各位老铁们好,相信很多人对宇宙冷知识大全都不是特别的了解,因此呢,今天就来为大家分享下关于宇宙冷知识大全以及关于宇宙粒子的冷知识的问题知识,还望可以帮助大家,解决大家的一些困惑,下面一起来看看吧!
本文目录
整个宇宙有多少个粒子
实际上,这个问题不可能有肯定的答案,这首先是因为
没有人能确切地知道宇宙有多大。但是,我们可以作一些假
设。
有人曾作过一个估计,认为在我们这个宇宙中大约有
100,000,000,000(亦即1011)个星系。
这些星系,平均来说,每一个的质量都比太阳的质量大10
0,000,000,000(亦即1011)倍。
这就等于说,宇宙间物质总量等于太阳质量的1011×
1011(亦即1022)倍。换句话说,宇宙间的全部物质足
够形成10,000,000,000,000,000,
000,000(亦即1022)个太阳。
太阳的质量是2×1033克。这就等于说,宇宙间的
全部物质的质量是1022×2×1033(或者说2×1055)
克。这个数字可以写为20,000,000,000,0
00,000,000,000,000,000,000,
000,000,000,000,000,000,00
0,000克。
现在让我们再从另一个方面来看一看。宇宙的质量几乎
完全集中在它所含有的核子中(核子是组成原子核的主要粒
子)。核子是很小很小的东西,需要有6×1023个核子才
能构成一克物质。
既然需要有6×1023个核子才能构成一克物质,既然
宇宙中含有2×1055克物质,那么宇宙间总共就应该有6
×1023×2×1055(或者说12×1078个核子。为方
便起见,可以把这个数字写为1.2×1079。
天文学家认为,宇宙间有90%的原子是氢,9%的原
子是氦,其余1%则是各种更为复杂的元素。就是说,在含
有100个原子的一个典型样本中应当含有90个氢原子,
9个氦原子和1个别的原子(比方说一个氧原子)。我们知
道,每个氢原子的原子核有一个核子,即质子。每个氦原子
核含有4个核子,即2个质子和2个中子。每个氧原子核含
有16个核子,即8个质子和8个中子。
因此,这100个原子总共应当含有142个核子,亦
即116个质子和26个中子。
这两类核子有一个区别。中子不带电荷,因此不必去考
虑同它相伴随的粒子(电子)。质子带正电荷,因此,既然
整个宇宙被认为是电中性的,所以只要有一个质子存在,就
应该有一个电子(带有一个负电荷)和它同时存在。
这样,每有142个核子,就应该有116个电子(以
便和116个质子相平衡)。为了保持这一比例,宇宙间的
1.2×1079个核子就应该伴随有1×1079个电子。把
这些核子和电子加在一起,我们就得出宇宙间全部物质所含
粒子总数应为2.2×1079。我们可以把这个数字写为
22,000,000,000,000,000,000,
000,000,000,000,000,000,000,
000,000,000,000,000,000,000,
000,000,000,000,000,000。
如果宇宙是由一半物质和一半反物质组成,那么,这些
粒子中就应当有一半是反核子和正电子。但是,这并不影响
总数。
宇宙间大量存在的另一些粒子是光子、中微子,也许有
引力子,但它们都是没有质量的粒子,所以没有把它们计算
在内。因此,总的说来,我们这个宇宙共有22×1078个
粒子。它们构成了一个相当大的宇宙。
数学家华罗庚宇宙之大粒子之微的含义
1959年5月,数学家华罗庚在《人民日报》上发表了“大哉数学之为用”的文章,这句话就出自其中,这篇文章现在收入了《大哉,数学之为用》一书,可以在其中查阅到。
