隨著大爆炸理論的發展，大約在138億年前，宇宙爆炸成了一個無限小、緻密的火球，隨著它的膨脹而冷卻，觸發了第一個恆星和星系的反應，以及我們今天看到的所有物質形態。
物理學家們相信，就在大爆炸將宇宙推向不斷膨脹的軌道之前，早期宇宙還有另一個更具爆炸性的階段在起作用：宇宙膨脹，持續時間不到萬億分之一秒。在這段時間裡，宇宙以指數級的速度膨脹。
最近的觀測結果獨立地支援了大爆炸和宇宙膨脹的理論。但是，這兩個過程是如此的截然不同，以至於科學家們一直難以理解其中一個是如何跟隨另一個的。
現在，麻省理工學院、凱尼恩學院和其他地方的物理學家已經詳細模擬了早期宇宙的一箇中間階段，這個階段可能連線了宇宙膨脹和大爆炸。這一階段被稱為“再熱”，發生在宇宙膨脹的末期，其過程是將膨脹的冷的、均勻的物質轉變成超熱的、複雜的物質，這一過程在大爆炸開始時就已經存在了。
麻省理工學院物理學教授大衛·凱澤說：“後加熱期為大爆炸創造了條件，在某種意義上把‘爆炸’放在了大爆炸中。正是在這個橋樑時期，所有的物質都開始鬆動，物質的行為變得非常複雜。”
凱澤和他的同事詳細模擬了在膨脹末期的這段混亂時期，多種形式的物質是如何相互作用的。他們的模擬顯示，推動膨脹的極端能量可以以同樣快的速度在更短的時間內重新分佈，並以某種方式產生了大爆炸開始所需的條件。
研究小組發現，如果量子效應改變了物質在極高能量下對引力的反應方式，偏離了愛因斯坦廣義相對論預測物質和引力應該相互作用的方式，那麼這種極端的轉變將會更快、更有效。
凱瑟說：“這使我們能夠講述一個完整的故事，從膨脹到後膨脹時期，再到宇宙大爆炸。我們可以追蹤一系列連續的過程，所有這些過程都是已知的物理過程，我們可以說，這是一種合理的方式，讓宇宙呈現出我們今天看到的樣子。”
與自身同步20世紀80年代，麻省理工學院物理學教授艾倫•古特首次提出了宇宙膨脹理論。該理論預測，宇宙最初是一個極其微小的物質微粒，可能只有質子的1000億分之一大小。這個小點充滿了超高能的物質，其能量如此之大，以至於內部的壓力產生了一種排斥力，這就是膨脹背後的驅動力。就像引信上的火花一樣，這種引力以前所未有的速度將新生的宇宙炸向外，在不到一萬億分之一秒的時間內，將宇宙膨脹到接近原始大小的10的10次方倍。
“重新加熱的最初階段應該用共振來標記。一種高能物質佔據主導地位，它在廣闊的空間中與自身同步來回擺動，導致新粒子的爆炸產生。”凱瑟說。這種行為不會永遠持續下去，一旦它開始將能量轉移到另一種形式的物質上，它自身的波動將在空間中變得更加起伏不平。
該團隊的計算機模擬顯示了一個大的晶格，他們在上面繪製了多種形式的物質，並追蹤了它們的能量和分佈如何隨著科學家改變某些條件而在空間和時間上發生變化。模擬的初始條件是基於一個特定的暴脹模型，一組關於早期宇宙物質分佈在宇宙暴脹期間可能的預測。
科學家們之所以選擇這種特定的暴脹模型而不是其他模型，是因為它的預測與宇宙微波背景的高精度測量結果非常吻合。宇宙微波背景是宇宙大爆炸38萬年後發出的殘餘輻射，人們認為它包含了暴脹時期的痕跡。
一個普遍的調整該模擬跟蹤了兩種可能在暴漲期間占主導地位的物質的行為，與最近在其他實驗中觀察到的一種粒子（希格斯玻色子）非常相似。
在進行模擬之前，研究小組對模型的引力描述進行了微調。雖然我們今天看到的普通物質對引力的反應正如愛因斯坦在廣義相對論中所預言的那樣，但是物質在更高的能量中，比如宇宙膨脹期間所存在的東西，應該表現得稍有不同。引力相互作用的方式由量子力學修正。
在愛因斯坦的廣義相對論中，引力的強度被表示為一個常數，物理學家稱之為最小耦合，這意味著，無論一個特定粒子的能量如何，它都會以一個宇宙常數設定的強度對引力效應做出反應。
然而，在宇宙膨脹中預測的高能量下，物質與引力的相互作用以稍微複雜一點的方式進行。量子力學效應預測，當與超高能物質相互作用時，引力的強度在空間和時間上會發生變化，這種現象被稱為非最小耦合。
凱澤和他的同事們將一個非最小耦合項納入了他們的暴脹模型，並觀察了物質和能量的分佈是如何隨著量子效應的上升或下降而變化的。
最後，他們發現量子修正的引力效應對物質的影響越強，宇宙就越快地從寒冷的、同質的膨脹物質過渡到更熱、更多樣的、大爆炸特有的物質。