可觀測宇宙的模擬全圖，室女座超星系團位於中心位置，但因過於渺小以至於看不見。
可觀測宇宙
可觀測宇宙（observable universe）是一個以觀測者作為中心的球體空間，小得足以讓觀測者觀測到該範圍內的物體，也就是說物體發出的光有足夠時間到達觀測者。截至2013年對宇宙年齡最精確的估計是137.98±0.37 億年。但由於宇宙的膨脹，可觀測宇宙的半徑並不是固定的138億光年，人類所觀測的古老天體當前的距離比起其原先的位置要遙遠得多（以固有距離（proper distance）來衡量，固有距離在現在的時點和同移距離是相等的）。現在推測可觀測宇宙半徑約為465億光年，直徑約為930億光年。根據宇宙學原理，從任何方向到可觀測宇宙邊緣的距離大致是相等的。
「可觀測」在這個意義上與現代科技是否容許我們探測到物體發出的輻射無關，而是指物體發出的光線或其他輻射可能到達觀測者。實際上，我們最遠只能觀測到宇宙從不透明變為透明的臨界最後散射面（surface of last scattering），但在未來的技術下，我們有可能觀測到更古老的宇宙微中子背景輻射，甚至可能能夠從重力波的探測推斷這個時間之前的資訊。有時候天體物理學家將「可視宇宙」（visible universe）和「可觀測宇宙」相區分，前者只包括了再復合時期以來的資訊而後者則包括了自宇宙膨脹（傳統宇宙學的大爆炸及現代宇宙學的暴脹時期結束）以來發出的資訊。經過計算，到CMBR粒子的同移距離（可視宇宙的半徑）大約為140億秒差距（約457億光年），而到可觀測宇宙邊緣的同移距離大約為143億秒差距（約466億光年），大約比前者大2%。
宇宙中的部分區域由於過於遙遠，以至於從大爆炸以來發出的光線未能有足夠的時間到達地球。因此這一部分的區域在可觀測宇宙之外。到了未來，從遙遠星系發出的光線獲得了更多的光行時間，所以目前宇宙中更多的區域將成為可觀測宇宙的一部分。但是根據哈伯定律，宇宙中足夠遙遠的區域以超過光速的速度膨脹，遠離地球而去，而相對地，鄰近的物體間則不能以超光速運動。假設暗能量維持不變，宇宙繼續加速膨脹，那麼處在未來視界以外的天體在無限未來的任意一個時間點都永遠無法進入可觀測宇宙的範圍，因為從那些天體發出的光永遠無法到達我們。假設宇宙將一直持續膨脹下去，未來視界的同移距離經計算為190億秒差距（620億光年）。這意味著在理論上我們在未來無限時間內可觀測的星系數量是當前可觀測星系的數量乘以係數2.36。
雖然原則上到了未來更多的星系將變得可觀測，而事實上越來越多的星系會因宇宙的不斷膨脹而具有極高的紅移值，它們將漸漸地從視線中消失，最終變成不可觀測。另一個微妙之處是在一個給定的同移距離上，如果我們可以收到從一個星系在其過去歷史中的任意年齡段發出的信號，那麼該星系可以被定義為位於可觀測宇宙的範圍內（比如該星系在大爆炸5億年後發出的信號），但是因為宇宙膨脹，可能在該星系往後的年齡段上從同一星系發出的信號在無限未來的任意一個時間點都永遠不會到達我們（例如在大爆炸100億年後我們可能永遠也無法知道該星系是什麼樣子的），即便它仍然在相同的同移距離上（同移距離和固有距離不同，同移距離排除了宇宙膨脹因素的影響，因而不隨時間變動）。這個事實可被用於定義一種距離隨時間改變的事件視界。例如，當前到該事件視界的距離大約是160億光年，意味著從當前發生的並且距離我們不超過160億光年的事件發出的信號在將來最終將到達我們。但是如果事件發生在160億光年以外，我們永遠也接收不到信號。
