Já que universo compreende tudo que existe, então ele é um sistema fechado?

Não. O Universo, sendo como é, infinito, não possui fronteira nem limite ou borda. Então ele é um conjunto aberto. Como o conjunto dos números reais, dos números complexos, dos números quatérnios, por exemplo. Ou melhor, dos números racionais, porque se considera que o próprio espaço-tempo seja quantizado, isto é, existam células de espaço-tempo, sendo o conjunto delas infinito enumerável, ou seja, de cardinalidade alef zero. Mas isso é uma hipótese não confirmada. Pode ser que o espaço-tempo seja infinito contínuo, isto é, pela hipótese de Cantor, tenha a cardinalidade alef um. A proposta de teoria dos laços gravitacionais, que considera essa hipótese, ainda não é confirmada, como também a proposta de teoria das super-cordas e das branas.