宇宙有多少个原子?帮忙数数

问题虽然无聊,我想答案会是丰富多彩的。

原子的数量是不断变化的。
应该问总质量是多少?

我们知道我们这个宇宙的总质量是不变,遵守质量守恒定律,也不允许具有相对论质量的光子逃脱我们这个宇宙,宇宙越膨胀,物质密度逐渐变稀,温度也逐渐降低,就到了光子逃脱的临界点。

设宇宙和光子的质量分别为M、m,光子到宇宙中心的距离为r(也是宇宙允许的最大半径),光子的速度为C。由于光子运动所需的向心力是由二者间万有引力提供的,故可得:F=GmM/r2, F=mc2/r,M=ρV=4ρr3π/3,已知G =6.67×10-11N·m2/kg2,C=2.99792458×108米/秒,理论计算得出的临界密度为ρ=5×10-27kg/m3,π=3.141592653,

得宇宙的总质量 M=c3 (3/4ρπG3)0.5=3.415788×1053kg,

宇宙允许的最大半径 r =2645亿光年,

我们生活其中的宇宙中约有近2000亿个星系,小的星系有几十亿颗恒星,大的星系约有近4000亿颗恒星,每个星系平均约有2000亿颗恒星,恒星大约总共有:3-4百万亿亿颗.即(3-4)×1022颗。取值3×1022

我们所处的太阳系中的太阳为中等大小的恒星,太阳的质量为1.98892乘以10的33次方克。据上,我们可以得到,我们生活其中的

宇宙中可见物质的质量: M1= 5.96676乘以10的55次方克=0.596676×1053kg.

其它物质质量(可能是暗物质质量):M2=M-M1=3.415788×1053kg-0.596676×1053kg=2.819112×1053kg而我们可以看到的物质只占宇宙总物质量的 17.46%左右。

其它物质质量(可能是暗物质质量)占宇宙总物质量82.54%:

什么是暗物质?暗物质(包括暗能量)被认为是宇宙研究中最具挑战性的课题,它代表了宇宙中90%以上的物质含量,而我们可以看到的物质只占宇宙总物质量的10%不到(约5%左右)。暗物质无法直接观测得到,但它却能干扰星体发出的光波或引力,其存在能被明显地感受到。科学家曾对暗物质的特性提出了多种假设,但直到目前还没有得到充分的证明。

理论上存在某种临界密度。如果宇宙中物质的平均密度小于临界密度,宇宙就会一直膨胀下去,称为开宇宙;要是物质的平均密度大于临界密度,膨胀过程迟早会停下来,并随之出现收缩,称为闭宇宙。

问题似乎变得很简单,但实则不然。理论计算得出的临界密度为ρ=5×10^-30克/厘米3。

设现在宇宙中物质平均密度ρ1,半径R1=125亿光年,而当为临界密度时宇宙允许的最大半径 r =2645亿光年,宇宙质量M不变.

M=ρV,

M=ρ1V1,

V=4r3π/3,

V1=4R13π/3,

得ρ1=4.7371×10^-26克/厘米 3>ρ=5×10^-30克/厘米3(临界密度). ρ1=9474ρ.

可知现在宇宙中物质平均密度大于临界密度,膨胀过程迟早会停下来,并随之出现收缩,

闭宇宙的结局又会怎样呢?闭宇宙中,膨胀过程结束时间的早晚取决于宇宙平均密度的大小。如果假设平均密度是临界密度的2倍,那么根据一种简单的理论模型,经过400~500亿年后,当宇宙半径扩大到目前的2倍左右时,引力开始占上风,膨胀即告停止,而接下来宇宙便开始收缩。

现在得出了平均密度是临界密度的9474倍,经过2400~2500亿年后,当宇宙半径扩大到目前的9474倍左右时,引力开始占上风,膨胀即告停止,而接下来宇宙便开始收缩。

以后的情况差不多就像一部宇宙影片放映结束后再倒放一样,大爆炸后宇宙中所发生的一切重大变化将会反演。收缩2500亿年后,宇宙的平均密度又大致回到目前的状态,不过,原来星系远离地球的退行运动将代之以向地球接近的运动。再过几十亿年,宇宙背景辐射会上升到400开,并继续上升,于是,宇宙变得非常炽热而又稠密,收缩也越来越快。

在坍缩过程中,星系会彼此并合,恒星间碰撞频繁。一旦宇宙温度上升到4000开,电子就从原子中游离出来;温度达到几百万度时,所有中子和质子从原子核中挣脱出来。很快,宇宙进入“大暴缩”阶段,一切物质和辐射极其迅速地被吞进一个密度无限高、空间无限小的区域,回复到大爆炸发生时的状态
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第1个回答  2010-03-29
这个问题不无聊,而且也是可以算的,注意不是数啊,要不全人类都累死也数不过来。。。

大家都知道,如果我们已知一滴水的质量,又知道水分子的质量,用一次除法就可以算出这滴水里面有多少水分子。

同样我们可以先用我们银河系的质量除以一个氢原子的质量(因为氢原子是宇宙中最多的原子),算出氢原子的数目,然后乘上宇宙中像我们银河一样的星系数量,就可以得出全宇宙的原子数了。

注意这个是个估计值,根据不同的估计方法会有差别,一般来说在10的七十五次方到八十次方之间(就是1后面跟着75或者80个零)。这个数对于渺小的人类来说跟“无数”没有什么区别。

科学的一大特点就是把看似不能算的东西,变成能算的,哪怕是估计,这样的估计可能不够有趣(我已经让数字的计算尽量少了,如果你还觉得没意思,我也没办法了),但是正是这样可以计算的科学却可以让我们的人造卫星上天,让人类登上月球,让宇宙飞船飞出太阳系,这就足够了。
第2个回答  2010-03-31
理论上可以是一个,而现有理论绝不可以解释它作为一个的状态。
楼上的估计值不妥保守估计的物质质子单位可能10^74,但是暗能量估值较这样一个数值是不匹配的。
第3个回答  2010-03-29
太极生两仪,两仪生四象,四象生八卦,八卦变六十四卦。宇宙无穷无尽,原子可以生,可以灭,你是不可能知道的。
第4个回答  2010-03-29
宇宙中的原子是个不定常数,最有说明的就是我们的太阳,太阳的核聚变反应不断地把氢原子聚变成氦原子......
没有定数的
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