我们能看到的最远的光是宇宙微波背景光(CMB)，它需要超过130亿年才能到达我们。这标志着可观测宇宙的边缘，虽然您可能认为这意味着宇宙的宽度为260亿光年，但由于宇宙膨胀，它现在的宽度已接近460亿光年。无论如何衡量，这都是相当大的。但大多数宇宙学家认为宇宙比我们可观测到的角落大得多。我们所看到的只是一个难以想象的巨大创造的一小部分，即使不是无限的。然而，arXiv预印本服务器上发表的一篇新论文认为，可观测的宇宙基本上就是全部。
换句话说，在宇宙尺度上，宇宙是相当小的。
宇宙学家认为宇宙很大有几个原因。一是星系团的分布。如果宇宙没有延伸到我们所看到的范围之外，那么最遥远的星系将会受到引力拉向我们所在的宇宙区域，但不会远离我们，从而导致不对称的集群。因为在整个可见宇宙中，星系以大致相同的尺度聚集。换句话说，可观测的宇宙是均匀且各向同性的。
第二点是时空是平坦的。如果时空不平坦，我们对遥远星系的看法就会被扭曲，使它们看起来比实际情况大得多或小得多。由于宇宙膨胀，遥远的星系确实显得稍大，但并不意味着时空整体弯曲。基于我们观测的极限，宇宙的平坦度意味着它至少比可观测宇宙大400倍。
还有一个事实是，宇宙微波背景几乎是完美的黑体。其温度有微小的波动，但比应有的均匀得多。为了解释这一点，天文学家提出了大爆炸之后一段巨大的膨胀时期，称为早期宇宙膨胀。我们还没有观察到任何直接的证据，但该模型解决了许多宇宙学问题，因此被广泛接受。如果模型准确，那么宇宙大约是可观测宇宙的1026倍。
因此，考虑到所有这些理论和观测证据，怎么有人会说宇宙很小呢?它与弦理论和沼泽地有关。
尽管弦理论通常被描述为一种物理理论，但它实际上是数学方法的集合。它可以用于开发复杂的物理模型，但它也可以只是数学本身。将弦理论的数学与物理模型联系起来的问题之一是，只有在最极端的情况下才会看到效果，而且我们没有足够的观测数据来排除各种模型。然而，一些弦理论模型似乎比其他模型更有前景。例如，一些模型与量子引力兼容，而另一些则不兼容。理论家常常会定义一个没有前景的理论 沼泽地 。
当你将有希望的理论领域与沼泽区分开时，你剩下的就是早期宇宙膨胀不可行的理论。大多数暴胀弦理论模型都处于沼泽地。这让人不禁要问，是否可以构建一个与观测结果相匹配而无需早期暴胀的模型宇宙学。这给我们带来了这项新研究。
解决早期宇宙膨胀的一种方法是研究更高维度的结构。经典广义相对论依赖于四个物理维度，三个空间维度和一个时间维度，即3+1。从数学上讲，您可以想象一个3+2宇宙或4+1，其中全局结构可以嵌入到有效的3+1结构中。这是弦理论中的常见方法，因为它不限于广义相对论的标准结构。
作者证明，在适当的条件下，您可以在弦理论中构建一个与观察相匹配并避免沼泽地的高维结构。根据他们的玩具模型，宇宙可能只比观测到的宇宙大一百倍或一千倍。仍然很大，但与早期的通货膨胀模型相比却非常小。
所有这些都相当具有推测性，但在某种程度上，早期宇宙膨胀也是如此。如果早期宇宙膨胀是真的，我们应该能够在不久的将来通过引力波观察到它的影响。如果失败了，那么可能值得更仔细地研究弦理论模型，这些模型可以让我们摆脱理论沼泽。
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