因無法觀察可觀測宇宙邊緣以外的空間，所以不知道宇宙的大小是有限還是無限。估計表明，如果整個宇宙是有限的，必須大於可觀測宇宙250倍以上。宇宙的總體大小一些有爭議的。宇宙無邊界的方案認為，如果宇宙有限，其範圍估計值將高達百萬秒差距。
天文學家通過假設ΛCDM模型準確地描述了宇宙從非常均勻、熾熱、密集的原始狀態到其當前狀態的演變，並通過測量構建該模型的宇宙參數來計算宇宙的年齡。該模型在理論上被很好地理解，並且在最近一段時間得到高精度天文觀測數據（如WMAP探測器和普朗克衛星）的支持。擬合的觀測結果通常包括宇宙微波背景輻射各向異性、Ia型超新星的亮度與紅移的關係，以及包括重子聲學振蕩特征在內的大尺度星係聚集。其他觀測結果，如哈勃常數、星係團豐度、弱引力透鏡和球狀星團年齡，與這些觀測結果基本一致，為模型提供了檢驗，但當前測量的不太準確。假設ΛCDM模型是正確的，通過許多實驗使用各種技術測量參數，根據截至2015年普朗克衛星的觀測數據，可計算出宇宙年齡的最佳值，即137.99±0.21億年。隨著時間的推移，宇宙及其內涵已經演變。例如，類星體和星係的相對分類已經改變，空間本身也擴大了。由於宇宙膨脹，地球上的科學家可以觀測到300億光年外星係發出的光，儘管這些光隻飛行了130億年，因為地球與該星係之間的空間已經膨脹。這種膨脹與來自遙遠星係的光發生紅移的觀察結果是一致的，發出的光子在旅程中被膨脹的空間拉伸為更長的波長和較低的頻率。對Ia超新星的分析表明，空間膨脹的速率正在增長。
宇宙中物質越多，物質間相互引力就越強。如果宇宙太密集，那麼會重新坍縮成引力奇點。如果宇宙包含的物質太少，那麼引力就會太弱，星係或行星等天文結構將無法形成。自從大爆炸以來，宇宙一直在單調膨脹。宇宙擁有相當於每立方米5個質子的合適的質能密度也許並不奇怪，因此能夠過去138億年不斷膨脹，為當前觀測到的宇宙的形成提供時間。
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此外，科學家發現還有動態的力作用於宇宙中的粒子，影響膨脹速率。1998年以前，由於宇宙引力相互作用的影響，預計膨脹速率會隨著時間的流逝而下降。因此，宇宙中還有一個可觀測量，稱為減速參數，大多數宇宙學家預計該參數為正數，並且與宇宙的物質密度有關。1998年，減速參數由兩個不同的團隊獨立測量為負數，大約為-0.55，這在技術上意味著宇宙尺度因子的第二個導數在過去50-60億年是正數。然而，這種加速度並不意味著哈勃常數（宇宙常數）當前正在增加。
時空是所有物理事件都在上演的競技場。時空的基本要素是事件。在任何給定的時空中，事件被定義為在特定時間上特定位置。時空是所有事件的集合（就像線是它的所有點的集合一樣），正式地組成一個流形。事件（如物質和能量）會彎曲時空。另一方麵，彎曲的時空迫使物質和能量以某種方式運行。隻考慮其中之一而不考慮另外一個是沒有意義的。
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