Oerknal
In de negentiende eeuw leken we min of meer te begrijpen hoe de wereld in elkaar zit. Mechanica en thermodynamica beschreven de beweging van objecten en machines. De zwaartekrachtwet van Isaac Newton verklaarde de baan van de planeten en de bewegingen in het zonnestelsel. Ruimte en tijd waren absoluut en statisch. Het universum leek eeuwig en de loop der dingen voorbestemd, gedetermineerd. Dit beeld veranderde drastisch aan het begin van de twintigste eeuw. De kwantumfysica toonde aan dat niet alles met absolute nauwkeurigheid kan worden gemeten en voorspeld. De algemene relativiteitstheorie van Albert Einstein stelde dat ruimte en tijd niet absoluut, maar relatief zijn. De tijd kan voor verschillende waarnemers sneller of langzamer verlopen en de ruimte kan gekromd of samengeperst zijn, afhankelijk van de snelheid van een waarnemer of de aanwezigheid van massa.
Als rozijnen in een cake
Toen Einstein in 1917 zijn vergelijkingen toepaste op het heelal, bleek dat volgens die vergelijkingen te moeten instorten. Er moest dus een mysterieuze tegenkracht zijn die het stabiel houdt. Maar in 1927 berekende de Belgische natuurkundige en katholieke priester George Lemaître dat een heelal ook kon uitdijen. Volgens zijn theorie vliegen alle sterrenstelsels in de ruimte van elkaar weg, zoals rozijnen in een cake die gebakken wordt: de rozijnen zelf verplaatsen zich niet, maar bewegen mee met het uitzetten van de cake. Lemaître toonde bovendien aan dat de sterrenstelsels om ons heen zich inderdaad zo gedragen. Deze wet wordt nu de wet van Hubble-Lemaître genoemd en suggereert een uitdijend heelal. Sindsdien werd deze theorie steeds nauwkeuriger bevestigd door vele uitgebreide onderzoeken naar de ruimte.