不論是通俗的還是專業的研究文章都會使用「宇宙」一詞指代「可觀測宇宙」，因為我們不可能知道任何與我們沒有因果關係的事物。但至今沒有發現指出「可觀測宇宙」等同於整個宇宙。根據宇宙暴脹理論，如果暴脹起於大爆炸後10−37秒，那麼似乎能有理地假設成目前宇宙的大小約等於光速乘以它的年齡，這樣就意味著整個宇宙的大小至少比可觀測宇宙大3x1023倍。有些更低的估計聲稱整個宇宙比可觀測宇宙大250倍。如果宇宙是有限的，宇宙也可能比可觀測宇宙小。在這個情況下，觀測者認為距離很遠的天體，其實只是一個較近的天體發出的光環繞著宇宙移動而產生的複製影像。但這個理論很難被驗證，因為天體的不同影像可能處於不同的時代，外貌因而大不相同。
截至2011年1月已知最遙遠的天體是UDFj-39546284。2009年研究人員發現了紅移值高達8.2的伽瑪射線暴GRB 090423，推測其是由於恆星的坍縮而引起的，爆發時宇宙年齡只有6億3,000萬歲。既然該伽瑪射線暴大約發生在130億年前，媒體所廣泛報導的距離是130億光年（或更精確的130億3,500萬光年）。 這僅僅是光行距離（參見宇宙學中的距離測量），並非哈伯定律和定義可觀測宇宙大小時所採用的固有距離。紅移值8.2所對應的固有距離大約是92億秒差距，或300億光年。另一個最遙遠天體記錄持有者是在阿貝爾2218星系團位置後方，位於宇宙更深處的一個星系。它的光行距離大約是130億光年，哈伯望遠鏡顯示其紅移值在6.6到7.1之間。凱克望遠鏡顯示了它的紅移值大約在7左右，接近上述紅移值範圍的上限值。現在地球所見到的來自該星系的光芒大約是在大爆炸7億5,000萬年後發出的。2016年8月，天文學者新發現，最遙遠的天體是GN-z11.它距離地球134億光年。它的紅移是全部已知天體最高的，達到z=11.09。這代表它的年齡為134億年，代表138億年前大爆炸以後4億年該星系就存在了。
宇宙暗流
宇宙暗流（英語：Dark Flow），天體物理學用語，2008年最新發表的研究表明多數星系團以本動速度共通的大規模的速度場（純粹的偏置值）天文現象而給予的學術名稱。這是一種科學假說。本動速度與宇宙微波背景輻射（CMB）為基準的情況下，以哈伯定律預測星系團的運動與實際觀測運動的偏差。
（但是，銀河團是太遠方角度方向的運動是無法觀測。可觀測的運動都卜勒轉移從可觀測的視線方向的運動而已。另外，通常這些偏差的原因是無法說明，因此「黑暗」被表現。）
根據標準的宇宙學模型，相對於宇宙微波背景星系團的運動應該是隨機分布在所有方向。然而，分析三年的威爾金森微波各向異性探測器（WMAP）使用的運動SZ效應數據，天文學家亞力山大.卡什林斯基等科學家發現了一個「令人驚訝的是一致的「600–1000公里/秒流集群，向20度天區的半人馬座和船帆星座之間的證據。
簡而述之，這是指可觀測宇宙中，所有的星系團都在朝同一方向快速移動，就好比宇宙是一張傾斜的桌子，而宇宙中的物體正順著傾斜的桌面滑下去。這是觀察宇宙微波背景輻射看到的奇特天文現象，目前科學界還難以解釋這種天文現象。
但是這個假說並沒有得到多數科學家的支持，科學界對這種假說始終持懷疑和批評態度，原因在於宇宙暗流的具體情形完全無法預測，缺乏厚實的理論基礎作為依據，只能通過邏輯思維及哲學來作出相對唯心的判斷，因此，宇宙暗流及平行宇宙相關的假說仍然停留在理論假設層面上，因為人類目前還無法確定大爆炸只在可見宇宙才會出現。
以目前科學界尚未證明統一場理論的情況來說，很難做出更深入的研究以形成完善的理論，因此，此學說受到不小的非議。從宇宙暗流的誕生之日起，就飽受科學界的批評。在2013年，普朗克衛星探測到的資料中並沒有顯示出宇宙暗流存在的證據，使得這個現象是否存在這點再次受到質疑，不過離完全否定這個理論而言還言之過早。
