¿Cuál sería la masa aproximada del universo físico?

Eso es imposible de decir, porque el universo puede o no ser espacialmente infinito. Sin embargo, podemos adivinar la masa del universo observable .

Hay alrededor de [matemáticas] 10 ^ {11} [/ matemáticas] galaxias en el universo visible, cada una con aproximadamente [matemáticas] 10 ^ {11} [/ matemáticas] estrellas. Si cada estrella tiene la misma masa que nuestro sol (del orden de [matemáticas] 10 ^ {30} [/ matemáticas] kg), entonces la masa total estaría en algún lugar del orden de [matemáticas] 10 ^ {52} [ / matemáticas] kg.

Esto no incluye cosas como los agujeros negros, que pueden ser mucho más masivos que una estrella promedio, pero tales cosas son lo suficientemente raras (y las estrellas son tan numerosas) que la corrección de la masa total probablemente solo sea un pequeño porcentaje, y puede ser descuidado en el orden de las estimaciones de magnitud.

Mucho más importante, hemos dejado de lado la materia oscura. Como resultado, la masa total de la materia oscura en el universo observable excede la masa total de la materia visible aproximadamente por un factor de 10. Teniendo esto en cuenta, la masa total del universo observable (visible + invisible) es más probablemente en algún lugar del orden de [matemáticas] 10 ^ {53} [/ matemáticas] kg.

Nuestro universo visible, dentro de nuestro horizonte de partículas tiene algo del orden de [math] 10 ^ {80} [/ math] nucleones, que corresponde a [math] 10 ^ {56} [/ math] gramos o [math] 10 ^ { 50} [/ matemáticas] kilotones. Nuestro Sol es [matemática] 2 \ cdot 10 ^ {27} [/ matemática] kilotones.

Una estimación rápida es un billón de galaxias con el 10% de nuestra masa que se fusionaron para terminar como 100 mil millones de galaxias con un orden de 100 mil millones de masas solares cada una. La cantidad de materia oscura agrega una incertidumbre de un factor de 5 aproximadamente.

masa = 2 átomos de hidrógeno / metro cúbico * volumen del universo

dónde

volumen del universo = 4 * pi / 3 * R ^ 3

R = 13.58 mil millones de años luz.

Hay una tremenda desviación estándar en este cálculo porque hay una tremenda barra de error en la densidad promedio