Το Χρονικό του Big Bang αποτελεί θα έλεγε κάποιος το χρονικό της εξέλιξης του Σύμπαντος μέχρι την σημερινή εποχή μας. Η φάση που εξετάζουμε ξεκινάει 0.02 δευτερόλεπτα μετά την Μεγάλη Έκρηξη, όπου η θερμοκρασία είναι της τάξεως των 100 δισεκατομμυρίων βαθμών, μέχρι που το Σύμπαν γίνεται 700.000 ετών και η θερμοκρασία του 3.000 Kelvin.

Πριν όμως από αυτή την εποχή υπάρχουν διάφορες εικασίες τις οποίες θα εξετάσουμε σε άλλο άρθρο. 

Οι οκτώ φάσεις της εξέλιξης

Η πυκνότητα του Σύμπαντος είναι 4 x 10⁹  kg/lt. Το Σύμπαν τότε είναι γεμάτο από ένα αδιαχώριστο κοσμικό ρευστό ύλης και ακτινοβολίας και κάθε σωματίδιο του συγκρούεται με άλλα σωματίδια. Το Σύμπαν βρίσκεται σε μια κατάσταση τέλειας θερμικής ισορροπίας και το περιεχόμενο του καθορίζεται από τους νόμους της στατιστικής μηχανικής. 

Υπάρχουν σε αφθονία τα ηλεκτρόνια, ποζιτρόνια, φωτόνια, νετρίνα και αντινετρίνα. Είναι τόσο μεγάλη η πυκνότητα, που ακόμη και τα νετρίνα αλληλεπιδρούν με τα ηλεκτρόνια, ποζιτρόνια και φωτόνια όπως και μεταξύ τους. 

Τα ηλεκτρόνια δεν αντιδρούν ακόμη με τα ποζιτρόνια, όμως ακόμη δεν έχουν σχηματισθεί οι γνωστοί μας πυρήνες αφού η θερμοκρασία είναι τόσο μεγάλη που όταν σχηματισθεί ένας πυρήνας αμέσως διασπάται. 

Τα ηλεκτρόνια και ποζιτρόνια που δημιουργούνται από την ακτινοβολία (δίδυμος γένεση) καταστρέφονται μέσω της διαδικασίας της εξαΰλωσης περίπου σε ίσους ρυθμούς. Η παραγωγή του ζεύγους αυτού έχει μια ενέργεια κατωφλίου 1 MeV, όμως η θερμική ενέργεια που υπήρχε τότε kT=8.6 MeV ήταν πάνω από την ενέργεια κατωφλίου.

Υπάρχει επίσης ένας μικρός αριθμός νουκλεονίων (ίσος αριθμός νετρονίων και πρωτονίων), περίπου 1 νουκλεόνιο ανά 1 δισεκατομμύριο φωτόνια ή ηλεκτρόνια ή νετρίνα.

Τα πρωτόνια όμως μετατρέπονται σε νετρόνια και αντίστροφα έτσι υπάρχουν σε ίσους αριθμούς. Επειδή η διατήρηση του βαρυονικού αριθμού είναι μια ισχυρή αρχή διατήρησης, συνεπάγεται ότι ο λόγος των φωτονίων προς τα βαρυόνια είναι σταθερός διαμέσου της διαδικασίας της διαστολής.

2η φάση

Η πυκνότητα του Σύμπαντος είναι 30.000.000 kg/lt, ενώ από τη 1η φάση έχουν περάσει μόνο 0.11 δευτερόλεπτα. Τίποτα δεν έχει αλλάξει στο Σύμπαν που κυριαρχείται ακόμη από ηλεκτρόνια, ποζιτρόνια, φωτόνια, νετρίνα και αντινετρίνα, που βρίσκονται σε κατάσταση θερμικής ισορροπίας. 

Ο μικρός αριθμός των νουκλεονίων είναι πιο εύκολο να σχηματίσει τώρα πυρήνες, ενώ τα ελεύθερα νετρόνια διασπώνται την εποχή αυτή πιο εύκολα σε πρωτόνια, αρχίζοντας την υπεροχή των πρωτονίων έναντι των νετρονίων. 62% πρωτόνια έναντι μόνο 38% νετρονίων.

3η φάση

Η πυκνότητα του Σύμπαντος είναι 400.000 kg/lt, ενώ από τη 1η φάση έχουν περάσει μόνο 1.09 δευτερόλεπτα. Σε αυτό το χρόνο τα νετρίνα, αντινετρίνα συμπεριφέρονται σαν ελεύθερα σωματίδια. Η αρχική πύρινη μπάλα γίνεται έτσι διαφανής στα νετρίνα. 

Από τότε που τα νετρίνα εγκατέλειψαν την κατάσταση της θερμικής ισορροπίας, το Σύμπαν έχει ένα υπόβαθρο γεμάτο με αυτά τα νετρίνα όπως και με την ηλεκτρομαγνητική μικροκυματική ακτινοβολία των 2.7 βαθμούς Κelvin. Επειδή αυτά ελευθερώθηκαν νωρίτερα, η υπολογισμένη θερμοκρασία είναι χαμηλότερη, περίπου 2 βαθμούς Kelvin.  

Η επεκτεινόμενη ύλη είναι ακόμη αδιαφανής στο φως και την ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία όλων των μηκών κύματος, ενώ η εξαΰλωση του ζεύγους ηλεκτρονίου-ποζιτρονίου τώρα προχωράει γρηγορότερα από ό,τι η παραγωγή τους. 

Η αναλογία  των πρωτονίων-νετρονίων γίνεται 76% - 24%.

4η φάση

Πέρασαν ήδη 13.82 s από τότε που έγινε η Μεγάλη Έκρηξη ενώ η θερμοκρασία έγινε 3 δισεκατομμύρια βαθμούς Kelvin.

Τώρα που είμαστε κάτω από το κατώφλι θερμοκρασίας για το ηλεκτρόνιο-ποζιτρόνιο δεν είναι πια τα κύρια συστατικά του Σύμπαντος. Η ενέργεια που ελευθερώθηκε από την εξαΰλωση τους επιβράδυνε την ψύξη του σύμπαντος, ενώ τώρα η θερμοκρασία είναι αρκετά χαμηλή ώστε να σχηματισθούν πυρήνες του ηλίου He⁴. 

Ο σχηματισμός αυτός έγινε διαδοχικά με την δημιουργία του δευτερίου (εμφιάλωση του δευτερίου), έπειτα του He³ και τέλος του ηλίου He^4. Αλλά λόγω της αστάθειας του δευτερίου δεν υπάρχει δυνατότητα για δημιουργία βαρυτέρων πυρήνων. 

Η αναλογία  των πρωτονίων-νετρονίων γίνεται 83% - 17%.

5η φάση

Το Σύμπαν ήδη μετράει 3 λεπτά και 2 s ενώ η θερμοκρασία του γίνεται μόνο 1 δισεκατομμύριο βαθμούς, μόνο 70 περίπου φορές θερμότερο από την θερμοκρασία του πυρήνα του Ηλίου. 

Τα ηλεκτρόνια με τα ποζιτρόνια έχουν ως επί το πλείστον εξαϋλωθεί και τα κύρια συστατικά του Σύμπαντος είναι τώρα τα φωτόνια, νετρίνα και τα αντινετρίνα.  

Το Σύμπαν ψύχθηκε τόσο που το τρίτιο όπως και το He³ είναι αρκετά σταθερά ενώ συνεχίζεται η 'εμφιάλωση' του δευτερίου. 

Σε κάθε 100 δευτερόλεπτα, 10% των νετρονίων που απέμειναν θα μετατρέπονται σε πρωτόνια. Στο τέλος έχουμε 86% πρωτόνια, με 14% νετρόνια.

6η φάση

Βρισκόμαστε 3 λεπτά και 46 δεύτερα μετά το Big Bang και η θερμοκρασία έπεσε κάτω από 1 δισεκατομμύριο βαθμούς. Μόνο 900 εκατομμύρια βαθμούς Kelvin και το γεγονός αυτό επέτρεψε να σχηματισθούν πυρήνες δευτερίου. 

Αφού λοιπόν το δευτέριο είναι τώρα σταθερό, πολύ εύκολα όλα τα νετρόνια συνδυάζονται για να σχηματίσουν δευτέριο και ύστερα ήλιον. 

