对于宇宙的起源，现在的主流科学界普遍接受的是大爆炸理论（Big Bang）。宇宙起始于一个温度极高、密度极大奇点，如今观测到的宇宙微波背景辐射和星系互相远离膨胀都为这个理论提供佐证。
1 哈勃时间
星系之间远离的程度使用哈勃常数表示。与漫长的宇宙史相比，人类时间段的哈勃常数显然应该是个定值，但是受制于测量星系之间距离的方法手段，准确得出哈勃常数是非常困难的。哈勃最初曾将哈勃常数定为500，之后哈勃常数就在不断调整中。
欧洲航天局于2013年3月21日宣布，根据普朗克卫星的测量结果得出新的哈勃常数值为67.80±0.77(km/s)/Mpc（Mpc表示百万秒差距，大约为326万光年），即在每增加326万光年的距离上（或每过326万年），星系远离地球的速度增大67.80±0.77千米每秒。
哈勃常数就是宇宙的膨胀斜率，如果追溯到体积为零的那点，求哈勃常数的倒数即可。
1Mpc=3.09×10^19km
1年=3.16×10^7秒
求得约为142.6-145.9亿年。这个时间称为哈勃时间。
如果宇宙一直是以这个哈勃常数膨胀，哈勃时间显然就是宇宙的年龄。但是在宇宙史上，哈勃常数是个变量。
如果假设宇宙学常数（暗能量密度）不变，宇宙膨胀的速度应该是前面慢后面快，也就意味着宇宙不是一直以当前哈勃常数膨胀的，所以这个哈勃时间还不能作为宇宙的年龄。但是巧合的是，依据现在哈勃常数算出的哈勃时间与宇宙的年龄非常接近。
2 宇宙的年龄
宇宙的年龄是由微波背景辐射推算出来的，因为这是宇宙中的第一束光。
大爆炸初期，宇宙的温度极高，粒子普遍处于电离状态。光子在运动过程不断和粒子相撞，无法自由移动，只有不断改变路径。一段时间后，温度下降，质子电子结合为中子，稳定的原子结构形成，物质密度降低，此时光子解耦，开始自由射出。
科学家推算第一束光产生于大爆炸38万年左右，巨大的能量充满整个宇宙空间。随着时间的推移，宇宙越来越大，温度越来越低，现在只剩下3K左右的大爆炸余烬。
微波背景辐射特征和绝对温标2.725K的黑体辐射相同。我们知道，宇宙中的总能量是一定的，当宇宙膨胀，能量密度降低，温度也随之降低。所以得出温度之后就能大致得出宇宙的大小，再根据红移量得出膨胀速度，就基本可以知道宇宙是从什么时候开始膨胀的。
欧洲航天局在同时还公布了根据“普朗克”太空探测器传回数据绘制的宇宙微波背景辐射图，这幅迄今最精确的反映宇宙诞生初期情形的全景图，几近完美地验证了宇宙标准模型，并准确计算出宇宙年龄为138.2亿年。
宇宙微波背景辐射图
3 人类可观测的宇宙边界
宇宙有限的历史，加上光速的有限，必然导致可观测宇宙是有限的。我们能够观察的最远宇宙，并不是简单的用光速乘以宇宙的年龄，还要乘一个尺度因子。假设138亿年前某个天体发出的一束光，现在进入我们的视线，则光子已经传播了138亿光年。与此同时，空间自身也在膨胀，并且这种膨胀甚至超过光速。这就意味着我们观测到这个天体的时候，它已经离我们更加远在天边了。
现在我们所能观察到最遥远的星系距离地球的距离达到了460亿光年。随着时间流逝，由于宇宙的整体膨胀，所有的星系将离我们越来越远，直到一片死寂。
网友评论