一、大爆炸理論首次被提出
1922年，俄羅斯物理學家、數學家亞歷山大·弗裡德曼運用愛因斯坦的廣義相對論研究揭露出，宇宙的自然狀態不是靜止不動的，而是永恆運動的。
然而，究竟是怎樣的運動呢？弗裡德曼發現，在所有的可能性中，宇宙最自然的狀態有兩種——不是在膨脹，就是在收縮。如果宇宙在膨脹，這意味著所有分開的物體都在相互遠離，如果這是真的（幾年後哈勃望遠鏡的觀測到紅移現象，證實了宇宙在膨脹），它們過去的距離一定比現在更近。實際上，在弗裡德曼關於膨脹宇宙的最簡解中，過去確實存在一個時間點，那時，我們今天所看到的萬物都位於同一個地方，因此擁有無限大的密度。換句話說，我們的宇宙有一個開端，在無限的密度中發生了一場災難式的爆炸——宇宙大爆炸。
然而，弗裡德曼的理論被物理界徹底忽視了。
二、大爆炸理論2.0及其可被驗證的一個關鍵推論
弗裡德曼的學生俄羅斯人喬治·伽莫夫在他1946年寫的書中解釋說，如果我們把宇宙想象成一部電影，當我們把它逆著時間往回放，會發現密度越來越大，大到簡直沒有極限。由於星系間的空間充滿了氫氣，隨著我們逆著時間往回放，這些氣體會被壓縮得越來越厲害，也越來越熱。這就好像，如果你加熱一塊冰塊，它會融化。繼續加熱融化後的冰水，它會蒸發變成氣體——水蒸氣。與之類似，如果你不停地加熱氫氣，它會變成第四種狀態——等離子體。為什麼會這樣呢？這是因為，氫原子的結構很簡單，只是一個電子圍繞著一個質子旋轉，氫氣就是這樣一堆原子相互撞來撞去的結果。如果溫度足夠高，撞擊會變得極其猛烈，以至於原子都被撞碎了，電子和質子分道揚鑣、各走各路——氫等離子體就是一鍋由自由電子和質子熬成的粥。
也就是說，伽莫夫認為，我們的宇宙起源於一場極熱的大爆炸，那時，等離子體曾充滿了宇宙空間。更有趣的是，這個理論可以被檢驗——雖然冷氫氣是透明無形的，但熱氫等離子體卻並不透明，而且能像太陽表面一樣發出耀眼的光芒。這意味著，如果我們從空間的近處望向遠處，我們首先會看到附近的成熟星系，接下來是越來越年輕的星系，然後是透明的氫氣，再然後會遇到一堵看不穿的牆，由發光的氫等離子體構成。我們無法看透這堵牆，因為它是不透明的，就像一個宇宙檢查員，阻擋我們窺伺之前發生的所有事情。此外，不管我們往哪個方向看，結果都一樣，因為不管往哪個方向看，我們都是在望向過去的時間。於是，我們看起來就像被一個巨大的等離子體球所包圍著。
幾年後，伽莫夫的兩個學生髮表了一篇論文，認為這個等離子體球會閃耀著只比絕對零度高5度的溫度。也就是說，它發出的不是可見光，而主要是微波。然而，沒有一個天文學家願意幫兩人在天空中搜尋這個宇宙微波背景輻射，結果，他們的成果也逐漸被人遺忘，就像弗裡德曼的膨脹宇宙理論一樣。
三、宇宙微波背景輻射被發現，大爆炸理論得到認可。
1964年，阿諾·彭齊亞斯（Arno Penzias）和羅伯特·威爾遜（Robert Wilson）在位於美國新澤西州的貝爾實驗室測試一個最先進的微波望遠鏡時，發現了一件奇怪的事——他們的望遠鏡探測到了一個無法解釋的訊號，並且，不管往哪個方向看，這個訊號都幾乎保持不變。怪哉！他們本來以為，只有當望遠鏡指向天空裡某個特定的物體時，才會接收到訊號，比如太陽或者發射著微波的衛星。結果，整個天空彷彿都在發光，閃耀的溫度比絕對零度高3度——很接近伽莫夫的團隊預測的5度。
彭齊亞斯和威爾遜的發現引起了轟動，並因此共同獲得了1978年的諾貝爾物理學獎。從伽莫夫和他學生的計算中，可以得出，等離子體球應該如太陽表面的一半那麼熱。由於它的熱輻射在空間中穿行了140億年才到達我們，隨著空間膨脹了幾千倍，它也被冷卻了幾千倍，只剩下了比絕對零度高3度的餘暉。也就是說，我們的整個宇宙曾經和恆星一樣炙熱。伽莫夫的熱大爆炸理論經受住了檢驗，被證明是正確的。
