کشف تشعشع مایکروویو کیهانى در سال 1946 به وسیله آرنوپنزیاس و رابرت ویلسون مسیر کیهان شناسى را تغییر داد . این پدیده برداشتى کلى به کیهان شناسى ارائه کرد. وقتى که جهان 400 هزار ساله بود. این تابش باقى مانده از انفجار بزرگ ثابت مى کند که جهان، آغازى داغ داشته است.

4 درصد جهان هستى از «ماده معمولى» (Ordinary Matter) ساخته شده است. 21 درصد دیگر آن از ماده اى که اصطلاحاً «ماده تاریک» (Dark Matter) نامیده مى شود ساخته شده است که مقدار آن با توجه به تأثیرات گرایشى آن روى ماده تخمیناً برآورد مى شود. 75 درصد باقى مانده نیز شامل «انرژى تاریک» است که که رفتارى شبیه گرانش در جهت عکس را از خود بروز مى دهد.

بر پایه مشاهدات «انرژى تاریک» داراى مقدارى ثابت و بدون تغییر است و بیشتر شبیه «ثابت کیهان شناختى» (Cosmological Constant) در تئورى هاى اینشتین درباره تکامل تدریجى جهان رفتار مى کند. اساساًً این بدان معناست که «مقدار انرژى بر واحد حجم فضا» ثابت باقى مى ماند. در اینصورت مى توان مدعى شد که جهان (Universe) با نرخ فزاینده اى به رشد و گسترش خویش ادامه خواهد داد. طى مدت زمانى در حدود 20 میلیارد سال فقط حدود 100 کهکشان را مى توان از زمین رویت نمود به گونه اى که مى توان آن را «غربت بزرگ» نامگذارى کرد. در دهه 1990 با به کارگیرى ترکیبى از تکنولوژى (دوربین هاى CCD 100مگا پیکسلى) و یک شاخص دقیق در فاصله اى دور (ابرنواخترهاى نوع ( Ia بالاخره شتاب منفى جهان اندازه گیرى شد. ظاهراً جهان در حال سرعت گرفتن است. تا وقتى که انرژى تاریک کاملاً شناخته شود، پایان کار جهان ما بلاتکلیف خواهد ماند. گرچه اگر گسترش جهان تا 30 میلیارد سال دیگر به سریع تر شدن خود ادامه دهد، آسمان از کهکشان خالى خواهدشد( بجز چند کهکشان در خوشه کهکشانى سنبله). درحالى که گرانش جاذبه اى ماده عمدتاً سیاه جهان، گسترش آن را کندتر مى کند، گرانش دفعى (شتاب منفى( که در اثر انرژى سیاه به وجود آمده سعى در سرعت بخشیدن به آن را دارد. بنابراین اندازه گیرى مقادیر انرژى و ماده تاریک به ما اجازه مى دهد فیلم کیهانى را تا زمان به وجود آمدن آن عقب ببریم و زمان شروع آن را دریابیم .

منجمان براین باورند که ماده عادى غیرقابل رؤیت که حدود سه چهارم محتواى کل ماده باریونى (پروتون و نوترون ) را تشکیل مى دهد، به وفور و به صورت گاز گرم درمیان کهکشان ها قرار دارد. در کل مقدار ماده _ باریونى و غیرباریونى که بیشتر آن نیز تاریک است _ هشت برابر بیشتر از ماده باریونى است. منجمان همچنین توانسته اند مقادیر چشمگیرى از ماده غیرقابل رؤیت را با اندازه گرفتن سرعت هاى ستارگان درمیان کهکشان ها و سرعت کهکشان ها درمیان خوشه هاى کهکشانى، شناسایى کنند. بدون وجود ماده تاریک غیرقابل رؤیت، این اجرام پرسرعت باید مدت ها پیش متفرق مى شدند.

بیشتر کیهان شناسان عمر جهان را 13.7 میلیارد سال مى دانند و عقیده دارند که جهان تخت است (یعنى از هندسه اقلیدسى تبعیت مى کند، با خطوط موازى که دربى نهایت هم موازى مى مانند و زوایاى داخلى مثلث که مجموعاً 180 درجه هستند(.

مقدار 72 کیلومتر در ثانیه، در مگاپارسک - با خطایى حدود 10 درصد _ براى ثابت هابل به دست آمد. در حالى که پارامتر اندازه گرفته شده توسط خود هابل 550 کیلومتر در ثانیه در مگاپارسک بود. از آنجا که اندازه جهان قابل رصد و سن آن، هر دو با ثابت هابل رابطه عکس دارند. رشدى که این مقدار اصلاح شده براى جهان قابل رؤیت نشان مى دهد هشت برابر گسترشى است که قبلاً براى جهان اندازه گرفته شده بود.

در سال 1980 فیزیکدانى به نام آلن اچ - گروت نظریه اى به نام تورم را ارائه کرد. بعدها دیگران نیز توضیحاتى به این نظریه افزودند. این تئورى که نشات گرفته از فیزیک کاربردى ذرات است، مهمترین ویژگى هاى جهان امروز را توضیح مى دهد. در تئورى تورم قسمت هاى کوچک کیهان اولیه به طور تصاعدى گسترش پیدا کردند و قسمتى از فضا را که ما امروزه مى بینیم، صاف تر کردند. مانند وقتى که بیشتر بادکردن یک بادکنک باعث مى شود قسمت کوچکى روى سطح آن صاف تر به نظر برسد.

