辐射和热平衡
尽管伽莫夫的大爆炸理论可以用来说明某些元素的形成，但用大爆炸理论解释所有元素的生成却遇到了相当大的困难。后来，该理论被恒星和超新星合成元素的理论取代，到20世纪60年代，伽莫夫的大爆炸理论几乎已经被人遗忘了。
迪克并没有忘记伽莫夫关于原始火球的预言，根据这个预言，大爆炸还有辐射遗留到今天。迪克正是沿着伽莫夫的思路去寻找原始火球辐射遗迹的，并获得了极大的成功。
一个单独的光子穿越宇宙时会发生什么变化呢就现在的宇宙而言是不会有很大变化的。100亿光年以外的物体所发出的光线看来是完全正常地到达我们这里的。这就说明，无论星系际空间中的物质是什么，它都必须足够透明，以致光线经历相当于宇宙年龄的一个可观的时间以后仍然没有被散射或者被吸收。
在宇宙膨胀的初始阶段，宇宙的内容物是如此炽热和紧密，以致它们根本不能团聚成星系或恒星，这时即使是原子也被破裂为组成它的原子核和电子。在这样不利的条件下，一个光子不可能像在现在的宇宙中那样通行无阻。光子在它的旅程中会碰到大量电子。电子能散射它或者吸收它。一个光子被电子散射，通常要失去或获得一点儿能量。光子在能量发生显著改变之前能飞行的“平均自由时间”是非常短的。尽管宇宙在起初是非常迅速地膨胀的，但对一个光子、电子或者原子核而言，膨胀一点点所需的时间就很长，已经足够使它们被散射、吸收、重新发射很多次了。
于是，在每一时刻，由于光子与物体的相互作用，宇宙都可以达到一个平衡，这种平衡称为“热平衡”，有一个温度作为特征。所以现在你应该明白，宇宙每时刻都能用一个温度来标志，尽管这温度是随时间一直改变的。并且这个温度并不表示宇宙中每一个地方都处在这种温度下，而是说在宏观的宇宙极尺度上，宇宙大部分处于这种温度下。
有了温度和“热平衡”概念之后，我们就继续吧！
大爆炸理论阐述
大爆炸理论认为，宇宙诞生于高温、高密度状态，开始于一次猛烈的巨大爆炸。它是空间自身的膨胀，物质随空间膨胀，均匀地各向同性地分布在空间。如同均匀布满星点的气球，随着“气球”的膨胀，星点之间距离增大，却保持均匀且各向同性。
大爆炸后的10+{-44}秒称为普朗克时期，温度高达10+{38}K。这时的宇宙应当用量子引力理论(目前还不完善)来处理。宇宙中现有的四种相互作用力(电磁力、强力、弱力和引力)，在开始时可能是统一的。到普朗克时期首先分出引力。此刻引力极强，引力能转化产生了粒子。
大爆炸后10+{-36}秒，温度降到10+{28}K，是强相互作用、弱相互作用和电磁相互作用大统一时期。这时形成重子(比质子质量大的粒子，包括中子和各种超子)，且重子数比反重子数多，导致今天的正物质(如负电子)比反物质(如正电子）多。
大爆炸后10+{-6}秒，温度降到10+{13}K。这时，参与强相互作用的基本粒子占优势，包括重子、π介子及它们的反粒子等。
之后的0.1秒，宇宙温度是3×10+{10}K，膨胀速率也已大大减慢，宇宙的特征时间尺度是0.2秒，虽然核子与光子数量之比仍是1∶10亿，但中子数与质子数之比就不再是50∶50，而是38∶62。
约在t=0后的1/3秒，宇宙中发生了一个重大变化。在早期火球的高温条件下，粒子之间很容易发生许多反应，包括电子、正电子和中微子之间的互变，即正负电子对湮灭而生成中微子—反中微子对，以及反向转变，还有核子反应。但是中微子在任何我们视为正常的条件下都很难与其他物质作用。它们能直接穿过地球而不受什么影响，太阳核心的核反应产生的中微子流也径直穿过太阳而去，并不受什么影响。对中微子而言，通常物质都是透明的，这里的“通常物质”包括任何不如创世后1/3秒内那样极端的状态。从那个时刻或稍后起，中微子停止与电子、正电子或任何其他粒子反应，而是保持作为一种背景海(颇像宇宙微波背景辐射，但难以探测得多)充斥于宇宙之中，对宇宙的演化只起次要作用。
大爆炸后1秒，温度降至10+{10}K，这时正反粒子大都湮灭了，只剩下光子、中微子以及极少量的电子、质子和中子。在1秒末，宇宙尺度只有5光年，物质能量还很大，光子和中微子占优势。
科学家普遍认为，氦和其他几种轻元素是在宇宙早期3分钟内合成的，其他元素则在恒星演化的漫长过程中形成。宇宙温度降到10+{9}K时，质子和中子结合形成氘和氦的核。当温度降到10+{8}K时，核形成停止，大约持续3分钟，全部物质质量的25％～30％变成氦核。这与今天观测到的氦丰度相符。
宇宙温度降到3 000K以下时，粒子的热运动能量减少，电离物质开始复合成中性物质，自由电子减少，辐射与粒子各自独立演化。这个时期称为退耦时期。由于物质不再受布满宇宙的辐射的影响，当发生非均匀扰动时，就容易分裂和聚集，在引力作用下形成原星系，最后演化成星系。此时，有效温度降低，直到各向同性的2.7K背景辐射。
大爆炸理论的难解之处
大爆炸宇宙论解释了众多观测事实，如天体年龄、哈勃关系、星系分布、氦丰度、射电计数及宇宙微波背景辐射等。目前看来它是最成功的宇宙模型理论。然而，虽然大爆炸宇宙论取得了辉煌的成就，但它所提出来的问题远比它所解决的问题多，它也遇到了难以克服的困难。
大爆前物质必须堆积在一个很小的区域，造成原初宇宙火球极高温度和无限大密度的状态，用当今的物理和数学是无法解释的。而且这个理论还需要更多的观测事实来检验，随时都可能面临着新的挑战。正因为这样，现代宇宙论仍然是科学前沿，吸引着越来越多的人的兴趣。
