Перші принципово нові революційні космологічні слідства загальної теорії відносності розкрив видатний радянський математик і фізик-теоретик Олександр Олександрович Фрідман .Основними рівняннями загальної теорії відносності є «світові рівняння» Ейнштейна, що описують геометричні властивості, або метрику, чотиривимірного викривленого простору - часу.
Рішення їх дозволяє в принципі побудувати математичну модель Всесвіту. Першу таку спробу зробив сам Ейнштейн. Вважаючи радіус кривизни простору постійним (т. Е. Виходячи з припущення про стаціонарності Всесвіту в цілому, що уявлялося найбільш розумним), він прийшов до висновку, що Всесвіт повинен бути просторово кінцевої і мати форму чотиривимірного циліндра. Фрідман же показав необгрунтованість його вихідного постулату - про стаціонарності, незмінності в часі Всесвіту. Проаналізувавши світові рівняння, Фрідман дійшов висновку, що їх рішення ні за яких умов не може бути однозначним і не може дати відповіді на питання про форму Всесвіту, її кінцівки або нескінченності.
Виходячи з протилежного постулату - про можливу зміну радіуса кривизни світового простору в часі, Фрідман знайшов нестаціонарні рішення «світових рівнянь». Як приклад таких рішень він побудував три можливі моделі Всесвіту.
У двох з них радіус кривизни простору монотонно зростає, і Всесвіт розширюється (в одній моделі - з точки, в іншій - починаючи з деякого кінцевого обсягу). Третя модель малювала картину пульсуючого Всесвіту з періодично мінливих радіусом кривизни. Зустрівши спочатку рішення Фрідмана з великою недовірою, Ейнштейн потім переконався в його правоті і погодився з критикою молодого фізика. Дві перші моделі Всесвіту Фрідмана вже незабаром знайшли дивно точне підтвердження в безпосередніх спостереженнях рухів далеких галактик - в так званому ефекті «червоного зсуву» в їх спектрах. Він свідчить про взаємне видаленні всіх досить далеких один від одного галактик і їх скупчень. Якщо звернути картину в часі, то це призводить до висновку про існування «початку» виявленого загального розширення простору Всесвіту! Такі висновки та були зроблені вже в кінці 20-х років бельгійським астрономом абатом Ж. Леметром (про розширення Всесвіту з точки, з «атома-батька») і А. Еддінгтоном (який припустив, що розширення почалося від стану щільного згустку кінцевих розмірів). Все це ламало звичні, тисячоліттями складалися уявлення, перш за все про «вічності» Всесвіту, оскільки вона ототожнювалася з «всієї існуючої матерією».
Рішення рівнянь А. А. Фрідмана, допускає три можливості. Якщо середня щільність речовини і випромінювання у Всесвіті дорівнює деякої критичної величини, світовий простір виявляється евклідовому і Всесвіт необмежено розширюється від початкового точкового стану. Якщо щільність менше критичної, простір має геометрією Лобачевського і так само необмежено розширюється. І, нарешті, якщо щільність більше критичної, простір Всесвіту виявляється рімановим, розширення на певному етапі змінюється стисненням, яке триває аж до початкового точкового стану. За сучасними даними, середня щільність матерії у Всесвіті менше критичної, так що більш вірогідною вважається модель Лобачевського, т. Е. Просторово нескінченна розширюється Всесвіт. Фрідман в 1922 році довів, що Всесвіт не повинна бути статичною. Це сталося за кілька років до відкриття Хаббла.
У 1924 році американський астроном Едвін Хаббл показав, що наша Галактика не є єдиною. Існує багато галактик, розділених величезними областями порожнього простору. Якби спостерігач побачив нашу Галактику ззовні, то він виявив би, що вона має вигляд спіралі і повільно обертається. Зірки в її спіральних рукавах роблять приблизно один оборот навколо її центру кожні кілька сотень мільйонів років. Наше Сонце являє собою звичайну жовту зірку середньої величини, розташовану на внутрішній стороні одного з спіральних рукавів. Продовживши свої дослідження, в 1929 році Хаббл, фотографуючи спектри далеких галактик, отримав незаперечні докази того, що Всесвіт розширюється. Це відкриття Хаббла стало тріумфом Фрідмана, до якого Фрідман не дожив.
Сьогодні відомо, що Всесвіт розширюється за кожну тисячу мільйонів років на 5-10%. Всі галактики віддаляються від нас, причому, чим далі знаходиться галактика, тим швидше вона видаляється.
Відкриття розширюється Всесвіту було одним з великих інтелектуальні переворотів двадцятого століття.
Лауреат Нобелівської премії фізик-теоретик Стівен Хокінг пише: «Наявні дані говорять про те, що Всесвіт, ймовірно, буде розширюватися вічно. Єдине, в чому можна бути абсолютно впевненим, так це в тому, що якщо стиск Всесвіту все-таки відбудеться, то не раніше, ніж через десять мільйонів років, бо принаймні стільки часу вона вже розширюється. Але це не повинно нас турбувати: на той час, якщо ми не переселимося за межі Сонячної системи, людства давно вже не буде - воно згасне разом з Сонцем »[4].
Відповідно до теорії Фрідмана, яка дає дивно точний опис нашого Всесвіту, простір-час, наповнений надзвичайно щільною матерією, з'явилося в результаті жахливого вибуху з точки і початок нестримно розширюватися.