Hur många elektroner finns det i universum?

Detta är en välkänd och kunnig uppskattning. Wikipedia-artikeln Observable Universe täcker detta väl; titta särskilt på avsnitten under rubrikerna ”Massa av vanlig materia” och ”Materieinnehåll – antal atomer” för hur det härleds.

Sammanfattningsvis:

1. Kosmologiska modeller, särskilt Lambda CDM-modell förfinad från FLRW-metrisk , antyder ett samband mellan genomsnittlig gravitationstäthet $ \ rho $ och den observerade Hubble-konstanten.

2. Avvikelsen mellan observerade och teoretiserade Galaktiska rotationskurvor låt oss uppskatta vilken andel av densiteten i 1. som görs upp av mörk och vanlig materia. Därför har vi nu en uppskattning av medelvärdet för ”vanlig materia-densitet” för observerbart universum.

3. Olika uppskattningar från spektroskopi och andra astronomiska tekniker ger oss en aning om de relativa överflödet av elementen i observerbara universum .

Med tanke på en beräknad storlek på det observerbara universum , den genomsnittliga vanliga materialtätheten härledd från Hubbles lag och extrapolerade relativa överflöd, kan få antalet atomer. Detta ger oss naturligtvis antalet protoner, därför antalet elektroner.

Denna uppskattning tar inte hänsyn till möjligheterna för att elektroner kan kopplas ihop med positroner istället för protoner för att ge en nettoladdning av ingenting för universum.

Det är viktigt att ta hänsyn till att allt detta gäller antalet i det observerbara universum, vilket mycket väl kan vara (till och med oändligt ) mindre än hela universum.