LVII Olimpiada Astronomiczna»Zadanie 2
o zadaniu...
- Zadanie olimpijskie: LVII Olimpiada Astronomiczna
- Zadanie pochodzi z artykułu LVII Olimpiada Astronomiczna
- Publikacja w Delcie: czerwiec 2014
- Publikacja elektroniczna: 02-06-2014
- Artykuł źródłowy w wersji do druku [application/pdf]: (52 KB)
Zadanie zawodów III stopnia
We współczesnej kosmologii przyjmuje się, że Wszechświat spełnia tzw. zasadę kopernikańską albo kosmologiczną, w myśl której Wszechświat w dostatecznie dużej skali jest jednorodny i izotropowy, co potocznie oznacza, że jego własności nie zależą od miejsca obserwacji. W latach 40. i 50. ubiegłego wieku rozważano model stanu stacjonarnego, w którym Wszechświat spełnia doskonałą zasadę kopernikańską, tj. jego „wygląd” nie zależy od miejsca obserwacji i od czasu. W modelu takim wszystkie średnie parametry fizyczne Wszechświata pozostają stałe. W szczególności dotyczy to średniej gęstości materii i tempa ekspansji. Jednakże w wyniku tej ekspansji galaktyki oddalają się od siebie. Aby nie prowadziło to do spadku średniej gęstości materii we Wszechświecie, w modelu stanu stacjonarnego postulowano nieustanną kreację materii, która dokładnie kompensowała spadek gęstości spowodowany ucieczką galaktyk.
Zakładając dla uproszczenia, że powstająca z niczego materia to wodór, oblicz, ile atomów wodoru powinno powstawać w jednym kilometrze sześciennym w ciągu roku, aby spełnione były założenia tego modelu. W obliczeniach przyjmij, że średnia gęstość materii we Wszechświecie to kg/m