¿Cuántos electrones hay en el universo?

Esta es una estimación bien conocida y reconocida. El artículo de Wikipedia Universo observable cubre esto bien; fíjese especialmente en las secciones bajo los títulos «Masa de materia ordinaria» y «Contenido de materia: número de átomos» para ver cómo se deriva.

En resumen:

1. Modelos cosmológicos, especialmente Lambda CDM-Model refinado a partir de la Métrica FLRW , implica una relación entre la densidad gravitacional media $ \ rho $ y la constante de Hubble observada.

2. La discrepancia entre las curvas de rotación galáctica observadas y teorizadas nos permite estimar qué proporción de la densidad en 1. se hace de materia oscura y ordinaria. Por lo tanto, ahora tenemos una estimación de la «densidad de materia ordinaria» media del universo observable .

3. Varias estimaciones de espectroscopía y otras técnicas astronómicas nos dan un indicio de la abundancia relativa de los elementos en el universo observable .

Por lo tanto, dado un tamaño calculado del universo observable , la densidad media de materia ordinaria derivada de la ley de Hubble y las abundancias relativas extrapoladas, puede obtener el número de átomos. Esto, por supuesto, nos da el número de protones, por lo tanto el número de electrones.

Esta estimación no tiene en cuenta las posibilidades de que los electrones se emparejen con positrones en lugar de protones para producir una carga neta de nada para el Universo.

Es importante tener en cuenta que todo esto se aplica al número en el Universo observable , que bien puede ser mucho (incluso infinitamente ) más pequeño que todo el Universo.

Agregando y muy bien puede ser un subconjunto de La respuesta de @WetSavannaAnimal alias Rod Vance , No es posible calcular el número total de electrones en este universo porque este universo es local (observable) y global aún se desconoce, lo que sugiere c Las leyes de conservación de masa, carga o energía no se aplican en este universo.