C'est pendant le Big Bang que l'espace, le temps, la matière et l'énergie de l'Univers ont été créés. Cette explosion géante a projeté de la matière dans toutes les directions et a entraîné l'expansion de l'espace lui-même.
Concernant la naissance de l'Univers, l'astrophysique a deux murs à franchir : le mur de photons: on l'appelle fonds diffus cosmologique et c'est en quelque sorte de la lumière fossile. C'est la première lumière émise, environ 380 000 ans après le Big-Bang, à une époque où l'Univers était plus petit, dense et chaud.
Selon la théorie du big bang, l'univers s'est dilaté il y a environ 13,8 milliards d'années. Autrefois plus dense, plus chaud, plus lumineux et désorganisé, il s'est modifié et refroidi, et, au fil des années, des étoiles, des galaxies ainsi que le soleil et des planètes, dont la planète Terre, ont émergé.
Au moment du big bang, la matière que nous connaissons aujourd'hui n'existait pas. On pense que l'univers était alors un brouillard très chaud de particules. Les atomes, a fortiori les molécules, n'étaient pas encore formés.
Selon Lemaître, l'Univers primitif très dense et chaud serait entré en expansion de façon explosive, et cette expansion se poursuit aujourd'hui. Des calculs permirent par la suite d'estimer l'âge de l'Univers à environ 13,7 milliards d'années.
La plupart des astronomes pensent que l'Univers s'est formé lors d'un événement appelé le Big Bang, une explosion géante survenue il y a entre 10 et 20 milliards d'années. C'est pendant le Big Bang que l'espace, le temps, la matière et l'énergie de l'Univers ont été créés.
La Voie lactée, aussi nommée la Galaxie (avec une majuscule), est une galaxie spirale barrée qui comprend entre 200 et 400 milliards d'étoiles, et sans doute plus de 100 milliards de planètes. Elle abrite le Système solaire et donc la Terre.
Le fait que l'univers soit fini ou infini dépend alors de sa courbure. Si notre univers est plat ou hyperbolique, alors il peut être soit fini soit infini. Il pourrait même être fini dans une direction et infini dans une autre. Par contre, si l'univers est sphérique, alors il est forcément fini.
Selon la théorie du Big Bang, l'Univers a eu un début, il y a environ 13,7 milliards d'années. C'est là que le temps aurait commencé, et que l'espace et la matière seraient apparus. Plusieurs observations permettent de valider cette théorie.
Les protons et les neutrons sont eux-mêmes formés de quarks. Dans l'état actuel de la science, les quarks ne sont pas formés d'autres composantes, de sorte que ce sont les choses les plus petites que nous connaissions.
C'est dans ce laps de temps que ce sont formés les ingrédients de base qui, aujourd'hui, composent notre Univers : les premiers éléments chimiques. Une minute et 40 secondes après l'instant initial, sous une température ambiante de plus d'un milliard de degrés, vont se former les premiers noyaux d'atome.
On estime que 80% de la matière composant l'Univers est de la matière noire, aussi nommée matière transparente, car on ne la voit pas. Elle n'a jamais été détectée, mais cette matière hypothétique est étudiée par l'intermédiaire de son influence gravitationnelle (qui est, elle, observée).
Le diamètre de l'Univers observable est estimé à environ 93 milliards d'années-lumière soit 8,8 × 1023 km (8,8 × 1026 m ), ou encore 880 000 milliards de milliards de kilomètres. Nous ne pouvons donc pas observer les objets situés sur l'horizon cosmologique à sa distance actuelle.
La matière est partout présente autour de nous. Elle est constituée d'atomes, eux-mêmes construits à partir de « briques plus petites », appelées particules élémentaires. L'origine de la matière présente sur Terre et dans l'Univers est expliquée aujourd'hui par le modèle du Big Bang.
Le big bang a une histoire de plus de 13 milliards d'années. L'univers est en expansion depuis cette date, mais les scientifiques ne peuvent rien affirmer sur l'instant zéro de la création. La théorie du Big Bang est l'une des découvertes scientifiques majeures du XXe siècle.
Par de belles nuits d'Eté, nous pouvons observer une sorte d'arche lumineuse appelée : la Voie Lactée. C'est le nom donné à notre Galaxie qui renferme 100 à 200 milliards d'étoiles.
C'est des Babyloniens que vient l'idée de diviser la journée, c'est-à-dire la période allant du lever du soleil à son coucher, en douze heures. La pratique est reprise ensuite par les Grecs puis les Romains. À l'origine, l'heure est simplement le douzième d'une journée, quelle que soit la saison.
Selon lui, ce ressenti de passage accéléré du temps serait en fait lié au vieillissement de notre cerveau. Cette première explication est donc d'ordre cérébral : avec l'âge, les réseaux de nerfs et de neurones du cerveau grandissent et se complexifient. L'information y circule de plus en plus lentement.
Selon Albert Einstein, temps, espace et matière ne peuvent exister l'un sans l'autre. Plus encore, elle inverse l'ordre habituel de causalité : ce ne sont plus le temps et l'espace qui sont le cadre des phénomènes mettant en jeu la matière, mais les corps qui influent principalement sur le temps et l'espace.
À ce jour, aucune donnée scientifique ne permet de dire si l'Univers est fini ou infini. Certains théoriciens penchent pour un Univers infini, d'autres pour un Univers fini mais non borné. Un exemple d'Univers fini et non borné serait l'espace se refermant sur lui-même.
Si l'univers est plat, il n'a pas non plus de limites et s'étendra toujours. Contrairement à un univers ouvert, la masse est suffisante pour que l'expansion s'arrête « mais seulement après une période de temps infinie » : le taux auquel il s'étend s'approchera de plus en plus zéro.
Le Grand Mur d'Hercule et de la Couronne boréale est un filament galactique, le plus grand donc connu à ce jour. Cette superstructure se compose de plusieurs milliers de galaxies, lesquelles sont réparties en amas et en superamas interconnectés entre eux par des filaments de gaz chauds.
Finalement, près de 100 millions d'années après le Big Bang, le gaz s'est suffisamment réchauffé et densifié pour que naissent les premières étoiles. Les nouvelles étoiles naissaient 10 fois plus vite que dans notre Univers actuel. D'énormes amas d'étoiles constituèrent bientôt les premières galaxies.
Les galaxies sont des systèmes tentaculaires composés de poussières, de gaz, de matière noire et d'un million à un billion d'étoiles, le tout maintenu par la gravité. Presque toutes les grandes galaxies compteraient également en leur centre des trous noirs supermassifs.
A l'origine, les milliards d'étoiles qui peuplent les milliards de galaxies de l'Univers sont issues de nébuleuses, c'est-à-dire de nuages de gaz composés d'hydrogène et parfois de poussière. Après un certain temps, le nuage de gaz au sein de la nébuleuse s'effondre sur lui-même.