Rani modeli Univerzuma
Kosmičke misije znatno doprinose našem razumevanju Univerzuma.
Sa našim novim razumevanjem svetlosti, materije i gravitacije možemo početi da razmatramo teorije i otkrića koji su doveli do razvoja modela Velikog praska. To je trenutno najšire prihvaćen naučni model Univerzuma. Model Velikog praska opisuje dinamičku evoluciju Univerzuma koji je započeo od ekstremno vrućeg i gustog početnog stanja pre približno 14 milijardi godina. Univerzum se zatim raširio u složenu strukturu koju vidimo danas.
Njutnov model
Naučnici koji su sledili Njutna koristili su njegovu teoriju gravitacije da uspešno objasne raspored i kretanje planeta u našem sunčevom sistemu. Ali kada su počeli da razmatraju strukturu Univerzuma na većim skalama iskrsao je paradoks: ako u Univerzumu postoji uzajamno privlačenje između različitih objekata, zvezde bi se ubrzale jedne ka drugim što bi dovelo do kolapsa Univerzuma.
Kako bi izbegli ovaj problem, uvedena je hipoteza da je Univerzum beskonačno velik kao i da su zvezde pozicionirane perfektno kako bi se održale u gravitacionoj ravnoteži. U svakom slučaju i najmanji poremećaj položaja jedne zvezde dovodi do domino efekta koji vodi ka kolapsu. Očigledno je da nešto nije bilo kako treba.
Opšta relativnost
1915. godine Albert Ajnštajn je proširio Njutnovu teoriju gravitacije u teoriju koja se naziva Opšta relativnost. Ova teorija opisuje prostor i vreme kao 4- dimenzionalni entitet koji se naziva prostor-vreme. Prisustvo masivnog objekta zakrivljuje strukturu prostor-vremena tako da su putanje drugih objekata (uključujući i samu svetlost) zakrivljene u pravcu mase.
Što je objekat masivniji nastaje veće zakrivljenje i stoga uzrokuje veću tendenciju drugih objekata da "padnu" ka njemu.
Kada je Ajnštajn formulisao Opštu teoriju relativnosti, verovao je kao i većina njegovih savremenika da je Univerzum statičan i nepromenljiv. Ali, rešenja njegovih relativističkih jednačina su ukazala da se Univerzum ili širi ili skuplja. Da bi popravio ovu zbunjujuću anomaliju Ajnštajn je uveo dodatni član koji danas nazivamo kosmološka konstanta, Λ, Taj član je neutralisao privlačenje usled gravitacije na velikim rastojanjima i očuvao hipotezu statičkog Univerzuma. Ajnštajn je kasnije ovo zažalio i spominjao kao svoju najveću grešku pošto su eksperimentalni podaci pokazali da se Univerzum širi.
