Prije otprilike 18.000.000.000 godina zbio se događaj kojim je započeo naš svemir. Taj događaj zovemo veliki prasak. Sva materija i energija koju sada nalazimo u kosmosu bila je sažeta u krajnje veliku gustoću, možda čak bezdimenzinalnu tačku. Ovo se ne smije shvatiti kao da je sva materija i energija bila zgusnuta u nekom kutku današnjeg kosmosa, nego je cijeli kosmos, materija i energija i prostor kojeg ispunjavaju, zauzimao vrlo malenu zapreminu. Prostora za odvijanje događaja je bilo zaista malo. Nakon titanske eksplozije kosmos je počeo širenje koje do sada nije prestalo. Kako se prostor rastezao, materija i energija su također ekspandirale i naglo je došlo do hlađenja. Zračenje te kosmičke vatrene lopte koje je tada kao i danas ispunjavalo kosmos, selilo se kroz spektar od gama zraka prvo do rengenskih zraka, pa zatim do ultravioletnog svjetla. Krećući se dalje kroz dugin niz boja vidljivog spektra u infracrveno zračenje konačno je stiglo do radiotalasa koje sada zamjećujemo kao pozadinsko zračenje koje dolazi iz svih smjerova neba. Kosmos je u svojim ranim fazama bio blještavo osvijetljen. Vremenom, uslijed širenja, zračenje se hladilo i gledano u običnoj vidljivoj svjetlosti, po prvi put je prostor postao taman kao što je i danas.
Prvobitni kosmos je bio ispunjen zračenjem i mnoštvom materije. Na samom početku postojale su samo elementarne čestice materije iz kojih su se ubrzo izgradili vodonik (H) i helij (He). Tada su počeli rasti mali džepovi plina sasvim male nejednakosti. To su bili izdanci golemih oblaka plina koji su se sporo vrtili. Tako su stvorene najveće strukture materije u kosmosu – galaksije.
Oko 1.000.000.000 godina nakon velikog praska stvorena su jata galaksija. Gravitaciono privlačenje je učinilo da se galaksije brže vrte oko svoje ose jer je to zahtijevao prirodni zakon očuvanja momenta vrtnje. Unutar tek rođenih galaksija, mnogo manji oblaci su također doživljavali gravitacioni kolaps. U unutrašnjosti takvih sabijenih oblaka plina razvile su se izuzetno visoke temperature i započele su prve termonuklearne reakcije. Upalile su se prve zvijezde. Izuzetno vruće masivne mlade zvijezde su brzo trošile vodikovo gorivo i uskoro su završavale svoje „živote“ u sjajnim eksplozijama koje zovemo supernova i na taj način su vraćale materijal međuzvjezdanom plinu za tvorbu novih zvijezda. U unutrašnjosti zvijezde prije eksplozije dolazi do fuzije – spajanja jedara atoma plina i stvaranja atoma većih atomskih težina. Ovim putem se u prostoru između zvijezda mijenjao sastav materije.
Eksplozije supernova su stvarale uzastopne udarne valove koji su se sudarali u okolnom plinu i sabijali međugalaksijsku sredinu i na taj način ubrzavali stvaranje jata galaksija. Nakon toga je gravitacija povećala sabijanje materije. Udarni valovi nakon eksplozija zvijezda su vjerovatno pridonijeli sažimanju materije svih dimenzija. Kondenzacija materije iz plina nastalog nakon velikog praska imala je ovaj redoslijed: jata galaksija, galaksije, zvijezde, planeti i na kraju život i razum.
Kosmos sadrži oko 100.000.000.000 galaksija. Jata galaksija sadrže od svega nekoliko galaksija do više desetina hiljada galaksija. Unutrašnjost galaksije rotira kao kruto tijelo, a vanjski dijelovi rotiraju sve sporije što su udaljeniji od središta, slično rotiranju planeta oko Sunca. I galaksije i jata galaksija rotiraju oko središnje tačke. Sila koja na okupu drži materijal zvijezda, galaksija i jata galaksija, zove se gravitaciona sila. Količina vrtnje i gravitacija se moraju uravnotežiti da bi nebeska tijela imala stalan oblik.
