Lịch sử vũ trụ giống như một bức tranh tráng lệ, bắt đầu từ vụ nổ Big Bang cách đây 13,8 tỷ năm. Sự kiện này không chỉ mở ra bức màn về thời gian và không gian mà còn làm thay đổi sâu sắc cấu trúc của vũ trụ và hướng phát triển trong tương lai của nó. Thông qua quan sát và nghiên cứu liên tục, các nhà khoa học đã vạch ra cho chúng ta một quá trình gồm 5 giai đoạn của vũ trụ Từ sự thờ ơ ban đầu cho đến những ngôi sao dày đặc ngày nay, nó đã thay đổi thành những diện mạo khác nhau theo thời gian.
"Trong khoảnh khắc sau Vụ nổ lớn, thể tích của vũ trụ giãn nở đến kích thước không thể tưởng tượng được, sau đó các thiên hà và hành tinh mà chúng ta thấy ngày nay được hình thành."
Trong pico giây đầu tiên sau Vụ nổ lớn, toàn bộ vũ trụ chứa đầy năng lượng và nhiệt độ cực cao, và các định luật vật lý tại thời điểm này có thể không được áp dụng. Khi vũ trụ giãn nở, lực hấp dẫn, lực điện từ, lực hạt nhân yếu và lực hạt nhân mạnh lần lượt xuất hiện trong số bốn lực cơ bản. Những biến động nhỏ trong giai đoạn này sẽ đặt nền móng cho cấu trúc tương lai của vũ trụ. Mặc dù các nhà khoa học hiện không thể tiến hành các thử nghiệm thực nghiệm, nhưng các điều kiện được suy ra thông qua các định luật vật lý đã biết cho phép chúng ta nhìn thoáng qua buổi bình minh của vũ trụ.
Từ khoảng một giây đến 380.000 năm trước, vũ trụ tiếp tục nguội đi, năng lượng của nó giảm dần và nhiều loại hạt hạ nguyên tử lần lượt được hình thành. Những hạt này chứa lượng vật chất và phản vật chất gần như bằng nhau, nhưng hầu hết đều bị tiêu diệt lẫn nhau, chỉ để lại một lượng vật chất còn tồn tại cho đến ngày nay. Sự hình thành của các nguyên tử hydro trung hòa khoảng 370.000 năm trước đánh dấu sự trong suốt đầu tiên của vũ trụ, và sự giải phóng các photon sau đó đã hình thành nên nền vi sóng vũ trụ (CMB) mà ngày nay vẫn có thể phát hiện được và ghi lại bộ mặt của vũ trụ ở giai đoạn sơ khai.
"Thời kỳ tái thiết minh bạch cho chúng ta cái nhìn đầu tiên về lịch sử của vũ trụ."
Thời kỳ này kéo dài cho đến khoảng 1 tỷ năm trước Vũ trụ hình thành các ngôi sao và thiên hà thông qua các đám mây hydro, nhưng sau đó bước vào Thời kỳ Tăm tối do thiếu nguồn sáng. Khoảng 200 đến 500 triệu năm trước, các thiên hà và ngôi sao sớm nhất dần dần hình thành và sự hình thành của chúng nhanh chóng làm thay đổi bộ mặt của vũ trụ. Các photon năng lượng cao từ các ngôi sao sơ khai và các thiên hà lùn đã dẫn đến thời kỳ ion hóa nặng nề mà cuối cùng đã chuyển vũ trụ sang dạng hiện đại mà chúng ta thấy.
Sau khoảng 1,28 tỷ năm phát triển, diện mạo của vũ trụ về cơ bản ổn định và giống như ngày nay. Phải đến khoảng 5 tỷ năm trước, Dải Ngân hà của chúng ta mới bắt đầu hình thành, đặt nền móng cho nguồn gốc của sự sống. Trong thời kỳ này, tốc độ giãn nở của vũ trụ phụ thuộc vào sự tương tác giữa vật chất và năng lượng tối. Sự thống trị của năng lượng tối dần dần đẩy nhanh tốc độ giãn nở, cho thấy sự giãn nở vô hạn trong tương lai.
"Sự giãn nở của vũ trụ và sự thống trị của năng lượng tối sẽ thay đổi cục diện của vũ trụ trong tương lai."
Một ngày trong tương lai, thời kỳ hình thành sao sẽ kết thúc và sự giãn nở của vũ trụ sẽ hạn chế phạm vi quan sát đối với các thiên hà địa phương. Về số phận cuối cùng của vũ trụ, hiện có rất nhiều giả thuyết, thậm chí có giả thuyết còn dự đoán khả năng xảy ra một “vết rách lớn”. Tất nhiên, khi biết nhiều hơn về vũ trụ hiện tại, những giả thuyết này sẽ trở nên cụ thể hơn.
Trong quá trình tiến hóa của vũ trụ, chúng ta không ngừng tự hỏi: Liệu tương lai của vũ trụ đã được định sẵn chưa?