您是否見過~據說有數千億顆恆星和星雲的銀河系？在沒有城市燈光的夜空和沒有升起的月亮中，您可以看到它的美麗外觀。銀河係是銀河系的視圖，銀河係是宇宙中眾多星系之一，從太陽系中可以看到，而太陽係也位於其中。銀河係是一個盤狀恆星和星雲，直徑約10萬光年，據估計有數千億顆恆星。
宇宙中還有許多其他這樣的星系，例如仙女座星系，育兒星系（M51），處女座M87和麥哲倫星系。根據外觀，星系大致可分為螺旋星系和橢圓星系。螺旋星系似乎具有螺旋色，但是橢圓形星系沒有明顯的圖案，因為恆星集中在橢圓形中。
這些星系在宇宙中分佈不均，但是它們的分佈具有陰影。例如，銀河係屬於Laniacare超級集群，其直徑為5億光年。在宇宙中發現了許多超級團簇，並且在連接相鄰星團的位置上有許多星系。相反，大量星系分佈在幾乎沒有星系的空隙（void）周圍。據信，由這樣產生的星系的明暗所產生的“泡沫”正在遍及整個宇宙。
那麼整個宇宙中有多少個星系？這是一個比預期更難的問題。整個宇宙的狀態尚不完全清楚，在遠處只能發現明亮的星系。不過，讓我們有所了解。例如，通過使用宇宙的平均密度和大小來預測可以從地球上觀察到的整個宇宙中所有恆星的重量，並將其除以銀河系的重量，則銀河系的數量約為400億個。會的。但是，這是一個相當粗略的估計，因此大約10倍是錯誤的。實際上，許多天文學家似乎估計超過數千億。
宇宙中有許多未解決的問題。當您這樣想時，您會感到興奮嗎？？ （鹿兒島俊大學教授）
多重宇宙論
多重宇宙論（英語：Multiverse, Maniverse, Megaverse, Omniverse, Parallel Universe 或 Metaverse），或者叫多元宇宙論，指的是一種在物理學裡尚未證實的假說。在我們的宇宙之外，很可能還存在著其他的宇宙，而這些宇宙是宇宙的可能狀態的一種反應，這些宇宙可能其基本物理常數和我們所認知的宇宙相同，也可能不同。多重宇宙這個名詞是由美國哲學家與心理學家威廉·詹姆士在1895年所提出的。
平行宇宙經常被用以說明：一個事件不同的過程或一個不同的決定的後續發展是存在於不同的平行宇宙中的；這個理論也常被用於解釋其他的一些詭論，像關於時間旅行的一些詭論，像「一顆球落入時光隧道，回到過去撞上了自己因而使得自己無法進入時光隧道」，解決此詭論除了假設時間旅行是不可能外，也可以以平行宇宙作解釋，而根據平行宇宙理論，這顆球撞上自己和沒有撞上自己是兩個不同的平行宇宙。
在近代這個理論已經激起大量科學、哲學和神學的問題，而科幻小說亦喜歡將平行宇宙的概念用於其中。
人類在幾億年後的未來世界有機率打開一個通往平行宇宙的通道，以此避免因宇宙的死亡而造成的人類的絕對滅絕。但這種說法產生了一個新問題：假若平行宇宙可以打開一個通道，那麼必然已有足夠高的文明能夠做到這件事，並且從它們的宇宙來到我們的宇宙，而這類文明往往可以快速占據許多宇宙區域，因此我們應該可以觀察得到它們行動的證據。更加激進的說法是，如果足夠高的文明逃離其本來的宇宙，出於統治目的，那麼任何生命就不會存在於我們這個宇宙，而這與人類在宇宙里的平靜生存事實不符。
那麼，我們是否真的生活在多重宇宙中呢？目前暫時還無法確定。但有10點理由說明，我們也許真的應該對這一設想多加重視。
理由10：再也不用擔心“薛定諤的貓”
在多重宇宙中，你就不用擔心自己會“好奇心害死貓”了。
