Wenn das gesamte Universum auf die Größe des Planeten Erde reduziert würde, welche Größe hätte der Planet Erde?

Answer 1

Wie andere Antwortende darauf hingewiesen haben, haben wir keine Ahnung, wie groß das Universum ist, aber wir haben guten Grund zu der Annahme, dass es unendlich groß sein könnte. Das beobachtbare Universum hat jedoch einen genau definierten Radius. Es ist die auf uns konzentrierte Kugel, die die maximale Entfernung definiert, die das Licht in den rund 13,7 Milliarden Jahren seit dem Urknall zurücklegen konnte. Wir nennen dies das beobachtbare Universum, weil wir außerhalb dieses Radius keine Möglichkeit haben, etwas zu sehen (oder anderweitig darüber zu wissen). Außerhalb dieser Entfernung existierende Objekte wären so weit entfernt, dass ihr Licht seit Beginn des Universums noch keine Zeit gehabt hätte, uns zu erreichen.

Man könnte annehmen, dass das beobachtbare Universum einen Radius von 13,7 Milliarden Lichtjahren hätte (denken Sie daran, dass ein Lichtjahr eine Entfernungseinheit ist), da Sie annehmen würden, dass dies genau die maximale Distanz ist, die ein Licht in 13,7 Milliarden zurücklegen konnte Jahre Zeit. Allerdings hat sich das Universum im Laufe seiner Geschichte immer weiter ausgedehnt . Daher erreicht uns Licht, das seine Quelle vor 13,7 Milliarden Jahren verlassen hat, jetzt von Punkten, die jetzt weiter als 13,7 Milliarden Lichtjahre entfernt sind. Tatsächlich beträgt der Radius des beobachtbaren Universums eher 46,6 Milliarden Lichtjahre. Das entspricht einem Durchmesser von etwa 93 Milliarden Lichtjahren. Runden wir das auf 100 Milliarden (100 x 10^9) Lichtjahre auf. Ein Lichtjahr hat eine Länge von 9,46 x 10^12 km, also knapp 10 Billionen Kilometer (runden wir es darauf).

Im Gegensatz dazu hat die Erde einen Durchmesser von etwa 12.800 km. Der Einfachheit halber runden wir das einfach auf 10.000 (10^4) km auf. Mittlerweile beträgt der beobachtbare Durchmesser des Universums

(100 x 10^9 Lichtjahre)*(10 x 10^12 km/Lichtjahr) = (10^11)*(10^13) km = 10^24 km

Mittlerweile hat die Erde, wie wir festgestellt haben, einen Durchmesser von etwa 10^4 km. Das Verhältnis ihrer Größen ist also:

(10^24 km)/(10^4 km) = 10^20

Das beobachtbare Universum ist 10^20 = 100.000.000.000.000.000.000 Mal größer als die Erde. Wenn Sie also das beobachtbare Universum auf die Größe der Erde verkleinern würden, würden Sie alles im Universum (einschließlich der Erde) um diesen Faktor verkleinern.

Die Größe der skalierten Erde wäre also: (10^4 km)/(10^20) = 10^-16 km = 10^-13 m = 0,1 pm (Pikometer = 10^-12 m). Die verkleinerte Erde wäre also nur 0,1 Billionstel Meter groß (0,0000000000001 m). Der Radius eines Wasserstoffatoms beträgt etwa 50 pm, diese verkleinerte Erde ist also etwa 500-mal kleiner als ein Wasserstoffatom.

Answer 2

Ich werde dies auf einer naiven Ebene beantworten. Nehmen wir den ungefähren Radius des beobachtbaren Universums, der 46 Milliarden Lichtjahre beträgt. Der mittlere Radius der Erde beträgt 6371 km, obwohl wir nicht allzu genau sein müssen. Jetzt müssen wir nur noch eine Gleichung wie lösen

\frac{R_\oplus}{R_\text{Universum}}=\frac{x}{R_\oplus}

Dabei ist x die Größe unserer neu skalierten Erde. So wäre die Erde

x=\frac{R_\oplus^2}{R_\text{Universum}}\ approx 92\text{ fm}

fm sind Femtometer, 10^{-15} Meter. Im Maßstab entspricht dies ungefähr dem Hundertfachen des Radius eines Protons ...

Das ist richtig: Das Universum ist riesig .