Наблюдаемая часть Вселенной имеет предел, связанный не только с возможностями современных телескопов. За этим горизонтом находится область, откуда информация не может достичь Земли даже за сколь угодно долгое время. Поэтому учёные могут лишь предполагать, как устроено пространство за доступными наблюдениям границами.
Вселенная может быть бесконечной, однако существует и другой вариант — конечное пространство без края. Понять такую возможность помогает поверхность Земли: её площадь ограничена, но путешественник, оставаясь на поверхности, не встретит границу, где она внезапно заканчивается. Поверхность замыкается сама на себя благодаря кривизне.
Кривизну можно обнаружить, не покидая поверхности. На плоскости сумма углов треугольника равна 180 градусам, тогда как у огромного треугольника, построенного между удалёнными точками Земли, эта сумма будет больше. Параллельные линии тоже ведут себя иначе: два человека, начавшие движение на экваторе строго на север, в итоге встретятся на Северном полюсе, хотя не меняли направление.
Похожий геометрический тест астрономы проводят с реликтовым микроволновым излучением — древним светом, появившимся после охлаждения ранней Вселенной. Физика горячей плазмы позволяет рассчитать, какого размера должны быть небольшие температурные неоднородности в этом излучении. Если бы пространство обладало сильной кривизной, путь света на протяжении миллиардов световых лет изменил бы видимый размер таких областей.
Наблюдаемые структуры реликтового излучения имеют практически тот масштаб, который ожидается для плоского пространства. Однако это не доказывает, что Вселенная бесконечна. Как небольшой участок Земли кажется плоским, так и доступная наблюдениям область может быть слишком мала по сравнению с полной Вселенной, чтобы выявить её общую кривизну.
Кроме того, плоская геометрия не исключает замкнутой топологии. Лист бумаги можно свернуть в цилиндр без растяжения и разрывов: локально поверхность останется плоской, но одно направление начнёт повторяться по кругу. Геометрия описывает кривизну, а топология — способ соединения пространства; математики выделили 17 трёхмерных топологий, совместимых с плоской геометрией, включая пространство Ханцше—Вендта. Учёные ищут повторяющиеся узоры в реликтовом излучении и галактики, которые могли бы наблюдаться в разных участках неба из-за замыкания пространства, но убедительных свидетельств пока не обнаружили. Поэтому, как отмечает ScienceDaily, остаётся неизвестным, является ли вся Вселенная бесконечной, конечной, искривлённой или замкнутой в более сложной форме; в некоторых космологических моделях наблюдаемая Вселенная может быть лишь одним из множества пузырей, возникающих подобно отдельным Большим взрывам.