La respuesta a la pregunta depende del significado del universo. El modelo cosmológico estándar es que el universo es infinito. La única forma en que el universo podría ser finito si tiene una curvatura positiva constante, pero la medición actual de la curvatura implica que el universo es plano y, por lo tanto, infinito.
Sin embargo, el universo observable es finito. El universo observable es la parte del universo que podemos ver, y dado que el universo tiene solo 13.7 mil millones de años, solo podemos ver fotones que nos alcanzan en menos de 13.7 mil millones de años. Por lo tanto, el universo observable se define como solo las partes del universo que están dentro de 13.7 mil millones de años luz de nosotros.
La respuesta comúnmente aceptada para el número de partículas en el universo observable es [matemáticas] 10 ^ {80} [/ matemáticas]. Este número incluiría el total del número de protones, neutrones, neutrinos y electrones.
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Ahora, la mayoría de los fotones en nuestro universo son los fotones de la radiación cósmica de fondo de microondas y se estima que hay fotones [matemáticos] 10 ^ {9} [/ matemáticos] para cada partícula en el universo, de modo que eso haría [matemática] 10 ^ {89} [/ math] fotones en el universo.
Hasta que sepamos qué es la partícula de materia oscura, no podemos hacer una estimación precisa del número de partículas de materia oscura. Sabemos que la masa total de la materia oscura es aproximadamente 6 veces la masa de las partículas en el universo. Actualmente, el candidato teórico favorito para la partícula de materia oscura es el WIMP, la partícula masiva que interactúa débilmente. Se supone que estas partículas son mucho más pesadas (x100?) Que un protón, por lo que si esta es la partícula de materia oscura, entonces no aumentaría significativamente el número de partículas en el universo. Por otro lado, si la partícula de materia oscura es el axión, puede ser 1/1000 de la masa de un protón (o menos), por lo que podría aumentar el recuento de partículas en varias potencias de 10.
Sabemos aún menos acerca de la energía oscura en el universo, pero la estimación principal es que es “solo” una pequeña densidad de energía de vacío constante. Si la energía oscura es solo energía de vacío, eso no aumentaría el recuento de partículas para el universo.