Quanti atomi ci sono nell'universo osservabile? Il numero è assurdamente grande!

Guardatevi un po' intorno. Tutto quello che state osservando è composto da atomi. Tutto nell'Universo, dalla stella più gargantuesca al granello di polvere più piccolo, è formato di atomi. Quindi una domanda arriva spontanea: quanti atomi ci sono nell'universo?

Innanzitutto occorre sapere che il nostro corpo ha la bellezza di 7 ottilioni (un 7 seguito da 27 zeri), di atomi. Adesso c'è un problema: non sappiamo effettivamente la grandezza dell'Universo, quindi in un Universo infinito potremmo dire che esistono atomi infiniti... ma sarebbe troppo facile e la notizia non raggiungerebbe i caratteri minimi per la sua pubblicazione.

Possiamo calcolare approssimativamente, però, quanti atomi esistono nell'universo osservabile, ovvero la parte del cosmo che possiamo vedere e studiare. Secondo le nostre osservazioni dell'universo conosciuto, le leggi fisiche che lo governano sono le stesse ovunque. Ciò significa che, su larga scala, la materia è distribuita uniformemente in tutto il cosmo, un concetto noto come principio cosmologico.

Non ci sono regioni dell'universo che hanno più materia di altre. Occorre tuttavia fare due semplificazioni: dobbiamo presumere che tutti gli atomi siano contenuti all'interno delle stelle, perché non sappiamo il numero preciso dei pianeti, lune e asteroidi presenti nel cosmo. Fortunatamente, però, la maggior parte degli atomi è contenuta nelle stelle. La seconda semplificazione riguarda gli atomi: dobbiamo presumere che tutti gli atomi nell'universo siano di idrogeno, in questo modo i calcoli sarebbero molto più semplici (più avanti vi spieghiamo il perché!).

Iniziamo il calcolo: ci sono circa da 10^11 a 10^12 galassie (un 1 seguito da 11 zeri) nell'universo osservabile e ogni galassia contiene tra 10^11 e 10^12 stelle. Esistono quindi tra 10^22 e 10^24 stelle (un 1 seguito da 24 zeri). Semplifichiamo dicendo che esistono 10^23 stelle null'universo osservabile.

Una stella pesa in media 10^32 chilogrammi e, in tutto, possiamo dire che la massa dell'universo osservabile è di circa 10^55 chilogrammi. Ora che conosciamo la massa possiamo estrapolare fuori il numero degli atomi. Secondo il FermiLab ogni grammo di materia ha circa 10^24 protoni. Poiché ogni atomo di idrogeno ha un solo protone, ci viene molto facile estrapolare il numero di atomi presenti in ogni grammo di materia (adesso è facile intuire il motivo dell'approssimazione).

Ci sono, quindi, 10^82 (un 1 seguito da 82 zeri) atomi nell'universo osservabile di atomi. Ovviamente il tutto è frutto di una super approssimazione, ma è giusto per dare un'idea.