在哈勃发现宇宙膨胀之前就有人预言了宇宙在膨胀——他们是俄罗斯的气象学家、数学家弗里德曼和比利时的天文学家、神父勒梅特。
1922年,俄裔的弗里德曼根据爱因斯坦的广义相对论,建立了弗里德曼宇宙模型,或称为标准宇宙学模型。这个模型认为,宇宙在膨胀,并可能有两种结果,一种是会无限膨胀下去,另一种则是宇宙膨胀到最大程度后,又开始收缩,最后所有的星系又都挤在一起。
弗里德曼还引入了一个参量,即宇宙平均物质密度。如果宇宙平均物质密度小于临界密度,物质的引力不够大,宇宙将无限膨胀下去,最后星系以稳恒的速度相互离开;若二者相等,宇宙刚好避免坍塌,星系分开的速度越来越慢,趋向于零,而永远不为零;宇宙平均物质密度大于临界密度,膨胀就转为收缩。
弗里德曼揭示了宇宙可能的动态变化,为大爆炸学说打下了理论基础。
1927年,比利时的勒梅特提出现代大爆炸假说。他指出宇宙是膨胀的,这与几年前弗里德曼的发现相同,而勒梅特又特别指出了星系可能是能够显示宇宙膨胀的“实验粒子”。原始的宇宙是挤在一个“宇宙蛋”之中,这个“宇宙蛋”容纳了宇宙的所有物质。一场“超原子”的突变性爆炸把它炸开,经过几十亿年的时间,形成了现在还在退行的星系。
勒梅特的思想在当时并未产生很大影响,但却被后来的伽莫夫所重视。伽莫夫和他的同事们按照勒梅特和弗里德曼的思路进行研究,终于使大爆炸理论被人们所熟知。
费里德曼模型的一个假设前提是宇宙物质在大尺度上均匀分布并且各向同性,是一种最简单的宇宙膨胀模型。
我们以画在气球上的星系图样来描述这种宇宙