Câte particule elementare în univers, revista de mecanică populară

Câte particule elementare în univers, revista de mecanică populară

Matematicieni fanatic, îi place să conta tot în lume, am vrut mult timp să știu răspunsul la o întrebare fundamentală: cât de multe dintre particulele din univers? Considerând că atomii de hidrogen de aproximativ 5 trillionov se poate potrivi pe un singur cap de ac, iar fiecare dintre ele este format din patru particule elementare (1 electroni si 3 cuarci in protoni), este sigur să se presupună că numărul de particule din universul observabil este dincolo umană.







Orice ar fi fost, profesor de fizica Tony Padilla de la Universitatea Nottingham a dezvoltat o modalitate de a estima numărul total de particule din univers, fără a lua în considerare fotonii sau neutrinii, deoarece acestea nu au (sau, mai degrabă, practic inexistente) Greutate:

Pentru calculele lor oamenii de stiinta au folosit date de la telescopul Planck, au fost utilizate pentru a măsura cosmice radiația de fond de microunde, care este cea mai veche a luminii vizibile în univers, și formând astfel asemănarea granițelor sale. Datorită telescopului, oamenii de știință au putut să estimeze densitatea și raza universului vizibil.







O altă variabilă necesară este fracția materiei conținute în baryoni. Aceste particule sunt formate din trei cuarci, iar cele mai renumite baryoni până în prezent sunt protoni și neutroni și, prin urmare, în exemplul său, Padilla le consideră exact. În cele din urmă, pentru calcul este necesar să cunoaștem masele protonului și neutronului (care coincid aproximativ între ele), după care puteți trece la calcule.

Ce face un fizician? El ia densitatea universului vizibil, îl înmulțește cu fracțiunea densității doar a baryonilor și apoi înmulțește rezultatul cu volumul universului. Masa rezultantă a tuturor baryonilor din univers este împărțită de masa unui baryon și primește numărul total de baryoni. Dar barioanele nu sunt interesante pentru noi, scopul nostru este particulele elementare.

Se știe că fiecare baryon este format din trei cuarci - au nevoie doar de noi. Mai mult decât atât, numărul total de protoni (așa cum știm cu toții de la curs chimie școală) este egal cu numărul total de electroni, care sunt, de asemenea, particule elementare. In plus, astronomii au constatat că 75% din materialul din univers reprezentat de hidrogen, iar restul de 25% - heliu, celelalte elemente din calculele de această mărime poate fi neglijată. Padilla calculează numărul de neutroni, protoni și electroni, apoi înmulțește primele două poziții cu trei - și în final avem un rezultat final.

3.28x10 80. Mai mult de trei vigilenții.

Cel mai interesant este faptul că, având în vedere amploarea universului, aceste particule nu umple nici măcar cea mai mare parte a volumului său total. Ca urmare, există o singură particulă (!) Elementară pe un metru cub de Univers.







Trimiteți-le prietenilor: