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1 # 菩提心69456200
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2 # 火星一號
為了計算出宇宙中的所有原子數量,我們需要知道宇宙究竟有多大以及宇宙中究竟包含了多少物質。根據現代宇宙學,宇宙從奇點開始,經歷了138億年的空間膨脹之後,目前可觀測宇宙的半徑大約為465億光年,相當於4.3992×10^26米。
此外,宇宙中的普通物質——包括恆星、黑洞、中子星、白矮星、星雲、行星、衛星、小行星、彗星、塵埃以及地球生命,它們全部加起來只佔宇宙質能總量的4.9%,其餘95.1%為難以捉摸的暗物質與暗能量。在所有的普通物質中,氫的質量佔比大約為75%,氦的質量佔比大約為24%,其餘元素的含量微乎其微,可以忽略不計。一個氫原子的組成包括一個質子和一個電子,其質量約為1.6735×10^-27千克。一個氦原子的組成包括兩個質子、兩個中子和兩個電子,其質量約為6.6465×10^-27千克。只要知道宇宙的質量,就能計算出原子數量。根據觀測,宇宙的平均密度為8.64×10^-27千克/立方米。因此,宇宙的原子總數為:
8.64×10^-27×4/3×π×(4.3992×10^26)^3×0.049×0.75/(1.6735×10^-27)+8.64×10^-27×4/3×π×(4.3992×10^26)^3×0.049×0.24/(6.6465×10^-27)≈7.31×10^79個。
另一方面,葛立恆數(以數學家羅納德·葛立恆的名字命名)可以說是一個超級巨大的數,大到根本沒法用普通方法來表示有幾位數,需要用到高德納箭號表示法(Knuth"s up-arrow notation):
例如:
3↑3=3×3×3=27
3↑↑3=3↑3↑3=3↑27=3^27=7625597484987
3↑↑↑3=3↑↑(3↑↑3)=3↑↑(3↑3↑3)=3↑↑7625597484987=3^3^3^3……^3(總共有7625597484987個3)
定義gn=3↑^g(n-1)3,其中g1=3↑↑↑↑3,葛立恆數則為g64,具體如下圖所示:
如果每個數字佔有一個普朗克空間(最小空間單位,大小為4.2217×10^−105立方米),那麼整個可觀測宇宙的體積還遠遠不夠寫下葛立恆數的所有位數。葛立恆數曾經是人類使用過有意義的最大數,但這個紀錄已經被TREE(3)打破,這個數字來自數學家約瑟夫·克魯斯卡(Joseph Kruskal)的樹定理。
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3 # mulin30311368
所謂現代宇宙學,是一串猜想堆積起來的。猜想是沒有獲得證明(證實或證偽)的命題,比如數學裡的哥德巴赫猜想,不能當定理用。所以,什麼寄點、大爆炸都只能是猜想,不能作為推理依據。什麼根據大爆炸理論云云,都是靠不住的。宇宙之大,無奇不有,我們目前可以觀察到的距離大約130多億光年,看到的光已經是130億光年前發出的,更遠還沒看到。如此有限的觀察就下那麼確定的結論這不是“連猜帶蒙”嗎?所以,到說到宇宙如何如何要謹慎。
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謝謝邀請,這個問題是個模糊問題,並不能說明到底有多少原子,而原子基本上只存在於行星中,佔大多數的恆星實際上是沒有原子的,其他天體,如中子星、白矮星也是沒有原子的,更不用說黑洞了,星雲中應該是有些,但也是少數,所以說宇宙中原子說不出具體數量,但可以肯定的是佔比絕對不高,只是極少數的一部分