Med hjälp av mycket geniala beräkningar fastställde fysikern antalet elementära partiklar i det synliga universum.
Fanatiska matematiker som älskar att räkna allt i världen har länge velat veta svaret på den grundläggande frågan: hur många partiklar finns det i universum? Med tanke på att cirka 5 biljoner väteatomer kan passa på bara ett stifthuvud, och var och en av dem består av 4 elementära partiklar (1 elektron och 3 kvark i ett proton), är det säkert att anta att antalet partiklar i det observerbara universum är bortom mänsklig representation.
Hur det än är så har fysikprofessor Tony Padilla vid University of Nottingham utvecklat ett sätt att uppskatta det totala antalet partiklar i universum, utan att ta hänsyn till fotoner eller neutriner, eftersom de inte har någon (eller snarare praktiskt taget ingen) massa:
För sina beräkningar använde forskaren data som erhållits med Planck-teleskopet, som användes för att mäta CMB, som är den äldsta synliga ljusstrålningen i universum och därmed bildar en sken av dess gräns. Tack vare teleskopet kunde forskare uppskatta densiteten och radien för det synliga universum.
En annan nödvändig variabel är den del av materien som finns i baryonerna. Dessa partiklar består av tre kvarkar, och de mest kända baryonerna idag är protoner och neutroner, och därför anser Padilla dem i sitt exempel. Slutligen, för beräkningen, måste du känna till massorna av protonen och neutronen (som ungefär sammanfaller med varandra), varefter du kan fortsätta till beräkningarna.
Vad gör en fysiker? Det tar det synliga universums densitet, multiplicerar den med en bråkdel av densiteten av ensamma baroner och multiplicerar sedan resultatet med universums volym. Han delar den resulterande massan av alla baryoner i universum med massan av en baryon och får det totala antalet baryoner. Men vi är inte intresserade av baryoner, vårt mål är elementära partiklar.
Det är känt att varje baryon består av tre kvarker - och det är vad vi behöver. Dessutom är det totala antalet protoner (som vi alla vet från skolkemikursen) lika med det totala antalet elektroner, som också är elementära partiklar. Dessutom har astronomer fastställt att 75% av ämnet i universum representeras av väte, och de återstående 25% är helium, medan andra element kan försummas i beräkningar av denna skala. Padilla beräknar antalet neutroner, protoner och elektroner och multiplicerar sedan de två första positionerna med tre - och vi har äntligen slutresultatet.
3,28x1080.
Kampanjvideo:
Mer än tre vigintillion.
328.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.
Det mest intressanta är att, med tanke på universums skala, att dessa partiklar inte ens fyller det mesta av dess totala volym. Som ett resultat finns det bara en (!) Elementarpartikel per kubikmeter av universum.
Vasily Makarov