¿Cuántos electrones hay en el universo?

Esta es una estimación bien conocida y reconocida. El artículo de Wikipedia Observable Universe cubre esto bien; mire especialmente las secciones bajo los títulos "Masa de materia ordinaria" y "Contenido de materia - número de átomos" para saber cómo se deriva.

En resumen:

1. Los modelos cosmológicos, especialmente el Lambda CDM-Model refinado de FLRW Metric , implican una relación entre la densidad gravitacional media$\rho$y la constante de Hubble observada.

2. La discrepancia entre las Curvas de Rotación Galáctica observadas y teorizadas nos permite estimar qué proporción de la densidad en 1. está compuesta por materia oscura y ordinaria. Por lo tanto, ahora tenemos una estimación de la "densidad de materia ordinaria" media del universo observable .

3. Varias estimaciones de espectroscopia y otras técnicas astronómicas nos dan una idea de la abundancia relativa de los elementos en el universo observable .

Por lo tanto, dado un tamaño calculado del universo observable , la densidad media de la materia ordinaria derivada de la ley de Hubble y las abundancias relativas extrapoladas, podemos obtener el número de átomos. Esto, por supuesto, nos da el número de protones, por lo tanto, el número de electrones.

Esta estimación no tiene en cuenta las posibilidades de que los electrones se apareen con positrones en lugar de protones para producir una carga neta nula para el Universo.

Es importante tener en cuenta que todo esto se aplica al número en el Universo observable , que bien puede ser mucho (incluso infinitamente) más pequeño que el Universo completo.

Agregando y muy bien puede ser un subconjunto de @WetSavannaAnimal, también conocido como la respuesta de Rod Vance , no es posible calcular la cantidad total de electrones en este universo porque este universo es local (observable) y global aún se desconoce, lo que sugiere leyes de conservación para masa, carga o energía no se aplica en este universo.