この質問がプロの天文学者にとっておそらくばかげたことです。
この質問は決してばかげたことではありません。あなたの質問は宇宙論（宇宙がどこから来たか、宇宙がどのように進化しているか、そしてその運命がどうなるかについての研究）についての一般的なものです。メディアはしばしばこれらの概念をひどく破壊し、多くの混乱を引き起こします（すべての科学的情報の中で、宇宙論を正確に報告するのは最も難しいようです）。あなたの審問は間違いなく良いことです。
天文学者が初期の宇宙は小さいと言ったとき、それらは単に「私たちの観測可能な宇宙に対応する宇宙の部分が小さい」ことを単に意味しているのでしょうか？
まあ、彼らは通常、宇宙全体を指しています。私の最後の段落では、これが観測可能な宇宙に何を意味するかを説明します。
それが無限である場合、それは幼児期でも無限でなければならず、非常に密である必要があるように思われます。実際、それは「限界」にあるようで、ビッグバンでさえ無限でなければなりませんでした。
あなたは真実に近づいています。私たちが宇宙の拡大について話すとき、私たちはすべての物質の間に空間が作られていると本当に言っています。
あなたが述べたように、宇宙は無限かもしれません。これはボールのようなものではなく、平らなグリッドのようなものです。その「拡張」とは、グリッド上のオブジェクト間の距離が大きくなることを意味します。本質的に、オブジェクト間にはより多くのスペースが作成されています。これが拡張の意味です。オブジェクト間にはより多くのスペースが作成されるため、オブジェクトは互いに離れます。以下は、これを示すために作成したgifです。
これを説明するより有用な方法は、グリッドが拡大していると言うことです。つまり、座標系としての空間自体が成長しています。類推として、犬の散歩を想像してみてください。突然、地面があなたの間に広がり始めます。あなたとあなたの犬は離れ、お互いから遠ざかっていきます。
だから私たちの宇宙でも同じことが起こっています。グリッドは実際に成長しており、オブジェクトはグリッドとともに一掃されています。
さて、コアコンセプトを理解できたので、もう少し用語を紹介します。「宇宙のスケールファクター」とは、現在と比較して宇宙がどれだけ拡大しているかを示します。たとえば、10億年の間にスケールファクターが3の場合、これは、宇宙のすべてのオブジェクトが現在と比較して3倍離れていることを意味します。7億年前のスケールファクターが0.8だった場合、その時点ではすべてが0.8のファクターで近づいていました。定義により、現在の倍率は1です。
したがって、現在、宇宙が拡大している場合、時間をさかのぼると、それが小さくなることが予想されます。つまり、スケールファクターは小さくなります。一般相対性理論では、138億年前のスケールファクターがゼロになると予測しています。これは、すべてのオブジェクトが現在の距離の0倍になることを意味します。つまり、スペースはありません。
スペースのない宇宙は不可能だと思うなら、あなたは正しいです。明らかに矛盾があります。GRでは、スペースがゼロの時空はありません。
私たちの現代の物理理論は、矛盾の瞬間のほんの数秒後にうまく機能し、私たちの観察は、非常に密な初期宇宙の考えと一致しています。しかし、私たちの理論は、正確さを証明できなくなるまで、より早い時期に宇宙をモデル化しようとするときに崩壊し、最も興味深い瞬間を説明できなくなります。
これがビッグバンの瞬間が宇宙論の最大の謎の1つである理由です。ビッグバンの近くの状態を説明しようとする量子重力のような理論が生まれましたが、現時点ではどれも十分ではありません。
ビッグバンの直後は宇宙が小さい、例えばグレープフルーツの大きさなどの講義をよく耳にします。
実際、この問題は、「宇宙」と言うときのあいまいさから生じます。この場合、彼らは実際には球形である観測可能な宇宙を指しています。観測可能な宇宙は、現在の半径と比較して、ビッグバンの時期近くでは確かにはるかに小さかった。
これは、その半径が実際に宇宙のスケールファクター*に依存しているためです。つまり、GRが現時点でスケールファクターがゼロであると予測し、観測可能な宇宙のサイズもゼロであると予測しているためです。
上で説明したように、スケールファクターをゼロにすることはできません。ただし、観測可能な宇宙は、ある時点でグレープフルーツのサイズであったとしても、小さくはないにしても（「グレープフルーツ」は比較のための任意の選択のように思われますが）、妥当な自信を持って言うことができます。類推なので、彼らが最初に意味したことは少し不明確です）。
*距離を測定することは、宇宙論では実際には少しトリッキーです。場合によっては、宇宙の膨張を無視しながら、オブジェクトの距離や動きについて話したいことがあります。多くの用語を学ぶ必要をなくすために、私は今、観測可能な宇宙のサイズについて話すときに宇宙の拡大を考慮しています。観測可能な宇宙は、宇宙の膨張以外の要因、つまり、私たちに到達する銀河からの光も増えます。