Din punct de vedere al astronomiei, Universul este considerat cel mai mare obiect disponibil pentru observare. De fapt, se dovedește că granița spațiului vizibil coincide cu granița Universului și tot ceea ce este mai departe este disponibil doar pentru cercetările teoretice ale fizicienilor.
Cum funcționează Universul potrivit astronomilor? Pământul nostru este una dintre planetele sistemului solar. Soarele se află în galaxia Calea Lactee, iar galaxia Calea Lactee se află într-un nor de alte galaxii. Mulți nori de galaxii formează o structură numită metagalaxie. Metagalaxia ocupă întreaga regiune vizibilă a Universului. Prin urmare, Universul este format din gaz interstelar foarte rarefiat; stele distribuite neuniform în spațiu și formând clustere și galaxii; planete, comete, nori de praf și alte obiecte reci care cad în câmpul gravitațional al stelelor și al clusterelor de stele. Așa arată lumea macro.
Dar imaginea aproximativă de mai sus a modului în care funcționează Universul nu este completă. Nu ia în considerare faptul că alte obiecte pot exista dincolo de granița vizibilă a spațiului,diferite de cele văzute în interior. Cert este că punctul de vedere despre infinitul Universului nu este în întregime corect. Universul trebuie să aibă un fel de graniță, deși una foarte îndepărtată. Aceasta decurge cel puțin din cea mai populară teorie a modului în care a avut loc nașterea Universului - teoria Big Bang.
Pe baza teoriei Big Bang-ului, apariția Universului se datorează existenței unei substanțe superdense, care a explodat. În urma exploziei, în primele trei minute, au apărut toate particulele elementare ale Universului, care au fost grupate în formațiuni mai mari. Dar consecințele exploziei pot fi încă observate: spațiul Universului se extinde, iar galaxiile se despart în toate direcțiile una de ceal altă.
Este logic să presupunem că substanța (sau energia) originală ar fi trebuit să aibă un volum finit și să se afle într-un alt spațiu, care, probabil, încă mai există și este situat în afara Universului.
Ceea ce se numește infinit în fizică, de fapt, infinit matematic. Apare acolo unde ecuațiile și teoria nu pot descrie fenomenul existent. Prin urmare, rămâne doar să speculăm cum funcționează Universul acolo unde cele mai puternice telescoape și aparatul matematic al teoreticienilor nu pot privi. În special, nu putem ști exact cum arată marginea universului.
Fizicienii cred că, pentru a răspunde la întrebarea cum funcționează Universul, studiul particulelor elementare ar trebui să ajute. Experiențearată că particulele subatomice „cele mai elementare” se comportă ca mănunchiuri de energie. Și nu există nimic altceva decât energie. Chiar și spațiul, considerat mult timp o entitate în sine, este acum văzut ca un rezervor de energie. Dar între particulele elementare, de exemplu, protoni și neutroni din nucleul unui atom, există o distanță foarte mare. Prin urmare, din poziția microlumii, Universul arată ca niște clustere de energie punctiforme împrăștiate la o distanță foarte mare unul de celăl alt.
