Desde la II Guerra Mundial los astrónomos han hecho muchos descubrimientos importantes, como los quasares, los púlsares (estrella) o la radiación de fondo cósmica; estos descubrimientos, que no pueden ser explicados totalmente por la física actual, han estimulado el avance de la teoría en campos como la gravitación o la física de partículas elementales.
En la actualidad se acepta que toda la materia accesible a nuestra observación estaba originalmente comprimida de forma muy densa en un solo lugar, y explotó entre 10.000 y 20.000 millones de años antes del momento presente en un estallido colosal conocido como Big Bang o Gran Explosión. La explosión dio lugar a un universo que todavía se está expandiendo. Un aspecto enigmático de este universo, recientemente descubierto, es que las galaxias no están distribuidas de modo uniforme; hay inmensos espacios vacíos rodeados por grupos de galaxias con forma de filamentos. La distribución de esos vacíos y filamentos aporta datos importantes sobre la naturaleza de la materia que surgió de la Gran Explosión e indica que es muy probable que la llamada materia oscura predominase sobre las formas conocidas de materia. Éste es sólo uno de los puntos en los que “la física de lo muy grande” enlaza con “la física de lo muy pequeño” (teoría inflacionaria; cosmología).