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第9节
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地知dao宇宙有多大。但是,我们可以作一些假设。
有人曾作过一个估计,认为在我们这个宇宙中大约有100,000,000,000(亦即1011)个星系。这些星系,平均来说,每一个的质量都比太yang的质量大100,000,000,000(亦即1011)倍。
这就等于说,宇宙间wu质总量等于太yang质量的1011×1011(亦即1022)倍。换句话说,宇宙间的全buwu质足够形成10,000,000,000,000,000,000,000(亦即1022)个太yang。
太yang的质量是2×1033克。这就等于说,宇宙间的全buwu质的质量是1022×2×1033(或者说2×1055)克。这个数字可以写为20,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000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han有的he子中(he子是组成原子he的主要粒子)。he子是很小很小的东西,需要有6×1023个he子才能构成一克wu质。
既然需要有6×1023个he子才能构成一克wu质,既然宇宙中han有2×1055克wu质,那么宇宙间总共就应该有6×1023×2×1055(或者说12×1078个he子。为方便起见,可以把这个数字写为1.2×1079。
天文学家认为,宇宙间有90%的原子是氢,9%的原子是氦,其余1%则是各zhong更为复杂的元素。就是说,在han有100个原子的一个典型样本中应当han有90个氢原子,9个氦原子和1个别的原子(比方说一个氧原子)。我们知dao,每个氢原子的原子he有一个he子,即质子。每个氦原子hehan有4个he子,即2个质子和2个中子。每个氧原子hehan有16个he子,即8个质子和8个中子。
因此,这100个原子总共应当han有142个he子,亦即116个质子和26个中子。
这两类he子有一个区别。中子不带电荷,因此不必去考虑同它相伴随的粒子(电子)。质子带正电荷,因此,既然整个宇宙被认为是电中xing的,所以只要有一个质子存在,就应该有一个电子(带有一个负电荷)和它同时存在。
这样,每有142个he子,就应该有116个电子(以便和116个质子相平衡)。为了保持这一比例,宇宙间的1.2×1079个he子就应该伴随有1×1079个电子。把这些he子和电子加在一起,我们就得chu宇宙间全buwu质所han粒子总数应为2.2×1079。我们可以把这个数字写为22,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000。
如果宇宙是由一半wu质和一半反wu质组成,那么,这些粒子中就应当有一半是反he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,也许有引力子,但它们都是没有质量的粒子,所以没有把它们计算在内。因此,总的说来,我们这个宇宙共有22×1078个粒子。它们构成了一个相当大的宇宙。