Фанатичним математикам, що обожнює підраховувати все на світі, давно хотілося дізнатися відповідь на фундаментальне питання: скільки всього частинок у Всесвіті? З огляду на, що приблизно 5 трильйонів атомів водню можуть поміститися на одній лише голівці шпильки, при цьому кожен з них складається з 4 елементарних частинок (1 електрон і 3 кварка в протоні), можна з упевненістю припустити, що число часток в спостережуваному Всесвіті знаходиться за межею людського уявлення.
Як би там не було, професор фізики Тоні Падилла з Нотінгемського університету розробив спосіб оцінки загальної кількості частинок у Всесвіті, не беручи до уваги фотони або нейтрино, оскільки у них відсутня (вірніше, практично відсутня) маса:
Для своїх розрахунків вчений використовував дані, отримані за допомогою телескопа Планка, які використовувалися для вимірювання реліктового випромінювання, що є найстарішим з видимого світлового випромінювання у Всесвіті і, таким чином, формує подобу її межі. Завдяки телескопу, вчені змогли оцінити щільність і радіус видимого Всесвіту.
Інша необхідна змінна - це частка речовини, що міститься в баріонів. Ці частинки складаються з трьох кварків, і найбільш відомими баріонами на сьогоднішній день є протони і нейтрони, а тому в своєму прикладі Падилла розглядає саме їх. Нарешті, для розрахунку необхідно знання мас протона і нейтрона (які приблизно збігаються один з одним), після чого можна приступати до обчислень.
Що робить фізик? Він бере щільність видимого Всесвіту, примножує її на частку щільності одних лише баріонів, а потім множить результат на обсяг Всесвіту. Отриману в результаті масу всіх баріонів у Всесвіті він ділить на масу одного баріону і отримує загальна кількість баріонів. Але баріони нам не цікаві, наша мета - елементарні частинки.
Відомо, що кожен баріон складається з трьох кварків - якраз вони-то нам і потрібні. Більш того, загальне число протонів (як всі ми знаємо зі шкільного курсу хімії) дорівнює загальній кількості електронів, які теж є елементарними частинками. Крім цього, астрономи встановили, що 75% речовини у Всесвіті представлено воднем, а решта 25% - гелієм, іншими ж елементами при розрахунках такого масштабу можна знехтувати. Падилла обчислює кількість нейтронів, протонів і електронів, після чого примножує дві перші позиції на три - і у нас нарешті є підсумковий результат.
3.28х10 80. Більше трьох вігінтілліонов.
Найцікавіше, що, з урахуванням масштабу Всесвіту, ці частинки не заповнюють навіть більшу частину від її загального обсягу. В результаті, на один кубометр Всесвіту припадає лише одна (!) Елементарна частинка.