Os modelos cosmológicos que previam que o Universo não seria estático, mas se expandiria ou se contraria, foram desenvolvidos com base na Teoria da Relatividade Geral e em certos pressupostos, como homogeneidade, isotropia, coordenadas comoventes, tempo sincronizado e um conteúdo de densidade e pressão uniformes (podendo variar como o tempo), podendo, ainda, apresentar uma “constante cosmológica”. Tais são os chamados “Modelos de Lemaître” que, no caso de pressão e constante cosmológica nulas, são os “Modelos de Friedmann”. Estes são os geralmente considerados e a solução das equações diferenciais obtidas levam aos casos de curvatura nula (Universo aberto e plano), positiva (Universo fechado) ou negativa (Universo aberto). Nos três, há momentos em que o “fator de escala”, que calibra a distância entre dois pontos, se anula, fazendo com que todo o conteúdo esteja concentrado em um único ponto. Isto ocorre no tempo zero e em momentos periódicos, no caso da curvatura positiva. As soluções de Universo aberto não admitem tempos negativos. Todavia, as condições existentes no instante zero, não atendem à pressuposição de haver uma densidade de conteúdo, pois esta seria infinita, o que não é um valor. Portanto, neste momento, a solução não se aplica, sendo requerido outro modelamento, que, no caso, é a consideração dos efeitos quânticos, ainda não provida. De qualquer modo, pode-se inferir que, a considerar que as equações de Einstein descrevem o espaço-tempo do Universo e seu conteúdo (campos, radiação e matéria) de um ponto de vista total, então não haveria espaço-tempo antes do instante zero dos tempos, e, logo, conteúdo que lhe preenchesse (nem, tampouco, “antes”). Isto é, o tempo, de fato, começou no Big Bang.

Pode-se especular, de forma plausível, como se deu o surgimento do conteúdo que começou a se expandir com o Big Bang. É preciso entender que o Big Bang não foi uma “explosão” de um conteúdo lançado para um espaço vazio pré-existente. Todo o espaço existente é o que continha o conteúdo. Não existe espaço vazio fora do Universo (nem dentro). O que ocorreu foi um súbito “inchamento” do espaço. A expansão do Universo não é um movimento de suas partes umas em relação às outras (mas isto também existe), mas sim um aumento da distância entre as partes, sem que elas saiam do lugar, por motivo do crescimento do próprio espaço.
Duas hipótese podem ser lançadas: Ou o conteúdo já existia quando o tempo começou, ou surgiu naquele momento. Seriam ambas plausíveis e não contrariam nenhuma lei física? Estas descrevem o modo como o conteúdo do Universo evolve no espaço-tempo e só existem se estes existirem. Portanto, “antes” do Big Bang, não havia “nada”, nem tempo, nem vazio, nem leis. Isto significa que não poderia haver conteúdo, pois a existência de algo é a sua permanência no espaço enquanto passa o tempo. Nada pode existir fora do espaço e do tempo. Este é um argumento filosófico e não físico. Mas filosofia, se bem aplicada, também é válida, quando a física não tem resposta. Resta, pois, a opção de que o conteúdo surgiu com o tempo. De onde? Ora, as leis de conservação, que exigiriam uma resposta a esta pergunta, se aplicam a valores de um sistema medidos em dois instantes distintos do tempo. Se não havia tempo, não há como comparar grandeza nenhuma do Universo pré e pós Big-Bang. Além do que as leis também surgiram no Big Bang. Então, nada impede que o conteúdo tenha surgido sem que fosse proveniente de coisa alguma anterior. Como surgiu é outra conversa, cuja resposta vai depender de teorias e dados observacionais ainda não disponíveis.

Alguém disse que o Universo seria constituído puramente de matéria. Falando do Universo natural (isto é, excluindo-se abstrações como idéias, conceitos, sentimentos e tudo o que seja produto exclusivo de mentes), seu conteúdo é constituído de campo, matéria e radiação. Matéria é um conglomerado de quantizações fermiônicas de campo e radiação são quantizações bosônicas de campo, logo o Universo é todo constituído de campo. Energia não é um constituinte do Universo, como também massa, carga ou spin. Estes são atributos dos constituintes que, inclusive, podem ser mensurados por grandezas, geralmente com a mesma denominação. Não existe “energia”, como uma coisa em si, mas apenas coisas que possuem energia (ou massa, carga ou spin). A equação E=mc² não atesta a equivalência entre matéria e energia, mas entre “massa” e energia, que são grandezas, enquanto matéria é um tipo de constituinte do Universo. Antimatéria também é matéria, só que com as partículas com a carga invertida em relação à matéria comum. Se uma partícula de matéria colidir com sua correspondente antipartícula, elas não se transformam em “energia”, mas sim em radiação (fótons), que carreiam a energia correspondente à massa das partículas, pela equação de Einstein. O Universo é totalmente preenchido pelo seu conteúdo. Não há espaço vazio. Quando não há matéria, há sempre campos e radiação, e isto se chama “vácuo”. Do conteúdo do vácuo é possível haver o surgimento expontâneo de um par de partícula e antipartícula. No início do Universo isto é o que acontecia o tempo todo em todo lugar, mas uma assimetria entre a meia-vida de partículas e antipartículas acabou deixando sobrar matéria e não antimatéria. Toda a matéria existente é só um trilionésimo do total de matéria e antimatéria que existia. O resto ficou por aí como os fótons da radiação de fundo, quando o Universo ficou transparente, 380 mil anos depois do Big Bang.