مِهبانگ یا بیگ بنگ (به انگلیسی: Big Bang Theory) معتبرترین و مهمترین مدل مابین مدلهای کنونی کیهانشناسی (دریای سیاهچاله، جهانهای متناوب و جهان از هم گسسته) است که وجود جهان قابل مشاهده را از ابتداییترین دوران شناختهشده در سراسر دورهٔ فرگشت آن توضیح میدهد.[۱][۲][۳] این مدل توصیف میکند که چگونه جهان از یک وضعیت نخستین با دما و چگالی بسیار زیاد در گذر زمان انبساط یافتهاست[۴][۵] و برای طیف گستردهای از پدیدههای مشاهدهشده، از جمله فراوانی عناصر سبک، تابش زمینهٔ کیهانی و ساختار بزرگ مقیاس، توضیح جامعی ارائه میدهد.[۶]
مهمتر از همهٔ این پدیدهها سازگاری این نظریه با قانون هابل-لومتر است: هرچه کهکشانها از زمین دورتر باشند، سرعت دور شدن آنها از زمین نیز بیشتر است. با برونیابی انبساط جهان به سمت عقب در طول زمان و با استفاده از قوانین شناختهشدهٔ فیزیک، جهان متراکمتر و متراکمتر میشود تا به یک نقطهٔ تکینگی میرسیم که در آن زمان و فضا معنی خود را از دست میدهند (این نقطه با نام تکینگی مهبانگ شناخته میشود).[۷] اندازهگیریهای جزئی نرخ انبساط جهان این نقطهٔ تکینگی را حدود ۱۳٫۸ میلیارد سال پیش نشان میدهد، که میتوان این رقم را سن جهان در نظر گرفت.[۸]
پس از انبساط اولیهٔ جهان به اندازهٔ کافی سرد شد که امکان پیدایش ذرات زیراتمی و بعدها اتمهای ساده، پدید آید. به هم پیوستن ابرهای غولپیکر از عناصر اولیه (بیشتر از همه هیدروژن به همراه مقداری هلیم و لیتیم) بر اثر نیروی گرانش، باعث پیدایش ستارگان و کهکشانها شد. در کنار این عناصر سازندهٔ نخستین، اخترشناسان آثار گرانشی مربوط به یک مادهٔ تاریک ناشناخته که کهکشانها را احاطه کرده، را نیز مشاهده نمودهاند. به نظر میرسد که بیشتر پتانسیل گرانشی جهان در این شکل باشد و نظریهٔ مهبانگ و سایر مشاهدات مختلف دلالت بر این دارند که این پتانسیل گرانشی اضافی از مادهٔ باریونی (مثل اتمهای عادی) ناشی نمیشود. اندازهگیری پدیدهٔ انتقال به سرخ (رد شیفت) نشان داد که انبساط جهان شتابدار است و شتابدار بودن آن نیز به وجود انرژی تاریک مربوط میشود.[۹]
ژرژ لومتر، کشیش و اخترشناس بلژیکی، نخستینبار در سال ۱۹۲۷ این ایده را مطرح نمود که انبساط جهان را میتوان در زمان رو به عقب دنبال نمود تا به نقطهٔ اولیه رسید، که وی آن را اتم نخستین مینامید. در سال ۱۹۲۹، ادوین هابل با بررسی پدیدهٔ انتقال به سرخ در کهکشانها به این نتیجه دست یافت که کهکشانها در حال دور شدن از یکدیگر هستند. این کشف مهمی بود که با فرضیهٔ جهان در حال انبساط سازگار بود. تا چندین دهه جامعهٔ علمی به دو دسته طرفداران نظریهٔ مهبانگ و نظریهٔ حالت پایدار تقسیم میشد که هر دو نظریه انبساط جهان را توضیح میداد اما نظریهٔ حالت پایدار برخلاف مهبانگ که عمر جهان را متناهی میدانست، جهانی ازلی و بدون نقطهٔ ابتدایی را توصیف میکرد. در سال ۱۹۶۴ تابش زمینهٔ کیهانی کشف شد، که بسیاری از اخترشناسان را مجاب نمود که نظریهٔ حالت پایدار ابطال شدهاست.[۱۰] برخلاف نظریهٔ حالت پایدار، نظریهٔ مهبانگ وجود یک تابش یکنواخت پسزمینه در سراسر جهان را پیشبینی کرده بود که دلیل وجود آن را دماها و چگالیهای بالا در گذشته دور میداند.
با استفاده از قوانین فیزیکی شناختهشده میتوان جزئیات ویژگیهای جهان را در گذشته تا حالت نخستین چگالی و دمای بسیار بالا محاسبه نمود.[۱۱][۱۲][۱۳] مرکز اخترفیزیک هاروارد-اسمیتسونین (CFA) میگوید: «سناریوی مهبانگ دربارهٔ منشأ جهان هستی کاملاً خاموش است.»[۱۴]
