La investigación sobre la historia del universo ha pasado por diferentes modelos teóricos que las observaciones astronómicas han ido confirmando o desmintiendo poco a poco. La cosmología como ciencia surge en el siglo XX debido a dos factores, uno técnico y otro teórico. El factor técnico es el desarrollo de aparatos más sofisticados que permitieron observar mucho más allá de lo que vemos en el cielo a simple vista o con los rudimentarios telescopios anteriores, mientras que el elemento teórico principal es la teoría de la relatividad de Einstein. En 1917, Albert Einstein aplicó por primera vez las ecuaciones de la relatividad general al universo en su conjunto. La hipótesis de Einstein se conoce como “principio cosmológico” y viene a decir que cuando se observa el universo desde una perspectiva amplia, en todas las áreas del mismo luce igual y tiene las mismas propiedades. Como la masa del universo es finita, también lo es su tamaño, pero el hecho de que el universo sea finito no quiere decir que tenga límites o bordes. Einstein lo explica poniendo como ejemplo la superficie de la tierra, donde las dos dimensiones norte-sur se pliegan sobre sí misma en una tercera dimensión, así, al pensar en el universo debemos de verlo igual, con esas tres dimensiones espaciales, con un volumen finito y con las galaxias repartidas más o menos en igual escala. De este modo, la distribución de las galaxias se asemeja a las motas de polvo sobre la superficie de un globo, el cual, si aumenta de superficie, da lugar a una mayor separación entre las motas de polvo, pero ninguna es el centro. Einstein abandonó la geometría euclídea del universo newtoniano, adoptando el espacio curvado de la geometría de Riemann, y en consecuencia también abandona el tiempo absoluto de Newton, modificándolo en una unión de espacio y tiempo, de acuerdo con la teoría de la relatividad. A partir de esta propuesta de Einstein, todos los modelos del universo estarán basados en las ecuaciones de la relatividad general.

El mismo año de 1917 el astrónomo Willen De Sitter había propuesto soluciones para un universo en expansión, pero Alexander Friedmann dio un paso adelante más importante en 1922, al llegar a la conclusión de que las soluciones más estables de las ecuaciones de la relatividad general, corresponden a un universo en expansión o contracción. En 1927, el matemático y sacerdote belga Georges Lemaître, resolviendo cuidadosamente las ecuaciones de la relatividad general, concluye que el universo está necesariamente en expansión, de modo que antes era más pequeño. En 1929, Edwin Hubble anuncia el dato observacional de que todas las galaxias se alejan unas de otras, de modo que el universo es finito e ilimitado en expansión. Confirmada la expansión del universo, Lemaître arguyó que se tiene que llegar a un tiempo en el pasado en el que toda la materia estaba concentrada en unas pequeñas dimensiones que llamó “átomo primitivo” enormemente caliente y denso, y la explosión de ese átomo primigenio daría comienzo al proceso de expansión. Esta argumentación de Lemaître es la primera propuesta teórica del Big Bang aunque hay que indicar que la mayoría de los cosmólogos no aceptaron esta idea de Lemaître ya que defendían varios modelos de “estado estacionario” que, aunque aceptaban la expansión del universo, lo consideraban de duración ilimitada.

Una propuesta del modelo del Big Bang más física es la presentada por George Gamow, independientemente de Lemaître y partiendo de un camino diferente: la física nuclear. En 1946 Gamow explica que la formación de los primeros átomos tuvo que ocurrir en una situación de no equilibrio, es decir, no estacionaria, sino más bien en el proceso de expansión y enfriamiento rápido del universo, al contrario del escenario contemplado por los defensores de universos estacionarios. En 1948 Gamow descubre que en los primeros minutos tras el Big Bang se formaron unas proporciones de hidrógeno y helio que todavía se mantienen casi en su totalidad. Los átomos más pesados se formaron mucho después en las condiciones de altas presiones y temperatura del interior de las estrellas. También apuntó que la explosión primigenia debía haber generado intensas radiaciones que deberían llegar hasta nosotros como radiación residual, como un “eco” de aquel inmenso estallido.

A pesar de la rigurosidad matemática de la argumentación de Lemaître y la propuesta física de Gamow, la mayoría de los físicos teóricos eran partidarios del estado estacionario. El británico Fred Hoyle, debido a su relevancia en el ámbito astrofísico, era una figura significativa entre los defensores del estado estacionario. Hoyle, detractor de un inicio del universo según el modelo Friedman-Lemaître, en marzo de 1949, en un programa de la BBC Radio se refirió a ese modelo, en tono despectivo, como un “big bang”, ignorando que ese sería el nombre con el que se lo conocería popularmente cuando los descubrimientos lo confirmasen más adelante. El “eco” en forma de radiación del que hablaba Gamow, fue confirmado con el descubrimiento de la radiación cósmica de fondo, en 1964, confirmando la existencia de esa gran explosión inicial del universo y desechando definitivamente las teorías del universo estacionario. Algunos autores han señalado a Gamow como el creador del término “Big Bang”, pero esto se debió a que tras la confirmación de la radiación de fondo de microondas, los estudios de Gamow se convirtieron en populares en el ámbito científico siendo revisados constantemente. Hay que tener en cuenta que aunque Lemaître fue el pionero en la teoría, su propuesta se deducía de cuidadosos análisis matemáticos de las ecuaciones de la relatividad general, y la complejidad de estos razonamientos solía darse en círculos y figuras concretas con un alto grado de intelectualidad. Las matemáticas de la relatividad de Einstein son muy complejas y la propuesta de Lemaître requiere una combinación de altas matemáticas y física. Esto, unido a que la física de moda de aquel momento era la física nuclear, hizo que más relevantes y accesibles a los físicos la propuesta de Gamow. Sin embargo, en una entrevista grabada en audio a Gamow poco antes de morir, el científico deja claro que él, ni acuñó, ni le gustaba el término “Big Bang”, aunque ello no evitó que el término se universalizase, y así, en 1966, S. Hawking y R. Tayler publicaron el primer artículo científico que llevó la palabra “Big Bang” en su título.

