えびのらくがき

とある理系技術者の気晴らし雑記帳 読んだ本の紹介や科学コラムなど!

全宇宙の星の数 vs コップ一杯の水分子の数 どちらが多い?

 こんにちは、えびかずきです!

日常生活で『星の数ほど・・・』といった言い回しをすることが良くあると思います。例えば『店に星の数ほど並んだ商品』、『男なんて星の数ほどいるんだから』などなど笑

数えきれないほど沢山あるという意味の慣用句だと思いますが、そういった言葉に出くわすと科学大好き人間の筆者は、星の数ってどれくらいなの?というどうでもいいことが気になって仕方がありません。ということで今回は、星の数ってどのくらいあるのかについて、身近なものと比較して感覚的にその数量をイメージを掴みたいと思います。

宇宙のイラスト(背景素材)

星の数ってどれくらいあるの?

まずは全宇宙の星の数が一体どれくらいの数あるのか?ということを調べる必要があります。まず我々の住む天の川銀河には約2000億個の星が存在していると言われています。

じゃあ銀河って宇宙にどれくらいあるかというと最近の研究によれば、全宇宙には約2兆個もの銀河が存在することがわかってきています。確定的な星の数を算出することは難しいですが、現在までの研究結果によれば、2000億(2×10の11乗)個×2兆(2×10の12乗)個と概算することができそうです。よって全宇宙の星の数は、約4×10の23乗個と見積もることができます。

大きな数と比較しよう!

星の数がどれくらいあるかはわかりましたが、10の23乗個なんて言われても想像がつきません!というわけで身近なものの数と比較してみます。

1カップの水の分子数

水-1cup

水-1cup

10の23乗と言われて理系の人間であればまず第一に思いつくのがアボガドロ数だと思います。という事は身近なものの原子数や分子数と比較をすればいい勝負になるんじゃないか?ということが容易に想像できます。今回は我々にもっとも身近な水で比較をしてみます。

水1カップは180mLです。水の密度は1.0g/mLですので、すなわち180gの水が入っていることになります。水分子H2Oの分子量は18g/molなので1カップの中には、

180g ÷ 18g/mol=10mol

の水分子が詰まっていることになります。

1molはアボガドロ数6.02×10の23乗個の事を意味しているので、1カップの水分子の個数は、

10 × 6.02×10の23乗=6.02×10の24乗個

ということで約6×10の24乗個ということになります!

これをすべての星の数約4×10の23乗個と比較してみると約15倍の数となっていて、なんと1カップの水分子の数の方が大きい結果となりました。勝負あり、水の勝ち!

まとめ

全宇宙の星の数とコップ一杯の水分子の数を比較してみた結果、コップ一杯の水分子の数の方が15倍くらい大きな数となることがわかりました。逆に考えると、全宇宙の星の数は、おちょこ一杯分の水分子の数と同じくらいだと言えそうです。このことを頭に入れておくと、誰かに星の数ってどれくらいあるの?と聞かれた時にも難なく対応できそうです。(←たぶん一生ない)

今回の推算で、無数にあると思われた星の数もミクロな視点での分子の数と比較すると、おおよその感覚を掴むことができることがわかりました。

 

最後に夜空の星を手持ちのiphone8で撮影してみました。暗くてあまり見えませんが、ここにおちょこ一杯分くらいの水分子があるんだなあと思ってみてください笑

夜空の星

夜空の星 by iphone8

最後まで読んでいただきありがとうございました!