Representasi konseptual dari momen awal dan ekspansi alam semesta.
Teori Dentuman Besar, atau yang lebih dikenal sebagai The Big Bang, adalah model kosmologis dominan yang menjelaskan asal mula dan evolusi alam semesta yang teramati. Teori ini menyatakan bahwa alam semesta dimulai dari keadaan yang sangat padat, sangat panas, dan memiliki kepadatan tak terhingga—dikenal sebagai singularitas—sekitar 13,8 miliar tahun yang lalu. Sejak saat itu, alam semesta terus mengembang, mendingin, dan menjadi seperti yang kita kenal hari ini.
Momen "The Big Bang" bukanlah ledakan dalam ruang yang sudah ada, melainkan ekspansi ruang itu sendiri. Dalam fraksi detik pertama setelah singularitas, alam semesta mengalami periode ekspansi eksponensial yang luar biasa cepat yang disebut inflasi. Selama periode inflasi, alam semesta membesar ukurannya secara drastis dalam waktu yang hampir nol. Suhu saat itu diperkirakan sangat tinggi sehingga hukum fisika seperti yang kita pahami saat ini belum sepenuhnya berlaku.
Setelah inflasi mereda, alam semesta terus mengembang tetapi dengan laju yang lebih lambat. Energi murni mulai bertransformasi menjadi materi dan antimateri, sesuai dengan persamaan terkenal Einstein, E=mc². Seiring pendinginan yang berkelanjutan, partikel-partikel sub-atomik seperti kuark dan lepton mulai terbentuk. Meskipun materi dan antimateri diciptakan dalam jumlah yang hampir sama, sedikit kelebihan materi—satu bagian untuk setiap miliar—bertahan, dan kelebihan inilah yang membentuk seluruh materi yang kita lihat saat ini.
Sekitar tiga menit setelah Dentuman Besar, suhu turun cukup drastis sehingga proton dan neutron dapat mulai menyatu, sebuah proses yang disebut nukleosintesis Big Bang. Proses ini menghasilkan inti-inti atom paling ringan: hidrogen (sekitar 75%) dan helium (sekitar 25%), dengan jejak kecil litium. Pada fase ini, alam semesta masih merupakan "sup" plasma yang sangat padat dan buram karena elektron bebas terus-menerus menghamburkan foton (cahaya).
Titik balik penting lainnya terjadi sekitar 380.000 tahun setelah Dentuman Besar. Ketika suhu turun menjadi sekitar 3.000 Kelvin, energi tidak lagi cukup tinggi untuk menjaga elektron tetap terpisah dari inti atom. Elektron akhirnya ditangkap oleh inti, membentuk atom netral pertama. Peristiwa ini dikenal sebagai rekombinasi. Dengan tidak adanya elektron bebas yang signifikan untuk menghamburkan cahaya, alam semesta menjadi transparan. Cahaya yang dilepaskan pada saat itu masih dapat dideteksi hingga hari ini sebagai Radiasi Latar Belakang Gelombang Mikro Kosmik (Cosmic Microwave Background/CMB). CMB adalah bukti observasional terkuat yang mendukung model The Big Bang.
Setelah rekombinasi, alam semesta memasuki "Zaman Kegelapan Kosmik" (Cosmic Dark Ages), periode di mana tidak ada sumber cahaya bintang yang tercipta. Materi yang ada (terutama gas hidrogen dan helium) perlahan mulai berkumpul karena tarikan gravitasi. Selama ratusan juta tahun, gumpalan gas ini semakin padat hingga mencapai tekanan dan suhu yang cukup untuk memicu fusi nuklir—kelahiran bintang-bintang generasi pertama.
Bintang-bintang masif pertama ini sangat penting. Mereka berfungsi sebagai "pabrik" kosmik, mensintesis elemen-elemen yang lebih berat daripada helium, seperti karbon, oksigen, dan besi, melalui proses fusi di inti mereka dan saat mereka meledak sebagai supernova. Debu dan gas yang diperkaya elemen-elemen berat ini kemudian menjadi bahan baku untuk generasi bintang berikutnya, planet, dan pada akhirnya, kehidupan.
Konsep Dentuman Besar pertama kali diusulkan oleh Georges Lemaître, seorang imam Belgia dan fisikawan, pada tahun 1927. Teori ini kemudian diperkuat oleh penemuan Edwin Hubble pada akhir tahun 1920-an bahwa galaksi-galaksi menjauh dari kita, yang menunjukkan alam semesta sedang mengembang (Hukum Hubble). Meskipun awalnya dipandang skeptis, penemuan CMB pada tahun 1964 oleh Arno Penzias dan Robert Wilson memberikan validasi empiris yang hampir tak terbantahkan, mengukuhkan The Big Bang sebagai kerangka kerja utama untuk memahami sejarah alam semesta. Pemahaman kita terus berkembang dengan pengamatan detail terhadap CMB dan studi tentang energi gelap yang kini mendorong percepatan ekspansi alam semesta.