晝夜的更替，是人類生活中最常見的自然現象，對於這種現象，人們通常用地球的自轉加以說明。
這是唯一的、正確的解答嗎？科學家們重新審查了這個問題後發現，要準確地回答關於晝夜更替的原因的問題，必須對宇宙的狀況作出某些假設，否則是很難理解的。如果我們根據日常生活常識假定，空間是無限的，星辰均勻地分布在無限的空間中，時間是無限的，無論多久以前都有星辰充滿著空間，它們的光度也沒有系統性的變化；星體系統沒有整體性的運動在宇宙中，光的傳播規律與地球上的規律相同；那麼，地球上就應該永遠明如白晝，而不會有黑夜。
其理由是：雖然在地球自轉的時候，背著太陽的一面接收不到太陽光，但是根據以上前提，它卻可以接收到來自宇宙空間無數恆星的光線，儘管由於每顆恆星距離地球遙遠，它投射到地球的光微乎其微，但是，無限的時空中有無限的恆星，所以，宇宙中所有恆星投射到地球上的光線之和，即使不是無窮大，也是一個相當大的數量。因此，地球不應有黑夜。上述的論證在天文學上被稱為奧爾勃斯佯謬。奧爾勃斯佯謬證明，我們在推理所依據的那些前提中，至少有一條是不能成立的。如果仔細研究這些前提，不難發現，它們都涉及到宇宙的時空的結構及歷史的狀況。
上述疑難提示著人們，不應該把宇宙中的事物，把自然現象看作是彼此孤立的、沒有聯繫的，而應該視為一個有著具體的聯繫和歷史發展的物質統一體。假如地球與宇宙有著某種具體的聯繫，那麼，這種聯繫一定還會通過其它的現象顯露出來。事實正是如此。在地球上所觀察到的、並與宇宙大尺度結構和歷史有關的另一個重要的現象是放射性問題。
在已知的92種天然的化學元素中，存在著少數幾种放射性元素，如鈾元素和釷元素等。這些放射性元素的一個共同特點是：壽命都很長，大都在10億年以上。在地球上很少有短壽命的天然放射性元素。此外，在所有放射性元素中，也是長壽的含量多，短壽的含量少。例如鈾238比鈾235的壽命長，它的含量也比鈾235多。
這一事實說明，化學元素一定有著自身的歷史的演化。既然地球上的放射性元素越來越少，那麼當初必定有一個產生放射性元素的過程。地球上今天只有長壽的元素，可能是因為地球的壽命已經很長，短壽命的元素都已相繼天折了。但是，放射性元素是什麼時候產生的？天體上的化學元素經歷了哪些演化？這些問題都涉及到10億年以上的時間尺度。可見，放射性這一問題的最終解答也與宇宙的大尺度的結構有著密切的關係。
1948年美國物理學家伽莫夫在前人研究的基礎上提出了宇宙大爆炸假說，較好地解答了上述的疑難。這個學說認為，人類今日視野所及的宇宙起源於100多億年前的一次宇宙大爆炸。今日宇宙中的各種星雲、星系、太陽、地球都是這次大爆炸的產物，也就是說，我們周圍的宇宙有著自己的演化史。
從溫度上來看，宇宙有著一個從熱到冷的演化史。原始的字宙，溫度高達100億度。宇宙在爆炸發生後，一邊膨脹一邊冷卻。根據伽莫夫的估算，我們宇宙的「變化的氣候」的編年圖是這樣的：當宇宙年齡為5分鐘時，它的平均溫度約為10億度；當年齡約為1天時，宇宙約有4000萬度(可與太陽或原子彈的中心溫度相比擬);在30萬年時，溫度約為6000度(相當於太陽表面的溫度),而在100萬年時則為室溫。
伴隨宇宙的降溫。宇宙中的物質形態也開始了自己的演化：由基本粒子(中子、質子、電子、光子、中微子等)到原子(元素)、分子、星體相繼產生的過程。他認為，原初的超高溫超高壓的宇宙球完全是由中子組成的，隨著爆炸後溫度的下降，中子便按照量子力學的規律，衰變為質子和電子。宇宙年齡為3分鐘的時候，中子約佔總核子數的14%,質子佔86%。當溫度降至1億度左右的時候，由質子、中子、電子形成原子的過程，即元素的過程開始了。當溫度下降到幾千度的時候，宇宙氣雲形成了，在此基礎上，演化出各種星系及我們的地球。
根據這個學說，人們便能理解放射性元素之謎。今天的核物理學表明，要由基本粒子合成放射性元素的原子核，必須要有80億度的高溫，太陽內部的溫度也不足以形成這樣的原子核，而宇宙大爆炸的過程中卻具備這一條件。放射性元素形成之後就不斷衰變，壽命短的天折的數量大，壽命長的剩餘的數量多。鈾238的半衰期為45億年，而鈾235則只有5億年左右，所以今日地球上鈾主要是由鈾238組成。鈾238的大量存在表明，這些元素的形成不超過幾十億年。
這個學說還很好地解釋了宇宙膨脹的觀察事實。它所作出的關於宇宙觀現狀的兩個預言：宇宙背景輻射及宇宙中氦元素的半度為30%左右，也得到天文測量的支持。
關於自然界有著一個演化的歷史的思想，早在十八、十九世紀的自然科學中就產生了：德國哲學家康德在《宇宙發展史概論》中提出了關於太陽系起源於星雲的假說。
英國著名的地質學家賴爾在1833年出版的《地質學原理》中，論證了地球表面地質條件的歷史演化。生物學家達爾文則以生物進化論，描繪了生物的發生和發展的歷史。
以上各位科學大師都從不同的領域描述了該領域的統一的歷史的發展。但是宇宙大爆炸學說則在更廣闊的背景上，勾畫了自然界的宏偉變遷，而天體、地質及生物的進化，不過是這部閃爍著辯證法光輝的偉大史詩中的一些必然的章節而已。
雖然，科學界對宇宙大爆炸學說還有許多爭議，這個學說本身還有待修改和完善，但是關於自然界是有著自己的歷史的辯證自然觀，日益為廣大科學工作者所接受，並用來指導自己的科學研究。
據此可知，以宇宙大爆炸假說來補充解釋地球的晝夜交替現象，比單純用「地球自轉」來解釋，要更令人信服之。