PROBLEM PODRIJETLA SVEMIRA donekle je sličan starom pitanju: Što je bilo prije, kokoš ili jaje? Drugim riječima, koja djelatnost je stvorila svemir, a što je stvorilo tu djelatnost? Ili možda svemir, ili djelatnost koja ga je stvorila, postojaše oduvijek i nije ih ni trebalo stvoriti. Sve donedavno, znanstvenici su se plašili takvih pitanja, držeći da ne spadaju u znanost već u metafiziku ili religiju. Ipak, tijekom posljednjih godina izašlo je na vidjelo da se zakonima znanosti može obuhvatiti čak i početak svemira.
U tom slučaju, svemir bi morao biti samostojan i potpuno određen zakonima znanosti.Rasprava o tome je li i kako je svemir započeo proteže se kroz čitavu pisanu povijest. Načelno, postojale su dvije škole mišljenja. Mnoge stare predaje, jednako kao i židovska, kršćanska i islamska religija, držale su da je svemir bio stvoren u prilično nedavno vrijeme. (Biskup Ussher je u sedamnaestom stoljeću izračunao da se stvaranje svemira dogodilo 4004. godine prije Krista, brojka do koje je došao zbrajajući dužine života ljudi spomenutih u Starom zavjetu.)
Činjenica koja se uzimala u prilog zamisli o nedavnom postanku bila je povezana s razvojem kulture i tehnike. Sjećamo se tko je prvi izveo taj i taj posao ili razvio tu i tu tehniku. Dakle, govorilo je dalje dokazivanje, nismo mogli biti ovdje baš jako dugo; u protivnom bismo već uznapredovali mnogo više nego što jesmo. Zapravo, biblijska godina stvaranja i nije jako daleko od vremena kraja posljednjeg ledenog doba, kada se moderni ljudi, čini se, po prvi put značajnije i pojavljuju.
S druge strane, bilo je ljudi poput starogrčkog filozofa Aristotela, kojima se nije sviđala zamisao da je svemir imao početak. Oni su osjećali da bi to podrazumijevalo božansku intervenciju. Zbog toga im je bilo draže vjerovanje da je svemir postojao oduvijek te da će postojati zauvijek. Nešto što je bilo vječno bilo je savršenije od nečeg što treba biti stvoreno. Imali su odgovor i na gore spomenuto dokazivanje glede ljudskog napretka: periodične poplave i druge slične prirodne katalizme stalno su vraćale ljudsku vrstu natrag na novi početak.
Obje škole mišljenja smatrale su da je svemir bitno nepromjenjiv u vremenu. Bilo da je stvoren u sadašnjem obliku, bilo da traje oduvijek ovakav kakav je sada. To je bilo prirodno vjerovanje, budući da je ljudski život — pa čak i čitava pisana povijest — tako kratko vrijeme da se tijekom njega svemir nije značajno izmijenio. U stalnom, nepromjenjivom svemiru, pitanje je li on postojao odu vijek ili je bio stvoren prije nekog konačnog vremena u prošlosti zapravo je predmet metafizike ili religije:
I jedna i druga teorija mogle bi objasniti takav svemir. Doista, filozof Immanuel Kant je 1781. napisao monumentalno i vrlo nejasno djelo Kritik der reinen Vernunft (Kritika čistoga uma) u kojem je zaključio da su bila jednakovrijedna dokazivanja i za vjerovanje da je svemir imao neki početak kao i za vjerovanje da nije imao. Kako napućuje naslov djela, njegovi su zaključci bili utemeljeni samo na umu, drugim riječima, nisu uzeli u obzir promatranja svemira.
Uostalom, u nekom nepromjenjivom svemiru čega bi i bilo za promatranje? Međutim, u devetnaestom stoljeću se polako počeo gomilati dokazni materijal da se i Zemlja i ostatak svemira zapravo tijekom vremena mijenjaju. Geolozi usta-noviše da je za oblikovanje stijena i fosila u njima potrebno stotine ili tisuće milijuna godina. Bilo je to mnogo duže vrijeme od one starosti Zemlje kako su to bili izračunali kreacionisti. Daljnji dokaz dobiven je zahvaljujući takozvanom drugom zakonu termodinamike, što ga je formulirao njemački fizičar Ludwig Boltzmann. On izriče da ukupna količina nereda u svemiru (koja se mjeri veličinom zvanom entropija) vremenom uvijek raste.
Ovo, poput dokazivanja glede ljudskog napretka, navodi na zaključak da svemir bijaše u pogonu samo tijekom nekog konačnog vremena. U protivnom, bio bi dosad već degeneriran do stanja potpunog nereda, u kojem bi sve što postoji bilo iste temperature. Druga poteškoća s idejom statičkog svemira je činjenica da, u skladu s Newtonovim zakonom gravitacije, svaku zvijezdu u svemiru privlači prema sebi svaka druga zvijezda.
Ako je tako, kako bi mogle biti nepokretne, na stalnoj udaljenosti jedne od drugih? Zar ne bi sve pale na zajedničku hrpu? Newton je bio svjestan tog problema. U pismu Richardu Bentleyu, vodećem filozofu svog vremena, on se složio da konačna nakupina zvijezda ne bi mogla ostati u stanju mirovanja; sve bi zvijezde padale prema nekoj središnjoj točki. Međutim, umovao je on, beskonačna nakupina zvijezda ne bi se tako ponašala, jer ne bi postojala neka središnja točka u koju bi one padale.
Ovaj dokaz je primjer zamke na koju se nailazi kad se govori o beskonačnim sustavima. Upotrebljavajući razne načine pri-brajanja privlačnih sila na svaku zvijezdu od strane beskonačnog broja drugih zvijezda u svemiru, moguće je dobiti različite odgovore na pitanje mogu li zvijezde ostati na stalnim udaljenostima jedne od drugih. Sada znamo da je ispravan postupak razmatrati slučaj konačnog područja ispunjenog zvijezdama, a zatim mu dodavati više zvijezda, raspoređenih otprilike ravnomjerno izvan tog područja.
Konačna nakupina zvijezda past će zajedno u jednu točku, a — u skladu s Newtonovim zakonom — dodavanje više zvijezda iz vanjskog područja neće zaustaviti kolaps. Dakle, beskonačna nakupina zvijezda ne može ostati u stanju mirovanja. Ukoliko se one u nekom vremenu ne gibaju jedne u odnosu na druge, započet će zbog međusobnog privlačenja padanje svih prema svima, odnosno skupljanje prema jednoj točki. Ako se pak u početku udaljuju jedne od drugih, gravitacija će sve više usporavati brzinu uzmicanja.