گفته مى شود دلیل اصلى جریان یافتن این گسترش انرژى پتانسیلى وابسته به انرژى فرضى به نام inflaton است، این انرژى پتانسیل inflatin است که حرارت چشمگیر انفجار بزرگ را فراهم کرده در حین پدیده inflaton نوسانات کوانتومى در مقیاس هاى زیراتمى به وسیله گسترشى مهیب به اندازه هاى نجومى مى رسند. این بزرگ تر شدن ها در سالیان دراز بعدى به همراه گرانش رشد کردند و در نهایت به پیدایش کهکشان ها و خوشه هاى کهکشانى کنونى انجامیدند. از نظریه تورم مى توان سه نتیجه گیرى کرد:

1- فضا باید در لبه مریى آن صاف به نظر برسد. 2- توزیع ماده در مقیاس هاى نجومى باید منشاء کوانتومى داشته باشد. 3- فضا را باید پس زمینه اى از امواج گرانشى فرا گرفته باشد، که به وسیله نوسانات کوانتومى بعد از 10به توان 32 - ثانیه از شروع جهان به وجود آمده اند. دو پیش بینى نخست اکنون با اندازه گیرى ها دیده شده اند و سومى نیز احتمالاً در آینده اى نه چندان دور با اندازه گیرى ها به اثبات خواهد رسید.

پروژه که فضاپیماى پژوهشى مایکروویو WMAP نام دارد، با به پایان رساندن اولین سال ماموریت چهارساله اش نقشه اى تماشایى از جهان نوزاد تهیه کرده، شگفتى اى که WMAP براى کیهان شناسان به ارمغان آورد این بود که هیچ چیز شگفت آور نبود! وبا محاسبات قبلى تطابق خوبى داشت، هرچند معلوم شد پیدایش ستارگان زودتر از آنچه پیش بینى شده بود شروع شده _ تنها 200 میلیون سال بعد از انفجار بزرگ. WMAPموقعیت جهانى که قبلاً پیش بینى شده بود را تحکیم کرد - جهانى 13.5 میلیارد ساله شامل یک سوم تا یک دوم ماده و انرژى تاریک و 4 درصد ماده معمولى (باریونى). این پروژه همچنین مقدار به دست آمده براى ثابت هابل را تایید مى کند. نتایج WMAP با ایده کلى تورم سازگارى دارند ولى تورم نظریه اى با گونه هاى متعدد است .

با توجه به متن نسبیت عام، پاسخ ساده است: انفجار بزرگ تنها آفریننده ماده، فضا و زمان است، بدون توضیح بیشتر. این جواب البته قانع کننده نیست و دلایلى وجود دارند که بپذیریم پاسخ عمیق ترى براى این سئوال هست. نسبیت عام شرحى ناقص از گرانش است چون شامل مکانیک هاى کوانتومى نمى شود و گرانش را با دیگر نیروهاى بنیادى تلفیق نمى کند. در حال حاضر نظریه ریسمان (که بهM-Theory نیز معروف است) با وجود ناقص بودن و مورد آزمایش قرار نگرفتن بهترین تفکر را در مورد پیوند گرانش، دیگر نیروهاى بنیادى و مکانیک هاى کوانتومى ارائه مى دهد. با اینکه نظریه تورم ریشه اى در نظریه ریسمان ندارد، اما امکان دارد در آخر توضیح خود را در این نظریه بیابد و هر چند تورم نظریه اى محکم است اما به آزمایشات عملى بیشترى نیازدارد. نظریه ریسمان تاکنون توضیحى فیزیکى براى انرژى تاریک فراهم نکرده و این یک اشکال عمده است.

کشفیات جدید با بالا بردن سطح آگاهى باعث پدید آمدن چند سرى سوال جدید شده اند:

ماده تاریک چیست؟ ماهیت انرژى تاریک اسرار آمیز و گرانش دفعى آن چیست؟ چرا طرز کار جهان ما تا این حد پیچیده است؟ و دنیا چطور آغاز شد؟ اینکه انرژى تاریک چگونه با اکتشافات فیزیکدانان درباره نیروهاى موجود در طبیعت و ذرات درون اتمى مرتبط با آنها تعامل برقرار مى کند معمایى است که همچنان بى پاسخ باقى مانده است. یک اخترشناس مى گوید: «به یاد داشته باشید که ما این پدیده را انرژى تاریک مى نامیم اما این نامگذارى ممکن است این باور غلط را در ذهن مخاطبان ایجاد کند که ما حقیقتاً مى دانیم که آن پدیده چیست. اما باید اذعان داشت که ما واقعاً چیز زیادى در این باره نمى دانیم.»

چه زمانى اولین ستاره ها شکل گرفتند؟ کهکشان هاى منفرد چگونه تشکیل شدند و چطور تکامل مى یابند؟ کى و کجا عناصر شیمیایى اى که بعد از عناصر موجود در انفجار بزرگ بودند (عناصر سنگین ترى که براى حیات ما مفید هستند)پدید آمدند؟ قسمت عمده ماده معمولى جهان کجاست و آیا فقط شامل گاز داغ است؟ پاسخ به این سئوالات نیازمند رصدها و وسایل جدید و همچنین مدل هاى جدید و پیچیده ترى است که ما در میانه دوران بزرگى از اکتشافات کیهان شناختى هستیم. اگر موفق شویم نظریه هایمان را با هر کشف جدیدى تطبیق دهیم، مى توانیم به جهشى بزرگ در درکمان از جهان برسیم.