Estimar o espaço necessário para amontoar cada partícula do universo em um único canto é um divertido experimento mental que destaca o quão vazio o cosmos realmente é. Embora os números exatos sejam incertos, podemos chegar a um número razoável fazendo três suposições bem justificadas.
Suposição 1 – Tamanho do Universo: Para este exercício tratamos o universo observável como um cubo com 30 mil milhões de anos-luz de cada lado. Isso dá um volume total de aproximadamente 2,7×10
31
anos-luz cúbicos.
Suposição 2 – Massa Total: As estimativas cosmológicas atuais colocam a massa do universo observável em cerca de 1,6×10
60
kg. Consulte a
página da NASA
e o artigo “Extensão, Idade e Massa do Universo” para os vários métodos usados para derivar esta figura.
Suposição 3 – Densidade Final: Se pudéssemos de alguma forma evitar que a matéria colapsasse num buraco negro, poderíamos espalhá-la com a mesma densidade média do Sol. A densidade média do Sol é de aproximadamente 1.410kg/m
3
(para efeito de comparação, a água equivale a 1.000 kg/m
3
).
Volume calculado de toda a matéria
Dividir a massa total pela densidade do Sol dá um volume de cerca de 1,1×10
57
m
3
para toda a matéria do universo.
Como um ano-luz cúbico contém aproximadamente 1×10
48
m
3
, esse volume se traduz em cerca de 1,1×10
9
anos-luz cúbicos. Empacotá-lo em um cubo resulta em um comprimento lateral de aproximadamente 1.000 anos-luz.
Por outras palavras, se toda a matéria cósmica fosse condensada num único canto, ocuparia um cubo com apenas mil anos-luz de diâmetro – uma fracção infinitesimal do volume total do Universo. Na verdade, apenas cerca de 4,2×10
–18
% do universo observável conteria qualquer matéria.
Perguntas frequentes
O que “matéria” inclui?
Neste contexto, matéria refere-se a todas as partículas bariónicas e não bariónicas que constituem os componentes visíveis e escuros do universo – tudo, desde protões e neutrões até matéria escura e radiação.
Leitura adicional
Explore mais sobre o tamanho, massa e densidade do universo no
website
da NASA e recursos de física, como
Magnitudes of Physics
.
