Термодинаміка Всесвіту

Розділ 6 збірника. Виберіть задачу за темою та потрібними знаннями.

Усі розділи задач
  1. 1Вступ52 задач
  2. 2Динаміка Всесвіту, що розширюється21 задач
  3. 3Динаміка Всесвіту в моделі Великого вибуху32 задач
  4. 4Спостережна космологія21 задач
  5. 5Реліктове випромінювання23 задач
  6. 6Термодинаміка Всесвіту62 задач
  7. 7Теорія збурень у космології29 задач
  8. 8Інфляційний Всесвіт84 задач
  9. 9Темна енергія24 задач
  10. 10Темна матерія25 задач
  11. 11Стандартна космологічна модель22 задач
  12. 12Голографічний Всесвіт33 задач

Знайдено задач: 62 із 62

Позначки про розв’язані задачі зберігаються лише в цьому браузері.

Задача 41

#268

Университетский уровень

Необхідні знання: Рівняння Саха, зміна частки іонізації та інтеграл космічного часу.

Користуючись рівнянням Саха, оцініть тривалість періоду рекомбінації: скільки часу знадобилося, щоб ступінь іонізації водню зменшився з $90\%$ до $10\%?$
Обговорити на форумі ↗

Задача 42

#269

Университетский уровень

Необхідні знання: Іонізаційна рівновага, рівняння Саха, густина газу та межі ідеальної плазми.

Користуючись рівнянням Саха, визначити ступінь іонізації водню в центрі Сонця $(\rho = 100{g/cm}^{-3}, T=1.5\cdot 10^7\,K).$
Обговорити на форумі ↗

Задача 43

#270
Оцінити величину баріон-антибаріонної асиметрії $A \equiv (n_b - n_{\bar b})/n_{\bar b}$ в ранньому Всесвіті.
Обговорити на форумі ↗

Задача 44

#271
Визначити густину кількості монополів та їхній внесок у густину енергії Всесвіту за температури Великого об’єднання. Порівняти останню величину з густиною енергії фотонів за цієї самої температури.
Обговорити на форумі ↗

Задача 45

#272
За якої температури та в який час внесок монополів у густину енергії Всесвіту зрівняється з внеском фотонів?
Обговорити на форумі ↗

Задача 46

#273

Университетский уровень

Необхідні знання: Хімічна рівновага слабких взаємодій, маси нейтрона й протона та розподіл Больцмана.

Визначити відношення густини кількості нейтронів до густини кількості протонів у випадку, коли між ними підтримується теплова рівновага.
Обговорити на форумі ↗

Задача 47

#274

Университетский уровень

Необхідні знання: Слабкі реакції, швидкість взаємодій, розширення та теплове замерзання.

До якої температури реакції $n\nu _e\leftrightarrow pe^ -$ і $ne^ + \leftrightarrow p{\bar \nu _e}$ можуть підтримувати теплову рівновагу між протонами й нейтронами у Всесвіті, що розширюється?
Обговорити на форумі ↗

Задача 48

#275

Университетский уровень

Необхідні знання: Нейтрон-протонна рівновага та температура замерзання слабких взаємодій.

Визначити відношення ${n_n}/{n_p}$ за температури замерзання.
Обговорити на форумі ↗

Задача 49

#276

Университетский уровень

Необхідні знання: Радіаційний вік, температура замерзання та релятивістські ступені вільності.

Визначити вік Всесвіту в момент досягнення температури замерзання.
Обговорити на форумі ↗

Задача 50

#277

Университетский уровень

Необхідні знання: Первинний нуклеосинтез, дейтерієва перешкода, швидкості реакцій і космічний час.

Визначити проміжок часу, протягом якого відбувся синтез легких елементів.
Обговорити на форумі ↗

Задача 51

#278

Университетский уровень

Необхідні знання: Зв'язок дейтрона, фотодисоціація, відношення фотонів до баріонів та ядерні реакції.

За якої температури й у який час почнеться ефективний синтез дейтерію?
Обговорити на форумі ↗

Задача 52

#279

Университетский уровень

Необхідні знання: Розпад нейтронів, збереження баріонного числа та зміна відношення нейтронів до протонів.

Визначити відношення густини кількості нейтронів до густини кількості протонів у проміжку часу від температури замерзання густини кількості нейтронів до температури утворення дейтерію.
Обговорити на форумі ↗

Задача 53

#280

Университетский уровень

Необхідні знання: Нейтрон-протонне відношення, первинний гелій і масова частка елементів.

Визначити відносний вміст $^4He$ у Всесвіті.
Обговорити на форумі ↗

Задача 54

#281

Базовый уровень

Необхідні знання: Масова й чисельна частки водню та гелію, число нуклонів у ядрі.

Скільки атомів гелію припадає на один атом водню?
Обговорити на форумі ↗

Задача 55

#282

Университетский уровень

Необхідні знання: Час життя нейтрона, замерзання слабких взаємодій і чутливість виходу гелію.

До яких змін відносного вмісту $^4He$ призвело б 
  1. зменшення середнього часу життя нейтрона $\tau_n$
  2. зменшення або збільшення температури замерзання $T_f$?
Обговорити на форумі ↗

Задача 56

#283
У нашому Всесвіті період напіврозпаду нейтрона (час життя) становить приблизно 600 секунд. Яким був би відносний вміст гелію, якби час життя нейтрона зменшився до 100 секунд?
Обговорити на форумі ↗

Задача 57

#284
За якої температури у Всесвіті припиняються реакції синтезу?
Обговорити на форумі ↗

Задача 58

#285

Базовый уровень

Необхідні знання: Електронейтральність, заряд ядер і баріонний склад воднево-гелієвої суміші.

Якщо Всесвіт електронейтральний, то скільки електронів припадає на один баріон?
Обговорити на форумі ↗

Задача 59

#286

Университетский уровень

Необхідні знання: Ядерні реакції дейтерію, тритію та гелію, енергія зв'язку й збереження заряду.

У яких ядерних реакціях здійснювався синтез $^4He$ в ранньому Всесвіті?
Обговорити на форумі ↗

Задача 60

#287
Чому в ранньому Всесвіті заборонений синтез елементів, важчих за $^7Li$?
Обговорити на форумі ↗