¿Cuál será el área de superficie del universo si todas las partículas, como electrones, quarks, etc., ocupan un área de planck unitario?

No está claro qué es la pregunta. Se me ocurren dos formas diferentes de interpretar la pregunta:

# 1: Supongamos que la pregunta nos pide que imaginemos una esfera que tiene un volumen igual al número total de quarks más electrones en el universo observable multiplicado por un volumen de Planck.
El número total de partículas en el universo observable es aproximadamente [matemática] 10 ^ {80} [/ matemática]. Si suponemos que cada partícula es un átomo de hidrógeno y que, por lo tanto, tiene un electrón y tres quarks (ignorando los gluones), el volumen de esa esfera sería:

4 * 10 ^ 80 * (longitud de Planck) ^ 3 [matemática] = 1.7 \ veces 10 ^ {- 24} m ^ 3 [/ matemática]

¡Entonces es una esfera muy pequeña! El radio de esa esfera sería:

((4 * 4 * 10 ^ 80 * (longitud de Planck) ^ 3) / (3 * \ pi)) ^ 1/3 [matemáticas] = 8.9 \ veces 10 ^ {- 9} m [/ matemáticas]

que es aproximadamente 170 veces el radio de un átomo de hidrógeno! Por lo tanto, el área de esa esfera sería:

[matemáticas] = 1.0 \ veces 10 ^ {- 15} m ^ 2 [/ matemáticas]

# 2: Suponga que la pregunta es sobre el área total de un volumen de Planck individual multiplicado por el número de quarks más electrones en el universo observable.

En este caso la respuesta sería:

4 * 10 ^ 80 * 4 * \ pi * ((4 * (longitud de Planck) ^ 3) / (3 * \ pi)) ^ (2/3) [matemáticas] = 7.4 \ veces 10 ^ {11} m ^ 2 [/ matemáticas]

que es bastante más grande, de hecho, ¡es aproximadamente 1,4 veces el área de Francia!

Un agujero negro es un objeto 3D que tiene límites. Puede medir el área de superficie de un agujero negro y obtener un número específico.

El universo es una región D infinita (3 + 1) del espacio-tiempo que no tiene límites. No se puede medir un área de superficie para el universo.

A los no físicos les gusta usar los agujeros negros como modelo para el universo. Es como usar una naranja como modelo para la atmósfera de la Tierra. Sí, puedes encontrar algunos rasgos en común, pero no es un modelo cercano y realmente no aprendes nada del intento.

Soy un aficionado total, pero creo que leí recientemente que hay 10 ^ 80 partículas en el universo observable (UO). (Acabo de notar que los doctores responden que usa 4 * 10 ^ 80 suponiendo que las partículas son átomos de hidrógeno). Entonces eso daría un área de superficie de aproximadamente 4 * 10 ^ 80 * (4 * 10 ^ -35) ^ 2 metros cuadrados.

Eso es 64 * 10 ^ 10 metros cuadrados,

o 640, 000,000,000 metros cuadrados,

o 640, 000 km cuadrados. Dada la superficie de una esfera es 4 * pi * r * r, su radio sería de aproximadamente 226 km.

Aunque probablemente estoy equivocado. Si no, me hace preguntarme cómo el universo podría haber sido más pequeño.

Ya sea a) la cantidad total de información en la unidad organizativa debe haber aumentado desde el BB o b) nunca fue inferior a 452 km de ancho o c) la información estaba de alguna manera empaquetada más densa que 1 bit por unidad de área de Planck. Sin embargo, nadie ha respondido a mi pregunta sobre esto … solo porque el universo es ilimitado no me impide considerar la OU como limitada, ¿verdad? Tal vez debería, ojalá lo supiera. Buena suerte con tu búsqueda..