Найбільш загальноприйнятою в космології є модель однорідної нестаціонарної гарячої розширюється Всесвіту, побудована на основі загальної теорії відносності і релятівістскої теорії тяжіння, створеної Альбертом Ейнштейном в 1916.

В основі цієї моделі лежать два припущення: 1) властивості всесвіту однакові у всіх її точках (однорідність) і напрямки (ізотропності); 2) найкращим відомим описом гравітаціоного поля є рівняння Ейнштейна. З цього випливає так названа кривизна простору і зв'язок кривизни з щільністю маси (енергії). Космологія, заснована на цих постулатах, - релятівістска.

Важливим пунктом даної моделі є її нестаціонарність. Це визначається двома постулатами теорії відносності:

1) принципом, який свідчить, що у всіх інерціонних системах всі закони зберігаються незалежно від того, з якими швидкостями, рівномірно і прямолінійно рухаються ці системи один щодо одного;

2) експериментально підтвержденним постійністю швидкості світла.

З прийняття теорії відносності випливало в якості слідства (першим це помітив петроградський фізик і математик Олександр Олександрович Фрідман в 1922 році), що викривлене простір не може бути стаціонарним: воно повинно або розширюються, або стискатися. На цей висновок не було взято до уваги аж до відкриття американським астрономом Едвіном Хабблом в 1929 році так званого «червоного зсуву».

Вигляд - це зниження частот електромагнітного випромінювання: у видимій частині спектру лінії зміщуються до його червоного кінця. Виявлений ефект Доплера було, що при видаленні від нас будь-якого джерела коливань, сприймаюча нами частота коливань зменшується, а довжина хвилі відповідно збільшується. При випромінюванні відбувається «почервоніння», т. Е. Лінії спектра зсуваються в бік більш довгих червоних хвиль.

Так ось, для всіх далеких джерел світла червоне зміщення було зафіксовано, причому, чим далі було джерело, тим більшою мірою. Вигляд виявилося пропорційно відстані до джерела, що і підтверджувало гіпотезу про видалення їх, т. Е. Про розширення Метагалактики - видимої частини Всесвіту.

Вигляд надійно підтверджує теоретичний висновок про нестаціонарності області нашого Всесвіту з лінійними розмірами порядку декількох мільярдів парсек протягом по меншій міру декількох мільярдів років. У той же час кривизна простору не може бути виміряна, залишаючись теоретичної гіпотезою.

Складовою частиною моделі Всесвіту являеться уявлення про Великий Вибух, що відбувся десь приблизно 12 -18 млрд. років тому. «Спочатку був вибух. Не такий вибух, який знайомий нам на Землі і який починається з певного центру і потім розповсюджується, захоплюючи все більше і більше простору, а вибух, який стався одночасно скрізь, заповнивши від самого початку весь простір, причому кожна частинка матерії спрямувалася геть від будь-якої іншої частинки»(Вейнберг С. Перші три хвилини. Сучасний погляд на походження всесвіту.).

Початковий стан Всесвіту (так звана сингулярна точка): нескінченна щільність маси, нескінченна кривизна простору і вибуховий, сповільнення з часом розширення при високій температурі, при якій могла існувати тільки суміш елементарних частинок (включаючи фотони і нейтрино). Горячесть початкового стану підтверджена відкриттям в 1965 році реліктового випромінювання фотонів і нейтрино, що утворилися на ранній стадії розширення Всесвіту.

Виникає цікаве питання: з чого ж утворилася всесвіт? Чим було те, з чого вона виникла. У Біблії стверджується, що Бог створив все з нічого. Знаючи, що в класичній науці сформульовані закони збереження матерії і енергії, релігійні філософи сперечалися про те, що значить «нічого», і деякі на догоду науці вважали, що під нічим мається на увазі першочерговий матеріальний хаос, упорядкований Богом.

Як це не дивно, сучасна наука допускає (саме допускає, але не стверджує), що все могло скластися з нічого. «Нічого» в науковій термінології називається вакуумом. Вакуум, який фізика XIX століття вважала порожнечею, за сучасними науковими уявленнями є своєрідною формою матерії, здатної за певних умов «народжувати» речовинні частинки.

