Чего больше звезд или песчинок
Звёзд во Вселенной больше, чем песчинок на пляжах Земли, а атомов в одной песчинке, больше, чем звёзд
Впервые это предположение выдвинул Карл Саган, но действительно ли это так, доподлинно неизвестно. Чтобы ответить на этот вопрос, следует обратиться к математике.
Мы знаем, что звёзд в нашей галактике Млечный Путь — от 100 до 400 млрд, а во Вселенной более 100 млрд галактик — вполне возможно, что их около 500 млрд. Если умножить звёзды на галактики, то получится минимум десять секстиллионов звёзд — сначала 1, а потом 22 нуля. Максимальное число звёзд, таким образом, 200 секстиллионов.
Диаметр одной песчинки составляет примерно полмиллиметра. Если поставить их в ряд, то в сантиметре уместится 20 песчинок, следовательно, в 1 см³ поместится 8000 песчинок. Если взять десять секстиллионов песчинок и собрать их в шар, то диаметр шара составит 10,6 км, а шар из 200 секстиллионов песчинок будет около 72-х км в диаметре. Если бы Земля имела такой диаметр, то всё было бы проще.
Доктор Джейсон Маршалл подсчитал, что объём песка на пляжах Земли — около 700 триллионов м3, а число песчинок — около пяти секстиллионов. Маршалл отмечает, что его расчёт — приблизителен, и песчинок может быть в два раза меньше, «всего» 2,5 секстиллиона. Тем не менее, на всех пляжах мира десяти секстиллионов песчинок не наберётся. Таким образом, звёзд во Вселенной действительно больше, чем песчинок, примерно в пять-десять раз.
Но давайте вместо песчинок поговорим об атомах. Как вы думаете, какой объём займут десять секстиллионов атомов? Кажется, довольно много. Но если действительно собрать такое количество атомов в плотный шар, то диаметр этого шара будет примерно в четыре раза меньше пылевого клеща. Это означает, что атомов в одной песчинке гораздо больше, чем звёзд во Вселенной.
Звёзд во Вселенной больше, чем песчинок на пляжах Земли, а атомов в одной песчинке, больше, чем звёзд
Впервые это предположение выдвинул Карл Саган, но действительно ли это так, доподлинно неизвестно. Чтобы ответить на этот вопрос, следует обратиться к математике.
Карл Саган
Мы знаем, что звёзд в нашей галактике Млечный Путь — от 100 до 400 млрд, а во Вселенной более 100 млрд галактик — вполне возможно, что их около 500 млрд. Если умножить звёзды на галактики, то получится минимум десять секстиллионов звёзд — сначала 1, а потом 22 нуля. Максимальное число звёзд, таким образом, 200 секстиллионов.
Диаметр одной песчинки составляет примерно полмиллиметра. Если поставить их в ряд, то в сантиметре уместится 20 песчинок, следовательно, в 1 см³ поместится 8000 песчинок. Если взять десять секстиллионов песчинок и собрать их в шар, то диаметр шара составит 10,6 км, а шар из 200 секстиллионов песчинок будет около 72-х км в диаметре. Если бы Земля имела такой диаметр, то всё было бы проще.
Доктор Джейсон Маршалл подсчитал, что объём песка на пляжах Земли — около 700 триллионов м3, а число песчинок — около пяти секстиллионов. Маршалл отмечает, что его расчёт — приблизителен, и песчинок может быть в два раза меньше, «всего» 2,5 секстиллиона. Тем не менее, на всех пляжах мира десяти секстиллионов песчинок не наберётся. Таким образом, звёзд во Вселенной действительно больше, чем песчинок, примерно в пять-десять раз.
Но давайте вместо песчинок поговорим об атомах. Как вы думаете, какой объём займут десять секстиллионов атомов? Кажется, довольно много. Но если действительно собрать такое количество атомов в плотный шар, то диаметр этого шара будет примерно в четыре раза меньше пылевого клеща. Это означает, что атомов в одной песчинке гораздо больше, чем звёзд во Вселенной.
Звездный песок
Как выглядел бы пляж, песчинки на котором пропорциональны звездам Млечного Пути?
«Чего больше: песчинок или звезд?» — многие искали ответ на этот популярный вопрос. И похоже на то, что звезд в видимой Вселенной больше, чем песчинок на всех пляжах Земли, вместе взятых.
К счастью, у Геологической службы США есть замечательная таблица, которая отвечает на эти и другие вопросы. Мне она весьма нравится — это как геологический вариант шкалы электромагнитных излучений.
Но такое представление будет ошибочным: звезды различаются размерами.
Есть несколько широко распространенных видео на YouTube, где сравниваются размеры звезд. Они дают отличное представление о том, насколько велики некоторые звезды. Хотя легко заплутать среди видеороликов и потерять ощущение масштаба, очевидно, что некоторые песчинки в нашей песочнице будут больше похожи на валуны.