Δεν υπάρχουν πια διασπάσεις νετρονίων επειδή την εποχή αυτή κλείστηκαν μέσα στους πυρήνες κι έγιναν σταθερά. Το ήλιον He είναι  από τότε το 26% του βάρους του Σύμπαντος. 

Όμως τίποτα βαρύτερο δεν σχηματίσθηκε επειδή δεν υπάρχει σταθερό προϊόν με μάζα 5.

Λίγο πριν την πυρηνοσύνθεση η αναλογία πρωτονίων-νετρονίων έγινε 87%-13%. 

Σημειώστε ότι εάν η διαδικασία της διαστολής είχε προχωρήσει πιό αργά, σχεδόν όλα τα νετρόνια θα είχαν διασπασθεί και το  Σύμπαν δεν θα ήταν ικανό να σχηματίσει τα άτομα όπως τα ξέρουμε σήμερα.

7η φάση

Η θερμοκρασία πέφτει στους 300.000.000 βαθμούς ενώ η πυκνότητα γίνεται 10. Έχουν περάσει μόνο 34 λεπτά και 40 δευτερόλεπτα.

Οι πυρηνικές διαδικασίες σταματούν, ενώ η διαστολή και η ψύξη συνεχίζονται. Το σύμπαν όμως είναι υπερβολικά θερμό για να σχηματισθούν σταθερά άτομα.

Περίπου 1 σε κάθε 1 δισεκατομμύριο ηλεκτρόνια μένουν εξ' αιτίας της ελαφράς υπεροχής των ηλεκτρονίων πάνω στα ποζιτρόνια στην αρχική πύρινη μπάλα. 

Η ενεργειακή πυκνότητα είναι περίπου 69% φωτόνια και 31% νετρίνα-αντινετρίνα.

8η φάση

Το Σύμπαν θα διαστέλλεται και θα ψύχεται επί 700.000 χρόνια μετά την Μεγάλη Έκρηξη έως ότου η θερμοκρασία του φθάσει τους 3.000 βαθμούς Kelvin. Τότε το μέγεθος του είναι 1000 φορές μικρότερο του σημερινού σύμπαντος. 

Στους 3.000 K, το γινόμενο kT=0.26 eV  και πάνω από τη θερμοκρασία αυτή  εμποδίζεται ο σχηματισμός των ατόμων.

Στην τελευταία αυτή φάση φάση το Σύμπαν έχει ψυχθεί ικανοποιητικά έτσι ώστε οι πυρήνες του υδρογόνου και ηλίου να μπορούν να συγκρατήσουν ηλεκτρόνια και να γίνουν σταθερά άτομα. 

Σαν συνέπεια τούτου του γεγονότος είναι η απουσία του ιονισμένου αερίου που κάνει το Σύμπαν διαφανές στο φως για πρώτη φορά. 

Όταν λέμε ότι το σύμπαν γίνεται διαφανές - διαπερατό-  στα φωτόνια εννοούμε ότι τα φωτόνια δεν αλληλεπιδρούν πια με τα φορτισμένα σωματίδια (ηλεκτρόνια, πρωτόνια, ιόντα ηλίου) με συνεχείς απορροφήσεις και επανεκπομπές. Τότε η ύλη διαχωρίζεται από την ακτινοβολία και τα φωτόνια υφίστανται την τελευταία τους σκέδαση.  

Πριν λοιπόν 700,000 έτη τα ιόντα και τα ηλεκτρόνια του πλάσματος σκεδάζονται ικανοποιητικά από το φως, αλλά μετά τη δημιουργία ατόμων, η ύλη επιτρέπει να περάσει το φως μέσα από αυτήν και έτσι να βλέπουμε μέσα από τον αέρα.

Από αυτό το σημείο, η ακτινοβολία ήταν ελεύθερη να διαδοθεί.  Με την ανακάλυψη της μικροκυματικής ακτινοβολίας υποβάθρου των 2.7 Κ , μπορούμε να παρατηρήσουμε τα απομεινάρια της ακτινοβολίας που ξέμεινε σε αυτό το διαπερατό σημείο. Και τα απομεινάρια της ακτινοβολίας αυτής είναι τα κλειδιά για το μοντέλο του Big Bang.