Сучасна квантова механіка допускає, що вакуум може приходити в «збуджений стан», внаслідок чого в ньому може утворитися поле, а з нього (що підтверджується сучасними фізичними експериментами) - речовина.

Народження Всесвіту «з нічого» означає з сучасної наукової точки зору її мимовільне виникнення з вакууму, коли у відсутності частинок відбувається випадкова флуктуація. Якщо число фотонів дорівнює нулю, то напруженість поля не має певного

значення (за «принципом невизначеності» Гейзенберга): поле постійно відчуває флуктуації, хоча середнє значення напруженості дорівнює нулю.

Флуктуація є поява віртуальних частинок, які безперервно народжуються і відразу ж знищуються, але так само беруть участь у взаємодіях, як і реальні частки.

Завдяки флуктуацій, вакуум набуває особливі властивості, які проявляються в спостережуваних ефектах.

Отже, Всесвіт міг утворитися з «нічого», тобто з «збудженого вакууму». Така гіпотеза, звичайно, не є вирішальним підтвердженням існування Бога. Адже все це могло статись відповідно до законів фізики природним шляхом без втручання ззовні будь-яких ідеальних сутностей. І в цьому випадку наукові гіпотези не підтверджують і не спростовують релігіозні догми, які лежать по ту сторону емпірично підтверджуючого і спростовується природознавства.

На цьому дивне в сучасній фізиці не кінчається. Відповідаючи на прохання журналіста викласти суть теорії відносності в одній фразі, Ейнштейн сказав: «Раніше вважали, що якби з Всесвіту зникла вся матерія, то простір і час збереглись б; теорія відносності стверджує, що разом з матерією зникли б також простір і час ». Перенісши цей висновок на модель Всесвіту, можна зробити висновок, що до утворення Всесвіту не було ні простору, ні часу.

Відзначимо, що теорія відносності відповідає двом різновидам моделі Всесвіту. У першій з них кривизна простору-часу негативна або в межі рівна нулю; в цьому варіанті всі відстані з часом необмежено зростають. В другому різновиді моделі кривизна позитивна, простір звичайно, і в цьому випадку розширення з часом замінюється стисненням. В обох варіантах теорія відносності узгоджується з нинішнім емпірично підтвердженим розширенням Всесвіту.

Дозвільний розум неминуче задається питаннями: що ж було тоді, коли не було нічого, і що знаходиться за межами розширення. Перше питання, очевидно, суперечливий сам по собі, другий виходить за рамки конкретної науки. Астроном може сказати, що як учений він не має права відповідати на такі питання. Але оскільки вони все ж виникають, формулюються і можливі обгрунтування відповідей, які є не стільки науковими, скільки натурфілософскими.

Так, проводиться відмінність між термінами «нескінченний» і «безмежний». Прикладом нескінченності, яка не безмежна, служить поверхня Землі: ми можемо йти по ній нескінченно довго, але тим не менше вона обмежена атмосферою зверху і земною корою знизу. Всесвіт також може бути нескінченною, але обмеженою.

З іншого боку, відома точка зору, відповідно до якої в матеріальному світі не може бути нічого нескінченного, тому що він розвивається у вигляді кінцевих систем з петлями зворотного зв'язку, якими ці системи створюються в процесі перетворення середовища.

Але залишимо ці міркування області натурфілософії тому, що в природознавстві в кінцевому рахунку критерієм істини являются не абстрактні міркування, а емпірична перевірка гіпотез.

Що ж було після Великого Вибуху? Утворився згусток плазми - стану, в якому перебувають елементарні частинки - щось середнє між твердим і рідким станом, який і почав розширюватися все більше і більше під дією вибухової хвилі. Через 0,01 сек після початку Великого Вибуху у Всесвіті з'явилась суміш легких ядер (2/3 водню і 1/3 гелію). Як утворились всі інші хімічні елементи?

Модель розширення Фрідмана