２０世紀２０年代，美國天文學家斯萊弗在研究遠處的旋渦星雲發出的光譜時，首先發現了光譜的紅移，認識到了旋渦星雲正快速遠離人們而去。１９２９年哈勃把這種退行紅移的測量與星系的距離的測量結合起來，總結出了著名的哈勃定律：星系的退行速度ｖ與它的距離ｒ成正比，即ｖ＝Ｈｒ。根據哈勃定律和後來更多天體紅移的測定，人們相信宇宙在長時間內一直在膨脹，物質密度一直在變稀。由此反推，宇宙的結構在某一時刻前是不存在的，它只能是演化的產物。因而１９４８年伽莫夫等人首先提出了宇宙大爆炸學說，提出宇宙是由太初時期溫度極高、密度極大而體積極又小的物質迅速膨脹形成的，這是一個由熱到冷、由密到稀，不斷膨脹的過程，尤如一次超級大爆炸。根據這一學說，在宇宙的太初時期，即距今大約１５０億至２００億年前，今天所觀測到的全部物質世界統統都集中在一個溫度極高、密度極大、體積極小的火球裡。這個火球就叫原始火球。

以原始火球大爆炸開始計算的時間叫″宇宙時″，或″宇宙零點″。科學家們承認，從″宇宙時″０點，到１０－４４秒這段時間的″原始火球″的存在形式、結構、特性等問題人類還一無所知。但他們已經知道，當宇宙時為１０－４４秒時，宇宙溫度高達１０３２Ｋ，物質的平均密度約為１０９４克／釐米３。這個密度值是科學家目前所確切知道的宇宙中最大的密度值了。當″宇宙時″從１０－４４秒過度到１０－３６秒的過程中，宇宙溫度雖然逐漸下降，但仍然高達１０２８Ｋ，這是產生極高質量粒子的惟一時期，在這之後，宇宙溫度降低到再也不能產生那種質量極大的粒子。所以我們的宇宙中質子的數目（從而物質的總數目）早在１０－３６秒時就被確定了！爾後宇宙繼續膨脹、冷卻、透明，初期宇宙的主要成份是氣態物質，隨著溫度的進一步降低，它們慢慢地凝聚成密度較高的氣體雲，到１０９年後，進一步形成各種星系，１０１０年形成恆星系統，然後漫長演化成了今天的宇宙。

這就是著名的宇宙大爆炸學說，該學說是現代宇宙學的重要理論，被譽為２０世紀宇宙學的里程碑，它成功地解釋了宇宙的演化、發展、退行、膨脹的原理。這一學說清楚地告訴我們，宇宙是有限的，它是從無到有出現的，是從０到１演變的，這一科學理論徹底打垮了機械唯物論者所主張的宇宙無始的謬論，他們從哲學上主張宇宙無始的主要目的，就是為了避免人們思考宇宙是怎麼起源的