Традиційно основу створення космологічної теорії Великого вибуху (саме підстави, тому що в наслідку теорія сильно змінювалася і навіть по сьогоднішній день має кілька формулювань) можна приписати робіт чотирьох вчених: Олександра Олександровича Фрідмана, Жоржа Леметра, Георгія Антоновича Гамова і Едвіна Хаббла.
З іншого боку, теорія теорією, але фізика - наука експериментальна і рідкісна теорія без докази на практиці набуває широкого поширення. Фізики звикли багато разів повторювати свої вимірювання, щоб уникнути будь-яких, навіть самих, здавалося б, незначних похибок і помилок. А як на практиці, досвіді, експерименті довести таку розлогу і основоположну теорію?
Однак це вдалося зробити в 1929 році видатному астроному Едвіну Хабблу. Своїми ретельними вимірами він довів, що давно відомі туманності, які раніше вважалися всього лише хмарами газу, насправді є галактиками, при цьому за розмірами вони зовсім не поступаються нашій і видалені від нас
І тут наступний крок був зроблений Григорієм Антоновичем Гамовим, якого за рівнем ентузіазму, почуття гумору і неформального ставлення до своєї роботи можна називати Генріхом Шліманом від фізики. Він показує, що цей самий папа-атом не просто раптом почав розширюватися на всю Всесвіт (так звана "холодна модель"), він повинен був вибухнути. Модель цю він називає "Big Bang 'ом" (дуже простонародне на той час ставленні до іноземної мови), Великим Вибухом, і викладає її спочатку в замітці 1946, а потім статті 1948 року "Походження хімічних елементів", написаної разом з учнем Ральфом Альфером.
Теорія Гамова дозволила розподілити за часом і по температурі стадії утворення Всесвіту: зараз вже загальноприйнятими стали вирази (і, звичайно, теорії): "стадія освіти кварків", "стадія нуклеосинтеза", "відділення випромінювань", "формування груп галактик" і так далі .
Теорія ця породила безліч суперечок між прихильниками "гарячої" і "холодної" моделями. Головне питання було наступне: якщо такий вибух мав місце бути, то вже на досить ранніх стадіях мало б виникнути пронизує весь світ електромагнітне випромінювання, розподіл якого мало відповідати температурі в момент випромінювання (багато мільярдів градусів). Але в міру розширення Всесвіту частоти цього первинного (його назвали "реліктовим") випромінювання повинні були внаслідок ефекту Доплера спадати, і до теперішнього часу, за оцінками Гамова, відповідати температурі близько трьох-чотирьох градусів за Кельвіном, тобто бути зосереджені в районі довжин хвиль в кілька сантиметрів.
Висновок це не було підкріплено скільки-небудь переконливих доказів, а вся теорія, переповнена новими поняттями, рясними припущеннями і спрощеннями, здавалася чимось фантастичним і далеким від реальності. На початку 60-х в журналі "Успіхи фізичних наук", в статті, присвяченій моделям Всесвіту, видатний радянський фізик Я.Б.Зельдович назве Гамова "людиною жалюгідною долі".
Прикро, правда, що обидва "відкривача" в своїй статті, присвяченій відкриттю, навіть не згадали про Гамова, що порядком засмутило його. Хоча пізніше, на конференції, присвяченій цьому відкриттю, Гамов виступив з промовою: "Якщо я втратив монетку, а хтось інший знайшов монетку, то я не зумію довести, що вона належала мені. Але я-то втратив монетку в тому самому місці , де її знайшли! ". Далі були оплески з залу. Але Нобелівську премію Далі Пензиасом і Вільсона, а не Гамову. Може, тому, що шведи боялися нагороджувати іммігранта з СРСР (адже дипломатично постраждали вони за те, що дали премія не Максиму Горькому, а Івану Буніну), а може, тому, що Гамов не боровся за цю премію. Та й взагалі Гамов міг би отримати три Нобелівські премії, (за астрономічну теорію червоних гігантів, теорію "гарячого" створення світу і складання алфавіту ДНК) але кожен раз його відхиляли. Але ми відволіклися.
Існує ще один доказ розльоту галактик. У лабораторії атоми випускають і поглинають світло завжди на певних довжинах хвиль. Те ж спостерігається і в спектрах далеких галактик, але зі зміщенням в довгохвильову область. Астрономи говорять, що випромінювання галактики зазнає червоне зміщення. Пояснення просте: у результаті розширення простору світлова хвиля розтягується і тому слабшає. Якщо протягом того часу, поки світлова хвиля дійшла до нас, Всесвіт розширилася вдвічі, то і довжина хвилі подвоїлася, а її енергія ослабла в два рази. Процес можна описати в термінах температури. Електрони, що випускаються тілом фотони мають розподіл по енергії, яке в цілому характеризують температурою, що вказує, наскільки тіло гаряче. Коли фотони рухаються в розширенні просторі, вони втрачають енергію і їх температура знижується. Таким чином, Всесвіт при розширенні охолоджується, як стиснене повітря, що виривається з балона аквалангіста. Вимірювання підтверджують, що Всесвіт з часом охолоджується (цей висновок вперше був зроблений все тим же Гамовим, але не мав доказів; довели його пізніше, а про Гамова вкотре "забули").
У зв'язку між червоним зміщенням і швидкістю також існують деякі суперечності. Червоний зсув, викликаний розширенням, часто плутають з більш знайомим червоним зміщенням, викликаним ефектом Доплера, який зазвичай робить звукові хвилі довшими, якщо джерело звуку віддаляється. Те ж вірно і для світлових хвиль, які стають довшими, якщо джерело світла віддаляється в просторі. Відповідно до формули Доплера, якщо швидкість об'єкта в просторі наближається до швидкості світла, то його червоне зміщення прямує до нескінченності, а довжина хвилі стає занадто великий і тому недоступний для спостереження. Якби це було вірно для галактик, то найвіддаленіші видимі об'єкти на небі віддалялися б зі швидкістю, помітно меншою швидкості світла. Але космологічна формула для червоного зсуву призводить до іншого висновку. В рамках стандартної космологічної моделі галактики з червоним зміщенням близько 1,5 (тобто приймається довжина хвилі їх випромінювання на 50% більше лабораторного значення) видаляються зі швидкістю світла. Астрономи вже виявили близько 1000 галактик з червоним зміщенням більше 1,5. А значить, нам відомо близько 1000 об'єктів, що віддаляються швидше за швидкість світла. Реліктове випромінювання приходить з ще більшої відстані і має червоний зсув близько 1000. Коли гаряча плазма молодому Всесвіті випускала прийняте нами сьогодні випромінювання, вона віддалялася від нас майже в 50 разів швидше за швидкість світла.
Тим часом сама теорія надалі була багато разів інтерпретована, перекладена і доповнена багатьма вченими. Основний внесок у вирішенні проблем Теорії Великого Вибуху вніс Стівен Хоукінг, причому вклад не теоретичний, а вельми, можна сказати, практичний - понад дві тисячі сторінок обчислень і рівнянь, присвячених опису появи частинок і галактик, величезна підмога для подальших дослідників. І зробив це людина, прикутий з юності з крісла-коляски, позбавлений голосу і можливості ворушити руками, спілкується з навколишнім світом за допомогою голосового синтезатора зі швидкістю 15 слів за хвилину.