Cuando Hoyle se refirió al modelo como un Big Bang despectivamente, fue porque, a su modo de ver, el misterioso evento creativo a partir del átomo primordial daba a entender un origen sobrenatural del universo, lo cual Hoyle consideraba antepuesto a la ciencia. La interferencia de los puntos de vista filosóficos con las teorías de la ciencia cosmológica se dieron desde el principio. El mismo Lemaître cuenta que cuando estaba discutiendo con Einstein la hipótesis del átomo primitivo, la reacción de Einstein fue: “no, eso no; eso sugiere demasiado la creación”. Pero la realidad es que la cualidad de “creado” del universo no se justifica porque haya habido o no un Big Bang, sino por la reflexión filosófica sobre la causa de la existencia. Como ya explicó Tomás de Aquino, un mundo existente desde un tiempo infinito también sería un mundo creado, pero el hecho de si el mundo ha existido desde siempre o no, no se puede probar demostrativamente, porque para demostrar el inicio del mundo no podemos partir del mundo mismo. Esto se debe a que toda la realidad material que nos rodea no tiene en sí misma la causa de su existencia. Ni la energía, ni la materia ni las fuerzas surgen de la nada, las cosas permanecen o se transforman continuamente de estados anteriores a otros estados, y este principio fundamental es el que nos permite deducir cómo fue la cadena que nos lleva al Big Bang. Pero ¿de dónde surge la existencia de las cosas?, o dicho de una manera filosóficamente más familiar “¿Por qué existe algo en lugar de nada?” Esta pregunta no se puede tratar desde la ciencia, porque la ciencia se limita a la actividad del mundo material, y la pregunta se refiere a la existencia, no a la actividad. Pero si todas las cosas del mundo material tienen la característica de estar sometidas al proceso de la causa y el efecto, al tratar de la causa de la existencia no tenemos razones para aplicar a aquello que es la causa de nuestro universo las características de nuestro mundo material. Dicho de otro modo, lo que causa la existencia del mundo no puede estar al mismo nivel que los objetos del mundo material, es decir, si nos referimos a Dios como la causa del mundo no tendría lugar preguntar por la causa de Dios porque a él no se le puede aplicar la idea de causa, sino que ésta es una característica del mundo creado. Todos los objetos de la experiencia son causados y el límite de la cadena al que puede llegar nuestra experiencia es el universo en su conjunto. Al penetrar en la causa del universo traspasamos el ámbito de nuestra experiencia y no hay razón que justifique que las categorías de nuestro mundo, como la de causa, hayan de aplicarse tras ese límite. Sin embargo, el universo como una totalidad, no parece menos sometido a ser causado que el resto de objetos de la realidad física, pues de lo contrario habría que negar todos los modelos de cosmología de la física teórica. Esto hace que cosas como la hipotética existencia de multiversos tampoco resuelvan nada para explicar la existencia ya que por muy grande que sea la cadena de universos seguirían siendo un objeto físico y por tanto debería tener una causa.

Desde una perspectiva teológica, un universo sin un principio tampoco podría equipararse con la eternidad de Dios, porque la eternidad del mundo sería la sucesión infinita de eventos de un tiempo creado, mientras que la eternidad de Dios no pertenece al tiempo sino al eterno presente de la vida inmanente de Dios. La Eternidad de Dios no se refiere a una cualidad temporal sino a la ilimitación de su existencia en contraposición a la duración, que es una cualidad que Dios ha puesto en lo creado en orden a su intención de realizar una historia de salvación. En un sentido estricto, en lugar de decir que Dios ha creado el mundo, es más correcto decir que Dios crea el mundo, ya que el tiempo es una realidad creatural, por tanto, las ubicaciones temporales no abarcan a Dios, o como resume Tomás de Aquino “el tiempo no es medida de la creación sino que forma parte de ella”

Es cierto que la teoría del Big Bang recuerda a la noción teológica de una creación a partir de la nada. La confirmación de los datos que muestran que hubo un Big Bang crearon un clima cultural favorable a esta concordancia que llevó incluso a Pío XII a hacer una alusión a la misma. Esta alusión produjo el desacuerdo de Lemaître, y aclaró la situación a unos asesores de Pío XII preparaban una intervención del Papa ante la Unión astronómica internacional. Lemaître explicó que sería un equívoco decir que el Big Bang es el momento de la creación, y en el discurso precedente, Pío XII evitó extraer las consecuencias que podían prestarse a una comprensión errónea de la creación. Si se comprende la noción teológica de creación como dependencia causal, se puede fácilmente observar que aunque la ciencia ha dado la razón al Big Bang, los modelos de universo de estado estacionario son plenamente compatibles con un universo “creado”. Se puede incluso decir que la cosmología del Big Bang es ciertamente muy consonante con la concepción teológica de una creación “ex nihilo” (de la nada), pero la verdad de la creación no depende de la verdad del Big Bang.