宇宙有多重?

2025-02-27 00:47:30
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回答1:

宇宙有多重呢?

宇宙的质量应该‘包括’所有星系质量的总和,一个星系的平均重量大约是上万亿太阳的重量。宇宙中有上千亿个星系。
还‘包括’未知星体的重量,例如黑洞等。我们曾经发现一个黑洞的重量是太阳的1.4亿倍。宇宙中有多少个黑洞还是一个未知数。
此外还有‘暗物质’的重量,宇宙中充满了暗物质,暗物质的重量甚至可能远远大于非暗物质的总和。
重量不是一个很精确的概念。由于地球引力,物体受到重力影响,于是有了重量。不过这只是一种为了某些地方使用方便才诞生的说法。物理学中物体是用质量来描述一个物体所谓的‘重量’。根据爱因斯坦质能方程,E=MC2,质量是会发生亏损的,即静质量可以转化为动质量。所以说在宇宙中讨论重量好像没有太大的意义。
真要知道答案我们可以大概计算一下:
太阳的质量约为为10^35克。若银河系的恒星数以1000亿颗计算,且它们的平均质量为太阳的质量,则银河系的质量为10^46克。若宇宙中有100亿个银河系这样的星系,则宇宙的总质量为10^56克。太阳的质量也可通过它所包含的质子和中子数计算出来,进而可知宇宙中的质子和中子数,约为10^80个。每个质子和中子的质量为10^-24克。由此计算出宇宙的总质量也是10^56克。
这都是假设和大概的数值,在此基础上应该还有相当大的弹性,例如银河的质量是10000亿个太阳,宇宙中有超过1000亿的银河系。
此外,上面计算出的只是宇宙中发光的物质的质量,其引力不到平衡宇宙膨胀速度的总引力的1%。当然,宇宙中还有行星、暗星和黑洞等不发光的天体。把它们的质量也加进去,仍不足平衡膨胀速度所需总引力的10%。
宇宙大爆炸不只是产生质子和中子。由此人们想到了中微子和重矢量玻色子,若将它们任何一种的质量加进去,就足以与膨胀速度抗衡了。
由此我们可以大概估算宇宙的质量(静质量可以转化为动质量除外的已知条件下)约为10^60次方以上,单位是克。

总结,宇宙有多重,取决于宇宙中有多少物质。宇宙中的物质是在大爆炸中产生的,尔后形成恒星和星系。
但是,上面计算出的只是宇宙中发光物质的重量,其引力不到平衡宇宙膨胀速度的总引力的1%。当然,宇宙中还有行星、暗星和黑洞等不发光的天体。把它们的重量也加进去,仍不足平衡膨胀速度所需总引力的10%。
宇宙大爆炸不只是产生质子和中子。由此人们想到了中微子和重矢量玻色子,若将它们任何一种的质量加进去,就足以与膨胀速度抗衡了。