原句是“宇宙之大,粒子之微,火箭之速,化工之巧,地球之变,生物之谜,日月之繁,无处不用到数学。”意思是说数学应用在现实生活的各个领域中,对人的生活和发展起到至关重要的作用。
粒子怎么形成的,真的存在宇宙粒子吗
粒子的产生都是从宇宙大爆炸开始的
粒子及各物质元素形成过程
宇宙最开始,没有物质只有能量,大爆炸后物质由能量转换而来(质能转换E=mc2),当代粒子物理学告诉我们,在足够高的温度下(称为“阈温”),物质粒子可以由光子的碰撞产生出来。下面是宇宙物质进化的详细过程:
宇宙诞生第1/10000秒(时标),温度达几十万亿开,大于强子和轻子的阈温,光子碰撞产生正反强子和正反轻子,同时其中也有湮灭成光子。在达到平衡状态时,粒子总数大致于光子总数相等,未经湮灭的强子破碎为“夸克”,此时夸克处于没有任何相护作用的“渐进自由状态”。宇宙中的粒子品种有:正反夸克,正反电子,正反中微子。最后,有十亿分之一的正粒子存留下来;
时标0.01秒温度1000亿开,小于强子阈温大于轻子阈温。光子产生强子的反应已经停止,强子不再破碎为夸克,质子中子各占一半,但由于正反质子正反中子不断湮灭,强子数量减少。中子与质子不断相护转化,到1.09秒时,温度100亿开,质子:中子=76:24;
时标13.82秒,温度小于30亿开,物质被创造的任务完成。中子衰变现象出现,衰变成质子加电子加反中微子。这时质子:中子=83:17;
时标3分46秒,温度9亿开,反粒子全部湮灭,光子:物质粒子=10亿:1,中子不在衰变,质子:中子=87:13(一直到现在);这时出现了一个非常重要的演化:由2个质子和2个中子生成1个氦原子核,中子因受核力约束而保存下来。宇宙进入核合成时代。(如果没有氦核产生,中子将全部衰变,也没有以后其它的原子核)
时标30万—70万年,温度4000—3000开,能量和物质处于热平衡状态。开始出现稳定的氢氦原子核,宇宙进入复合时代。在后期宇宙逐步转变为以物质为主的时代。(光子随着温度的降低而可以自由穿行,即今天的3开宇宙背景辐射!)
时标4亿—5亿年,温度100开。物质粒子开始凝聚,引力逐渐增大,度过“黑暗时代”后,第一批恒星星系形成。
随着第一批恒星的形成,原子在恒星的内部发生了核聚变反应,进而出现了氦,炭、氧、镁,铁等元素原子核。核聚变是指由质量小的原子,主要是指氘或氚,在一定条件下(如超高温和高压),发生原子核互相聚合作用,生成新的质量更重的原子核,并伴随着巨大的能量释放的一种核反应形式。
(值得注意的是,不同质量的恒星能引发的核聚变程度不同,太阳主要为氢—氦聚变,重一点的会引发炭—氧—镁聚变,再重的会引发下一轮聚变。总的顺序简略依次为:氢—氦—炭—氧—镁—硅—铁。但无论恒星多重,最终的聚变结果只能是铁,恒星内部不能产生比铁更重的原子核!)
凡是元素周期表上有的(除人造元素外),都是在恒星大炼炉里形成的,铁以后的原子核,只能在超爆中产生。
粒子是无限可分吗毛粒子是怎么提出的呢
目前的科学认知下基本粒子是到夸克的水平。夸克及以下粒子是由什么构成以及是否可以无限细分还不知道。一个质子是由两个上与一个下组成(夸克),中子是由两个下夸克与一个上夸克组成目前认为它们都是最基本的最底层的粒子,它们都没有内部结构,都被认为是点状的粒子.基本粒子是否无限可分,本质上这是一个人类知识是否可以掌握宇宙无限远处的终极真理的问题。人类可以一直奔向终极真理的路上,但永远到达不了那里。
宇宙冷知识大全和关于宇宙粒子的冷知识的问题分享结束啦,以上的文章解决了您的问题吗?欢迎您下次再来哦!