Los siglos XVII, XIX, XX.

Después de Newton la astronomía tomo diversos caminos, cada uno de ellos se especificaba en una parte concreta de la astronomía.

Con la ley de la gravitación universal, el problema del movimiento planetario se volvió a estudiar como mecánica celeste.

Los avances de Newton y de los nuevos instrumentos permitieron estudiar paralajes entre estrellas, distancias entre constelaciones, la Vía Láctea, etc.…

Durante los siglos XVIII Y XVI los descubrimientos fueron muchos pero no hubo grandes cambios en las ideas básicas del universo, a excepción del planteamiento de Erasmus

Darwin en su poema "The economy of Vegetation" en 1791, donde escribe la primera presentación de un universo cíclico de expansión y contracción.

Los avances en astronomía durante el siglo XX superan con creces las de todos los siglos anteriores.

La teoría heliocéntrica llega al siglo XX en todo su esplendor, el sol es el centro del universo y todo gira alrededor de él incluidos todos los objetos del espacio profundo dentro de los cuales se encontraban unas nebulosas muy especiales llamadas nebulosas espirales.

También se seguía creyendo en la teoría de los Universos isla esbozada por Kant en la cual las nebulosas espirales eran universos separados de la vía láctea a la cual pertenecía el sol aunque no se tenían pruebas de ello.

Durante esta época Albert Einstein expuso su Teoría de la Relatividad General (es una teoría del campo gravitatorio y de los sistemas de referencia generales) de la que se deduce que el universo no es estático sino que se expande.

Einstein sin embargo le introdujo una constante llamada cosmológica para “detener” la expansión y adecuar su teoría a los conocimientos del momento.

El nombre de la teoría se debe a que generaliza la llamada teoría especial de la relatividad. Los principios fundamentales introducidos en esta generalización son el Principio de equivalencia, que describe la aceleración y la gravedad como aspectos distintos de la misma realidad, la noción de la curvatura del espacio-tiempo y el principio de covariancia generalizado.

Esta teoría esta relacionada con las siguientes teorías físicas:
-Inercia
-Gravitación (son gobernadas por el principio de correspondencia: la relatividad general tiene que producir los mismos resultados, así como la gravedad lo hace en los casos donde la física newtoniana ha demostrado ser certera)
-Electromagnetismo
-Conservación de energia-momentum

Gracias a la teoría de la relatividad de Einstein y a los hallazgos de Slipher (Quien encontró un corrimiento al rojo persistente en sus espectros, este hallazgo se debió a que el efecto Doppler-- variación de la longitud de onda de cualquier tipo de onda emitida o recibida por un objeto en movimiento --indica que las longitudes de onda emitidas por un objeto que se aleja del observador, se alargan corriéndose hacia el rojo en el espectro estudiado. Sin embargo Slipher no encontró la explicación a su hallazgo) y Hubble (encontró una correlación directa entre su distancia y el grado de corrimiento o en otras palabras la velocidad en que se alejan. Acababa de descubrir la expansión del Universo),

Georges Lemaitre, en 1927 publicó un artículo donde desarrollaba la relación del corrimiento al rojo con un universo en expansión.

Posteriormente se comenzó a pensar que si el universo se encuentra en expansión alguna vez todo debió estar unido en un punto de luz al cual llamó singularidad o "átomo primordial" y su expansión "Gran Ruido". Mas tarde el astrónomo Fred Hoyle, quien era opuesto a esta propuesta, la llamo despectivamente "Big Bang".

El Big Bang, literalmente gran estallido, constituye el momento en que de la "nada" emerge toda la materia, es decir, el origen del Universo. La materia, hasta ese momento, es un punto de densidad infinita, que en un momento dado "explota" generando la expansión de la materia en todas las direcciones y creando lo que conocemos como nuestro Universo.

Inmediatamente después del momento de la "explosión", cada partícula de materia comenzó a alejarse muy rápidamente una de otra, de la misma manera que al inflar un globo éste va ocupando más espacio expandiendo su superficie. Los físicos teóricos han logrado reconstruir esta cronología de los hechos a partir de un 1/100 de segundo después del Big Bang.

