Tähtitieteen näkökulmasta maailmankaikkeutta pidetään suurimpana havainnoitavissa olevana kohteena. Itse asiassa käy ilmi, että näkyvän avaruuden raja osuu yhteen maailmankaikkeuden rajan kanssa, ja kaikki, mikä on edelleen, on saatavilla vain fyysikkojen teoreettiselle tutkimukselle.
Miten universumi toimii tähtitieteilijöiden mukaan? Maapallomme on yksi aurinkokunnan planeetoista. Aurinko on Linnunradan galaksissa, ja Linnunradan galaksi on muiden galaksien pilvessä. Monet galaksipilvet muodostavat rakenteen, jota kutsutaan metagalaksiksi. Metagalaksi miehittää koko maailmankaikkeuden näkyvän alueen. Siksi maailmankaikkeus koostuu erittäin harvinaisesta tähtienvälisestä kaasusta; tähdet jakautuvat epätasaisesti avaruudessa ja muodostavat klustereita ja galakseja; planeetat, komeetat, pölypilvet ja muut kylmät esineet putoavat tähtien ja tähtiklustereiden gravitaatiokenttään. Makromaailma näyttää tältä.
Mutta yllä oleva likimääräinen kuva maailmankaikkeuden toiminnasta ei ole täydellinen. Se ei ota huomioon, että muita esineitä voi olla avaruuden näkyvän rajan ulkopuolella,erilaisia kuin sisällä nähdyt. Tosiasia on, että näkemys maailmankaikkeuden äärettömyydestä ei ole täysin oikea. Universumilla täytyy olla jonkinlainen raja, vaikkakin hyvin kaukainen. Tämä seuraa ainakin suosituimmasta teoriasta maailmankaikkeuden syntymästä - Big Bang -teoriasta.
Alkuräjähdyksen teorian perusteella maailmankaikkeuden syntyminen johtuu jonkin supertiheän aineen olemassaolosta, joka räjähti. Räjähdyksen seurauksena ensimmäisten kolmen minuutin aikana ilmestyivät kaikki maailmankaikkeuden alkuainehiukkaset, jotka ryhmittyivät suurempiin muodostelmiin. Mutta räjähdyksen seuraukset ovat edelleen havaittavissa: maailmankaikkeuden avaruus laajenee ja galaksit lentävät erilleen kaikkiin suuntiin toisistaan.
On loogista olettaa, että alkuperäisellä aineella (tai energialla) olisi pitänyt olla rajallinen tilavuus ja se olla jossain muussa tilassa, joka ehkä on edelleen olemassa ja sijaitsee universumin ulkopuolella.
Fysiikassa äärettömäksi kutsuttu, itse asiassa matemaattinen äärettömyys. Se syntyy, kun yhtälöt ja teoria eivät pysty kuvaamaan olemassa olevaa ilmiötä. Siksi jää vain spekuloida siitä, kuinka maailmankaikkeus toimii siellä, missä tehokkaimmat kaukoputket ja teoreetikkojen matemaattinen laite eivät pysty katsomaan. Erityisesti emme voi tietää tarkalleen, miltä maailmankaikkeuden reuna näyttää.
Fyysikot uskovat, että alkuainehiukkasten tutkimuksen pitäisi auttaa vastaamaan kysymykseen maailmankaikkeuden toiminnasta. Kokemuksetosoittavat, että "alkeisimmat" subatomiset hiukkaset käyttäytyvät kuin energianippuja. Eikä siinä ole muuta kuin energiaa. Jopa avaruus, jota pidettiin pitkään omana kokonaisuutenaan, nähdään nyt energiavarastona. Mutta alkuainehiukkasten, esimerkiksi protonien ja neutronien välillä atomin ytimessä, on erittäin suuri etäisyys. Siksi mikromaailman asennosta katsottuna universumi näyttää pisteenergiajoukoilta, jotka ovat hajallaan hyvin suurella etäisyydellä toisistaan.
