地球上沙子的数量与宇宙中恒星的数量,哪个更多?

发布时间: 2019-12-02 02:50:53 来源: 科学书屋 栏目: 科技新闻 点击: 356

答案是恒星更多。我们来计算一下就知道了:关于地球上沙粒总数的估计地球土地总面积= 148,940,000 平方公里

答案是恒星更多。我们来计算一下就知道了:

关于地球上沙粒总数的估计

地球土地总面积= 148,940,000 平方公里

148,940,000 X(1000/1)^ 2 = 1.4894x10 ^ 14平方米

取沙层覆盖平均深度为6米:

1.4894 x 10 ^ 14 x(6)= 8.9364x10 ^ 14

取砂粒的体积= 1mm3 x (1米/ 1000毫米)^ 3 = 10 ^ -9立方米

地球陆地表面6米深以内的全部沙粒总数为

8.9364x14 / 10 ^ -9 =8.9364X10 ^ 23 颗

上面是以所有陆地面积来计算的,而且平均按6米深来计算沙层覆盖深度。这可能高估某些覆盖着裸露岩石的地区沙粒的总数的情况。我们也不能把卵石、小石子等大颗粒算成沙粒对吧。

在网上搜了下,网上有关地球上所有沙滩沙漠的沙粒的数量估计为:7.5 x 10^18粒沙子。但具体怎么算出来的不大清楚。

地球上沙子的数量与宇宙中恒星的数量,哪个更多?

上图:不同粒度的颗粒的称谓不同,比较粗的那种才叫沙。最细的就叫黏土了。粒度的标准选取不同,那么计算差异也很大。

但这些估算偏差范围太大了,计算方法,取值的偏差都会带来巨大的差异。

但我们可以做一个上限的估计,即如果地球全部都是沙子最多可能有多少颗沙子,这样有助于我们了解这个问题的极限情况。我们从估算一颗沙子的质量开始,用地球的全部质量除以沙子的质量,即可得到把地球完全变成沙子会得到的沙粒的总数。

一粒沙子的质量沙是一种由各种类型岩石分解产生的沉积物。一旦与原始烃源岩分开,就会被风、水甚至冰侵蚀和运输。沙子经常作为沙丘落在湖泊或河流的沉积物上,或者最终到达海洋的深处,在那里它可能会硬化成沉积岩。砂的大小,颜色和成分各不相同。根据《世界图书百科全书》“科学家们将沙子定义为直径为1/400英寸(0.06毫米)到1/12英寸(2.1毫米)的颗粒。”,计算出来沙子的质量大约为:0.67-23毫克。

计算方法如下:

由于砂的粒度可以变化,因此单个砂粒的质量可以根据其尺寸和组成而变化。使用直径范围,通过使用球体积的公式获得砂粒的体积= 4 /3π·半径^3。

因为我们知道石英的密度,使用密度公式:密度=质量/体积

我们可以获得两种直径范围内的单粒沙子的质量。

直径=0.060毫米,体积=2.51×10^-10立方米,质量=6.66×10^-4 克= 0.67毫克

直径=2.10毫米,体积=8.80×10 -9 立方米,质量=23.3×10^-2 克→23毫克

地球上沙子的数量与宇宙中恒星的数量,哪个更多?

上图:砂石尺寸划分表

我们就取较小的0.67毫克这个值吧,也就是说沙粒非常细。

地球如果完全由沙子构成,总共有多少颗沙子?

地球质量为5.97237×10^24千克(乘以24个零)=5.97237×10^27克

一颗沙子0.67毫克,就是0.67×10^-3克

所以地球的质量,包括海洋所有生物内部的气体在内完全变成沙子大约是8.9139850746268656716417910447761×10^30颗沙子。

但显然,地球上的沙子远没有这么多。这里估算出来的是绝对最大极值。

宇宙中有多少颗恒星呢?

2016年10月,“科学”杂志上的一篇文章(基于哈勃太空望远镜的深场图像)表明,在可观测的宇宙中有大约2万亿个星系(2x10^12),或者比先前提出的星系大约多10倍。英国诺丁汉大学天体物理学教授克里斯托弗·康塞利斯(Christopher Conselice)认为,星系中平均有大约1亿颗恒星。

据估计,银河系的恒星质量为1000亿个“太阳质量”,或者是太阳质量的1000亿倍(1x10^11),因为太阳质量比较接近我们银河系内的恒星的平均质量,按此计算,那么银河系中平均大约就有1000亿颗恒星。然而,这取决于恒星的尺寸,其实有大量的恒星都比太阳小。而根据其他一些资料估计表明,银河系可能拥有2000亿颗星或更多的恒星(1x10^11)。

有学者粗略的估计宇宙中有10万亿个星系,乘以银河系估计的1000亿颗恒星,粗略计算宇宙中大概有:1,000,000,000,000,000,000,000,000颗恒星,1后面24个零的。而其他学者则认为这个数字可能是一个严重的低估,因为更详细的宇宙观测将显示更多的星系。宇宙的星系数量远不止10万亿个,而每个星系的恒星数量也远不止1000亿颗。

地球上沙子的数量与宇宙中恒星的数量,哪个更多?

上图:该图片概述了于2018年4月25日发布的第二次盖亚数据发布的内容。包含近17亿颗恒星的信息。包括很多恒星在天空中的位置和亮度,它们的颜色,表面温度和速度的数据。仅仅是人类的太空观测站短短几年就可以搜集17亿颗恒星的数据。宇宙真的是太浩瀚了。

盖亚号是欧洲航天局(ESA)的一个空间观测站,于2013年发射,预计将运行至2022年。该航天器专为天体测量而设计:以前所未有的精度测量恒星的位置,距离和运动等。

结论

从前面用全陆地面积估算和网上搜索到的计算结果来看,地球上的沙粒是远远没有宇宙中恒星数量多的。而且就算地球的所有质量都变成极细的沙粒,最多也只不过比我们在这里估算的宇宙中的总恒星数多出6个数量级(6个0)。而实际上我们在这里估算的也仅仅是可见宇宙的恒星数量,不可见的宇宙部分到底还有多少恒星,天知道呢。所以我们大体可以得出结论,地球上沙粒的数量基本上没有可能比宇宙中恒星的数量多。

本文标题: 地球上沙子的数量与宇宙中恒星的数量,哪个更多?
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