Väga leidlike arvutuste abil määras füüsik nähtavas universumis elementaarosakeste arvu.
Fanaatilised matemaatikud, kes jumaldavad kõike maailmas loendada, on juba ammu tahtnud teada saada vastust põhimõttelisele küsimusele: kui palju osakesi on universumis? Arvestades, et umbes 5 triljonit vesinikuaatomit mahub vaid ühele tihvtipeale ja igaüks neist koosneb neljast elementaarosakestest (1 elektron ja 3 kvarki prootonis), on ohutu eeldada, et osakeste arv vaadeldavas universumis ületab inimese esindatus.
Olgu kuidas on, füüsikaprofessor Tony Padilla Nottinghami ülikoolist on välja töötanud viisi, kuidas hinnata universumi osakeste koguarvu, arvestamata footoneid või neutriinoid, kuna nende mass puudub (õigemini, praktiliselt puudub):
Oma arvutuste jaoks kasutas teadlane Plancki teleskoobi abil saadud andmeid, mida kasutati KMA mõõtmiseks, mis on Universumi vanim nähtav valguskiirgus ja moodustab seega selle piiri näiva külje. Tänu teleskoobile suutsid teadlased hinnata nähtava universumi tihedust ja raadiust.
Teine vajalik muutuja on barüonites sisalduv aineosa. Need osakesed koosnevad kolmest kvarkist ja tänapäeval on kõige kuulsamad barüonid prootonid ja neutronid ning seetõttu käsitleb Padilla neid oma näites. Lõpuks peate arvutamiseks teadma prootoni ja neutroni massi (mis üksteisega ligikaudu kokku langevad), mille järel saate jätkata arvutustega.
Mida teeb füüsik? See võtab nähtava universumi tiheduse, korrutab selle ainult barüonide tiheduse murdosaga ja korrutab seejärel tulemuse universumi ruumalaga. Ta jagab Universumis kõigi barüonide saadud massi ühe barüoni massiga ja saab barüonide koguarvu. Kuid barüonid meid ei huvita, meie eesmärk on elementaarosakesed.
On teada, et iga barüon koosneb kolmest kvarkist - ja seda me vajame. Pealegi võrdub prootonite koguarv (nagu me kõik teame koolikeemia kursuselt) elektronide koguarvuga, mis on samuti elementaarosakesed. Lisaks on astronoomid kindlaks teinud, et 75% universumi ainest on vesinik ja ülejäänud 25% on heelium, samas kui selle skaala arvutamisel võib muid elemente tähelepanuta jätta. Padilla arvutab välja neutronite, prootonite ja elektronide arvu ning korrutab seejärel kaks esimest positsiooni kolmega - ja lõpuks on meil ka lõpptulemus.
3,28x1080.
Reklaamvideo:
Rohkem kui kolm valvurit.
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.
Kõige huvitavam on see, et Universumi mastaapsust arvestades ei täida need osakesed isegi enamikku selle kogumahust. Seetõttu on Universumi kuupmeetri kohta ainult üks (!) Elementaarosake.
Vassili Makarov
