Sejarah kejadian alam semesta dari Dentuman Besar hingga ke pengembangan alam kini.
Pada 13.8 bilion tahun yang lalu, terdapat titik yang tidak mempunyai saiz (saiznya bersamaan dengan kosong), tidak terhingga ketumpatannya dan sangat panas keadaannya sehingga tidak terbayangkan. Titik ini dipanggil sebagai ketunggalan (singularity). Ketunggalan merupakan keadaan alam semesta sebelum berlakunya Dentuman Besar. Keadaan yang sangat ekstrem pada ketika itu sehinggakan pengetahuan saintifik masa kini masih tidak dapat gambarkan keadaannya yang sebenar.
Walaupun nama teori ini dipopularkan sebagai teori Dentuman Besar, ia bukanlah bermaksud alam ini bermula dengan satu dentuman ataupun letupan.
Walaupun nama teori ini dipopularkan sebagai teori Dentuman Besar, ia bukanlah bermaksud alam ini bermula dengan satu dentuman ataupun letupan. Alam sekadar berkembang daripada titik mula. Ketika alam mula berkembang, masa pun bermula dari 0 saat. Pada masa ini, ruang-masa pun lahir. Sebelum itu, masa belum bermula pun lagi. Malah, masa belum lahir pun. Dari 0 saat sehingga 10^-43 saat, zaman ini dikenali sebagai epok Planck (Planck epoch). “Epok” mempunyai konsep yang sama seperti “era” iaitu merujuk pada suatu tempoh zaman dan masa.
Pada era epok Planck, suhu masih begitu tinggi sehinggakan atom-atom tidak dapat terbentuk iaitu sekitar 10^32 darjah Celsius. Saiz alam amat kecil iaitu sekitar 10^-35 meter sahaja (panjang Planck) – saiz ini jauh lebih kecil daripada elektron dan proton yang kedua-duanya bersaiz 10^-15 meter. Malah, empat daya teras alam iaitu daya graviti, daya elektromagnet, daya nuklear kuat dan daya nuklear lemah menjadi satu daya tunggal yang tidak dapat dibezakan antara satu sama lain. Pada zaman ini, apa-apa hukum fizik dan matematik tidak terpakai dan tidak relevan untuk menjelaskan apa sebenarnya yang sedang berlaku. Sebahagian ahli fizik menyatakan bahawa, zaman ini hanya terpakai apabila kita telah mampu membangunkan dan memahami sistem dan hukum fizik yang baru.
Dari 10^-43 saat hingga 10^-36 saat, zaman ini dikenali sebagai epok penyatuan agung (grand unification epoch). Zaman ini alam semesta terus berkembang dan suhunya mulai menurun. Walaupun menurun, suhunya masih tetap panas tidak terbayangkan. Pada ketika ini, daya graviti mula terpisah dengan daya-daya lain. Maka, terdapat dua daya utama iaitu daya graviti dan daya elektrokuat (gabungan daya elektromagnet, daya nuklear kuat dan daya nuklear lemah). Zarah dan atom masih belum lagi dapat dibentuk kerana suhu yang masih tinggi.
Pada 10^-36 saat, bermulanya epok elektrolemah (electroweak epoch) yang menandakan bermulanya perpisahan daya nukelar kuat daripada daya tunggal. Maka, kini terdapat tiga daya utama yang membentuk alam semesta iaitu daya graviti, daya nuklear kuat dan daya elektrolemah (gabungan daya elektromagnet dan daya nuklear lemah). Terdapat beberapa model ulung menyatakan bahawa, perpisahan daya nuklear kuat daripada daya tunggal ini telah memicu kelajuan perkembangan alam semesta dan bermulanya era inflasi kosmik (cosmic inflation).
Era ini bermulanya alam semesta berkembang dengan sangat laju. Malah, kelajuan tersebut mengatasi kelajuan cahaya.
Tiada objek di alam semesta ini yang mampu bergerak melebihi kelajuan cahaya. Tetapi kita perlu faham bahawa perubahan yang melebihi kelajuan cahaya ini bukan objek, tetapi skala pada saiz ruang-masa. Hal ini tidak terbatas pada kelajuan cahaya. Isi padu alam semesta pula membesar sekurang-kurangnya sehingga 10^78 kali ganda daripada isi padu sebelumnya sebelumnya. Pertukaran saiz ini bersamaan dengan satu objek yang bersaiz 1 nonameter membesar menjadi seluas 100 trilion kilometer dalam masa yang teramat singkat. Suhu alam juga jatuh sehingga 100,000 kali ganda. Walaupun begitu, alam masih tetap panas. Era inflasi tamat sekitar 10^-33 hingga 10^-32 saat.
