04 agosto, 2010

¿Cuántos átomos hay en el Universo?

¿Cuántos átomos hay en el Universo?: "
El número de átomos total en el universo se puede considerar como un número finito (pese a su gran tamaño) y en cierto modo constante. Es cierto que no podemos considerarlo constante al 100%, ya que las reacciones de fusión y fisión hacen variar este número contínuamente, pero para facilitar los cálculos, vamos a suponer que la magnitud de átomos en el universo no varía.


I: Un átomo

Para comenzar, lo mejor sería intentar hacerse a la idea de la cantidad de átomos que existen en cosas que tenemos a nuestro alcance, y para ello lo primero sería introducir el número de Avogadro. Este número define la cantidad de moléculas que existe en un mol. Este número es constante (6,022×10^23), y la masa de un mol es un número conocido para cada sustancia. Por ejemplo, para el caso del agua (una molécula de tres átomos) un mol pesa 18g, por lo que sabemos que en 18g de agua tendremos aproximadamente 1,8×10^24 átomos, por lo que en un litro de agua tendremos 10^26 átomos.

Siguiendo este desarrollo y teniendo en cuenta que el cuerpo humano está formado fundamentalmente por agua, ondasolitaria ya nos mostró hace unos meses en su blog que la cantidad de átomos existentes en el cuerpo humano está en torno a los 10^28, lo que ya es un número de considerable tamaño.

Aunque este número se queda en nada cuando calculamos el número de átomos existente en la Tierra. Teniendo en cuenta que la masa de la Tierra es de 5.98*10^27 y que la masa media de un mol en la Tierra es de 40g, se puede calcular que la Tierra tiene en torno a 10^50 átomos.


II: La Tierra

Este número, se queda insignificante cuando lo comparamos con la cantidad de átomos que tiene una estrella de media en el universo. Una estrella media pesa en torno a 2×10^33 gramos, y teniendo en cuenta que una estrella está fundamentalmente compuesta de átomos de hidrógeno, tenemos que la cantidad de átomos en una estrella es de 10^57.

Una galaxia típica, tiene en torno a 4×10^11 estrellas, y se cree que el número de galaxias de nuestro universo es de 8×10^10, por lo que juntando todos estos datos estimados, nos queda que en el universo hay en torno a 4×10^79 átomos de hidrógeno.

Otra forma posible de calcular la cantidad de átomos existente en el universo es teniendo en cuenta el volumen del universo, volumen de Hubble, y la densidad estimada del mismo, resultando un valor estimado de 1,7×10^77 átomos, tal y como se relata en este estudio.

Por lo tanto, con dos cálculos hechos sobre la cantidad de átomos existente en el universo, podemos afirmar que el número estará entre una magnitud de 10^77 y 10^80.


III: El Universo

Fuentes y más información:

- How many atoms are there in our universe?

- How many atoms make up the universe?

- How much does the universe weigh?

- Matemáticas, átomos, pelos y mocos

- How many atoms are there in the world?

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