之前写过类似的文章,我就复制过来了,并稍作修改:
(详见我的专栏文章:可观测宇宙中原子的数目)
总体思路就是密度乘体积
需要的数据:
哈勃常数
万有引力常数
光速
暗能量密度参数 (这个数据的意思是,暗能量占宇宙总成分的68.89%)
物质密度参数
普通物质密度参数
(详见2018年普朗克卫星观测数据)
根据弗里德曼(第一)方程,宇宙的密度由如下方程算出:
将数据代入公式可算出宇宙的密度
可观测宇宙半径的公式是:(推导过程详见我的这篇文章,这里忽略了辐射与曲率)
将数据代入公式可算出可观测宇宙半径 (Gly表示十亿光年)
可观测宇宙是球体,因此可观测宇宙的体积
既然我们已经算出密度和体积了,它们乘起来就是可观测宇宙的总质量:
看题主图片给的数据是 量级,应该是只考虑普通物质(baryon matter)的质量。普通物质只占宇宙总成分的5.04%,那再乘以5.04%就得到: