Lass das Universum vollständig aus Wasserstoff bestehen. Und wir haben auch Rotverschiebung . mit Hubble-Konstante . Wir kennen auch diese Dichte des Universums ( ).
Ist der folgende Ansatz richtig, um die Anzahldichte von Wasserstoff im Universum zu finden?
Zuerst berechnen wir die Dichte , dann haben wir . Daraus bekommen wir und daraus berechnen wir , der Radius des beobachtbaren Universums. Damit berechnen wir das Volumen des Universums und wir bekommen die Messe . Dann berechnen wir die Anzahl der Wasserstoffatome mit . Jetzt haben wir die Zahlendichte von Wasserstoff .
Ist diese Lösung richtig? Oder müssen wir es anders lösen?
Die Quelle der Frage ist die Nationale Olympiade des Iran, die nicht auf Englisch verfügbar ist, daher ist das Obige meine Übersetzung für die Frage.
Um die Antwort abzuschätzen, müssen Sie also die Massendichte in die Zahlendichte umwandeln . Nachdem Sie die aktuelle Zahlendichte erhalten haben, müssen Sie sie auf endlich rot verschieben , hier . Denken Sie daran, dass sich die Dichte von Wasserstoff entwickelt aufgrund der Expansion des Universums.
Die Annahme, dass das Universum vollständig aus Wasserstoff bestehen soll, macht diese Frage jedoch höchst unrealistisch, daher stimme ich @James K zu, dass dies keine Astronomie der realen Welt ist. In der realen Welt bestehen nur etwa 5 % der Gesamtenergie aus Baryonen, zu denen Wasserstoff im Überfluss gehört . Auch bei Rotverschiebung , Sternentstehung etc. senkt die Dichte des neutralen Wasserstoffgases, vgl. neuere Beobachtungen hier und hier .
ProfRob
Titansarus
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Pela
Jakob K
Kornpob Bhirombhakdi