Con l'aiuto di calcoli molto ingegnosi, il fisico ha stabilito il numero di particelle elementari nell'universo visibile.
I matematici fanatici che adorano contare tutto nel mondo hanno desiderato da tempo la risposta alla domanda fondamentale: quante particelle ci sono nell'universo? Considerando che circa 5 trilioni di atomi di idrogeno possono stare su una sola testa di spillo, e ciascuno di essi è costituito da 4 particelle elementari (1 elettrone e 3 quark in un protone), è lecito ritenere che il numero di particelle nell'Universo osservabile sia rappresentazione umana.
Comunque sia, il professore di fisica Tony Padilla dell'Università di Nottingham ha sviluppato un modo per stimare il numero totale di particelle nell'universo, senza prendere in considerazione fotoni o neutrini, poiché non hanno (o meglio, praticamente) nessuna massa:
Per i suoi calcoli, lo scienziato ha utilizzato i dati ottenuti con il telescopio Planck, che è stato utilizzato per misurare la CMB, che è la più antica radiazione di luce visibile nell'Universo e, quindi, forma una parvenza del suo confine. Grazie al telescopio, gli scienziati sono stati in grado di stimare la densità e il raggio dell'universo visibile.
Un'altra variabile necessaria è la frazione di materia contenuta nei barioni. Queste particelle sono composte da tre quark, ei barioni più famosi oggi sono protoni e neutroni, e quindi nel suo esempio Padilla li considera. Infine, per il calcolo, è necessario conoscere le masse del protone e del neutrone (che coincidono approssimativamente tra loro), dopodiché è possibile procedere ai calcoli.
Cosa fa un fisico? Prende la densità dell'universo visibile, la moltiplica per una frazione della densità dei soli barioni, quindi moltiplica il risultato per il volume dell'universo. Divide la massa risultante di tutti i barioni nell'Universo per la massa di un barione e ottiene il numero totale di barioni. Ma non siamo interessati ai barioni, il nostro obiettivo sono le particelle elementari.
È noto che ogni barione è composto da tre quark - ed è ciò di cui abbiamo bisogno. Inoltre, il numero totale di protoni (come tutti sappiamo dal corso di chimica della scuola) è uguale al numero totale di elettroni, che sono anche particelle elementari. Inoltre, gli astronomi hanno stabilito che il 75% della sostanza nell'Universo è rappresentata da idrogeno, e il restante 25% è elio, mentre altri elementi possono essere trascurati in calcoli di questa scala. Padilla calcola il numero di neutroni, protoni ed elettroni, quindi moltiplica le prime due posizioni per tre e abbiamo finalmente il risultato finale.
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Più di tre vigintillion.
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La cosa più interessante è che, data la scala dell'Universo, queste particelle non riempiono nemmeno la maggior parte del suo volume totale. Di conseguenza, c'è solo una (!) Particella elementare per metro cubo dell'Universo.
Vasily Makarov
