Астрономия задачка, физика Астрономия: "По одной из теорий наша Вселенная стационарна, то есть средняя плотность её вещества (порядка ρ0 = 10-29 г/см3 ) не изменяется, несмотря на хаббловское расширение пространства, благодаря спонтанному рождению материи. Каков должен быть темп этого спонтанного рождения массы вещества, чтобы компенсировать уменьшение плотности материи вследствие хаббловского расширения? Ответ дайте в единицах «число рождённых за год нейтронов в 1 кубическом километре вещества»."

4 Апр 2024 в 19:40
99 +1
0
Ответы
1

Для того чтобы компенсировать уменьшение плотности материи вследствие хаббловского расширения, необходимо, чтобы темп рождения массы вещества был равен темпу уменьшения плотности материи.

Темп уменьшения плотности материи можно рассчитать с помощью закона Хаббла:
H0 = 70 км/с/Мпк = 2.24 x 10^-18 с^-1.

Таким образом, темп уменьшения плотности материи будет равен:
d(ρ)/dt = -3H0ρ.

Темп рождения массы вещества можно выразить как:
dM/dt = ρ0 V x,
где x - искомый темп рождения массы вещества, V - объем (1 км^3), ρ0 = 10^-29 г/см^3.

Из условия равенства темпов уменьшения и рождения массы получаем:
-3H0ρ0 = ρ0 V x,
x = -3H0 = -3 2.24 x 10^-18 = -6.72 x 10^-18 г/см^3 км/с.

Таким образом, темп спонтанного рождения массы вещества составляет -6.72 x 10^-18 г/см^3 * км/с, что равно примерно -4.8 x 10^5 нейтронов в год в 1 кубическом километре вещества.

16 Апр 2024 в 15:26
Не можешь разобраться в этой теме?
Обратись за помощью к экспертам
Гарантированные бесплатные доработки в течение 1 года
Быстрое выполнение от 2 часов
Проверка работы на плагиат
Поможем написать учебную работу
Прямой эфир