从阿伏伽德罗常量到宇宙基本粒子总数:10^80量级的科学推演
(2025-06-20 19:10:56)
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理论研究 |
分类: 物理理论 |
阿伏伽德罗常量(Avogadro constant),又名阿伏伽德罗常数,为热学常量,符号为NA。它的精确数值为:6.02214076×10^23,一般计算时取6.02×10^23或6.022×10^23。阿伏伽德罗常量是12克C12所含的原子数量。将C12选为参考物质是因为它的原子量可以测量得相当精确。阿伏伽德罗常量因意大利化学家阿莫迪欧·阿伏伽德罗(1776~1856)得名。
也就是说,12克C12所含的C12的原子数是阿伏伽德罗常量,其数值是:6.022×10^23个。由于质子的质量约等于中子的质量,所以12克C12的质量等于12倍C12的个数质子的质量,通过简单的换算容易知道:1克C12所含的相当于质子数也是阿伏伽德罗常量:6.022×10^23。
现代科学研究认为宇宙的质量约是10^54千克,即10^57克。由于1克所含的质子数量是:6.022×10^23个,用宇宙的质量乘以阿伏伽德罗常数:10^57×6.022×10²³=6.022×10^80(个),所以宇宙的质量相当于6.022×10^80个质子的质量。
现代科学研究认为宇宙现在的空间半径约10^27米、现在宇宙的压强约10^-24帕斯卡、现在宇宙的温度约是2.7开尔文。则PV/T=1.56×10^57。借用克拉伯龙方程中KB的值1.38×10^-23,计算宇宙基本粒子的数量N=PV/TKB=(1.56×10^57)/1.38×10^-23=1.13×10^80(个)这就是宇宙基本粒子的总数,即宇宙基本粒子总数在10^80量级,宇宙演化的任何阶段它的基本粒子总数都在10^80量级。
由于组成宇宙的基本粒子的质量有的小于质子的质量,有的大于质子的质量,或许宇宙所含基本粒子的个数就在10^80数量级。