La materia lanzada en todas las direcciones por la explosión primordial está constituida exclusivamente por partículas elementales: Electrones, Positrones, Mesones, Bariones, Neutrinos, Fotones y un largo etcétera hasta más de 89 partículas conocidas hoy en día.

En 1948 el físico ruso George Gamow modificó la teoría de Lemaître del núcleo primordial. Gamow planteó que el Universo se creó en una explosión gigantesca y que los diversos elementos que hoy se observan se produjeron durante los primeros minutos después de la Gran Explosión o Big Bang, cuando la temperatura extremadamente alta y la densidad del Universo fusionaron partículas subatómicas en los elementos químicos.

Al expandirse, el helio y el hidrógeno se enfriaron y se condensaron en estrellas y en galaxias. Esto explica la expansión del Universo y la base física de la ley de Hubble.

De acuerdo con la teoría de la Gran Explosión o del Big Bang, generalmente aceptada, el Universo surgió de una explosión inicial que ocasionó la expansión de la materia desde un estado de condensación extrema. Sin embargo, en la formulación original de la teoría del Big Bang quedaban varios problemas sin resolver. El estado de la materia en la época de la explosión era tal que no se podían aplicar las leyes físicas normales. El grado de uniformidad observado en el Universo también era difícil de explicar porque, de acuerdo con esta teoría, el Universo se habría expandido con demasiada rapidez para desarrollar esta uniformidad.

Según la teoría del Big Bang, la expansión del universo pierde velocidad, mientras que la teoría inflacionaria lo acelera e induce el distanciamiento, cada vez más rápido, de unos objetos de otros. Esta velocidad de separación llega a ser superior a la velocidad de la luz, sin violar la teoría de la relatividad, que prohíbe que cualquier cuerpo de masa finita se mueva más rápido que la luz. Lo que sucede es que el espacio alrededor de los objetos se expande más rápido que la luz, mientras los cuerpos permanecen en reposo en relación con él.

A esta extraordinaria velocidad de expansión inicial se le atribuye la uniformidad del universo visible, las partes que lo constituían estaban tan cerca unas de otras, que tenían una densidad y temperatura comunes.

La teoría inflacionaria de Alan Guth intenta explicar los primeros instantes del Universo. Se basa en estudios sobre campos gravitatorios fortísimos, como los que hay cerca de un agujero negro.

Supone que una fuerza única se dividió en las cuatro que ahora conocemos, produciendo el origen al Universo.

El empuje inicial duró un tiempo prácticamente inapreciable, pero fue tan violenta que, a pesar de que la atracción de la gravedad frena las galaxias, el Universo todavía crece.

No se puede imaginar el Big Bang como la explosión de un punto de materia en el vacío, porque en este punto se concentraban toda la materia, la energía, el espacio y el tiempo. No había ni "fuera" ni "antes". El espacio y el tiempo también se expanden con el Universo.

La teoría inflacionaria, predice que las perturbaciones de densidad producidas durante la inflación. Se trata de perturbaciones de la distribución de materia en el universo, que incluso podrían venir acompañadas de ondas gravitacionales.

La otra predicción comprobable de esta teoría es que el universo debe ser esencialmente plano, lo cual puede comprobarse experimentalmente, ya que la densidad de materiade un universo plano guarda relación directa con su velocidad de expansión.

Esta ultima idea contradecia la afirmacion de la teoria de la relatividad, en la cual se expone que el universo es curvo.

En 1998 las observaciones de supernovas sugirieron que la expansión del Universo se estaba acelerando.

En cosmología física, la energía oscura es una forma hipotética de materia que estaría presente en todo el espacio, produciendo una presión negativa y que tiende a incrementar la aceleración de la expansión del Universo, resultando en una fuerza gravitacional repulsiva. Asumir la existencia de la energía oscura es la manera más popular de explicar las observaciones recientes en las que el Universo parece estar expandiéndose con una tasa de aceleración positiva.