在艾弗雷特提出多重宇宙說之前，物理學家一度陷入了困境：他們不得不在量子力學主宰的亞原子世界中採用一套規則，而在我們日常經歷的宏觀世界中採用另一套規則。在兩種尺度之間的切換太過複雜，物理學家不得不絞盡腦汁、苦苦思索。
例如，在量子力學中，粒子在無人觀察時的性質是不固定的。相反，它們的性質可以用“波函數”來描述，其中囊括了粒子可能擁有的所有性質。但在單一宇宙中，這些可能性無法同時存在，因此當你觀察某個粒子時，它就會固定在其中一種狀態上。這一理念可以用著名的“薛定諤的貓”來闡述：假如把一隻貓關在盒子裡，在你打開盒子進行觀察之前，貓都同時處於“生”和“死”兩種狀態，而你的行為迫使貓變成其中的一種狀態。
但在多重宇宙中，你就不用擔心自己會“好奇心害死貓”了。相反，每當你打開盒子，現實都會自動分裂為兩個版本。當然，在其中一個世界裡，你打開盒子後會看到一具冷冰冰的屍體。但在另一個版本的現實世界中，你就可以開開心心地擼貓了。
理由9：“現實”可能有無窮多
就像把一副牌洗了足夠多次之後、它就會開始重複之前出現過的次序一樣，假如宇宙是無限的，它最終一定會自我重複。而多重宇宙很符合無限宇宙對重複性的要求。
在2011年的一次採訪中，哥倫比亞大學物理學家、《隱藏的現實：平行宇宙是什麼》作者布萊恩·格林（Brian Greene）解釋道，我們不確定宇宙有多大，它可能非常非常大，但大得有限；也可能沒有邊界，從地球朝任意方向出發，空間都會永遠延伸下去。大多數人對宇宙的想像大概都屬於後一種。
但格林指出，如果宇宙是無限的，就意味著它一定是一個由無數個平行現實構成的多重宇宙，理由如下：將宇宙和其中的一切物質想像成一套撲克牌，就像一套牌只有52張一樣，宇宙中物質的形式也是有限的，但如果洗牌的次數足夠多，最終這些牌的次序一定會出現重複。與之類似，假如宇宙是無限的，那麼物質最終也一定會發生重複、並以相似的規律排序分佈。而多重宇宙恰恰符合這樣的描述，因為其中有無數個平行的現實領域，每個領域中都包含相似、但略有不同的世間萬物，很契合無限宇宙對重複性的要求。
理由8：解釋宇宙的開始與結束
也許因為人類的大腦傾向於尋找有規律的信息，我們總想知道每個故事的開始與結束，宇宙本身的故事也在此之列。假設大爆炸是宇宙的開端，那麼它是如何被觸發的？在此之前又有什麼事物存在？宇宙有一天會終結嗎？終結後又會發生什麼？這些問題在不斷引誘著我們的好奇心。
而這些問題也許都可以通過多重宇宙解釋。有些物理學家提出了一種假設，認為多重宇宙的無限區域可能由所謂的“膜世界”（braneworlds）構成。這些“膜世界”存在於多個維度上，但我們無法探測到它們，因為我們在自己的膜世界中只能感知到三個空間維度和一個時間維度。
一些物理學家認為，這些膜世界可能呈平板狀，就像塑料袋裡的麵包片一樣、相互堆疊擠壓在一起。大多數時候，它們都彼此分離、無法觸及對方，但偶爾也會“闖入”另一個世界中。按照假設，這種碰撞將導致災難性後果，使宇宙大爆炸重複發生，導致這些平行宇宙一次又一次地重啟。
理由7：觀測到的跡象顯示多重宇宙有可能存在
圖為普朗克軌道天文台蒐集的宇宙微波背景，即大爆炸留下的輻射殘餘。 歐空局的普朗克軌道天文台正在收集宇宙微波背景（CMB）數據，即宇宙早期熾熱階段留下的殘餘背景輻射。但在這項研究中，科學家還發現了可能證明多重宇宙存在的證據。
2010年，一支由英國、加拿大和美國科學家構成的團隊在宇宙微波背景中發現了四個古怪的、似乎不可能出現的圓形圖案。他們猜測，這些可能是我們的宇宙撞進其它宇宙時留下的“傷痕”。 2015年，歐空局研究人員Rang-Ram Chary也做出了一次類似的發現。Chary利用普朗克軌道天文台拍攝的太空照片，製作了一個宇宙微波背景模型，然後將其中我們認識的一切物體移除，包括恆星、氣體、星際塵埃等等。此時的宇宙應當變得非常空曠、只剩下一些背景噪音才對。
