He dividido mi respuesta en dos secciones diferentes (forma y medida). Aunque los dos están muy relacionadas en física y matemática sentido, que ilustran diferentes aspectos de la cosmología de nuestro Universo. Me he permitido a mí mismo un post bastante largo la respuesta, pues yo creo que las preguntas no pueden ser respondidas fácilmente por una simple declaración. En lugar de eso es mi creencia de que las respuestas tienen que ser abordado desde varias direcciones, todo tiene sus raíces en la física y las matemáticas, pero que sin embargo convergen en un más filosófica suelo. Razones filosóficas son, después de todo, tienen en común el punto de partida para algunas de las más interesantes teorías dentro de la física.
Forma
En cuanto a la forma del Universo, esto depende de la curvatura general (que es una especie de la misma cosa). La curvatura depende de la cantidad de materia y energía en el Universo, a través de las ecuaciones de Einstein. La curvatura y el contenido de energía por lo tanto puede ser estimado utilizando el modelo cosmológico (el típico de una es $\Lambda$MDL). La curvatura de los efectos de la historia de la expansión del Universo, que puede ser determinada utilizando estructuras a gran escala, como los cúmulos de galaxias, y la radiación de fondo de microondas (CMB). El uso de este modelo cosmológico junto con las observaciones, se puede calcular la probabilidad de los parámetros en el modelo. Haciendo esto se obtiene una curvatura igual a, o muy cercano a cero. El análogo de lo que es un plano, liso y infinitamente extendido sábana.
La curvatura, a continuación, aparece como un natural de parámetros en el modelo geométrico del espacio-tiempo. Cómo usted elige para interpretar este parámetro es totalmente de usted. A muchas personas les gusta pensar en términos de analogías. La forma del Universo, o el espacio-tiempo en GR, es en términos matemáticos de forma análoga a la forma de otros objetos geométricos, como las naranjas o las sillas. Desde el tiempo en GR es de 4 dimensiones, la física sólo analogías podemos pensar que será inferior-dimensiones equivalentes del mismo. Suponiendo que GR es la única teoría que debemos utilizar en grandes escalas, estas analogías son en realidad muy precisa. Este no es necesariamente el caso de la más general de las teorías cosmológicas, algunos de los que proponen los llamados defectos topológico (por ejemplo. cuerdas cósmicas) y otros objetos geométricos que no son tan fácil de visualizar.
El pensamiento sobre la forma del Universo es, pues, un muy interesante y altamente no trivial de la empresa.
Medida
La medida del Universo, también es muy interesante y no trivial. Algunas de las soluciones que sugieren que el Universo puede ser infinito. Otros sugieren que es finito, pero sin límite (como el 2D de la superficie de la Tierra). Ahora hay un par de ingredientes naturales, lo que convierte a la discusión en una aún más interesante de la dirección. Estos son: la velocidad finita de la luz, de lo finito de la edad del Universo y la expansión del Universo. Usted podría estar familiarizado con Olbers' paradoja. Si no es muy recomendable la lectura.
Básicamente se ilustra nuestra incapacidad para ver infinitamente lejos en el Universo. Así el término "El Universo Observable'. Esta es en realidad más una declaración acerca de la causalidad de de limitación tecnológica. Debido a que la velocidad de la luz es finita, y porque el Universo está en expansión, hay un límite a la distancia a la que podemos enviar y recibir señales. En realidad podemos todavía observar algunos objetos muy lejanos, que emite su luz hace mucho tiempo, pero nunca seremos capaces de enviar una señal de vuelta a ellos, debido a que el Universo se está expandiendo muy rápidamente, de modo que la luz nunca será capaz de ponerse al día con ella, incluso si se viaja por una cantidad infinita de tiempo. Este ejemplo ilustra el núcleo de la cuestión acerca de la extensión de el Universo, que se horizontes. Más allá de esos horizontes que podemos nunca la esperanza de alcanzar, con nuestra comprensión actual de las cosas.
Otra consecuencia interesante de la expansión del Universo es que los objetos lejanos se deslice fuera de nuestro horizonte. Debido a esto se podría decir que la cantidad de contenido (de la materia visible) en el Universo observable es realmente disminuyendo, mientras que el Universo en sí mismo es siempre creciente.
La razón de traer a colación esta cuestión de horizontes es que de hacer declaraciones sobre el Universo más allá de los horizontes (y fuera hasta el infinito más allá) está en el borde de la filosofía. Esto no significa que uno debe dejar de pensar en él, o hacer preguntas, muy al contrario. Pero esto significa que el consenso es a menudo difícil de encontrar. Muchos exóticas ideas que existen sobre la naturaleza de la onu-Universo observable. Estos incluyen multiverso, la inflación eterna, local vacío, y muchos otros. Sugiero leer sobre esos si esto es de interés.
Me gustaría terminar con una referencia que está muy en el punto de horizontes. Cuenta con algunos muy informativo diagramas, que muestran algunos de los diferentes cosmológico horizontes que están presentes en nuestro Universo. Debo advertir que no son fáciles de entender, incluso por los profesionales, pero que transmiten una gran cantidad de información y conocimiento, si se les da un tiempo.
[1] T. M. Davis, "Aspectos Fundamentales de la Expansión del Universo Cósmico y Horizontes," Feb. 2004.
