Con la ayuda de cálculos muy ingeniosos, el físico estableció el número de partículas elementales en el universo visible.
Los matemáticos fanáticos que adoran contar todo en el mundo han querido saber durante mucho tiempo la respuesta a la pregunta fundamental: ¿cuántas partículas hay en el universo? Teniendo en cuenta que aproximadamente 5 billones de átomos de hidrógeno pueden caber en una sola cabeza de alfiler, y cada uno de ellos consta de 4 partículas elementales (1 electrón y 3 quarks en un protón), es seguro asumir que el número de partículas en el universo observable está más allá representación humana.
Sea como fuere, el profesor de física Tony Padilla de la Universidad de Nottingham ha desarrollado una forma de estimar el número total de partículas en el universo, sin tener en cuenta fotones o neutrinos, ya que no tienen (o mejor dicho, prácticamente no) masa:
Para sus cálculos, el científico utilizó datos obtenidos con el telescopio Planck, que se utilizó para medir el CMB, que es la radiación de luz visible más antigua del Universo y, por lo tanto, forma una apariencia de su límite. Gracias al telescopio, los científicos pudieron estimar la densidad y el radio del universo visible.
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Otra variable necesaria es la fracción de materia contenida en bariones. Estas partículas están compuestas por tres quarks, y los bariones más famosos en la actualidad son los protones y los neutrones, y por eso en su ejemplo Padilla los considera. Finalmente, para el cálculo, necesita conocer las masas del protón y el neutrón (que aproximadamente coinciden entre sí), después de lo cual puede proceder a los cálculos.
¿Qué hace un físico? Toma la densidad del universo visible, la multiplica por una fracción de la densidad de solo bariones y luego multiplica el resultado por el volumen del universo. Divide la masa resultante de todos los bariones en el Universo por la masa de un barión y obtiene el número total de bariones. Pero no nos interesan los bariones, nuestro objetivo son las partículas elementales.
Se sabe que cada barión consta de tres quarks, y eso es lo que necesitamos. Además, el número total de protones (como todos sabemos del curso de química de la escuela) es igual al número total de electrones, que también son partículas elementales. Además, los astrónomos han establecido que el 75% de la sustancia del Universo está representado por hidrógeno, y el 25% restante es helio, mientras que otros elementos pueden descuidarse en cálculos de esta escala. Padilla calcula el número de neutrones, protones y electrones, y luego multiplica las dos primeras posiciones por tres, y finalmente tenemos el resultado final.
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Más de tres vigintillones.
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Lo más interesante es que, dada la escala del Universo, estas partículas ni siquiera llenan la mayor parte de su volumen total. Como resultado, solo hay una (!) Partícula elemental por metro cúbico del Universo.
Vasily Makarov
