Langsung ke konten utama

Berapa Banyak Partikel di Alam Semesta Teramati?

partikel-di-alam-semesta-teramati-astronomi

Ketika sampai pada pertanyaan astronomis, tidak akan jauh lebih besar daripada pertanyaan yang diajukan oleh Numberphile: Berapa banyak partikel di alam semesta? Mengingat sekitar lima triliun atom hidrogen dapat muat hanya di sebuah pentol jarum, dan masing-masing atom hidrogen memiliki empat partikel (satu elektron dan tiga quark dalam proton), kita dapat berasumsi jumlah seluruh partikel di alam semesta adalah, yah, masih di luar pemahaman kita!

Tapi jangan beritahu Tony Padilla dari Universitas Nottingham, seorang profesor fisika yang telah mengembangkan cara untuk memperkirakan jumlah partikel di alam semesta, tidak termasuk foton atau neutrino, karena minimnya massa yang dapat dihitung.



Dalam perhitungannya, Padilla menggunakan data dari teleskop antariksa Planck yang digunakan untuk mengukur radiasi latar belakang mikro kosmik (CMB), atau  cahaya tertua yang dapat kita amati dan telah menempuh perjalanan paling jauh. Oleh karena itu, CMB dapat digunakan sebagai sesuatu yang membatasi alam semesta. Data dari Planck dapat memberi kita perkiraan bagus untuk kepadatan dan radius alam semesta teramati.

Variabel lain yang dibutuhkan adalah fraksi materi yang tersimpan dalam barion, partikel subatomik seperti nukleon atau hyperon, yang memiliki massa setara atau lebih besar daripada proton. (Barion yang paling umum sejauh ini adalah proton dan neutron, jadi Padilla hanya mempertimbangkan mereka berdua dalam contoh ini.) Akhirnya, perhatikan massa proton dan neutron (kira-kira sama), dan kita telah memiliki semua yang dibutuhkan untuk secara tepat memperkirakan berapa banyak partikel yang ada di alam semesta teramati.

Intinya, Padilla mengambil kerapatan total alam semesta, mengalikannya dengan fraksi kerapatan pada barion (proton dan neutron), mengalikan kepadatan itu dengan volume alam semesta untuk mendapatkan massa semua barion, kemudian membagi massa itu dengan massa satu barion untuk mendapatkan jumlah barion di alam semesta. Tapi kita tidak mencari jumlah barion, melainkan mencari jumlah partikelnya.

Setiap barion terdiri dari tiga quark, yaitu partikel yang kita hitung. Terlebih lagi, jumlah total proton akan sama dengan jumlah elektron, partikel lain yang juga kita hitung. Selain itu, kita tahu komposisi alam semesta didominasi oleh hidrogen (75%) dan helium (25%). Dan dalam perhitungan skala ini, sebagian kecil sisa komposisi diabaikan. Dengan menggunakan informasi ini, Padilla menghitung jumlah barion yang terdiri dari neutron, proton, dan elektron. Setelah mengalikan semua proton dan neutron dengan angka tiga (quark), maka kita mendapatkan hasilnya.

Total perhitungan jatuh pada angka 3,28 x 1080. Atau:
328.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.

Jadi, cukup banyak yang belum bisa dimengerti. Namun, mengingat besarnya alam semesta, bahkan jumlah yang tidak dapat dipahami itu belum bisa memenuhi perhitungan sebagian besar total volume. Jika ada 3,28 x 1080 partikel di alam semesta, berarti hanya ada satu partikel untuk per meter kubik. Mayoritas ruang angkasa adalah ruang hampa.

Padilla dalam eksperimennya berpikir satu langkah lebih jauh untuk memperkirakan berapa lama waktu yang dibutuhkan manusia, mengingat tingkat ekspansi populasi saat ini untuk menyerap setiap partikel di alam semesta. Untuk itu, Anda harus menonton video di atas, dan jawabannya mungkin mengejutkan Anda.

