Sebagaimana yang kita ketahui Alam semesta tidak bersifat statis melainkan dinamis dengan proses yang sangat kompleks yang terjadi di dalamnya. Karena sifat dinamis serta kompleksitas proses yang dialaminya, bisa dipastikan bahwa alam semesta yang kita kenal sekarang tidaklah sama seperti alam semesta pada saat kelahirannya yang dimulai dengan ledakan besar big bang. Fraksi pertama pada saat kelahirannya, alam semesta  sangat panas, dan merupakan kumpulan partikel-partikel kehidupan yang sangat dasar. Seiring mengembang dan mendinginnya alam semesta, terbentuklah lapisan demi lapisan yang terdiri dari neutron dan proton, inti atom, atom, galaksi, gugus galaksi, dan pada akhirnya super gugus.

Pada saat ini, alam semesta yang bisa diamati diisi oleh 100 milyar galaksi, yang masing-masing galaksi terdiri dari 100 milyar bintang yang mungkin juga memiliki planet-planet seperti Matahari kita. Galaksi sendiri diikat oleh system gravitasi yang sangat kuat serta materi gelap yang misterius. Mengembangnya alam semesta juga dikendalikan oleh energy gelap, suatu bentuk energy yang bahkan lebih misterius karena gravitasinya justru bersifat menolak bukannya menarik.

Pada tahun 1920-an Edwin Hubble menemukan bahwa galaksi-galaksi bergerak saling menjauh satu sama lain dengan pola yanh umum. Pola ini kemudian berhasil digambarkan melalui hubungan matematis yang sekarang kita kenal sebagai Hukum Hubble yang menyatakan bahwa semakin jauh jarak galaksi-galaksi ini, maka gerak menjauhnya semakin cepat.

Alam semesta dalam proses mengembangnya juga menyertakan galaksi serta semua isinya dalam proses tersebut, termasuk cahaya. Cahaya dalam hal ini mengalami peregangan atau pergeseran merah. Pergeseran merah merupakan proses yang mampu menyerap energi dari bintang sehingga alam semesta menjadi dingin seiring dengan pengembangannya. Besarnya pergeseran merah (redshift) yang dialami cahaya bintang, mengindikasikan jarak dan umur bintang tersebut, dan pada akhirnya membantu kita mempelajari kondisi alam semesta awal.

Data terkini menyatakan redshift terbesar yang terdeteksi memiliki nilai sekitar 8. Pada redshift ini kita bias mempelajari alam semesta pada usia yang masih cukup muda yaitu sekitar beberapa ratus juta tahun. Pada saat tersebut, ukuran alam semesta hanya sekitar sepersembilan dari ukuran alam semesta yang kita kenal sekarang.

Dari simulasi computer, kita mengetahui bahwa bintang-bintang dan galaksi terbentuk saat alam semesta berumur sekitar 100 juta tahun. Sebelum terbentuknya bintang-bintang dan galaksi ini, alam semesta melalui masa yang disebut “dark ages” dimana semuanya gelap total karena belum ada sumber cahaya. Ruang alam semesta diisi oleh “bubur” yang sangat tidak menarik. Lima bagian diisi oleh materi gelap dan satu bagian diisi oleh hydrogen dan helium yang semakin menipis seiring mengembangnya alam semesta. Materi pada saat awal ini memiliki kerapatan bervariasi, dan gravitasi kemudian berperan mempertegas perbedaan kerapatan ini. Semakin rapat/padat suatu region, maka semakin lambat proses mengembangnya. Dalam 100 juta tahun, daerah paling padat tidak hanya mengembang dengan semakin lambat namun juga mulai mengalami keruntuhan. Daerah seperti ini diisi oleh materi dengan massa sekitar 100 juta massa Matahari. Inilah system gravitasional petama yang terbentuk di alam semesta.

Gas Hidrogen dan Helium yang memancarkan cahaya, kehilangan energinya, dan akhirnya terkonsentrasi di pusat awan dan kemudian runtuh menjadi bintang. Bintang-bintang awal ini jauh lebih massiv dibanding bintang sekarang, yaitu ratusan kali massa Matahari. Bintang-bintang ini hidup dalam waktu yang sangat singkat dan akhirnya meledak menghasilkan elemen berat yang pertama di alam semesta. Dalam waktu sekitar satu milyar tahun kemudian, gaya gravitasi membentuk bintang-bintang ini menjadi galaksi pertama.

Penelitian lebih jauh mengenai awal terbentuknya alam semesta membawa kita pada era Cosmic Microwave Background (CMB) yaitu sekitar redshift 1.100 atau pada saat alam semesta baru berumur 380.000 tahun. Intensitas CMB ini memiliki variasi yang sangat kecil yaitu 0.001 persen. Meskipun angka ini sangat kecil, namun dari sinilah kemudian terbentuk cikal bakal galaksi yaitu dari daerah yang kerapatann ya agak tinggi dengan bantuan gaya gravitasi.

Perhitungan dan analisis dari CMB terhadap komposisi materi dan energy yang mengisi alam semesta ternyata sama persis dengan perhitungan berdasarkan teori nucleosintesis (fisika nuklir) yaitu pada saat alam semesta masih berumur satu detik setelah big bang dimana bahkan inti atom pun belum terbentuk, yang ada hanyalah partikel konstituen yaitu proton dan neutron.

Lebih jauh lagi, jika kita mencoba mempelajari proses pada rentang mikrosekon usia alam semesta , pada saat ini, alam semesta masih berupa sup primordial yang terdiri dari quarks, lepton, serta pengankut gaya. Studi fisika partikel menjelaskan bahwa masa ini adalah masa pembentukan materi gelap. Fase ini juga mungkin bias menjelaskan mengapa alam semesta sekarang sebagian besar diisi oleh materi dan bukan bersamaan oleh materi dan anti materi. Masa “sup quark awal” diperkirakan terjadi sekitar 10^-34 detik setelah big bang dalam ledakan ekspansi kosmis yang kita kenal sebagai inflasi.

Para kosmologis tak pernah berhenti untuk mempelajari alam semesta bahkan hingga proses kelahiran alam semesta itu sendiri. Akan tetapi untuk poin yang terakhir ini, teori-teori yang diajukan masih jauh dari pembuktian karena kita juga berada pada masa yang sangat jauh dari masa kelahiran alam semesta itu sendiri. Satu teori yang cukup menarik adalah teori tentang adanya multiverse. Alam semesta terdiri dari sejumlah tak terbatas alam semesta-alam semesta yang tak terhubung. Dan apa yang kita kenal sebagai big bang mungkin saja merupakan tabrakan alam semesta kita dengan alam semesta lainnya.