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地球上的砂粒多还是宇宙中的恒星多?

2017-12-19  不易齋


来源:浩瀚宇宙


总会有人拿宇宙中的恒星数量与地球上的砂粒数量进行对比,以说明在宇宙中我们究竟有多么渺小,不过仅仅一句“宇宙中的恒星要比地球上的砂砾还多”是远远没有说服力的,因此今天我们来详细算一下吧。


我们拿建筑工地用的沙子来算,构成砂砾堆的小碎石直径约为1mm,在这里将它当作长宽高皆为1mm的正方体,而其密度约为1.5KG/m,1m=1000000000mm,也就是说每立方米中有10^9(10亿)枚小碎石,重1.5KG。




地壳的质量约为2.9×10^22KG,占地球质量的0.42%,假设地壳所有的东西皆为砂砾,那么整个地壳应该含有约2×10^31个小碎石,也就是两千万亿亿亿个小碎石。


而在地球上的郊外晴朗的夜空用肉眼看星星,虽说是繁星点点,但是总归来说还是很少的,仅仅有6000枚左右。不过我们能用肉眼看到的绝大多数仅仅是银河系中距离我们100光年以内的恒星,而银河系横跨12万光年,含有恒星1000亿颗。



而哈勃望远镜曾经对准宇宙中一块很小的黑色空间进行了一段时间的观测,在那里发现了20多万个未知的、如银河系般的星系。而在可观测到的宇宙的这920亿光年的空间中,约有20000亿个银河系般的星系。


假设每个星系平均含有1000亿颗恒星,那么宇宙中总恒星量就是10^23颗。


乍一看,这么算地球上的沙子不比宇宙中恒星数量多得多得多?


我们将数据合理化看看。




相对于沙子来说,地壳中含有最多的应该是水、岩石和泥土,这三者占了地壳的99%以上,而沙子仅仅是极少数风化掉的岩石,所占比例收缩到地壳总质量的千分之一是可以接受的,那么砂砾的数量就缩减到了2×10^28个,且砂砾并不全是由1mm的小碎片构成,超过2mm的也大有其在,因此数量再缩小100倍可是合理的,那么数量就变成了2×10^26个。



而对于恒星来说,鉴于近几年人类对于星系数量的评估由原来的几十万个上升到了两万亿个,我相信随着观测精度的提高这一数字还会持续增加。因此,恒星数量再提升几个数量级也是很正常的。


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