Hace diez mil millones de años sucedió la Gran Explosión, el Big Bang, el acontecimiento que inició nuestro universo. Toda la materia y la energía presentes actualmente en el universo estaban concentradas con una densidad muy elevada quizás en un punto matemático sin ninguna dimensión. El universo inició con aquella titánica explosión cósmica una expansión que ya no ha cesado.
Por definición nada de lo que podamos conocer estuvo nunca fuera. El primitivo universo estaba lleno de radiación y de un plenum de materia, al principio hidrógeno y helio. Empezaron a formarse nubes de gas, colonias de cosas grandes que se movían pesadamente. Se estaban formando las galaxias.
Hay galaxias similares, como salidas del mismo molde por todo el Cosmos, debido a que estas simples leyes de la naturaleza, la gravedad y la conservación del momento angular, son iguales en todo el Universo.
Habitamos un universo de galaxias, quizás un centenar de miles de millones de ejemplos de exquisitos de arquitectura y de decadencia cósmica, que manifiestan tanto el orden como el desorden.
El estudio de las galaxias revela un orden y una belleza universales. También muestra una belleza caótica a una escala hasta ahora insospechada. Es notable que vivamos en un universo que permite la vida. También es notable que vivamos en un universo que destruye galaxias, estrellas y mundos. El universo no parece ni benigno ni hostil, simplemente indiferente a las preocupaciones de los seres humanos.
El descubrimiento de el Big bang y de la recesión de las galaxias se basó en un tópico de la naturaleza humana llamada efecto Dopler. Estamos acostumbrados a notarlo en la física del sonido. Un conductor de automóvil toca la bocina cuando pasa a nuestro lado. Dentro del coche el conductor oye un sonido constante de un tono fijo. Pero fuera del coche nosotros oímos un cambio característico del tono. El sonido de la bocina pasa para nosotros de las frecuencias altas a las bajas. El sonido es una sucesión de ondas en el aire. Cuanto más juntas están las ondas, más grave es el tono. Si el coche se aleja a gran velocidad de nosotros, estira las ondas del sonido, desplazándolas desde nuestro punto de vista a un tono más grave y produciendo el sonido característico que todos conocemos. Si el coche viniera hacia nosotros las ondas sonoras se apretarían, la frecuencia aumentaría y sentiríamos un gemido agudo.
La luz también es una onda. El efecto Doppler actúa también aquí. A frecuencias altas la luz vira al color azul y a frecuencias bajas la color rojo. Un objeto que se nos acerca a velocidades muy altas tiene sus líneas espectrales desplazadas hacia el azul. Un objeto que se aleja a velocidades muy altas tiene sus líneas espectrales desplazadas hacia el rojo. Este desplazamiento hacia el rojo, observado en las líneas espectrales de las galaxias distantes e interpretado de acuerdo con el efecto Doppler es la clave de la cosmología. Huble y Humason descubrieron asombrados que los espectros de todas las galaxias distantes se estaban desplazando hacia el rojo. El universo se estaba expandiendo.
Es muy probable que el Universo haya estado expandiéndose desde el Big Bang, pero no esta en absoluto claro que continúe expandiéndose indefinidamente. La expansión puede hacerse cada vez más lenta hasta detenerse e invertirse. El universo puede pasar de una expansion a una contracción y así en sucesivos ciclos. Cosmos sin fin.