假定遥远的空间区域存在,并且是现实的一部分,但却永远无法与其相互作用。可以影响和被影响的空间区域是可观测的宇宙。可观测宇宙取决于观察者的位置。旅行中的观察者可以接触比静止的观察者更大的时空区域。然而,即使是最快速的旅行者也无法与所有的空间互动。通常,可观测宇宙是指地球在银河系中的当前位置观测到的宇宙部分。在当前时间测量的地球到可观测宇宙边缘之间的真实距离为465亿光年,即可观测宇宙的直径约为930亿光年。光从可观测宇宙边缘移动到地球距离非常接近宇宙的年龄乘以光速,即138亿光年,但这并不代表任何给定时间地球到可观测宇宙边缘之间的距离。因为宇宙膨胀,可观测宇宙边缘和地球已经比最初相距更远。与可观测宇宙范围相比,一个典型星系的直径为3万光年,两个相邻星系之间的典型距离为300万光年。例如,银河系的直径约为10到18万光年,距离银河系最近的姐妹星系仙女座星系位于大约250万光年之外。
因无法观察可观测宇宙边缘以外的空间,所以不知道宇宙的大小是有限还是无限。估计表明,如果整个宇宙是有限的,必须大于可观测宇宙250倍以上。宇宙的总体大小一些有争议的。宇宙无边界的方案认为,如果宇宙有限,其范围估计值将高达百万秒差距。
型准确地描述了宇宙从非常均匀、炽热、密集的原始状态到其当前状态的演变,并通过测量构建该模型的宇宙参数来计算宇宙的年龄。该模型在理论上被很好地理解,并且在最近一段时间得到高精度天文观测数据,如wmAp探测器和普朗克卫星的支持。拟合的观测结果通常包括宇宙微波背景辐射各向异性、Ia型超新星的亮度与红移的关系,以及包括重子声学振荡特征在内的大尺度星系聚集。其他观测结果,如哈勃常数、星系团丰度、弱引力透镜和球状星团年龄,与这些观测结果基本一致,为模型提供了检验,但当前测量的不太准确。假设Λcdm模型是正确的,通过许多实验使用各种技术测量参数,根据截至2015年普朗克卫星的观测数据,[29]可计算出宇宙年龄的最佳值,即137.99±0.21亿年。随着时间的推移,宇宙及其内涵已经演变。例如,类星体和星系的相对分类已经改变,空间本身也扩大了。由于宇宙膨胀,地球上的科学家可以观测到300亿光年外星系发出的光,尽管这些光只飞行了130亿年,因为地球与该星系之间的空间已经膨胀。这种膨胀与来自遥远星系的光发生红移的观察结果是一致的,发出的光子在旅程中被膨胀的空间拉伸为更长的波长和较低的频率。对Ia超新星的分析表明,空间膨胀的速率正在增长。
宇宙中物质越多,物质间相互引力就越强。如果宇宙太密集,那么会重新坍缩成引力奇点。