Wie Viele Atome Gibt Es
Inhalt
- Der Urknall
- Das kosmologische Prinzip
- Die Anzahl der Atome im beobachtbaren Universum
Wir können viele Unterschiede zwischen uns haben; Unterschiedliche Klassen, Überzeugungen, Länder, Berufe und sogar Geschmäcker, aber eines haben wir alle gemeinsam: unsere mikroskopische Blaupause… wir bestehen alle aus Atomen. Dies wird nicht nur unter Mitmenschen geteilt. Vielmehr ist dies bei jeder Form von Materie der Fall, von Bakterien und Schmetterlingen bis hin zu Löwen, Kontinenten und sogar kolossalen Sternen.
Alles mit einer Masse ist eine Anordnung von Atomen, da sie dice Bausteine der Materie sind. Die Anzahl der Atome im beobachtbaren Universum ist endlich, daher ändern die Atome ihre Anordnung ständig, um neue Dinge zu bilden. Wenn sie endlich sind, können wir dice Anzahl der Gesamtatome im Universum berechnen oder zumindest eine Baseball-Zahl erreichen. Dazu müssen wir jedoch die Ursprünge der Materie und das Universum selbst verstehen.
Der Urknall
Das Universum ist ein extrem großer Ort, aber nach der Urknalltheorie hat es sich von einem infinitesimalen Punkt aus erweitert. Diese Schlussfolgerung kam durch Rückwärts-Extrapolation der beobachtbaren Expansion des Universums durch die Zeit unter Verwendung der allgemeinen Relativitätstheorie. Diese Extrapolation führt zurück zu einem Infinitesimalpunkt, an dem es eine unendliche Dichte und Temperatur gibt, an dem möglicherweise keine Form von Materie existieren könnte.
Dieser Urknall geht auf eine endliche Zeit zurück - vor thirteen,8 Milliarden Jahren, dem bekannten Zeitalter unseres Universums. Die ersten Atome, dice sich bildeten, waren Wasserstoff und Helium, die sich etwa 380.000 Jahre nach dem Urknall bildeten.
Es gibt einige physische Barrieren, die unsere Sicht auf das Universum einschränken. Wir können nämlich nur die Teile des Universums von Gebieten aus beobachten, in denen elektromagnetische Strahlung Zeit hatte, unser Sonnensystem zu erreichen. Daher wissen wir nicht, was sich jenseits des Horizonts des beobachtbaren Universums befindet. Wenn wir likewise die Anzahl der Atome berechnen, basiert unsere Annahme eher auf dem beobachtbaren Universum als auf dem ganzDas Universum.
Das kosmologische Prinzip
Eine andere zu berücksichtigende Sache ist die Dichte und Verteilung der Materie im Universum. Basierend auf dem kosmologischen Prinzip ist das Universum in großem Maßstab homogen und isotrop. Dies bedeutet, dass physikalische Gesetze im gesamten Universum einheitlich wirken und keine beobachtbaren Unregelmäßigkeiten in großräumigen Strukturen aufweisen sollten. Dies gilt auch für die Materie, die gleichmäßig im Universum verteilt ist. Dies hilft bei der Schätzung der Anzahl der Galaxien und Sterne im Universum im Durchschnitt. Dieses Prinzip besagt auch, dass schwerere Elemente nicht durch den Urknall erzeugt wurden, sondern später in riesigen Sternen gebildet wurden.
Einfach ausgedrückt, das Universum sieht für jeden Beobachter von jedem Ort aus, an dem es betrachtet wird, gleich aus. Die Materiedichte ist in großen Maßstäben gleich.