Selepas tamatnya era inflasi, alam semesta berkembang dengan kadar yang lebih perlahan dan isinya dipenuhi dengan zarah dan antizarah yang terhasil daripada zarah cahaya (foton). Disebabkan suhu yang panas pada ketika itu, zarah-zarah ini bergerak dengan amat laju (menghampiri kelajuan cahaya) dan hanya dapat hidup dalam masa yang amat singkat. Zarah dan antizarah saling memusnahkan antara satu sama lain melalui pelanggaran sesama mereka. Alam semesta dipenuhi dengan tenaga cahaya hasil daripada letupan antara zarah dan antizarah.
Pada suatu masa, telah berlakunya tindak balas asing yang dipanggil sebagai “baryogenesis”. Baryogenesis telah menyebabkan jumlah zarah dan antizarah menjadi tidak seimbang – jumlah zarah sedikit berlebihan berbanding dengan jumlah antizarah. Hasilnya, jirim daripada zarah-zarah mendominasi alam dan tiada lagi antijirim daripada antizarah. Jirim inilah yang membentuk objek-objek samawi (celestial) seperti bintang-bintang dan planet-planet di alam semesta.
Kita bayangkan, sekiranya baryogenesis tidak berlaku, alam ini hanya dipenuhi dengan cahaya sana sini, tiada jirim yang dapat membentuk planet, bintang dan manusia.
Pada 10^-12 saat selepas Dentuman Besar, bermulanya epok kuark (quark epoch) yang menyaksikan tiada lagi daya tunggal. Daya tunggal telah berpecah menjadi empat daya teras alam iaitu daya graviti, daya elektromagnet, daya nuklear kuat dan daya nuklear lemah. Pada 10^-6 saat, kerendahan suhu alam telah membolehkan zarah-zarah asas seperti kuark dan gluon untuk bergabung menjadi baryon yang terdiri daripada proton dan neutron. Kemudian, beberapa minit selepas itu, proton dan neutron pula bergabung menjadi nukleus.
Antara 2 minit hingga 20 minit selepas Dentuman Besar, suhu dan tekanan alam telah membolehkan pelakuran nuklear (nuclear fusion) untuk berlaku. Kemunculan pelakuran nuklear telah membolehkan terbentuknya atom. Atom hidrogen merupakan atom pertama yang terbentuk di alam ini. Pada ketika ini, alam semesta cukup besar saiznya iaitu berbilion kilometer dan keadaannya seperti sup yang sedang menggelagak bersuhu 10 bilion darjah Celsius dipenuhi dengan zarah-zarah, atom hidrogen dan tenaga. Kemudian, atom-atom ringan seperti helium dan litium juga turut terbentuk.
100,000 tahun selepas Dentuman Besar, molekul pertama terbentuk. Molekul terbentuk hasil daripada gabungan atom-atom. Air merupakan molekul habungan atom hidrogen dan atom oksigen. Helium hidrida (helium hydride) merupakan molekul pertama yang terbentuk di alam ini. 370,000 tahun selepas Dentuman Besar, alam semesta dikenali sebagai Zaman Kegelapan (Dark Ages). Alam mulai sejuk dan bersuhu sekitar 3,727 darjah Celsius hingga -213 darjah Celsius.
Bintang mula terbentuk hasil daripada kepulan-kepulan gas yang terdiri pelbagai jenis zarah dan atom. Kepulan gas ini terhasil akibat daripada daya graviti. Apabila gas semakin tumpat, daya gravitinya semakin tinggi. Lama kelamaan, bintang pun terbentuk. Generasi pertama bintang terbentuk ratusan juta tahun selepas Dentuman Besar. Bintang-bintang tersebut telah menjadi relau pelakuran nuklear yang menghasilkan pelbagai jenis unsur berat seperti besi, magnesium, karbon, nitrogen dan pelbagai lagi. Bintang-bintang berat yang mati akan meletup menjadi supernova lalu unsur-unsur yang dihasilkan bertebaran ke seluruh alam semesta.
Unsur-unsur inilah yang menjadi ramuan pada pembentukan planet-planet dan bulan-bulan serta isinya. Bintang-bintang berat yang mati akan menjadi lohong hitam. Bintang-bintang yang lebih ringan yang mati akan menjadi sama ada kerdil putih ataupun bintang neutron. Akibat daripada graviti lohong hitam gergasi yang kuat, banyak bintang-bintang yang ditarik ke arah lohong hitam ini lalu mengorbitnya. Maka, terbentuklah galaksi. Galaksi terbentuk sekitar 380 hingga 700 juta tahun. Zaman Kegelapan pun tamat dan alam semesta telah mencapai bentuknya seperti hari ini. Pada hari ini, dianggarkan galaksi berjumlah 200 bilion hingga 2 trilion, malah lebih. Di setiap galaksi pula mengandungi jutaan bintang dan planet tidak terkira banyaknya. Suhu alam semesta begitu sejuk hingga hampir mencecah sifar mutlak (absolute zero) iaitu 2.73 K.