Att uppskatta det utrymme som krävs för att klämma in varje partikel i universum i ett enda hörn är ett roligt tankeexperiment som visar hur tomt kosmos verkligen är. Även om de exakta siffrorna är osäkra, kan vi komma fram till en rimlig siffra genom att göra tre välmotiverade antaganden.
Antagande 1 – Universums storlek: För den här övningen behandlar vi det observerbara universum som en kub 30 miljarder ljusår på varje sida. Det ger en total volym på cirka 2,7×10 31 kubik ljusår.
Antagande 2 – Total massa: Aktuella kosmologiska uppskattningar placerar massan av det observerbara universum till cirka 1,6×10 60 kg. Se NASA:s NASA-sida och artikeln "Extension, Age and Mass of the Universe" för de olika metoderna som används för att härleda denna siffra.
Antagande 3 – Slutlig densitet: Om vi på något sätt kunde förhindra att materien kollapsade till ett svart hål, skulle vi kunna sprida ut det med samma medeldensitet som solen. Solens medeldensitet är ungefär 1 410 kg/m 3 (som jämförelse är vatten 1 000 kg/m 3 ).
Att dividera den totala massan med solens densitet ger en volym på cirka 1,1×10 57 m 3 för all universums materia.
Eftersom ett kubikljusår innehåller ungefär 1×10 48 m 3 , denna volym översätts till cirka 1,1×10 9 kubik ljusår. Att packa det i en kub ger en sidolängd på cirka 1 000 ljusår.
Med andra ord, om all kosmisk materia kondenseras till ett enda hörn, skulle den uppta en kub som bara är tusen ljusår i diameter – en oändlig bråkdel av universums totala volym. Faktum är att bara cirka 4,2×10 –18 % av det observerbara universum skulle innehålla vilken materia som helst.
I detta sammanhang syftar materia på alla baryoniska och icke-baryoniska partiklar som utgör de synliga och mörka komponenterna i universum – allt från protoner och neutroner till mörk materia och strålning.
Utforska mer om universums storlek, massa och densitet på NASA:s webbplats och fysikresurser som Magnitudes of Physics .
