Термодинамика Вселенной
41. Пользуясь уравнением Саха, оцените продолжительность периода рекомбинации: сколько времени потребовалось, чтобы степень ионизации водорода уменьшилась с $90\%$ до $10\%?$
42. Пользуясь уравнением Саха, определить степень ионизации водорода в центре Солнца $(\rho = 100{g/cm}^{-3}, T=1.5\cdot 10^7\,K).$
43. Оценить величину барион-антибарионной асимметрии $A \equiv (n_b - n_{\bar b})/n_{\bar b}$ в ранней Вселенной.
44. Определить плотность числа монополей и их вклад в плотность энергии Вселенной при температуре Великого объединения. Сравнить последнюю величину с плотностью энергии фотонов при этой же температуре.
45. При какой температуре и времени вклад монополей в плотность энергии Вселенной сравняется с вкладом фотонов?
46. Определить отношение плотности числа нейтронов к плотности числа протонов в том случае, когда между ними поддерживается тепловое равновесие.
47. До какой температуры реакции $n\nu _e\leftrightarrow pe^ -$ и $ne^ + \leftrightarrow p{\bar \nu _e}$ могут поддерживать тепловое равновесие между протонами и нейтронами в расширяющейся
Вселенной?
48. Определить отношение ${n_n}/{n_p}$ при температуре замерзания.
49. Определить возраст Вселенной в момент достижения температуры замерзания.
50. Определить отрезок времени, в течение которого произошёл синтез лёгких элементов.
51. При какой температуре и в какое время начнется эффективный синтез дейтерия?
52. Определить отношение плотности числа нейтронов к плотности числа протонов на отрезке времени от температуры замерзания плотности числа нейтронов до температуры образования дейтерия.
53. Определить относительное содержание $^4He$ во Вселенной.
54. Сколько атомов гелия приходится на один атом водорода?
55.
К каким изменениям относительного содержания $^4He$ привело бы
- уменьшение среднего времени жизни нейтрона $\tau_n$
- уменьшение или увеличение температуры замерзания $T_f$?
56. В нашей Вселенной период полураспада нейтрона (время жизни) приблизительно 600 секунд. Каково бы было относительное содержание гелия, если бы время жизни нейтрона уменьшилось до 100 секунд?
57. При какой температуре во Вселенной прекращаются реакции синтеза?
58. Если Вселенная электронейтральна, то, сколько электронов приходится на один барион?
59. В каких ядерных реакций осуществлялся синтез $^4He$ в ранней Вселенной?
60. Почему в ранней Вселенной запрещен синтез элементов тяжелее $^7Li$?
