宇宙总质量是多少？科学家是怎么算的？

宇宙浩瀚，其中有大小星系、天体、暗物质、暗能量等等不计其数。虽然很大，不过科学家可以估算出宇宙的总质量是多少。一些自媒体上疯传的正反宇宙抵消后总的质量为0，或者宇宙质量是28克，那些都是一些胡说八道。目前可估算出宇宙总质量为十的53次方千克，用多种方法得到的宇宙总质量都是这个数量级。

这里介绍一种容易理解的简单估算方法，就是先计算恒星的质量，之后估算星系的质量，再估算整个宇宙的质量。

太阳的质量是很容易计算出来的，太阳系中的行星围绕着太阳转动，知道了一颗行星绕太阳转动的轨道半径以及公转周期，根据万有引力等于向心力列式即可解出太阳的质量。

其他恒星的质量也可以根据天文观测数据利用万有引力计算出来。积攒了很多恒星的质量数据后，就能够发现一个规律，就是恒星的光谱与绝对亮度以及恒星的质量存在着关系。根据观察到的数据就可以推出恒星的质量是多少。

然后根据天文观测推出银河系的大致形状，以及银河系内大小恒星的数量。在根据大小恒星绕银河系银心的转动情况分析出银河系中暗物质的质量，这样就能够估算出银河系的总质量。

银河系的质量搞定了，宇宙中还有数千亿个星系。在分析恒星的质量时总结出了恒星光谱、光度与质量之间的关系，类似的关系也可以用到星系上。知道了银河系的质量、光谱、光度等就可以推出其他星系的质量。

还有一个特点就是宇宙在大尺度上表现出各向同性，在这个方向观测到一万个星系，在另一个方向上大致也能够观测到一万个星系。这样就能够估算出总星系的质量。再将通过观测分析出的暗物质、暗能量算进去可以得出宇宙的质量大约十的53次方千克。

答：对于可观测宇宙的总质量，大概的数量级是10^53kg，这只包含普通物质，在我们宇宙中，暗能量占了68.3%，暗物质占了26.8%，普通物质只有4.9%。

我们宇宙非常广袤，并且有着138亿年的历史，由于宇宙年龄有限，使得较为遥远的光线还没有足够时间到达地球，目前我们能观测到的宇宙范围称之为可观测宇宙，直径大约930亿光年，而宇宙的实际大小无人知晓。

关于可观测宇宙（以下均简称宇宙）的大小，可以利用万有引力定律，以及相应的宇宙学原理进行粗略估计，计算是一步一步进行的。

太阳质量牛顿建立万有引力定律后，理论上我们就可以根据万有引力定律推导出地球和太阳的质量，但是万有引力定律依赖于一个常数——万有引力常数G。

英国科学家卡文迪许巧妙地利用扭秤实验得到了地球的密度，从而计算出地球的质量，卡文迪许也被称作“第一个称量地球的人”，使用卡文迪许的数据就可以得到万有引力常数。有了万有引力常数后，我们利用向心力和万有引力定律，就可以轻松计算出太阳的质量，大约是2*10^30kg。

在我们的太阳系中，太阳质量占了整个太阳系质量的99.86%，至于八大行星、彗星、矮行星、小行星、星际气体等等的质量，相对于太阳来说可以忽略不计。

银河系质量银河系主要由数以亿计的恒星组成，当然还有一些黑洞、中子星、白矮星等等，太阳的质量在银河系中，属于中等偏下的恒星（黄矮星）。

宇宙中的恒星分布呈金字塔型，质量越小的恒星数量越多：

恒星的最小质量是0.08倍太阳质量，最大质量大约是300倍太阳质量；最新的数据表明，银河系中的恒星大约有2000亿颗，加上其他天体的质量，以此估算银河系质量大约是4*10*41kg。

宇宙质量在现代宇宙学中，有一个各向同性原理，说无论我们朝着宇宙的哪个方向进行观测，宇宙中星系的分布都是相似的，也就是说星系在宇宙大尺度下是均匀分布的。

我们所处的银河系，在宇宙中属于中等质量星系，银河系所处的本星系群有50多个星系，占据着直径1000万光年的区域，宇宙中普通物质的质量，主要来源于星系，所以只要我们知道了宇宙中的星系数量，就可以得到宇宙质量。

而最新的天文观测表明，在我们可观测宇宙中，可能有超过1万亿个星系，以此进行估算的话，宇宙质量大概是：

4*10*41*10^12=4*10^53kg;

也就是说宇宙质量的数量级，大约是10^53kg，宇宙中的普通物质主要由氢元素和氦元素组成，而前者就占了大约75%，单个氢原子质量为1.674*10^-27kg，以此进行估算的话，宇宙中的原子数目大约是10^80个。

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