Aparte esta energia compensa la curvatura del universo haciendo que parezca plano y causa la expansión porque tiene una gran presión negativa. Una sustancia tiene una presión positiva cuando empuja a los objetos que están en su entorno. Esta es la situación habitual para los fluidos. La presión negativa, o tensión, existe cuando la sustancia tira de su entorno. Un ejemplo común de presión negativa ocurre cuando un sólido es estirado para soportar un peso colgante.

La presión negativa causa una repulsión gravitacional. El efecto gravitacional repulsivo de la presión negativa de la energía oscura es mayor que la atracción gravitacional causada por la propia energía. A escala cosmológica, esto también supera a todas las otras formas de atracción gravitacional, dando como resultado la aceleración de la expansión del Universo.

Algunos teóricos piensan que la energía oscura y la aceleración cósmica son un fallo de la relatividad general en escalas muy grandes, mayores que los supercúmulos. Es una tremenda extrapolación pensar que la ley de la gravedad, que funciona tan bien en el sistema solar, debería trabajar sin corrección a escala universal. Se han realizado muchos intentos de modificar la relatividad general; sin embargo, han resultado ser equivalentes a las teorías de la quintaesencia o inconsistentes con las observaciones.

Las ideas alternativas a la energía oscura han venido desde la teoría de cuerdas, la cosmología brana y el principio holográfico, pero no han sido probadas todavía.
-Teoria de cuerdas:La primera formulación de una teoría de cuerdas se debe a Jöel Scherk y John Schwuarz que en 1974 publicaron un artículo en el que demostraban que una teoría basada en objetos unidimensionales o "cuerdas" en lugar de partículas puntuales podía describir la fuerza gravitatoria. Aunque estas ideas no recibieron en ese momento mucha atención hasta la Primera revolución de supercuerdas de 1984.
-La teoría de cuerdas es un modelo fundamental de la física que básicamente afirma que todas las partículas son en realidad expresiones de un objeto básico unidimensional extendido llamado "cuerda" o "filamento".
-De acuerdo con esta propuesta, un electrón no es un "punto" sin estructura interna y de dimensión cero, sino una cuerda minúscula que vibra en un espacio-tiempo de más de cuatro dimensiones. Un punto no puede hacer nada más que moverse en un espacio tridimensional. De acuerdo con esta teoría a nivel "microscópico" se percibiría que el electrón no es en realidad un punto, sino una cuerda en forma de lazo. Una cuerda puede hacer algo además de moverse, puede oscilar de diferentes maneras. Si oscila de cierta manera, entonces, macroscópicamente veríamos un electrón; pero si oscila de otra manera, entonces veríamos un fotón, o un quark, o cualquier otra partícula del modelo estándar.

Actualmente, la teoría de cuerdas es la más considerada para tener una teoría unificada o Teoría del todo, es decir, una teoría capaz de describir todos los fenómenos ocurridos en la naturaleza debido a las cuatro fuerzas fundamentales: la fuerza gravitacional, la fuerza electromagnética y las fuerzas de interacción nuclear fuerte y débil.

Cosmologia brana: La cosmología de branas se refiere a varias teorías de la física de partículas y de la cosmología.

La idea central es que la parte visible de nuestro universo de cuatro dimensiones está limitada a una brana ( objetos similares al universo cuadridimensional que se mueven en un substrato de mayor dimensión) dentro de un espacio de dimensionalidad superior llamado el "bulk" o “bulto“ en español.

Principio holografico: es una conjetura especulativa acerca de las teorías de la gravedad cuánticas, propuestas por Gerard 't Hooft y mejoradas y promovidas por Leonard Susskind demandando que toda la información contenida en un volumen de espacio se puede representar por una teoría que viva en el límite de esa región. Es decir: si tienes una habitación, puedes modelar todos los acontecimientos dentro de ese sitio creando una teoría que considere solamente qué sucede en las paredes de la habitación.