作业帮宇宙大爆炸的威力大概有多大?
来源：学生作业帮 编辑：作业帮 分类：物理作业 时间：2024/11/06 09:40:37
宇宙大爆炸的威力大概有多大?
宇宙大爆炸的威力大概相当于多少吨TNT炸药?
宇宙大爆炸的威力大概相当于多少吨TNT炸药?
大致可以这样来估算：
1）新近的天文观测表明宇宙的时空是很接近平直的,这样,宇宙的平均密度就是临界密度ρ0=0.9e-26(kg/m^3)（e后的数表示10的多少次方,^后的数表示指数.临界密度参见http://baike.baidu.com/view/26204.htm）,而宇宙的体积近似可按球的体积来算.宇宙的年龄是137亿年,相应的宇宙半径就是137亿光年,而宇宙的体积V≈4r^3=4*(137e8*365*24*3600*3e8)^3≈9e78(m^3).于是,宇宙的总质量M=ρ0*V≈8e52(kg).
2）质子的质量用能量单位来表示是将近1000MeV（MeV即百万电子伏特）,核能级在1MeV的数量级,所以核反应（包括聚变、裂变、衰变等）释放出来的可以利用的核能与没有释放出来的静能之比大约就是1比1000.化学反应涉及原子中的电子,电子能级在1eV,所以相同质量的前提下,核反应能释放的能量是化学反应的大约一百万倍,所以,化学反应能释放出来的能量是参与化学反应的物质的总质量的大约十亿分之一（1e-9）.
3）宇宙大爆炸时全部质量都是以可以做功的能量的形式表现出来,所以,8e52(kg)的宇宙总质量所对应的能量是8e52*1e9=8e61(kg)=8e58(t)——八百亿亿亿亿亿亿亿吨的TNT爆炸的当量.
1）新近的天文观测表明宇宙的时空是很接近平直的,这样,宇宙的平均密度就是临界密度ρ0=0.9e-26(kg/m^3)（e后的数表示10的多少次方,^后的数表示指数.临界密度参见http://baike.baidu.com/view/26204.htm）,而宇宙的体积近似可按球的体积来算.宇宙的年龄是137亿年,相应的宇宙半径就是137亿光年,而宇宙的体积V≈4r^3=4*(137e8*365*24*3600*3e8)^3≈9e78(m^3).于是,宇宙的总质量M=ρ0*V≈8e52(kg).
2）质子的质量用能量单位来表示是将近1000MeV（MeV即百万电子伏特）,核能级在1MeV的数量级,所以核反应（包括聚变、裂变、衰变等）释放出来的可以利用的核能与没有释放出来的静能之比大约就是1比1000.化学反应涉及原子中的电子,电子能级在1eV,所以相同质量的前提下,核反应能释放的能量是化学反应的大约一百万倍,所以,化学反应能释放出来的能量是参与化学反应的物质的总质量的大约十亿分之一（1e-9）.
3）宇宙大爆炸时全部质量都是以可以做功的能量的形式表现出来,所以,8e52(kg)的宇宙总质量所对应的能量是8e52*1e9=8e61(kg)=8e58(t)——八百亿亿亿亿亿亿亿吨的TNT爆炸的当量.