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对于可观测宇宙的总质量，大概的数量级是10^53千克，这只包含普通物质，在我们宇宙中，暗能量占了68.3%，暗物质占了26.8%，普通物质只有4.9%。 我们宇宙非常广袤，并且有着138亿年的历史，由于宇宙年龄有限，使得较为遥远的光线还没有足够时间到达地球，目前我们能观测到的宇宙范围称之为可观测宇宙，直径大约930亿光年，而宇宙的实际大小无人知晓。 关于可观测宇宙（以下均简称宇宙）的大小，可以利用万有引力定律，以及相应的宇宙学原理进行粗略估计，计算是一步一步进行的。 太阳质量 牛顿建立万有引力定律后，理论上我们就可以根据万有引力定律推导出地球和太阳的质量，但是万有引力定律依赖于一个常数——万有引力常数G。 英国科学家卡文迪许巧妙地利用扭秤实验得到了地球的密度，从而计算出地球的质量，卡文迪许也被称作“第一个称量地球的人”，使用卡文迪许的数据就可以得到万有引力常数。有了万有引力常数后，我们利用向心力和万有引力定律，就可以轻松计算出太阳的质量，大约是2*10^30kg。 在我们的太阳系中，太阳质量占了整个太阳系质量的99.86%，至于八大行星、彗星、矮行星、小行星、星际气体等等的质量，相对于太阳来说可以忽略不计。 银河系质量 银河系主要由数以亿计的恒星组成，当然还有一些黑洞、中子星、白矮星等等，太阳的质量在银河系中，属于中等偏下的恒星（黄矮星）。 宇宙中的恒星分布呈金字塔型，质量越小的恒星数量越多： 恒星的最小质量是0.08倍太阳质量，最大质量大约是300倍太阳质量；最新的数据表明，银河系中的恒星大约有2000亿颗，加上其他天体的质量，以此估算银河系质量大约是4*10*41kg。 宇宙质量 在现代宇宙学中，有一个各向同性原理，说无论我们朝着宇宙的哪个方向进行观测，宇宙中星系的分布都是相似的，也就是说星系在宇宙大尺度下是均匀分布的。 我们所处的银河系，在宇宙中属于中等质量星系，银河系所处的本星系群有50多个星系，占据着直径1000万光年的区域，宇宙中普通物质的质量，主要来源于星系，所以只要我们知道了宇宙中的星系数量，就可以得到宇宙质量。 而最新的天文观测表明，在我们可观测宇宙中，可能有超过1万亿个星系，以此进行估算的话，宇宙质量大概是： 4*10*41*10^12=4*10^53kg; 也就是说宇宙质量的数量级，大约是10^53kg，宇宙中的普通物质主要由氢元素和氦元素组成，而前者就占了大约75%，单个氢原子质量为1.674*10^-27kg，以此进行估算的话，宇宙中的原子数目大约是10^80个。 我的内容就到这里，喜欢我们文章的读者朋友，记得点击关注我们——艾伯史密斯！ |
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