Nel 1917 Albert Einstein pubblicò un saggio sulle conseguenze cosmologiche della teoria della relatività generale, che lui stesso aveva pubblicato nel 1916.
In effetti tale teoria può ritenersi come il primo modello cosmologico di universo, inteso come un oggetto esplorabile scientificamente. Ciò costituì una svolta nella storia delle scienze naturali. Infatti, nei tre
secoli che vanno dalle prime osservazioni celesti con il telescopio fino ai primi anni del Novecento, la nozione scientifica di universo era completamente priva di senso, in virtù della sua infinità e della sua eternità,
che impedivano di racchiudere un tale oggetto nella cornice concettuale della scienza.
Infinità ed eternità dell'universo costituivano il building block della cosmogonia occidentale. Queste due nozioni contengono implicitamente quella di stazionarietà: tutto ciò che è definito come universo è invariante nel tempo.
La nozione di un universo dinamico, sottoposto ad espansioni e contrazioni, si affacciò sulla scena scientifica nel 1922, quando il fisico-matematico russo Alexander Friedmann ricavò dalle equazioni di Einstein, soluzioni non statiche, cioè dipendenti dal tempo.
Nel 1929, l'astronomo Edwin Hubble assistito dallo spettroscopista Milton Humason, studiando lo spettro di emissione delle galassie lontane, scoprì che esse sono soggette ad un moto di recessione, che a sua volta indicavaun'espansione del cosmo.
Numerosi furono gli sforzi compiuti per distruggere la nozione, verificabile scientificamente, di un cosmo dinamico, poichè infinita era la fede in un universo eterno ed immutabile.
La teoria dello stato stazionario, proposta nel 1948 da Thomas Gold e da Hermann Bondi rispondeva pienamente a questa fede. Una continua creazione di materia contribuirebbe a contobilanciare la diminuzione di densità dovuta all'espansione dell'universo. In questo modo l'universo, pur espandendosi, rimane identico a se stesso e, quindi, invariante nel tempo.
Tale teoria ebbe una notevole diffusione negli anni cinquanta, per poi tramontare nel decennio successivo, in seguito alla scoperta della CBR (cosmic background$ radiation), che dimostrò l'esistenza di una
nascita esplosiva dell'universo (big-bang).
Sistema di coordinate in co-moving
I dati osservativi ci dicono che per distanze superiori ai 100 Mpc, l'universo à omogeneo ed isotropo: non esistono posizioni e direzioni privilegiate per ciò che riguarda le proprietà fisiche.
La struttura a larga scala dell'universo è governata dalla teoria della Relatività Generale di Einstein; scriviamo quindi le equazioni di campo diEinstein senza il termine cosmologico: