Оценка числа кварков в современной Вселенной
Вселенная, по современным представлениям, состоит из множества элементарных частиц, таких как кварки, лептоны и бозоны. Кварки входят в состав протонов и нейтронов, формируя ядра всех атомов. Для количественной оценки их числа в масштабах Вселенной необходимо учитывать:
Число протонов и нейтронов. Масса Вселенной на 74% состоит из темной энергии и на 22% из темной материи. Оставшиеся 4% приходятся на барионную материю, в основном на протонные и нейтронные ядра.
Состав ядер атомов. Каждое ядро атома содержит протоны и нейтроны, состоящие из трех кварков каждая. Таким образом, из числа атомов можно вычислить общее количество кварков.
Оценка числа атомов. Средняя плотность барионной материи во Вселенной приблизительно рассчитывается на основе наблюдений космических микроволновых фоновых излучений и составляет порядка $10^{-27} \, \text{кг/м}3$. Вычисляя общую массу и разделяя на среднюю массу атомов, мы можем получить количество атомов.
Преобразуя это число, умножив его на 3 (для учета трех кварков в каждом протоне или нейтроне), оцениваем, что число кварков в видимой части Вселенной составляет приблизительно $10^{79}$. Это лишь приближенная оценка, основанная на наших текущих научных данных и допущениях.
Ключевые термины: квантовая физика, элементарные частицы, структура Вселенной.
Категория: Физика
Теги: квантовая физика, элементарные частицы, вселенная