W stronę gwiazd

Obserwacje astronomiczne pokazują, że Wszechświat rozszerza się jak po wielkiej eksplozji, zwanej Wielkim Wybuchem, do której dojść musiało prawie 15 miliardów lat temu. Z początku Wszechświat był niewyobrażalnie gorący i gęsty. Jego wielkość była mniejsza od wymiarów pojedynczego atomu! Od tamtego czasu zdążył się rozszerzyć i ostygnąć do temperatury 3 stopni powyżej temperatury zera bezwzględnego.

Patrząc na odległe gwiazdy i galaktyki patrzymy równocześnie wstecz w czasie. Niektóre z tajemniczych obiektów, zwanych kwazarami, są tak od nas odległe, że obserwując je widzimy światło wyemitowane ponad 10 miliardów lat temu (kwazary są oddalone od nas o ponad 10 miliardów lat świetlnych).

Dalekie Pole (Hubble'a) - najdalszy obszar Wszechswiata obserwowany przez ludzi przy pomocy teleskopu optycznego

Wydawać by się mogło, że patrząc na jeszcze dalsze obiekty zbliżylibyśmy się do obserwacji samego początku Wszechświata - Wielkiego Wybuchu. Warunki, jakie panowały we wczesnym Wszechświecie, nie pozwolają nam jednak na to.

Zanim Wszechświat osiągnął wiek 300000 lat, był wciąż zbyt gorący, by mogły istnieć w nim neutralne atomy. W ich miejsce królowała wówczas plazma złożona z wolnych, naładowanych elektrycznie cząstek: w późnym okresie elektronów i jąder atomowych lub bardziej egzotycznych mieszanek cząstek w okresie wcześniejszym. Światło było wciąż absorbowane i ponownie emitowane przez naładowane cząstki - innymi słowy Wszechświat go nie przepuszczał (był nieprzezroczysty). Dopiero osiągając wiek 300000 lat Wszechświat ochłodził się wystarczająco, by elektrony mogły, wiążąc się z jądrami, uformować atomy. Był to moment, gdy światło zaczęło podróżować bez przeszkód - Wszechświat zrobił się przezroczysty.

Nieprzezroczystość wczesnego Wszechświata nie pozwala astronomom obserwować bezpośrednio okresu Wielkiego Wybuchu sprzed chwili uformowania się atomów. Badanie powstania materii wymaga więc fizyki wysokich energii i eksperymentów, takich jak te w zderzaczu LEP w CERN-ie.