Marco
Brücke

Von Universum 06.06.2024 um 22:48 Uhr | melden

Um die Beziehung zwischen der Größe des beobachtbaren Universums und der Entfernung zwischen Erde und Mond (ca. 1 Lichtsekunde) zu verstehen, können wir Folgendes berechnen:
Der Radius des beobachtbaren Universums beträgt ungefähr 46 Milliarden Lichtjahre.
1 Lichtjahr = Entfernung, die das Licht in einem Jahr zurücklegt
= 9.460.730.472.580,8 km
46 Milliarden Lichtjahre = 46 * 10^9 * 9.460.730.472.580,8 km
= 4,35 * 10^23 km
Die Entfernung zwischen Erde und Mond beträgt ungefähr 384.400 km, was ungefähr 1 Lichtsekunde entspricht.
Das Verhältnis lautet:
(4,35 * 10^23 km) / 384.400 km = 1,13 * 10^20
Mit anderen Worten: Der Radius des beobachtbaren Universums ist etwa 113 Billionen Mal größer als die Entfernung zwischen Erde und Mond!
Das verdeutlicht, mit welch gewaltigen, kaum vorstellbaren Ausmaßen wir es im Universum zu tun haben. Selbst für Licht, die „kosmische Reichweite“, ist der Weg durch das Universum immens lang.

Wir können das Verhältnis der Größe des beobachtbaren Universums zur Größe von 1 Mol Wasser fröhlich ausrechnen:
Größe des beobachtbaren Universums:
Wie bereits erwähnt, beträgt der Radius des beobachtbaren Universums etwa 46 Milliarden Lichtjahre oder 4,35 x 10^23 km.
Größe von 1 Mol Wasser:
1 Mol einer Substanz enthält 6,022 x 10^23 Moleküle/Atome (Avogadro-Konstante).
Das Volumen von 1 Mol Wasser bei 25°C und Normaldruck beträgt etwa 18 ml oder 1,8 x 10^-5 m^3.
Unter der Annahme, dass Wasser eine Dichte von 1 g/cm^3 hat, ergibt sich für 1 Mol eine Masse von 18 g.
Die durchschnittliche Bindungslänge von H-O-Bindungen in Wasser beträgt etwa 1 Angström = 10^-10 m.
Daraus lässt sich die ungefähre Größe von 1 Mol Wasser abschätzen:
Kugelvolumen von 18 ml = (4/3) * π * (1,8*10^-5)^3 m^3
= 3,05 * 10^-14 m^3
Kugelradius = (3 * 3,05 * 10^-14 / (4 * π))^(1/3) = 1,7 * 10^-5 m
Verhältnis:
Radius des Universums / Radius von 1 Mol Wasser
= (4,35 * 10^23 km) / (1,7 * 10^-5 m)
= 2,56 * 10^33
Das beobachtbare Universum ist daher rund 25.600.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000 mal größer als 1 Mol Wasser!
Diese riesige Zahl verdeutlicht einmal mehr die extremen Größenunterschiede zwischen der mikroskopischen und der kosmischen Skala. Trotz der riesigen Anzahl an Wassermolekülen in 1 Mol ist dies im Verhältnis zum Universum von praktisch nicht messbarer Größe.