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关于如何测出宇宙的质量,以下摘录了两种方法,并非精准,仅供参考。
测算一:
如果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=×10-11N·m2/kg2,C=×108米/秒,理论计算得出的临界密度为ρ=5×10-27kg/m3,π=,
得宇宙的总质量M=c3(3/4ρπG3)=×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=乘以10的55次方克=×1053kg.
其它物质质量(可能是暗物质质量):M2=M-M1=×1053kg-×1053kg=×1053kg而我们可以看到的物质只占宇宙总物质量的%左右。
其它物质质量(可能是暗物质质量)占宇宙总物质量%:
测算二:
测量质量需要相当的前置知识,细说起来的话还真是挺费工夫呢...
首先要得到太阳的质量:
通过相对简单的牛顿定律计算,就可以得到太阳的大致质量
但是其他恒星和太阳不一样啊
根据观测一些双星系统、有行星的恒星系中,天体的轨道、速率、周期等,可以算出这颗恒星的质量
但不是每颗恒星都能这么算啊
观测到一定数量的恒星的质量后,就可以得到一个规律,它描述的是质量与光度之间的关系,将它们挂钩在一起的就是恒星的光谱——比如,处于主星序的恒星质量越大温度越高,光谱类型也有相应的特征——这样,分析一颗恒星的光谱,用测到的亮度结合算出的距离推出绝对亮度,再按照上述规律反演,就可以算出一颗恒星的质量
于是就得到所有恒星的质量了吗?
不是,因为我们能看到的几乎所有恒星都处于银河系内,而银河系中大部分恒星我们是
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