La descrizione dell'Universo in termini dell'usuale spazio-tempo ha dei naturali limiti di validitô. Infatti secondo il modello del big bang e le attuali conoscenze sulle interazioni fondamentali, a tempi immediatamente seguenti l'istante del bang, che poniamo per convezione essere avvenuto a t = 0, la temperatura del plasma primordiale raggiunse anche valori dell'ordine di 10³² K per poi diminuire, nel tempo, agli attuali 2,7 K.

Finché la temperature rimase dell'ordine di 10³² K, essendo a queste energie la gravità ei suoi effetti quantistici l'interazione dominante, è ragionevole pensare che lo spazio e il tempo, non avessero l'aspetto di variabili continue che sperimentiamo oggi, ovvero di spazio e tempo classici, ma piuttosto formassero quello che qualcuno ha definito la "schiumaprimordiale": un aggregato spazio temporale di tipo granulare, formato ovvero da quanti di spazio tempo. Altre teorie, basate sulle stringhe o su altre possibilità di unire meccanica quantistica e gravità sono anche state proposte. Quale che sia la struttura dell'Universo a queste epoche è molto probabile che sia impossibile parlare di spazio e di tempo come li concepiamo ora. Solo al diminuire della temperatura poi, con lo scorrere del tempo, lo spazio tempo ha acquistato il suo aspetto attuale.

Quando si dice dunque che l'Universo primordiale in termini di spazio tempo ed energia, ovvero materia e radiazione, emerse da una fluttuazione quantistica, si pensa in realtà a quel fenomeno che portò la "schiuma primordiale", fatta di spazio tempo ed energia quantizzati, a uno spazio tempo classico ed energia anche in forma quantistica. Bisogna anche chiarire che il "vuoto" a cui ci si riferisce non va concepito come una porzione di spazio in cui non c'è materia, ma come il "vuoto quantistico", cioè lo stato fondamentale (di energia minima) di un sistema. Il vuoto quantistico è un pullulare di campi che si creano e annichilano continuamente.

Nella prima metà degli anni Ottanta sono state proposte teorie in cui l'Universo nasceva come effetto tunnel dal vuoto.
Il fenomeno è stato descritto ad esempio da autori come

J.B. Hartle and S.W. Hawking, "Physical Review", D 28 (1983) 2960

e

A. Vilenkin, "Physical Review", D 30 (rapid communications) (1984) 509

L'effetto tunnel è quello per cui una particella può, con una certa probabilità, passare attraverso una barriera di potenziale. Si tratta quindi del cambio dello stato fisico di un sistema (particella a destra della barriera) a un altro abbastanza differente (particella a sinistra). Se immaginiamo ora di poter descrive tutto un Universo come un unico stato fisico, possiamo avere una transizione da un "vuoto" in cui lo spazio e il tempo non hanno significato, a un altro stato in cui lo spazio e il tempo emergono in una forma più simile a quella che attualmente vediamo. Si tratta di una transizione governata dalle regole probabilistiche della meccanica quantistica e che avrà, come stato che emerge dalla "fluttuazione", un Universo con tutti i suoi numeri quantici, ovvero i suoi parametri cosmologici, che oggi stiamo cercando in vari modi di determinare. Al giorno d'oggi questa ipotesi non è fra le più accreditate, ma ha avuto il merito di porre la questione dell'origine del big bang in un ambito quantistico.