但事實並非如此。相反，在特定頻段上，Chary能夠在宇宙圖上探測到一些散佈各處的斑塊，這些區域的實際亮度竟高達應有亮度的4500倍左右。對此，Chary提出了另一種可能的解釋：這些斑塊可能是我們的宇宙與另一個平行宇宙發生碰撞留下的痕跡。
理由6：宇宙太大，無法排除平行現實存在的可能性
哈勃望遠鏡的觀測顯示，在黑暗廣闊的宇宙之中，有成千上萬個五彩斑斕的星系。宇宙的規模如此之大，誰能斷言平行現實一定不存在呢？ 儘管我們從未見過任何平行現實，但多重宇宙也許真的存在，因為我們無法證明它不存在。
這聽上去像是狡辯，但不妨這麼想：即使在這個世界裡，我們也已經發現了許多此前根本不知道其存在的東西，2008年的全球金融危機就是一個很好的例子，在此之前，人人都認為這樣的事情不可能發生。人們甚至給這類事件起了個名字，叫做“黑天鵝事件”。因為在發現黑天鵝之前，大家都認為天鵝只有白色的。
由於宇宙的規模極大，多重宇宙的存在也變得更加可信。我們知道宇宙極其廣袤，甚至可能無限大。這就意味著，我們也許永遠都無法將宇宙萬物探測個遍。科學家指出，宇宙大約已經138億歲了，這就意味著我們只能探測到在這段時間裡能夠到達地球的光線。假如某個平行現實位於這138億光年之外，即使它存在於我們能夠感知的維度中，我們也無從知曉它的存在。
理由5：對無神論者而言，多重宇宙更說得通
這張美麗的銀河系磁場圖由普朗克軌道天文台對銀河系中星際塵埃釋放的極性光展開的首次全天空觀測結果製作而成。
斯坦福大學物理學家安德烈·林德（Andrei Linde）曾在2008年的一次採訪中解釋道，假如主宰物理世界的法則稍有變化，生命就無法存在。例如，假如質子的質量只比現在多0.2%，就會因為不夠穩定而分裂成更簡單的粒子，原子也就不可能存在。而假如引力的作用比現在稍強一些，結果更是可怕：像太陽這樣的恆星會被壓縮得更厲害，導致燃料在幾百萬年內就會燃燒殆盡，地球這樣的行星也就徹底失去了演變的機會。這就是所謂的“微調問題”（fine-tuning problem）。
有些人將此視作“造物主”存在的證據，認為只有在上帝之手的精心校準下、各種條件才能實現精確平衡。這種說法令無神論者很難接受。但假如存在多重宇宙，我們所在的這個宇宙就可能只是碰巧集齊了所有利於生命存在的因素而已，也就給了無神論者一個申辯的機會。
林德在採訪中表示：“對我而言，多重宇宙在邏輯上是可以成立的。你可能會說，'這也許只是一次神秘的巧合。也許上帝創造宇宙是為我們的利益著想。'我並不了解上帝，但宇宙本身可能會無限複製，最終將每一種可能性都呈現出來。”
理由4：有了多重宇宙，時間旅行者就不會攪亂歷史了
在電影《回到未來》中，主角馬丁不得不為自己擾亂了歷史而擔憂。但多重宇宙可以避免這個問題。 經典電影《回到未來》三部曲讓許多人迷上了時間旅行這一概念。但自電影播出後，至今無人成功打造出電影中那樣的時間穿梭機。不過，仍有一些科學家認為，時間旅行至少在理論上可行。
假設可以進行時間旅行，我們還得設法避免電影主角馬丁遇到的危險情況：無意間改變了過去的某次事件，結果觸發了一系列事件，最終改變了歷史進程。比如在《回到未來》第一部中，主角馬丁無意間阻止了使他父母相遇並相愛的那次事件，險些導致自己被整個抹去。電影為此設計了一系列情節，確保馬丁的父母能夠走到一起、生下馬丁。