Naučnici lako dolaze do podataka o brzini vrtnje galaksije ili jata galaksija. Na osnovu brzine određuju potrebnu količinu materije koja bi se svojim gravitacionim silama morala oduprijeti centrifugalnoj sili. Na taj način je otkriveno da je vidljiva materija samo dio postojeće materije. Gdje je unutar galaksije smještena nedostajuća materija i u kakvom obliku se nalazi naučnicima nije poznato. Ono što im je poznato je da je za opravdanje učinaka gravitacione sile potrebno čak deset puta više materije od one koju su do sada na bilo koji način uočili. To je zaista velik problem. On je još veći kada su u pitanju jata galaksija jer je način na koji one rotiraju zahtijevao prisustvo nedostajuće „nevidljive“ materije ravnomjerno raspoređene između galaksija, a ne negdje unutar samih galaksija. Ako posmatramo samo središte galaksije koja se vrti kao kruto tijelo, i u njemu postoji „manjak“ materije jer rotira prebrzo i ima preveliku gustoću zvijezda koje ga čine, koju zamijećena masa ne može osigurati.
Moderni kosmolozi vide kosmos kao ogromnu arenu u kojoj se sve galaksije razlijeću na sve strane ali tako da svaka galaksija može sebe smatrati središtem kosmosa. Može se pomisliti da je morao postojati jedan pravi centar, jedna tačka gdje se dogodila prvobitna eksplozija. Takav jedan centar ne postoji. Kada se bavimo kosmosom izgleda da do izvjesne mjere moramo „napustiti zdrav razum“, na način kako je to učinjeno kod istraživanja svijeta mikroskopski malih veličina. Moramo se osloniti na matematičke teorije koje u početku izgledaju čudno, ali koje se, nasuprot zdravom razumu, slažu s eksperimentima i posmatranjem. Te teorije kažu da kosmos nije nastao prosto jednom eksplozijom u jednoj tački prostora, kao eksplozija šrapnela koja je izbacila galaksije. Sam se prostor širi i nosi sa sobom jata galaksija. Gravitaciono privlačenje unutar jedne galaksije održava zvijezde vezane u jedinstvenu cjelinu, a grupisane galaksije u jatima stvaraju „lokalnu“ gravitacionu silu koja jato održava na okupu. Međutim, susjedna jata iako su velike nakupine mase imaju zanemariv uzajamni gravitacioni uticaj. Prazan prostor između njih neprekidno se širi i jata se udaljavaju. Ideja o „praznom prostoru koji se širi“ može da ošamuti um, ali u Einsteinovoj teoriji prostor realno postoji. Naš pogled u nebo govori nam o tom širenju. Najudaljenije tačke koje se na nebu mogu vidjeti predstavljaju svjetlost nastalu prilikom formiranja galaksija.
Po Einsteinovoj relativnosti postoji konačna brzina u kosmosu. Tu brzinu zovemo – brzina svjetlosti. Ovom brzinom se kreće energetski talas. Materija kakvu mi poznajemo nikad ne može postići tu brzinu. Povećanjem brzine povećava se masa tijela. Pri brzinama bliskim svjetlosnoj masa tijela postaje beskonačno velika. To znači da tijelo, bez obzira kakvom silom pokretano, ne može povećavati brzinu. Isto tako Einsteinova relativnost tvrdi da u ovisnosti o brzini kretanja dolazi do promjena brzine toka vremena i dužina predmeta i rastojanja. Što je brzina bliža svjetlosnoj to vrijeme protiče sporije, a dužine i rastojanja u pravcu kretanja postaju kraći.
Kada bismo se kretali brzinom svjetlosti u vidnom polju bi nam se počele pojavljivati stvari koje su iza nas iako mi gledamo pravo. Svijet gledan očima onog koji se kreće tom brzinom izgledao bi neobično. Sve se na kraju sabija u jedan mali kružni prostor koji se nalazi neposredno ispred onog koji se kreće. Tom čovjeku bi se masa povećala, a vrijeme koje doživljava počelo bi sporije teći. Ove zapanjujuće činjenice kao posljedice kretanja brzinom bliskoj svjetlosnoj zovemo vremenskom i prostornom dilatacijom. Paradoks je i sljedeća činjenica: ako bi se u nekom kosmičkom brodu kretalo više ljudi brzinama bliskim svjetlosnoj, unutrašnjost broda ne bi bila mjesto u kojem bi se osjećala bilo kakva promjena. Oni bi vrijeme doživljavali na isti način na koji ga mi doživljavamo.
Ova neobična i u prvi tren zbunjujuća predviđanja specijalne teorije relativnosti istinita su u najdubljem smislu u kojem je nešto u nauci uopće istinito. Ta predviđanja zavise od relativnog kretanja, ali su stvarna i sigurno nisu neke optičke varke i, što je naročito važno, u skladu su s mnogim izvedenim ogledima i mogu se matematički dokazati.