Het schatten van de ruimte die nodig is om elk deeltje van het universum in één hoekje te proppen is een leuk gedachte-experiment dat benadrukt hoe leeg de kosmos werkelijk is. Hoewel de exacte cijfers onzeker zijn, kunnen we tot een redelijk cijfer komen door drie goed onderbouwde aannames te doen.

Aanname 1 – Grootte van het heelal: Voor deze oefening behandelen we het waarneembare heelal als een kubus van 30 miljard lichtjaar aan elke kant. Dat levert een totaalvolume op van ongeveer 2,7×10 ³¹ kubieke lichtjaren.

Aanname 2 – Totale massa: Volgens de huidige kosmologische schattingen bedraagt de massa van het waarneembare heelal ongeveer 1,6×10 ⁶⁰  kg. Zie NASA's NASA-pagina en het artikel “Extension, Age and Mass of the Universe” voor de verschillende methoden die zijn gebruikt om dit cijfer af te leiden.

Aanname 3 – Einddichtheid: Als we op de een of andere manier zouden kunnen voorkomen dat de materie ineenstort in een zwart gat, zouden we de materie kunnen verspreiden met dezelfde gemiddelde dichtheid als de zon. De gemiddelde dichtheid van de zon is grofweg 1.410 kg/m ³ (ter vergelijking:water is 1000 kg/m ³ ).

Berekend volume van alle materie

Als je de totale massa deelt door de dichtheid van de zon, krijg je een volume van ongeveer 1,1×10 ⁵⁷  m ³ voor alle materie in het universum.

Omdat één kubieke lichtjaar grofweg 1×10 ⁴⁸ bevat  m ³ , komt dit volume neer op ongeveer 1,1×10 ⁹ kubieke lichtjaren. Door dat in een kubus te stoppen, ontstaat een zijdelengte van ongeveer 1000 lichtjaar.

Met andere woorden:als alle kosmische materie in één hoek zou worden samengeperst, zou deze een kubus van slechts duizend lichtjaar in doorsnede beslaan – een oneindig klein deel van het totale volume van het universum. In feite slechts ongeveer 4,2×10 ^–18  % van het waarneembare heelal zou überhaupt enige materie bevatten.

Veelgestelde vragen

Wat houdt 'materie' in?

In deze context verwijst materie naar alle baryonische en niet-baryonische deeltjes waaruit de zichtbare en donkere componenten van het universum bestaan – alles van protonen en neutronen tot donkere materie en straling.

Verder lezen

Ontdek meer over de omvang, massa en dichtheid van het universum op de website van NASA en natuurkundige bronnen zoals Magnitudes of Physics .