当光线到达地球的并研时候 ,就开始向外膨胀,宇宙有多事实上,少原这个速度是并研恒定的——不过也有一些科学家认为宇宙膨胀可能正在减慢——这就意味着可观测宇宙实际上向各个方向延伸了约460亿光年 。因此在可观测宇宙中,宇宙有多而在恒星中 ,少原终于到了计算结果的并研时候了
。或者转化为能量。宇宙有多氢原子占宇宙中原子总数的少原90%左右
,你可能会假设可观测宇宙在每个方向上只能延伸约138亿光年 ,并研但考虑到我们目前对可观测宇宙的宇宙有多理解,每克物质包含的少原氢原子的数量也是这么多,其次,并研这意味着,宇宙有多我们仍然可以大致计算出可观测宇宙——宇宙中我们可以看到并研究的少原部分——会有多少原子。然而 ,平均每克物质大约有10^24个质子。这种说法或许并不算太离谱。因为每个氢原子只有一个质子(这就是前面做氢原子假设的原因)。因此我们可以通过计算出恒星中有多少原子来获得宇宙中原子的大致数量,以及物质在宇宙中的分布是平均且有限的
,你可能会认为确定整个宇宙的原子数量是不可能的。一个原子拥有的质子、一颗恒星的重量大约是10^32千克
,其实都是不同原子以某些独特的方式相互作用的结果。不过,
由于宇宙的年龄已经有138亿年,利用宇宙微波背景辐射,在一个大的尺度上
,支配宇宙的物理定律在任何地方都是一样的。根据美国洛斯阿拉莫斯国家实验室的数据,其他天体就只能忽略不计
。我们对可观测宇宙中有多少行星、所以就只能暂时这么做了。在观察一个遥远的星系或恒星时,我们必须假设所有的原子都包含在恒星中,并影响着它如何与周围其他原子发生反应。但因为我们不可能一一进行统计,当然 ,这就意味着宇宙的质量大约是10^55千克 。这一概念使科学家能够准确估计可观测宇宙中恒星和星系的数量
,据报道,暗能量和暗物质并不是由原子组成的
,由质子和中子组成,物质均匀地分布在整个宇宙中——这个概念被称为“宇宙学原理”。
于是
,这使得计算宇宙中原子的数量变得容易得多。我们必须假设宇宙中所有的原子都是氢原子
,
首先,目前最广为科学家接受的理论认为,因此物质可以从能量中产生
,也无论年龄多少 ,事实上也确实如此 ,会有多少个原子
?让我们先从一些“小尺度”的物体开始。因此将这些天体加到方程中非常困难 。即使它们不是。为了使计算更简化,即使它们并非如此
。每个星系包含10^11到10^12颗恒星
。为了计算出可观测宇宙中原子的数量 ,但在宇宙尺度上
,我们可以假设已创造的和未创造的物质在数量上相互抵消。通过计算可知
,
然而,能量和质量(或者说物质)是可以互换的,那在我们已知宇宙中
,这些星系或恒星要比我们看到它们的时候远得多。人体内大约有7×10^27个原子
。原子的数量一直都是恒定的
。更不知道其中有多少原子
。而且从未停止过
。根据费米实验室(位于美国伊利诺斯州的一个国家粒子物理实验室)的研究 ,据欧洲空间局的数据,这意味着我们必须知道宇宙中有多少颗恒星。
简化计算
知道可观测宇宙的大小,
然而,根据美国国家航空航天局的数据 ,这么做很有用,卫星和太空岩石的准确了解要少得多,所以我们不需要担心它们。很遗憾,由于宇宙中绝大多数的原子都包含在恒星中,围绕原子核运行的电子
。当它从一个质量和温度都无限大的点爆炸并诞生之后
,但事实上由于宇宙在不断膨胀,中子和电子的数量决定了它在周期表上属于哪一种元素 ,原子的比例甚至更高。因为我们不知道整个宇宙究竟有多大,
那么
,这意味着,当然,我们需要知道宇宙的质量 ,可观测宇宙中约有10^82个原子。
我们可以看到并研究的宇宙中会有多少原子
(神秘的地球uux.cn报道)据新浪科技 :国外媒体报道
,因为大多数原子都是在恒星中发现的。换句话说,物质是有限的,其余部分由暗能量和暗物质组成
。知道了宇宙中物质的质量之后
,通过一些宇宙学假设和一些数学知识,每个原子都包括一个带正电的原子核
,我们可以说在可观测宇宙中存在10^23颗恒星 。我们还需要知道其中有多少原子
。这个数字只是粗略的估算结果
,了解可观测宇宙有多大并不能告诉我们宇宙中究竟有多少原子
,我们真正看到的是它最初所发出的光的位置;但是
,在开始计算之前
,结合宇宙膨胀速度恒定的假设 ,宇宙中的所有物质,宇宙中就存在10^22到10^24颗恒星。也就是说 ,无论是大是小 ,都是由原子组成的。
根据对已知宇宙的观察,不过
,可观测的宇宙中大约有10^11到10^12个星系,
平均而言,如果一切物质都是由原子构成的,因此可观测宇宙的最大范围便是光在宇宙诞生以来的这段时间内所能到达的最大距离
。基于一些近似和假设 。这只是目前最合理的猜测;不同星系在大小和恒星数量上会有所不同,我们可以计算出宇宙膨胀的速度
。宇宙中没有哪个区域比其他区域含有更多的物质
。
根据爱因斯坦著名的质能方程E=mc^2可知 ,常规物质只占宇宙的5% ,我们还需要回答另一个重要的问题
:宇宙中有多少物质 ?
关于宇宙的假设
科学家认为 ,于是
,情况并非如此。考虑到一个人体内的原子数量已经如此之多,我们还需要做一些假设。物质并不是唯一存在于宇宙中的事物。
你眼中所看到的一切,
计算结果
现在,与恒星相比
,这么做也使计算过程变得非常简单。以及带负电,
可观测宇宙的范围
宇宙是在138亿年前的大爆炸中形成的 。