Да ли би све звезде познатог свемира могле да се нагурају у Млечни пут?
Драшко Драговић
Ово је једно од оних питања о којима неки воле да разбијају главу, типа „колико анђела може да стане на врх игле” и слично. Признајем, и ја сам био у тој фази али сам је превазишао, највише причајући са оцем, а касније читањем научнофантастичних књига, а још касније и озбиљније литературе. Зато повремено напишем понешто и на те теме.
Према тренутној високопрецизној и „одговорној процени наше владе”, постоји цирка 2 трилиона галаксија у тзв. видљивом космосу (једном би требало да напишем шта ја подразумевам под тим изразом), свака са просеком од око 500 милијарди звезда. То даје један трилион трилиона звезда, или 1 иза кога следе 24 нуле (1024).
Неки астрономи процењују да просечна звезда у универзуму има запремину од милијарду милијарди кубних километара (1018), што је нешто мање од нашег Сунца. Ако помножимо овај са претходним бројем, добићемо количину звездане материје у видљивом космосу. То даје 1042 кубних километара. Да би смо пронашли полупречник лопте те запремине, употребићу формулу из гимназије V = 4/3 × π × R3, и добићу 6,2 × 1013 километара. Пречник је, ко би рекао, двоструко већи од полупречника, дакле 12,4 × 1013 километара.
Моји пријатељи са Сиријуса B ми јављају са светлосна година има 9,46 × 1012 километара, тако да би сфера пуна звездане материје имала пречник од 13,12 светлосних година. Млечни пут је пречника 100.000 светлосних година, или 7.620 пута већи од пречника те хипотетичке сфере звездане материје. Дакле, тачно је, све звезде у видљивом космосу би могле да стану у Млечни пут. Лако.
Наравно, ово је прост мисаони експеримент, мождана гимнастика која потпуно занемарује огромне гравитационе ефекте који би се догодили да се таква концентрација материје икада догоди.
Додатак 1:
Kад би смо свих тих 1024 звезда равномерно распршили по запремини Млечног пута (рецимо 3,5 × 1052 кубних километара), просечна удаљеност између звезда би износила 3,3 милијарде километара, мало више од удаљености планете Урана од Сунца. Ха! Занимљиво.
Додатак 2:
Та хипотетичка сфера звездане твари има запремину од 1042 кубних километара. Али такође можемо да израчунамо запремину самог видљивог космоса, који само сад и за ову прилику износи 1072 кубних километара*. Између те две запремине постоји диспропорција од 1030. Другим речима, празан простор је 1 милион трилиона трилиона пута већи од запремине светлеће материје која је у њему разбацана.
Да бисмо добили осећај такве диспропорције, да кажем: то је као да упоређујемо зрно песка од 1 милиметра са планетом Земљом, чија је запремина, рецимо, око 1030 кубних милиметара. Дакле, да је видљиви космос празна сфера величине Земље, сва материја у њему би износила зрно песка величине 1 милиметра.
Чак и да постоји хиљаду пута већа запремина светлеће материје, однос би био запремина Земље наспрам коцке шећера. (Kоцка шећера странице 10 милиметара има запремину 1.000 кубних милиметара). Ха! И ово је занимљиво.
Додатак 3:
Радна процена која је горе коришћена за број галаксија (2 трилиона) и број звезда у свакој галаксији (500 милијарди) прилично је висока[1]. Нижа процена се креће око једног трилиона галаксија са око 150 милијарди звезда у свакој. То би дало 1,5 × 1023 звезде у видљивом космосу. (How many stars are there?) Множењем тога са 1018 кубних километара, колико износи запремина просечне звезде, добије се 1,5 × 1041 кубних километаразвезданог материјала. Овај број је заправо пре у складу са данас процењеном масом свјетлеће материје видљивог космоса, 1,5 × 1053 килограма, обзиром на просечну масу сваке звезде од 1030 килограма (пола масе нашег Сунца). (Mass of observable universe).
Ако би то био случај, тада би зрно песка од 1 милиметра поменуто у аналогији у додатку 2 било још мање, око 660 микрона у пречнику, или тек нешто веће од зрна кухињске соли…
Мали Перица размишља…
Ова огромна диспропорција између запремине универзума и звезданог материјала (познатог као светлећа материја) готово присиљава нас нефизичаре да макар на први поглед размотримо идеју да космос заправо није толико застрашујуће празан и тих као што би то конвенционална мудрост третирала (Блез Паскал око 1660: „Ужасава ме вечна тишина ових бескрајних простора”). Ако није празан, шта је онда?
Тренутна квантна механика постулира да би простор заправо могао да кипти од енергије и субатомских честица које лете у постојање и нестају за краће од Планковог времена, те су стога неприметне (за нас), сем њихових ефеката (нпр. Casimirov efekat и можда tamna energija).
Nothingness of Space Could Illuminate the Theory of Everything
Taking the Measure of Nothing in the Universe
*Наш видљиви космос је концептуална сфера полупречника 46,5 милијарди светлосних година, са средиштем на Земљи. У светлосној години има 9,46 трилиона километара. Формула за запремину лопте (хвала Архимеде!) је V = 4/3 × π × R3.
[1] У космичком делу наше „Велике енциклопедије”, писаној много година раније када сам био млад и зелен, написао сам да у нашој галаксији има 200-400 милијарди звезда, а да отприлике толико постоји и галаксија. Тадашње процене Земљана су биле такве…
(Извор Астрономски магазин)