 Ditulis oleh: Jay Bennet, www.popularmechanics.com


#terimakasihgoogle
Label:

Komentar

Posting Komentar

Postingan populer dari blog ini

Diameter Bumi

Kredit: NASA, Apollo 17, NSSDC   Para kru misi Apollo 17 mengambil citra Bumi pada bulan Desember 1972 saat menempuh perjalanan dari Bumi dan Bulan. Gurun pasir oranye-merah di Afrika dan Arab Saudi terlihat sangat kontras dengan samudera biru tua dan warna putih dari formasi awan dan salju antartika.   Diameter khatulistiwa Bumi adalah  12.756 kilometer . Lantas bagaimana cara para ilmuwan menghitungnya? Kredit: Clementine,  Naval Research Laboratory .   Pada tahun 200 SM, akurasi perhitungan ukuran Bumi hanya berselisih 1% dengan perhitungan modern. Matematikawan, ahli geografi dan astronom Eratosthenes menerapkan gagasan Aristoteles, jika Bumi berbentuk bulat, posisi bintang-bintang di langit malam hari akan terlihat berbeda bagi para pengamat di lintang yang berbeda.   Eratosthenes mengetahui pada hari pertama musim panas, Matahari melintas tepat di atas Syene, Mesir. Saat siang hari pada hari yang sama, Eratosthenes mengukur perpindahan sudut Matahari dari atas kota Al
Posting Komentar
Baca selengkapnya

Apa Itu Kosmologi? Definisi dan Sejarah

Potret dari sebuah simulasi komputer tentang pembentukan struktur berskala masif di alam semesta, memperlihatkan wilayah seluas 100 juta tahun cahaya beserta gerakan koheren yang dihasilkan dari galaksi yang mengarah ke konsentrasi massa tertinggi di bagian pusat. Kredit: ESO Kosmologi adalah salah satu cabang astronomi yang mempelajari asal mula dan evolusi alam semesta, dari sejak Big Bang hingga saat ini dan masa depan. Menurut NASA, definisi kosmologi adalah “studi ilmiah tentang sifat alam semesta secara keseluruhan dalam skala besar.” Para kosmolog menyatukan konsep-konsep eksotis seperti teori string, materi gelap, energi gelap dan apakah alam semesta itu tunggal ( universe ) atau multisemesta ( multiverse ). Sementara aspek astronomi lainnya berurusan secara individu dengan objek dan fenomena kosmik, kosmologi menjangkau seluruh alam semesta dari lahir sampai mati, dengan banyak misteri di setiap tahapannya. Sejarah Kosmologi dan Astronomi Pemahaman manusia
16 komentar
Baca selengkapnya

Berapa Lama Satu Tahun di Planet-Planet Lain?

Jawaban Singkat Berikut daftar berapa lama waktu yang dibutuhkan oleh setiap planet di tata surya kita untuk menyelesaikan satu kali orbit mengitari Matahari (dalam satuan hari di Bumi): Merkurius: 88 hari Venus: 225 hari Bumi: 365 hari Mars: 687 hari Jupiter: 4.333 hari Saturnus: 10.759 hari Uranus: 30.687 hari Neptunus: 60.190 hari   Satu tahun di Bumi berlalu sekitar 365 hari 6 jam, durasi waktu yang dibutuhkan oleh Bumi untuk menyelesaikan satu kali orbit mengitari Matahari. Pelajari lebih lanjut tentang hal itu di artikel: Apa Itu Tahun Kabisat? Satu tahun diukur dari seberapa lama waktu yang dibutuhkan oleh sebuah planet untuk mengorbit bintang induk. Kredit: NASA/Terry Virts Semua planet di tata surya kita juga mengorbit Matahari. Durasi waktu satu tahun sangat tergantung dengan tempat mereka mengorbit. Planet yang mengorbit Matahari dari jarak yang lebih dekat daripada Bumi, lama satu tahunnya lebih pendek daripada Bumi. Sebaliknya planet yang
Posting Komentar
Baca selengkapnya