如果把宇宙所有物质的原子核压缩到一起,将会有多大?

  • 小编 发布于 2019-11-19 07:26:41
  • 栏目:科技
  • 来源:科学书屋
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如果把整个可观测宇宙的物质,聚集成中子星的物质形态,对应半径只有数亿公里,远远没有太阳系的范围大。

原子由核外电子和原子核构成,原子核又由中子和质子构成,但是在核外电子与原子核之间,其实有着很大的间隙,正常情况下原子核的体积只占了整个原子的百万分之一,同样原子核中质子和中子之间也存在很大的间隙。

如果把宇宙所有物质的原子核压缩到一起,将会有多大?

在足够的能量下,电子是可以坠入原子核与质子结合成中子的,宇宙中的中子星就是这么形成的,中子星密度高达每立方厘米10^11kg;目前人类能所处的可观测宇宙,半径465亿光年,质量大约是10^53kg,有着上万亿个星系。

宇宙中的可见物质,氢元素和氦元素占了绝大部分,如果我们考虑宇宙中所有原子都转变为中子,然后中子一个挨着一个,那么可以粗略估算,宇宙中所有物质组成的体积为:

V=M/ρ=10^36立方米;

如果把宇宙所有物质的原子核压缩到一起,将会有多大?

对应的球体半径大约是6亿公里(火星轨道半径是2.3亿公里,木星轨道半径是7.8亿公里),当然,这只是一个粗略估算的数值。

实际上,如果宇宙所有物质都聚集在一起,那么早就塌缩成黑洞了,无法形成中子星的物质形态,理论上中子星的质量上限大约只有3倍太阳质量。

如果我们可观测的所有物质塌缩成一个黑洞,黑洞质量高达10^53kg,对应的史瓦西半径高达156亿光年,在此区域内没有任何物质能够逃离。

如果把宇宙所有物质的原子核压缩到一起,将会有多大?

当然,以上计算均已可观测宇宙为基础,而我们所处的宇宙实际有多大,目前谁也不知道,或许我们可观测宇宙的范围,远远比我们可观测宇宙广袤。

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