우주의 시초에 있었던 대폭발. 우주가 약 150억 년 전에 얼어난 대폭발에 의해 탄생 했다는 것이 우주기원설이다.

현재 널리 받아들여지고 있는 표준적 팽창 우주이론(표준 우주론)은 빅뱅을 기원으로 하는 것이다.

따라서 빅뱅우주론은 표준우주론과 동일한 의미로도 사용된다.

현재 우주가 팽창하고 있다는 것은 먼 은하가 우리 은하계에서 멀어져 가고 있는 것으로 알 수 있다.

그 후퇴속도는 100만 광년 떨어진 은하에 대해 약 15km/s이다.

이 사실에서 우주는 과거로 거슬러 올라가면 갈수록 고밀도이며 약 150억~200억 년 전에는 벌도가 무한히 높았으리라고 추정된다.

빅뱅우주론은 우주가 초기에는 이처럼 고밀도였을 뿐만 아니라 동시에 고온이었다고 하는 이론이다.

충분한 고온·고밀도 상태에서는 물질은 원자핵을 구성하는 양성자나 중성자로 뿔뿔이 분해된 상태이다.

우주의 초기가 이 상태이고 그것이 급격히 팽창, 냉각되는 과정에서 열핵 반응에 의한 핵융합이 일어나고 여러 가지 원소가 합성된다.

실제의 우주에서는 팽창속도와 물질밀도의 관계에서 우주의 탄생 후 수백 초 만에 열핵반응이 끝나 대부분이 양성자로 남고 헬륨 등 경원소(輕元素)가 조금 합성되었다고 추정된다.

그 후 우주는 대부분 양성자와 전자로 된 뜨거운 플라즈마 상태에 있었다.

플라즈마 상태에서는 빛이 물질과 충분히 빠르게 산란·흡수·방출 반응을 반복하기 때문에 이 시기의 우주는 특히 불투명했다.

약 10만 년 후 우주의 온도와 밀도는 충분히 떨어지고 빛은 이미 물질을 플라즈마 상태로 유지할 만큼 충분히 반응하지 않고 양자와 전자는 결합하여 중성의 수소원소를 형성하여 우주는 빛에 대해서 투명하게 되었다.

이것을 우주에 대한 플라즈마의 재결합이라 한다.

중성화된 물질은 중력적으로 불안정하게 되고 낮은 밀도의 흔들림이 크게 성장할 수 있게 된다.

이렇게 해서 은하나 제1세대의 별이 생기고 현재의 우주의 모습으로 진화되었다고 생각된다.

빅뱅을 우주의 기원으로 최초로 제창한 사람은 1946년 미국의 물리학자 G. 가모프였다.

그러나 그때까지 빅뱅의 직접적인 근거가 관측되지 않아 소수의 사람을 제외하고는 가모프의 이론을 주목하지 않았다.

그러나 64년 미국의 물리학자 A. 펜자스와 R. W. 윌슨에 의해 3K라는 특히 저온인 빛(우주배경복사)이 우주에 충만하다는 것이 발견되었고, 동시에 P. J. E. 피블스나 R. H. 딕 같은 이론 물리학자에 의해 이것이 뜨거운 초기 우주의 흔적이라는 것이 밝혀졌다.

게다가 이론적으로 예견되었던 우주 초기의 원소합성량이 관측사실과 일치한다는 것이 확인되어 빅뱅 이론이 확립되었다.

최근에 물질의 보다 기본적인 구조가 밝혀짐에 따라 우주론에서도 원소합성의 시대보다 더 거슬러 올라가 고온·고밀도 시대의 모습이 연구되고, 물질 자체의 기원이나 빅뱅 자체의 기원으로 하는 것보다 철학적인 문제가 물리학의 문제로서 해명되는 것도 가능하게 되었다.