Cu ajutorul unor calcule foarte ingenioase, fizicianul a stabilit numărul de particule elementare din universul vizibil.
Matematicienii fanatici care adoră să numere totul în lume doresc de mult să afle răspunsul la întrebarea fundamentală: câte particule există în univers? Având în vedere că aproximativ 5 trilioane de atomi de hidrogen se pot potrivi pe un singur cap de pin și fiecare dintre ei este format din 4 particule elementare (1 electron și 3 quarcuri într-un proton), este sigur să presupunem că numărul de particule din universul observabil este dincolo de reprezentarea umană.
Oricum ar fi, profesorul de fizică Tony Padilla de la Universitatea din Nottingham a dezvoltat o modalitate de a estima numărul total de particule din univers, fără a ține cont de fotoni sau neutrini, deoarece aceștia nu au masă (sau mai bine zis, practic nu):
Pentru calculele sale, omul de știință a folosit datele obținute cu telescopul Planck, care a fost utilizat pentru a măsura CMB, care este cea mai veche radiație de lumină vizibilă din Univers și, astfel, formează o aparență a limitei sale. Datorită telescopului, oamenii de știință au putut estima densitatea și raza universului vizibil.
O altă variabilă necesară este fracția de materie conținută în barioni. Aceste particule sunt compuse din trei quarcuri, iar cei mai cunoscuți barioni de astăzi sunt protoni și neutroni și, prin urmare, în exemplul său, Padilla le consideră. În cele din urmă, pentru calcul, trebuie să cunoașteți masele protonului și neutronului (care aproximativ coincid între ele), după care puteți continua calculele.
Ce face un fizician? Acesta ia densitatea universului vizibil, îl înmulțește cu o fracțiune din densitatea barionilor singuri și apoi înmulțește rezultatul cu volumul universului. El împarte masa rezultată a tuturor barionilor din Univers la masa unui barion și obține numărul total de barioni. Dar nu suntem interesați de barioni, scopul nostru este particulele elementare.
Se știe că fiecare barion este format din trei quark - și de asta avem nevoie. Mai mult, numărul total de protoni (așa cum știm cu toții din cursul de chimie școlară) este egal cu numărul total de electroni, care sunt, de asemenea, particule elementare. În plus, astronomii au stabilit că 75% din substanța din Univers este reprezentată de hidrogen, iar restul de 25% este heliu, în timp ce alte elemente pot fi neglijate în calculele acestei scări. Padilla calculează numărul de neutroni, protoni și electroni și apoi înmulțește primele două poziții cu trei - și în cele din urmă avem rezultatul final.
3.28x1080.
Video promotional:
Peste trei vigintillion.
328.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.
Cel mai interesant lucru este că, având în vedere scara Universului, aceste particule nici nu umplu cea mai mare parte a volumului său total. Ca rezultat, există o singură (!) Particulă elementară pe metru cub al Universului.
Vasily Makarov
