Hur stor del av universum är materia?

Hur stor andel av universums volym består av materia respektive tomrum. Frågan gäller alltså inte förhållandet mellan materia, mörk materia och mörk energi. Är också medveten om att i tomrum finns fotoner och kvantaktivitet.

Frågan ställdes 2021-03-18 av Romulo, 66 år.

Som du kanske vet är det mesta av en atom också bara tomrum. Av en isolerad atom är kärnans volym som andel av atomens volym ungefär 1/10¹⁴ (1 genom 10 upphöjt till 14) och elektronen har ingen (känd) utsträckning. Atomkärnan själv består också till största delen av tomrum (det är svårt att mäta storleken av kvarkar och gluoner). Jag tror dock inte att det är värt att gå längre i denna riktning utan börjar om på en annan bog:

Om vi utgår från ”standardmodellen” för universum, utan krökning, så innehåller universum ”i dag” enligt de bästa uppskattningar i genomsnitt omkring 4·10^-28 kg vanlig materia per kubikmeter. Detta kan omsättas till en väteatom på varje 4 kubikmeter av universum. (Vanlig materia är dock mycket energirik och detta motsvarar knappt 5% av universums energiinnehåll.)

Så det enkla svar jag kan ge på din fråga är alltså att universum är ofattbart tomt på vanlig materia och att vi här på jordytan lever i en extremt ovanlig del av universum!

Frågan besvarades av Bengt Edvardsson, universitetslektor vid avdelningen astronomi och rymdfysik, institutionen för fysik och astronomi.