宇宙的总质量是多少(数量级)?恒星大约有多少(数量级)?
来源:学生作业帮 编辑:大师作文网作业帮 分类:物理作业 时间:2024/11/12 19:32:00
宇宙的总质量是多少(数量级)?恒星大约有多少(数量级)?
我们知道我们这个宇宙的总质量是不变,遵守质量守恒定律,也不允许具有相对论质量的光子逃脱我们这个宇宙,宇宙越膨胀,物质密度逐渐变稀,温度也逐渐降低,就到了光子逃脱的临界点.
设宇宙和光子的质量分别为M、m,光子到宇宙中心的距离为r(也是宇宙允许的最大半径),光子的速度为C.由于光子运动所需的向心力是由二者间万有引力提供的,故可得:F=GmM/r2,F=mc2/r,M=ρV=4ρr3π/3,已知G =6.67×10-11N·m2/kg2,C=2.99792458×108米/秒,理论计算得出的临界密度为ρ=5×10-27kg/m3,π=3.141592653,
得宇宙的总质量 M=c3 (3/4ρπG3)0.5=3.415788×1053kg,
宇宙允许的最大半径 r =2645亿光年,
我们生活其中的宇宙中约有近2000亿个星系,小的星系有几十亿颗恒星,大的星系约有近4000亿颗恒星,每个星系平均约有2000亿颗恒星,恒星大约总共有:3-4百万亿亿颗.即(3-4)×1022颗.取值3×1022
我们所处的太阳系中的太阳为中等大小的恒星,太阳的质量为1.98892乘以10的33次方克.据上,我们可以得到,我们生活其中的
宇宙中可见物质的质量:M1= 5.96676乘以10的55次方克=0.596676×1053kg.
设宇宙和光子的质量分别为M、m,光子到宇宙中心的距离为r(也是宇宙允许的最大半径),光子的速度为C.由于光子运动所需的向心力是由二者间万有引力提供的,故可得:F=GmM/r2,F=mc2/r,M=ρV=4ρr3π/3,已知G =6.67×10-11N·m2/kg2,C=2.99792458×108米/秒,理论计算得出的临界密度为ρ=5×10-27kg/m3,π=3.141592653,
得宇宙的总质量 M=c3 (3/4ρπG3)0.5=3.415788×1053kg,
宇宙允许的最大半径 r =2645亿光年,
我们生活其中的宇宙中约有近2000亿个星系,小的星系有几十亿颗恒星,大的星系约有近4000亿颗恒星,每个星系平均约有2000亿颗恒星,恒星大约总共有:3-4百万亿亿颗.即(3-4)×1022颗.取值3×1022
我们所处的太阳系中的太阳为中等大小的恒星,太阳的质量为1.98892乘以10的33次方克.据上,我们可以得到,我们生活其中的
宇宙中可见物质的质量:M1= 5.96676乘以10的55次方克=0.596676×1053kg.