Сучасна наука розглядає Мегасвіт, або космос, як взаємодіючу систему всіх небесних тіл, що розвивається. Мегасвіт має системну організацію у формі зірок, планет і планетних систем, що виникають навколо, і зоряних систем-галактик.
Усі існуючі галактики входять до системи найвищого порядку – Метагалактики. Розміри Метагалактики дуже великі: радіус космологічного горизонту становить 15-20 млрд світлових років.
У ньютонівській космології виникали два парадокси, пов'язані з постулатом нескінченності Всесвіту.
Перший парадокс отримав назву гравітаційного. Суть його полягає в тому, що якщо Всесвіт нескінченний та в ньому існує нескінченна кількість небесних тіл, то сила тяжіння буде нескінченно велика, і Всесвіт повинен сколапсувати, а не існувати вічно.
Другий парадокс називається фотометричним: якщо існує нескінченна кількість небесних тіл, то повинна бути нескінченна світимість неба, що не спостерігається.
Сучасні космологічні моделі Всесвіту ґрунтуються на загальній теорії відносності А. Ейнштейна, згідно з якою метрика простору і часу визначається розподілом гравітаційних мас у Всесвіті. Її властивості як цілого обумовлені середньою густиною матерії та іншими фізичними чинниками.
У 1922 р. російський математик і геофізик А.А.Фрідман відкинув постулат класичної космології про стаціонарність Всесвіту й отримав розв’язок рівнянь Ейнштейна, який описує Всесвіт з простором, що “розширюється”.
У 1929 р. американський астроном Е.П.Хаббл виявив існування дивної залежності між відстанню і швидкістю галактик: всі галактики рухаються від нас, причому зі швидкістю, яка зростає пропорційно відстані,-система галактик розширюється.
У другій половині ХХ сторіччя виникла наука, яка вивчає процеси самоорганізації в складних відкритих нерівноважних системах ? синергетика. Виникнення порядку з хаосу згідно з синергетичними уявленнями ? це процес самоорганізації матерії на основі випадкового пошуку. І в цьому полягає сутність еволюції Всесвіту.
У 1927 р. бельгійський абат і вчений Ж. Леметр пов'язав “розширення” простору з даними астрономічних спостережень. Леметр ввів поняття початку Всесвіту як сингулярності (тобто надщільного стану) і народження Всесвіту як Великого Вибуху.
Коротка історія розвитку Всесвіту
Час
Температура
Стан Всесвіту
10-45 - 10-37 с
Більше 1026 K
Інфляційне розширення
10-6 с
Більше 1013 K
Поява кварків і електронів
10-5 c
1012 K
Утворення протонів і нейтронів
10-4 с - 3 хв.
1011 - 109 K
Виникнення ядер дейтерію, гелію і літію
400 тис. років
4000 К
Утворення атомів
15 млн років
300 K
Продовження розширення газової хмари
1 млрд років
20 K
Зародження перших зірок і галактик
3 млрд років
10 K
Утворення важких ядер під час вибухів зірок
10-15 млрд років
3 K
Поява планет і розумного життя
1014 років
10-2 K
Припинення процесу народження зірок
1037 років
10-18 K
Виснаження енергії усіх зірок
1040 років
10-20 K
Випаровування чорних дір і народження елементарних частинок
10100 років
10-60 - 10-40 K
Завершення випаровування усіх чорних дір
Учень А.А.Фрідмана Г.А.Гамов розробив модель, розглядаючи ядерні реакції, що проходила на самому початку розширення Всесвіту, і назвав її “космологією Великого Вибуху”.
Сьогодні вважається загальноприйнятим, що період, який отримав назву «інфляція», передував Великому Вибуху.
Розміри Всесвіту астрономи оцінюють як 1026 м, у той час як почався інфляційний процес із флуктуації розміром 10-35 м. Величина протона, тобто атомного ядра атома водню, ? 10-15 м. Таким чином, виходить, що Всесвіт спочатку був у стільки ж разів менше протона, у скільки протон менше Місяця. До речі, Місяць по відношенню до сучасної Всесвіту має приблизно той же розмір, що і початкова флуктуація в порівнянні з ядром атома водню.