Η Σύγχρονη Κοσμολογία, σαν κλάδος της Αστρονομίας, ασχολείται με την μελέτη των δομών του Σύμπαντος σε μεγάλες κλίμακες καθώς και με τις δυναμικές του διεργασίες. Επίσης μελετά τα βασικά ερωτήματα που αφορούν την δημιουργία και την εξέλιξη του σύμπαντος. Μέσα στους αιώνες η κοσμολογία ήταν κλάδος της μεταφυσικής και της θρησκείας. Σαν επιστήμη ξεκίνησε ταυτόχρονα με την εδραίωση της αρχής που λέει ότι 'τα ουράνια σώματα υπακούουν στους ίδιους ακριβώς νόμους που υπάρχουν και ενεργούν πάνω στην Γη', συν τις αρχές της Νευτώνειας μηχανικής, η οποία μας βοήθησε να κατανοήσουμε αυτούς τους νόμους.
Έτσι η Κοσμολογία ξεκίνησε ουσιαστικά στο μέσον του περασμένου αιώνα μετά την εδραίωση της Γενικής Θεωρίας της Σχετικότητας του Αϊνστάιν (που αφορά την βαρύτητα) και την ταυτόχρονη τεχνική ανάπτυξη των μέσων παρατήρησης απομακρυσμένων ουρανίων σωμάτων (τηλεσκόπια, ραδιοτηλεσκόπια και άλλα όργανα παρατήρησης πάνω στην επιφάνεια της Γης αλλά και στο διάστημα). Αυτές οι παρατηρήσεις μας επέτρεψαν να κάνουμε υποθέσεις γύρω από την προέλευση του σύμπαντος και οδήγησε στην εδραίωση της θεωρίας της Μεγάλης Έκρηξης (Μπιγκ Μπανγκ) σαν το επικρατέστερο μοντέλο γέννησης του σύμπαντος. Υπάρχουν αρκετοί αξιόλογοι επιστήμονες οι οποίοι υποστηρίζουν εναλλακτικές κοσμολογικές θεωρίες αλλά η πλειοψηφία των κοσμολόγων συμφωνεί στο ότι η θεωρία της Μεγάλης Έκρηξης εξηγεί τις παρατηρήσεις με τον καλύτερο τρόπο.
Η Κοσμολογία βασίζεται, και εξαρτάται άμεσα από την έρευνα διάφορων κλάδων της φυσικής όπως για παράδειγμα την σωματιδιακή φυσική (ή φυσική υψηλών ενεργειών), θεωρητική και πειραματική, αστροφυσική, θεωρία της σχετικότητας και φυσική πλάσματος. Μιάς και το Σύμπαν ξεκίνησε από μία απειροελάχιστη ανωμαλία (ή 'βαρυτική μοναδικότητα' όπως αποκαλείται επίσης), οι νόμοι του απείρως μικρού κυβερνούν την εξέλιξή του με τον ίδιο τρόπο που ένας σπόρος περιέχει και προκαθορίζει την δομή του ανεπτυγμένου δένδρου. Έτσι η Κοσμολογία συνθέτει την φυσική των μεγαλύτερων δομών του σύμπαντος με την φυσική των απειροελάχιστων δομών του. Αυτό παρουσιάζεται στη εικόνα του Κοσμικού Ουροβόρου Όφη (Cosmic Uroboros). Ο Ουροβόρος όφις είναι ένα αρχαίο μυθολογικό σύμβολο, το φίδι που καταπίνει την ουρά του. Μέσα στους αιώνες πολλές κουλτούρες θεωρούν ότι συμβολίζει την δημιουργία και την αναγέννηση του κόσμου καθώς και την ενότητα όλων των πραγμάτων. Με δεδομένη την γνώση που έχουμε σήμερα στην φυσική, αστρονομία και κοσμολογία ο Ουροβόρος Όφις συμβολίζει με τέλειο τρόπο το φυσικό σύμπαν και την σχέση του μικρόκοσμου/μακρόκοσμου, έτσι ώστε ο Κοσμικός Όφις της εικόνας να θεωρηθεί σαν το σύμβολο μιας πιθανής επιστημο-μυθολογίας για την τρίτη χιλιετία!
