Evrende Kaç Parçacık Vardır?

Evrende Kaç Parçacık Vardır?
Evrende Kaç Parçacık Vardır?

Gerçekte bu sorunun yanıtı kesin olmamakla birlikte bir kestirmeye göre, evrende » 1011 galaksi var ve bu galaksilerin her biri güneşimizden 1011 kat daha kütlelidir

Bu evrendeki toplam madde miktarının, güneşin kütlesinin 1011x1011=1022 katı olduğu anlamına gelir Diğer bir deyişle, evrende, bizimkine benzer 1022 (10 sekstilyon) güneş yapmaya yetecek kadar madde vardır

Bizim güneşimizin kütlesi 2x1033 gramdır Bu, evrende bulunan toplam madde miktarının 1022x2x1033=2x1055 gramlık bir kütleye karşılık olduğu anlamına gelir ki 2'nin sağında 55 tane sıfır var demektir (20 septendesilyon gram)

Şimdi konuyu diğer uçtan ele alarak; evrenin kütlesi, içerdiği nükleonlarda yoğunlaşmıştır (Nükleonlar yani proton ve nötronlar atom çekirdeğini oluşturan başlıca parçacıklardır) Nükleonlar çok küçük nesnelerdir ve bunların 6x1023 tanesi ancak bir gramlık bir kütle oluşturur

6x1023 nükleon 1 gram ederse ve eğer evrende 2x1055 gram karşılığı kütle varsa, o zaman evrendeki nükleon sayısı 6x1023x2x1055=12x1078 'dir Bu genellikle 1,2x1079 şeklinde yazılır

Astronomlar evrendeki atomların % 90'ının hidrojen, % 9'unun helyum ve % 1'inin de daha karmaşık elementlerin atomlarından oluştuğuna inanırlar Öyleyse 100 atomluk temsili bir örnek 90 hidrojen atomu, 9 helyum atomu ve 1 (diyelim ki) oksijen atomundan oluşur Bir hidrojen atomunun çekirdeğinde 1 nükleon (1 proton) vardır Helyum atomunun çekirdeğinde 4 nükleon (2 proton ve 2 nötron), oksijen atomunun çekirdeğinde ise 16 nükleon (8 proton ve 8 nötron) vardır

Buna göre, örneğimizi oluşturan 100 atom toplam 142 nükleon (116 proton ve 26 nötron) içerir

İki tip nükleon arasında bir fark vardır Nötronun elektrik yükü yoktur ve kendisine eşlik edecek bir parçacığa gereksindiği düşünülemez Protonun artı elektrik yükü vardır, bununla birlikte, evrenin bir bütün olarak elektriksel bakımdan nötr olduğuna inanıldığından, var olan her proton için (eksi elektrikle yüklü) bir elektron olmalıdır

Demek ki, her 142 nükleon için, (116 protonu dengelemek üzere) 116 elektron bulunur Bu orana göre de, evrendeki 1,2x1079 nükleona eşlik etmek üzere 1079 elektronun bulunması gerekir Nükleon ve elektron sayılarını toplarsak, evrendeki madde parçacıklarının toplam sayısını 2,2x1079 olarak buluruz (22 kentvigintilyon)

Eğer evrenin yarısı madde, yarısı karşımadde ise, bu parçacıkların da yarısı antinükleon ve antielektrondur Bunula birlikte, bu durum, toplam sayıyı etkilemeyecektir Evrende muazzam miktarlarda bulunan diğer parçacıklar ise fotonlar, nötrinolar ve olasıdır ki gravitonlardır, ama kütlesiz parçacıklar oldukları için ben bunları hesaba katmayacağım Yirmi iki kentvigintilyon bize yeter de artar bile; eh, oldukça büyük bir evren demektir bu