但正如科普作家喬治·德沃斯基（George Dvorsky）在2015年的一篇文章中指出的那樣，如果存在多重宇宙，就沒必要設計這些滑稽情節了。“平行世界的存在意味著時間線不只有一條。”假如有人回到過去、改變了某個事件，只會生成一系列全新的平行宇宙，並不會改變原本的時間線。
理由3：我們也許是一個先進文明的模擬版本
足夠先進的外星文明（與這些文明的科技水平相比，人類就像舊石器時代的穴居人一樣）也許能造出無比強大的計算機，可以復制出整個人類歷史。 前文針對平行宇宙展開的討論也許已經讓你足夠頭大了，但下面還有更奇怪的呢。
2003年，牛津大學人類未來研究所主任、哲學家尼克·博斯特羅姆（Nick Bostrom）提出了一個問題：我們眼中的世界（即我們所處的宇宙）有沒有可能只是另一個宇宙的數字模擬呢？博斯特羅姆認為，要想栩栩如生、事無鉅細地複制出整個人類歷史，需進行的計算次數將高達10的36次方。
而足夠先進的外星文明（與這些文明的科技水平相比，人類就像舊石器時代的穴居人一樣）也許能造出如此強大的計算機。事實上，就算將有史以來的每一位人類都模擬一遍，耗費的電子資源也並不算多，因此由計算機生成的“人類”也許比真正的人類還要多。這意味著，我們也許生活在現實版的《黑客帝國》之中。 但情況還能更複雜些：模擬我們的文明會不會本身也是另一個文明的模擬呢？
理由2：人類從很早之前就開始設想多重宇宙的存在了
公元前2世紀，古希臘天文學家希帕克（Hipparchus）編制了已知的第一份星表。古希臘哲學中有“原子論”學派，認為在一個無限的虛空中分佈有無數個世界。
這當然算不上什麼有力的證據。但有一句諺語很有意思：凡是你能想像到的事物，都必定存在。這句話也許有一定道理。畢竟早在休·艾弗雷特提出他的多重宇宙假說之前，歷史上已經有很多人先後設想出了多個多重宇宙版本。
例如，古印度宗教作品中就充滿了對平行宇宙的描述。古希臘也有一個學派認為，世上存在無數個世界，分散在一個無限大的空間之中。
中世紀時期，多重宇宙的概念也引發了人們的共鳴。1277年，巴黎主教甚至指出，古希臘哲學家亞里士多德認為只存在一個世界的觀點是錯誤的，因為這質疑了無所不能的上帝創造平行世界的能力。而到了17世紀，科學革命的帶頭人之一、戈特弗里德·萊布尼茨（Gottfried Wilhelm Leibniz）也提出有可能同時存在多個世界，每個世界都由一套不同的物理法則主宰。
理由1：這符合我們對宇宙的認知規律
圖為葡萄牙宇宙學家和製圖師巴爾托洛梅烏·維力烏（ Bartolomeu Velho）在1568年繪製的地心說宇宙模型。而如今我們知道，就連太陽系在銀河系中的地位都無足輕重，更別提地球了。
雖然多重宇宙的概念看似奇怪，但從一定意義上來說，它很符合人類對自身和宇宙的認知在現代歷史中的變化過程。
曾有物理學家指出，西方人在不斷發掘現實的本質的過程中，逐漸變得越來越謙卑。一開始，人們認為地球才是萬物的中心。但我們逐漸認識到事實並非如此，就連太陽系在銀河系中的位置也無足輕重。
而多重宇宙的理念則將這一規律在邏輯上發揮到了極致。假如多重宇宙真的存在，就意味著我們毫無特殊性可言，因為每個人都有無數個版本，絕非“獨一無二”。
但有些人認為，在這條思維擴展之路上，我們才剛剛起步而已。正如斯坦福大學理論物理學家李奧納特·蘇士侃（Leonard Susskind）指出的那樣，也許在幾個世紀之後，未來的哲學家和科學家會將我們這個時代稱作“從狹隘、偏頗的20世紀宇宙觀開始向更廣大、更完善的多重宇宙觀轉變的黃金時代”。
文章定位：
