При движении источника или приемника волн происходит изменение воспринимаемой частоты колебаний. Это явление впервые исследовал акустик К. Доплер, и оно особенно заметно для звуковых волн (например, изменение воспринимаемой
высоты тона гудка проходит мимо поезд). В астрономии с доплеровским сдвигом частоты выпускного света судят о скорости движения небесных тел. Наблюдение доплеровского сдвига частот света удаленных галактик в виде так называемого красного смещения свидетельствует о том, что все галактики удаляются от нас со скоростями, примерно равны половине скорости света растут с расстоянием. Вопрос о том, расширяется Вселенная подобным образом или красное смещение обусловлено чем-то другим, а не «разбеганием» галактик, космологи и астрофизики обсуждают еще.
Оставалось понять, какие физические преобразования происходили и происходят на разных стадиях расширения нашего мира. Одним из первых за исследование проблемы рождения вещества нашего Мира взялся знаменитый американский физик русского происхождения Георгий Гамов. Именно он в 40-х годах прошлого века заложил основы фундамента современной космологии и космогонии - модели «горячей Вселенной».
Согласно модели горячей Вселенной, плазма и электромагнитное излучение на ранних стадиях расширения Вселенной имели очень высокую плотность и энергию. В ходе расширения Вселенной эта температура неуклонно снижалась. Затем равновесие образованного водорода и гелия с излучением нарушилось - кванты излучения уже не обладали необходимой для ионизации вещества энергии и проходили через нее как через прозрачную среду. Температура обособленного излучения продолжала снижаться и к нашей эпохи составляла всего несколько градусов Кельвина. Это излучение сохранилось до наших дней как эхо эпохи бурного рождения Вселенной в катаклизме Большого Взрыва.