Die Anzahl der Atome im beobachtbaren Universum
Für dice Zwecke dieser Berechnung nehmen wir an, dass das Universum nur aus Wasserstoffatomen besteht. Dies gibt uns Einheitlichkeit für eine einfachere Berechnung. Wir beginnen mit der Berechnung der Anzahl der Wasserstoffatome in unserer Sonne. Die Masse der Sonne beträgt 2,011 × 1033 g. Die durchschnittliche Atommasse des Wasserstoffatoms beträgt 1,008 amu. Um die Anzahl der Atome in der Sonne zu erhalten, müssten wir die Masse der Sonne durch dice Molmasse des Wasserstoffatoms teilen und diese mit der Avogadro-Zahl multiplizieren. Dice Avogadro-Zahl ist dice Anzahl der Elementarteilchen wie Moleküle, Atome, Verbindungen usw. pro Mol einer Substanz. Dies gibt uns die Anzahl der Atome.
Die Anzahl der Atome in der Sonne beträgt one,201 × 1057. Wir wissen, dass es in unserer Galaxie, der Milchstraße, ungefähr 1011 Sterne gibt. Dice Anzahl der Atome in unserer Galaxie beträgt daher 1,201 × 1068, wenn die Anzahl der Sterne mit der Anzahl der Atome in der Sonne multipliziert wird.
Für das beobachtbare Universum wissen wir, dass es ungefähr 1011 Galaxien gibt. Wir werden die Anzahl der Atome im Universum ermitteln, indem wir die Anzahl der Atome in unserer Galaxie mit der Anzahl der Galaxien im Universum multiplizieren. Die Gesamtzahl der Atome im Universum beträgt dann… 1078!
Eine andere Möglichkeit, diese Berechnung durchzuführen, besteht darin, die Masse des Universums zu berechnen. Wir wissen im Durchschnitt, dass es im beobachtbaren Universum ungefähr 400 Milliarden Galaxien gibt, was ungefähr one,2 x 1023 Sternen oder über 100 Sextillionen entspricht. Im Durchschnitt wiegt ein Stern etwa 1035 Gramm, was einer Gesamtmasse des Universums von 1058 oder i,2 x 1052 Tonnen entspricht. Jedes Gramm Materie enthält ungefähr 1024 Protonen, was dasselbe ist, wenn wir annehmen, dass alle Atome Wasserstoff sind, da ein Wasserstoffatom nur ein Proton enthält. Die Gesamtzahl der Wasserstoffatome beträgt dann 1086 oder hunderttausend Billiarden Vigintillionen.
Diese groben Berechnungen reichen von 1078 bis 1086. Laut Laien sind dies etwa zehn Billiarden Vigintillionen und einhunderttausend Billiarden Vigintillionen Atome. Besser noch, es würde so aussehen, als ob 10 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 Atome… viele Nullen in der Tat!
Obwohl diese Anzahl von Atomen viel zu sein scheint, macht Materie nur 4,ix% des beobachtbaren Universums aus. Der Rest besteht aus 68,iii% dunkler Energie und 26,8% dunkler Materie. Es wird auch postuliert, dass Dunkle Energie und Dunkle Materie wie normale Materie im gesamten Universum gleichmäßig verteilt oder in Klumpen organisiert sind. Ihre Eigenschaften sind weitgehend unbekannt, aber es besteht Einigkeit darüber, dass sie bei der Expansion des Universums helfen.
Wir müssen beachten, dass dies grobe Schätzungen sind, die auf vielen allgemeinen Annahmen beruhen. Im weiteren Verlauf der Wissenschaft werden wir noch bessere Möglichkeiten entwickeln, um genauere Schätzungen vorzunehmen, indem wir das Universum in Computern simulieren.
In jedem Autumn werden sich die Atome immer wieder in verschiedene Anordnungen anderer Dinge verwandeln, genau wie die Atome, dice einst in einem Stern waren, dich und mich jetzt ausmachen. In Anbetracht dessen wird es schwer sein, jemals zu vergessen, dass du aus Star-Sachen gemacht bist!
Source: https://uppercreditfieldnaturalists.org/how-many-atoms-are-there-in-the-universe-86c2
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