Введение

1. На Земле наблюдалась вспышка сверхновой в туманности Андромеда. Оцените, сколько времени прошло с момента взрыва звезды.
2. В момент наблюдения галактика находится на расстоянии http://latex.codecogs.com/gif.latex?R от нас и удаляется со скоростью http://latex.codecogs.com/gif.latex?V. На каком расстоянии она находилась в момент излучения наблюдаемого света?
3. Оценить длину свободного пробега атома водорода в межгалактическом пространстве.
4. Участники космической гонки - протоны, ускоренные на LHC http://latex.codecogs.com/gif.latex?($E_p=7\,&space;TeV$) и фотоны; дистанция Земля - Солнце. На сколько отстанут протоны по времени и по расстоянию?
5. Выразить боровский радиус через постоянную тонкой структуры и комптоновскую длину волны.
6. Чему равна максимальная сумма углов на сфере?
7. На поверхности двумерной сферы радиуса $R$ проведена окружность, имеющая радиус $r$, если измерять его по поверхности сферы. Найдите длину этой окружности как функцию $r$.
8. Предположим, что галактики распределены равномерно на поверхности двумерной сферы радиуса R с плотностью http://latex.codecogs.com/gif.latex?n галактик на единицу площади. Определить полное число галактик N внутри радиуса r. Если геометрия не плоская, а сферическая, то больше или меньше галактик видны в пределах данного радиуса?
9. Объект имеет размер A, а расстояние до него B. Определить угол, под которым виден объект в плоском пространстве и в пространствах постоянной отрицательной и положительной кривизны.
10. Каждую секунду на квадратный метр Земли падает около $1400 Дж. солнечной энергии. Оценить абсолютную светимость Солнца.
11. Считая, что продолжительность стадии постоянной светимости Солнца порядка http://latex.codecogs.com/gif.latex?10^{10} лет, найти, какую долю своей массы Солнце потеряло за счёт излучения.
12. Почему связь между светимостью цефеид (класс переменных звёзд с довольно точной зависимостью период-светимость) и периодом изменения их блеска была открыта по наблюдению звёзд в Большом Магеллановом Облаке (спутник нашей Галактики), а не в нашей Галактике?
13. Сверхновая в максимуме блеска достигает абсолютной звёздной величины M=-21. Как часто будут регистрироваться вспышки сверхновых, если наблюдение ведётся по всему небу до предельной величины m=14? Считать, что в типичной галактике сверхновая вспыхивает в среднем один раз за 100 лет, а галактики распределены в пространстве с плотностью одна галактика на http://latex.codecogs.com/gif.latex?\inline&space;$10&space;\mathit{Mpc}^{3}$ .
14. Из фундаментальных констант   http://latex.codecogs.com/gif.latex?c,&space;G,&space;\hbar построить величины размерности длины, времени, массы, температуры, плотности и найти их значения (соответствующие величины называются планковскими единицами).
15. Во сколько раз время запаздывания восприятия объекта, находящегося на расстоянии 1 метр от плоского зеркала, больше планковского времени?
16. Показать, что для частицы планковской массы комптоновская длина волны совпадает с гравитационным радиусом  http://latex.codecogs.com/gif.latex?$r_g&space;=&space;{2Gm}&space;/&space;{c^2&space;}$(гравитационный радиус в общей теории относительности (ОТО) совпадает с радиусом сферически-симметричного тела, для которого в классической механике вторая космическая скорость на поверхности была бы равна скорости света).
17. Каков гравитационный радиус Вселенной? Сравните его с размером наблюдаемой Вселенной.
18. Показать, что в единицах  http://latex.codecogs.com/gif.latex?$c=\hbar=1$ http://latex.codecogs.com/gif.latex?$$1\,GeV&space;\approx&space;1.8\cdot&space;10^{-24}\,gr;\,1\,&space;GeV^{-1}\approx&space;0.7\cdot&space;10^{-24}\,&space;s&space;\approx&space;2\cdot&space;10^{-14}\,cm.$$
19. Выразить http://latex.codecogs.com/gif.latex?$M_{pl}$ в http://latex.codecogs.com/gif.latex?K, cm^{-1}, ;s^{-1}$.
20. Показать, что постоянная тонкой структуры безразмерна только в пространстве размерности D=3.