En extrapolant l'expansion de l'Univers dans le passé, on arrive à une époque où celui-ci a dû être beaucoup plus chaud et beaucoup plus dense qu'aujourd'hui. C'est le modèle du Big Bang, conçu par Georges Lemaitre, chanoine catholique belge, qui est un ingrédient essentiel de l'actuel modèle standard de la cosmologie et possède aujourd'hui un grand nombre de confirmations expérimentales. Phénomène invoqué dans la cosmologie moderne, selon lequel les galaxies s'écartent les unes des autres au cours du temps à une vitesse proportionnelle à leur distance mutuelle. L'expansion de l'Univers, formulée par la loi de Hubble énonce que les galaxies s'éloignent les unes des autres à une vitesse approximativement proportionnelle à leur distance. Autrement dit, plus une galaxie est loin de nous, plus elle semble s'éloigner rapidement. , s'interprète aisément dans le cadre de la cosmologie relativiste. Dans l'état actuel de nos connaissances, aucun autre phénomène compatible avec l'ensemble des lois de la physique ne permet de rendre compte des observations relatives au décalage vers le rouge des raies des spectres des galaxies.