地球一共有多少原子?
佛经里边用恒河沙数来比喻多到数不清,所谓恒河沙数指的是如果把恒河两边的每一粒沙子看作一条恒河,那么所有这些恒河的沙子的数量被称为“恒河沙数”,那么问题来了,地球所有的物质加在一起的原子数与之相比哪个多呢?
地球是一个宏观的体系,而原子是组成物质的微观单元,因此在讨论地球有多少原子之前,我们需要先弄清楚如何建立宏观物质与微观原子组成的联系。
这个联系在物理学上用阿伏伽德罗常数来表示。它的定义是一个比值,是一个样本中所含的基本单元数,一般指0.012kg¹²C所含的原子数。目前这个数的数值约为6.022×10²³。弄清了如何描述微观原子与宏观体系的联系,我们就可以用估算的方式大致给出地球原子数目的范围。
首先,目前公认的地球的质量是5.965×10²⁴kg,假设地球全是由最轻的氢元素组成(这样的假设显然是不合理,但可以帮助我们估算出地球原子数目的上限),而氢原子的质量1.660×10⁻²⁷ kg,那么按照阿伏伽德罗常数的思想,地球总共的原子数应该是5.965×10²⁴kg÷(1.660×10⁻²⁷ kg)=3.593×10⁵¹个,同理,假设地球全部是由目前已知的最重元素,118号Oganesson元素,中文为原谅我的输入法还没这个字23333。
。。。。。。。Oganesson元素的质量约为4.880×10⁻²⁵ kg,那么,地球的总原子个数为1.222×10⁴⁹.由此我们可以看出,地球的原子总数应该在10的50次方个这个量级上,展开写就是:100000000000000000000000000000000000000000000000000(这不是分割线。。。)个原子。
这是一个十分庞大的数字,庞大到如果一个人1秒数一百个原子,那么他也需要大约3亿亿亿亿亿(没错五个亿)年才数完,要知道宇宙的年龄也不过137亿年。