樂(lè)天

你在夜晚的沙灘上數(shù)過(guò)星星嗎？星星和沙粒，究竟哪種更多？有人說(shuō)過(guò)，天上的星星比地球上所有沙灘上的沙粒都多，這可能嗎？拿出紙筆，一起用數(shù)學(xué)來(lái)解決這道關(guān)于星星和沙粒數(shù)量的比較題。

星星的數(shù)量

已知：

通過(guò)觀(guān)測(cè)，人類(lèi)已經(jīng)知道銀河系中有大約1000億到4000億恒星，宇宙中有大約1000億到5000億個(gè)星系。

問(wèn)題：

宇宙中大約有多少顆恒星？

解答：

答案將是一個(gè)區(qū)間值。用最少的恒星數(shù)量1000億乘以最少的星系數(shù)量1000億，得出宇宙中最少的恒星顆數(shù)1022（即1的后面有22個(gè)0）。用最多的恒星數(shù)量4000億乘以最多的星系數(shù)量5000億，得出最多的恒星顆數(shù)2×1023（即2的后面有23個(gè)0）。

因此，宇宙中恒星的數(shù)量大約為1022到2×1023顆。

這真是一個(gè)龐大的數(shù)字！那么，整個(gè)地球上的沙粒有多少顆呢？

一顆沙粒由多少原子組成？

原子是組成物質(zhì)的基礎(chǔ)。如果讓1022個(gè)原子緊密地聚成一團(tuán)會(huì)有多大？

原子非常小，而且組成不同物質(zhì)的原子大小不一樣，沙粒的主要成分是二氧化硅分子，其中包括氧原子和硅原子，算下來(lái)，平均一顆沙粒中含有5×1019個(gè)原子，也是一個(gè)非?？捎^(guān)的數(shù)字。

硅原子結(jié)構(gòu)圖，原子由電子、中子和質(zhì)子圍繞原子核組成。

沙粒的數(shù)量

地球沙灘上的沙粒直徑平均大約0.5毫米，20顆沙粒排成一排，就是1厘米長(zhǎng)，這樣算來(lái)，8000顆沙?？梢詳D進(jìn)一個(gè)1立方厘米的容器里。那么，每一個(gè)沙灘的平均容積是多少？地球上的沙灘有多少？小學(xué)數(shù)學(xué)已經(jīng)無(wú)法解決這個(gè)問(wèn)題了，科學(xué)家們的估算數(shù)值也各不相同。根據(jù)數(shù)學(xué)家杰森·馬歇爾博士的估算，全球有700萬(wàn)億立方米的沙灘，而沙粒數(shù)量大約是2.5×1021到1022顆。

終極數(shù)量比較

從這兩組數(shù)字來(lái)看，宇宙中恒星數(shù)量的最低值與地球沙粒數(shù)量的最高值相當(dāng)，而作正常比較的話(huà)，即兩組最低數(shù)值與兩組最高數(shù)值比較，我們可以得出，恒星數(shù)量比地球沙粒數(shù)量多得多，是地球沙粒數(shù)量的4到20倍。但是如果把沙漠中的沙子也加上，又會(huì)得出不一樣的結(jié)果。

你知道嗎？

除了月球、太陽(yáng)系的幾顆行星和幾個(gè)星系之外，其他我們?nèi)庋劭吹降摹靶切恰倍际呛阈恰?/p>