Hoewel veel wetenschappers het idee van Hubble uit 1929 aanvaarden dat het heelal uitdijde - en dus een begin moest hebben gehad - waagde lange tijd niemand zich aan speculaties over hoe dat begin er dan moest hebben uitgezien. De eerste die daar een serieuze poging toe ondernam was de Russische natuurkundige George Gamov.
Gamov hield zich bezig met de vraag waar de chemische elementen vandaan waren gekomen. Het was in die tijd, begin jaren dertig, bekend dat de verschillende elementen, van helium tot uranium, van kwik tot lood, waren opgebouwd uit een kern, bestaande uit protonen en neutronen, met daaromheen een wolk van elektronen.
Gamov stelde zich nu voor dat het heelal begonnen was als een gloeiendhete, kolkende massa van losse protonen, neutronen en elektronen, zeer dicht opeengeperst in een uiterst klein volume. Na een geweldige explosie zou deze oersoep langzaam afkoelen en uitdijen, en gaandeweg zouden zich daaruit dan de verschillende chemische elementen vormen. De term Big Bang is overigens een geuzennaam, afkomstig van de in augustus 2001 overleden Britse astronoom Sir Fred Hoyle, die zijn leven lang vervent tegenstander van de Big Bang theorie is gebleven. Hij kon zich niet voorstellen dat het heelal op zo’n curieuze wijze was ontstaan.
In 1948 publiceerde Gamov samen met zijn jonge student Ralph Alpher een artikel waarin ze de vorming van de elementen in het vroege heelal uit de doeken deden. Het artikel zou de geschiedenis in gaan als het 'alfa-beta-gamma-paper': bij wijze van practical joke had Gamov de naam van Hans Bethe – een van de vaders van de atoombom - boven het artikel opgenomen. Met het artikel had Bethe verder niets te maken, maar zo leken de namen van het trio auteurs op de eerste drie letters van het griekse alfabet.
Het kosmisch heksenbrouwsel van ziedende protonen, neutronen en elektronen in het vroege heelal werd door Ralph Alpher ‘ylem’ genoemd, een term afkomstig van Aristoteles voor ‘het spul waar alles van is gemaakt’. Gamov realiseerde zich dat de ylem niet alleen uit deeltjes bestond, maar ook straling moest bevatten, hoogenergetische fotonen die in de kolkende deeltjeszee alle kanten op werden geslingerd. Pas toen het heelal tot zo’n 3000 graden afgekoeld was – 300.000 jaar na de Big Bang – en de eerste atomen gevormd waren, konden de fotonen vrijelijk door het heelal bewegen. Alpher en een andere medewerker van Gamov, Robert Herman, beseften iets dat Gamov tot dan toe over het hoofd had gezien: die allereerste fotonen zouden nu, 12 miljard jaar na de oerknal, nog steeds in het heelal aanwezig moeten zijn, en de sporen moeten dragen van hun onstuimige verleden. Alpher en Herman sloegen aan het rekenen, en kwamen in 1948 tot de voorspelling dat deze fossiele straling vandaag de dag een temperatuur zou moeten hebben van 5 Kelvin, 268 graden Celsius onder nul.
De voorspelling van Alpher en Herman over de temperatuur van de achtergrondstraling zou de twintig daaropvolgende jaren grotendeels genegeerd worden. De belangrijkste reden daarvoor was dat Gamov’s theorie over hoe de chemische elementen in het vroege heelal gemaakt waren, incorrect was. Voor helium – na waterstof het eenvoudigste element – werkte de theorie goed, maar voor de zwaardere elementen uit het periodiek systeem faalde de theorie jammerlijk: het vroege heelal bleef eenvoudigweg niet lang genoeg zo heet en compact als nodig om zwaardere elementen als koolstof en ijzer te maken. In de jaren vijftig bewees Fred Hoyle dat alle elementen zwaarder dan helium pas veel later in de geschiedenis van het heelal zijn ontstaan: bij kernreacties in het binnenste van de sterren.
de mens bestaat om te geloven. Elke stam in de rimboe of waar dan ook heeft een geloof.