正文 第9節 文 / 艾薩克·阿西莫夫

    實際上，這個問題不可能有肯定的答案，這首先是因為沒有人能確切地知道宇宙有多大。但是，我們可以作一些假設。

    有人曾作過一個估計，認為在我們這個宇宙中大約有１００，０００，０００，０００（亦即１０11）個星系。這些星系，平均來說，每一個的質量都比太陽的質量大１００，０００，０００，０００（亦即１０11）倍。

    這就等於說，宇宙間物質總量等於太陽質量的１０11×１０11（亦即１０22）倍。換句話說，宇宙間的全部物質足夠形成１０，０００，０００，０００，０００，０００，０００，０００（亦即１０22）個太陽。

    太陽的質量是２×１０33克。這就等於說，宇宙間的全部物質的質量是１０22×２×１０33（或者說２×１０55）克。這個數字可以寫為２０，０００，０００，０００，０００，０００，０００，０００，０００，０００，０００，０００，０００，０００，０００，０００，０００，０００，０００克。

    現在讓我們再從另一個方面來看一看。宇宙的質量幾乎完全集中在它所含有的核子中（核子是組成原子核的主要粒子）。核子是很小很小的東西，需要有６×１０23個核子才能構成一克物質。

    既然需要有６×１０23個核子才能構成一克物質，既然宇宙中含有２×１０55克物質，那麼宇宙間總共就應該有６×１０23×２×１０55（或者說１２×１０78個核子。為方便起見，可以把這個數字寫為１．２×１０79。

    天文學家認為，宇宙間有９０％的原子是氫，９％的原子是氦，其餘１％則是各種更為複雜的元素。就是說，在含有１００個原子的一個典型樣本中應當含有９０個氫原子，９個氦原子和１個別的原子（比方說一個氧原子）。我們知道，每個氫原子的原子核有一個核子，即質子。每個氦原子核含有４個核子，即２個質子和２個中子。每個氧原子核含有１６個核子，即８個質子和８個中子。

    因此，這１００個原子總共應當含有１４２個核子，亦即１１６個質子和２６個中子。

    這兩類核子有一個區別。中子不帶電荷，因此不必去考慮同它相伴隨的粒子（電子）。質子帶正電荷，因此，既然整個宇宙被認為是電中性的，所以只要有一個質子存在，就應該有一個電子（帶有一個負電荷）和它同時存在。

    這樣，每有１４２個核子，就應該有１１６個電子（以便和１１６個質子相平衡）。為了保持這一比例，宇宙間的１．２×１０79個核子就應該伴隨有１×１０79個電子。把這些核子和電子加在一起，我們就得出宇宙間全部物質所含粒子總數應為２．２×１０79。我們可以把這個數字寫為２２，０００，０００，０００，０００，０００，０００，０００，０００，０００，０００，０００，０００，０００，０００，０００，０００，０００，０００，０００，０００，０００，０００，０００，０００，０００，０００。

    如果宇宙是由一半物質和一半反物質組成，那麼，這些粒子中就應當有一半是反核子和正電子。但是，這並不影響總數。

    宇宙間大量存在的另一些粒子是光子、中微子，也許有引力子，但它們都是沒有質量的粒子，所以沒有把它們計算在內。因此，總的說來，我們這個宇宙共有２２×１０78個粒子。它們構成了一個相當大的宇宙。