Читаем Вселенная в вопросах и ответах полностью

Вселенная в вопросах и ответах

Это, конечно, анекдот, но вопрос-то остается: могут ли остановиться солнечные часы?

6.11. Перелет к антиподам

Как известно, пассажиры авиарейса, летящего на восток, переводят часы вперед, чтобы их показания соответствовали местному времени в пункте прилета. А пассажиры авиарейса, летящего на запад, переводят часы назад. Куда и насколько должны перевести часы пассажиры авиарейса, который сначала летит точно по меридиану на север до Северного полюса, а пролетев его, продолжает лететь на юг и приземляется?

6.12. День равноденствия

В астрономическом календаре на 2010 г. было указано, что долгота дня в Москве 20 марта, в день весеннего равноденствия, составляет 12 час 10 мин. Почему же этот день считался днем равноденствия?

6.13. Начало века

Когда начался XXI век?

7. Завтрак с астрофизиком

7.1. Человек против Солнца

Студент-первокурсник астрономического отделения физического факультета МГУ шел по коридору ГАИШ и, проходя мимо двух спорящих аспирантов, услышал такое утверждение: «А все же эффективность генерации энергии у Солнца невероятно низкая! Даже моя бабушка — и то эффективнее!» Студент был изумлен, вспомнив, что говорили ему в школе («Солнце — главный источник энергии в нашей планетной системе…»). Очевидно, что даже самая энергичная бабушка не может с ним сравниться. Однако, поразмыслив, студент понял смысл подслушанной фразы. А вы поняли?

7.2. Солнце из угля

Если бы Солнце состояло из угля или нефти, то, сжигая их в кислороде, как долго оно могло бы поддерживать свою светимость? (Теплотворная способность угля и нефти составляет около Q = 2 · 10⁷ Дж/кг.)

7.3. Солнце сжимается

Если бы источником энергии излучения Солнца служила только гравитационная энергия его сжатия, то как долго оно могло бы поддерживать свою светимость?

7.4. Солнце гаснет

Предположим, что термоядерные реакции в недрах Солнца вдруг прекратились. Через какое время мы заметим это на Земле?

7.5. Солнце испаряет Землю

Если бы удалось все излучение Солнца направить на земной шар, то за какое время Мировой океан целиком испарился бы в космос? А вся планета?

7.6. Пылинка у Солнца

Вокруг Солнца по круговой орбите радиуса R движется абсолютно черная сферическая пылинка. Какова ее температура?

7.7. Прозрачное Солнце

Как бы выглядело для наблюдателя Солнце, вдруг ставшее совершенно прозрачным для всех видов излучения?

7.8. Пятно на Солнце

Представьте себе невероятное: на Солнце развилось гигантское пятно, закрывшее весь диск нашего светила. Станет ли днем темнее, чем в лунную ночь? А холоднее?

7.9. Черный-черный… (задача-шутка)

Расставить в порядке усиления черноты:

a) черный ящик;

б) черная дыра;

в) абсолютно черное тело.

7.10. Почти со скоростью света

Как будет выглядеть звездное небо для наблюдателя, летящего на субсветовом звездолете (т. е. со скоростью, близкой к скорости света)?

7.11. Солнечный ветер — 1

Солнечный ветер (поток протонов, электронов и α-частиц) имеет следующие средние параметры в районе земной орбиты: плотность числа частиц около n = 10 см^–3 (можно считать, что в основном это протоны) и скорость около v = 450 км/с. А солнечная постоянная (т. е. интенсивность солнечного излучения вблизи Земли) приблизительно равна I = 1,4 кВт/м². Что оказывает большее давление на абсолютно отражающую плоскость в космическом пространстве — солнечный свет или солнечный ветер?

7.12. Солнечный ветер — 2

Солнечный ветер (поток протонов, электронов и α-частиц) имеет следующие средние параметры в районе земной орбиты: плотность числа частиц около n = 10 см^–3 (можно считать, что в основном это протоны) и скорость около v = 450 км/с. А солнечная постоянная (т. е. интенсивность солнечного излучения вблизи Земли) приблизительно равна I = 1,4 кВт/м². В какой из этих двух форм Солнце теряет больше энергии-массы?

7.13. Гиганты и карлики

Почему звезды-гиганты и звезды-карлики одинаковых спектральных классов имеют разную температуру поверхности? Какие из них горячее?

7.14. Нуклеосинтез

Почему в недрах звезд термоядерные реакции идут вплоть до железа, а первичный космологический нуклеосинтез практически остановился на гелии?

7.15. Синтез гелия

Почему в недрах звезд для переработки заметной доли водорода в гелий требуются миллиарды лет (в лучшем случае — миллионы), а в эпоху Большого взрыва, когда температура и плотность вещества были примерно такими же, как в недрах звезд, за первые 3 минуты после начала расширения Вселенной вещество на четверть стало гелием?