Όπως ήδη αναφέραμε πιο πάνω η θεωρία της Μεγάλης Έκρηξης είναι το επικρατέστερο μοντέλο για το πώς ξεκίνησε το σύμπαν. Σύμφωνα με την θεωρία το σύμπαν ξεκίνησε, περίπου πριν 13.8 δισεκατομμύρια χρόνια, σαν μια βαρυτική μοναδικότητα ή ανωμαλία η οποία διεστάλη με ταχύτατο ρυθμό από την αρχική εξαιρετικά θερμή και πυκνή κατάσταση (δείτε και την εικόνα). Παρουσιάζουμε τα βασικά στοιχεία της θεωρίας της μεγάλης έκρηξης σε ξεχωριστό άρθρο. Παρ΄ότι η διαστολή και η επέκταση του σύμπαντος περιγράφεται ικανοποιητικά από την θεωρία, η δημιουργία της αρχικής βαρυτικής ανωμαλίας παραμένει ένα από τα άλυτα προβλήματα της φυσικής.
Οι Κοσμολόγοι διατυπώνουν δύο αντίθετες θεωρίες σε ό,τι αφορά την αρχική εμφάνιση της ανωμαλίας. Η μία θεωρεί τον χρόνο σαν κάτι θεμελιώδες και αιώνιο: έτσι το σύμπαν μπορεί να 'περιέχει' μια τέτοια βαρυτική ανωμαλία γιατί το ίδιο εξελίχθηκε ή εμφανίστηκε από μιά προηγούμενη κατάσταση (αυτή η κατάσταση θα μπορούσε να είναι "άδειο διάστημα" ή ακόμη και μιά κατάσταση "κενού" που να είναι διαφορετική ακόμη και από το άδειο διάστημα). Η άλλη και πιο επικρατέστερη θεωρία που προτείνεται από θεωρητικούς φυσικούς όπως ο Στήβεν Χόκινγκ, υποστηρίζει ότι δεν υπήρχε αλλαγή 'μέσα΄στον χρόνο, γιατί ακόμη και ο ίδιος ο χρόνος αναδύθηκε μαζί με το σύμπαν (δηλαδή, με άλλα λόγια δεν μπορεί να υπάρξει η ένοια του 'πριν', πριν την εμφάνιση του σύμπαντος). Έτσι δεν είναι ακόμη ξεκάθαρο ποιος συνδυασμός από "υλικό", χώρο, ή χρόνο αναδύθηκε μαζί με την βαρυτική ανωμαλία και το σύμπαν.
Αυτό το πρόβλημα υπάρχει στην κοσμολογία γιατί ακόμη δεν έχουμε ένα μοντέλο που να εξηγεί τις αρχικές στιγμές του σύμπαντος κυρίως λόγω της έλλειψης μιάς θεωρίας κβαντικής βαρύτητας που να μπορούμε να ελέγξουμε πειραματικά. Ερευνητές στο πεδίο της θεωρίας των υπερχορδών και τα παρακλάδια της καθώς και κβαντικοί κοσμολόγοι έχουν προτείνει λύσεις σαν αυτές τις δύο που μόλις σχολιάσαμε πιο πάνω. Ένα άλλο πρόβλημα είναι ότι η τρέχουσα τεχνολογία επιταχυντών περιορίζει την δυνατότητα των φυσικών υψηλών ενεργειών στο να ελέγξουν πειραματικά τις προτεινόμενες θεωρίες γιατί οι ενέργειες που απαιτούνται είναι αδύνατο να επιτευχθούν με τωρινά μέσα.
Πάντως η πιθανή ανάπτυξη ενός πλήρους θεωρητικού μοντέλου για την δημιουργία του σύμπαντος θα επηρεάσει τον τομέα της Φιλοσοφίας της Επιστήμης και της Επιστημολογίας. Ελπίζουμε ότι ίσως υποδείξει κάποιους νέους τρόπους που θα εξετάζουμε την ερώτηση "γιατί υπάρχουμε";
Η Κοσμολογία, αλλά και η Κοσμογονία είναι οι επιστήμες που προσπαθούν να εξηγήσουν όλα τα πειραματικά δεδομένα και τις παρατηρήσεις που αφορούν την εξέλιξη και τα χαρακτηριστικά του Σύμπαντος στο σύνολό του, όμως τα ερωτήματα που αφορούν στο 'γιατί' το Σύμπαν συμπεριφέρεται με αυτόν, αντί για έναν άλλον, τελείως διαφορετικό τρόπο, θεωρούνται από τους επιστήμονες σαν ερωτήματα πέραν της επιστήμης (ας πούμε μεταφυσικά), αν και πολλές υποθέσεις γίνονται από διάφορες οπτικές γωνίες οι οποίες προσπαθούν να προβάλλουν τις επιστημονικές θεωρίες σε καινούργιες, παρθένες περιοχές, συνδιάζοντάς τες με φιλοσοφικές και θρησκευτικές απόψεις.