Вот как будут выглядеть звезды главной последовательности [ 6 ] : ↲ Звезды в основной части своего эволюционного цикла.
Почти все они попадают в категорию «песок», хотя более крупные «олимпийские» [ # ] ↲ Да-да, в оригинале вместо олимпийского девиза были слова из песни Daft Punk. Но адаптация, согласитесь, получилась удачной. — Прим. пер. ↳ звезды пересекают черту, становясь «гранулами» или «мелкой галькой».
Впрочем, это только звезды главной последовательности. Умирающие звезды становятся гораздо, гораздо больше.
Когда у звезды заканчивается топливо, она расширяется до красного гиганта. Даже обычная звезда может стать громадным представителем этого класса. Но когда звезда и так огромна, она превращается в настоящего монстра. Эти красные супергиганты — самые большие звезды во Вселенной.
Звезды-песчинки размером с пляжный мяч будут редкими, а вот красные гиганты величиной с виноградину или с бейсбольный мяч будет относительно легко найти. И хоть им и близко не сравниться по распространенности с солнцеподобными звездами и красными карликами, благодаря своему огромному объему они образуют основную массу нашего песка. У нас будет большая песочница простых песчинок… и многокилометровое поле гравия неподалеку.
Маленький участок песка будет содержать 99% общего количества частиц, но менее 1% общего объема. Наше Солнце не похоже на крупинку из мягкого песка галактического пляжа. Напротив, Млечный Путь больше напоминает поле валунов с песчинками между ними.
Но, как и с земными побережьями, на редких полосках песка между камней и происходит все веселье.
© What If? по-русски, 2018
Нас можно найти во ВКонтакте, в Twitterʼе, на GitHubʼе.
А еще мы переводим комиксы на сайте xkcd.ru!
В материалах сайта используются оригинальные тексты и изображения с сайта what-if.xkcd.com.
Материалы сайта источника и этого сайта распространяются по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial 2.5 License. Также авторы этого сайта полностью солидарны с комментариями к лицензии.
Нашли опечатку? Чтобы сообщить нам, выделите текст ошибки и нажмите Ctrl+Enter (со смартфона — кнопку «Ошибка?»).
Во вселенной больше звёзд, чем песчинок в мире. Вы согласны?
Я согласен на все сто. Столько галактик, в каждой галактике миллиарды звезд, по-моему легче все песчинки на Земле пересчитать, чем звезды во Вселенной. Еще оказывается могут быть и параллельные вселенные, и количество их бесконечно, тогда звезд больше чем чего бы то ни было.
Попробую ответить не столько (не только) на вопрос, но и на коммент Котика.
Во-первых, не во всякой галактике в центре обязательно чёрная дыра.
Белые карлики состоят из веществ, плотность которых чрезвычайно высока.
В теории звездной эволюции белые карлики рассматриваются, как последняя стадия развития звезд, сравнимых с массой Солнца.
Белый карлик это то, во что превращается, практически, любая стареющая звезда.
Одной из интересной особенностью белых карликов, отличающих их от других звезд является отсутствие у них прямой зависимости между массой и светимостью.
Этого не знает никто! Самые мощные телескопы показывают отдаленные уголки вселенной, за которое мы еще не можем заглянуть. В нашей Вселенной миллиарды галактик! В одной галактике несколько миллиардов звезд. Вот и умножьте бесконечность на миллиард: и сколько получается? Правильно: бесконечность!
Есть термин, означающий свойство вещества отражать свет. Звучит оно как альбедо. Отсюда тела, отражающие свет остроумно названы альберастами.
Сколько песка на Земле? Ученые сказали, что актуальные данные неверны
«Не все пески одинаковы. Однако модели для их оценки и того, как они движутся, в основном опираются на один тип. Это означает, что мы имеем неточную картину происходящего, особенно в прибрежных районах, которые чувствительны к изменению климата», — сообщают авторы работы.
Ученые работали над пониманием новых инженерных моделей, учитывающих различные формы песчинок. Стандартные модели предполагают, что песчинки имеют сферическую форму, что хорошо для песков, состоящих из измельченных кремнеземных и кварцевых пород. Однако карбонатные пески из ракушек, кораллов и скелетов морских животных, как правило, имеют эллиптическую форму, менее плотную и с большим количеством отверстий и краев. Новое исследование приняло это во внимание и обнаружило, что существующие модели недооценивают площадь поверхности карбонатных песков на 35%.
«Это значит, что мы неправильно рассчитываем количество песка. Хотя это оказывает влияние на строительство и производство, это также может иметь большое влияние на управление прибрежными районами, затронутыми изменением климата».
Песок используется во всей промышленности. От стекла в вашем мобильном телефоне до основания для дорог. Песок и гравий являются самыми добываемыми материалами на планете, превосходя ископаемое топливо.
Во многих регионах мира появляются районы с хронической прибрежной эрозией и потерей песка. Именно поэтому, ученые говорят о необходимости создания новой модели подсчета, в которую бы были включены особенности движения карбонатных песков.