009.宇宙中究竟有多少粒子？

宇宙中究竟有多少粒子？

实际上这个问题不可能有肯定的答案。这首先是因为没有人能确切的知道宇宙有多大，但是我们可以做一些假设。有人曾做过一个估计，认为在我们这个宇宙中，大约有十的十一次方个星系。

这些星系平均来说，每一个的质量都比太阳的质量大。

这就等于说宇宙间物质总量等于太阳质量的十的十一次方乘以十的十一次方倍。换句话说，宇宙间的全部物质足够形成十的二十二次方个太阳。

太阳的质量是二乘以十的三十三次方克，这就等于说宇宙间的全部。物质的质量是十的二十二次方乘以二乘以十的三十三次方克。

现在让我们再从另一个方面来看一看。

宇宙的质量几乎完全集中在它所含有的核子中，核子是很小很小的东西，需要有六乘十的二十三次方个核子才能构成一克的物质。

既然需要有六乘以十的二十三次方个核子才能构成一个物质。既然宇宙中含有二乘十的。

五十五次方克物质，那么宇宙间总共就应该有六乘以十的二十三次方乘以二乘以十的五十五次方个核子。为方便起见，可以把这个数字写为一点二乘以十的七十九次方。

天文学家认为，宇宙间有百分之九十的原子是氢，百分之九的原子是氦，其余百分之一则是各种更为复杂的元素。就是说在含有一百个原子的一个典型样本中，应当含有九十个氢原子，九个氦原子和一个别原子。我们知道每个氢原子的原子核有一个核子及质子。

每个氦原子核含有四个核子，即两个质子和两个中子。每个氧原子核含有十六个核子，即八个质子和八个中子。

因此，这一百个原子总共应当含有一百四十二个核子，也就是一百一十六个质子和二十六个中子。

这两类核子有一个区别，中子不带电荷，因此不必去考虑通它相伴随的粒子。

质子带正电荷。因此既然整个宇宙被认为是电中性的，所以只要有一个质子存在，就应该有一个电子和它同时存在。

这样没有一百四十二个核子，就应该有一百一十六个电子。为了保持这一比例宇宙间的一点二乘以十的七十九次方个核子就应该伴随有约一乘以十的七十九次方个电子。

把这些核子和电子加在一起，我们就得出宇宙间全部物质所含粒子总数应为二点二乘以十的七十九次方。


如果宇宙是由一半物质和一半反物质组成，那么这些例子中就应当有一半是反核子和正电子。但是这并不影响总数。


宇宙间大量存在的另一些粒子是光子中微子，也许还有引粒子，但他们都是没有质量的粒子，所以没有把他们计算在内。因此总的说来，我们这个宇宙共有二十二乘以十的七十八次方个粒子，它们构成了一个相当大的宇宙。