Павел Полуэктов - Озадачник - 133 вопроса на знание логики, математики и физики

Когда человек видит радугу, где по отношению к нему находится солнце?

1. У него над головой.

2. У него за спиной.

3. В центре окружности, образующей радугу.

Радуга возникает вследствие двойного внутреннего отражения солнечного света в капле: луч заходит внутрь капли, отражается от внутренней стенки раз, потом другой и выходит наружу в направлении «назад», под углом примерно 40° к первоначальному. Соответственно, радугу можно видеть, только стоя между дождем (туманом, фонтаном и т. п.) и источником света, – значит, солнце всегда будет за спиной.

[11]

Каков минимальный размер черной дыры?

1. Это размер атома, у которого радиус ядра задевает орбиты внутренних электронных оболочек.

2. Это ядро дейтерия [12]и, соответственно, его размер.

3. Какой может быть самая маленькая клякса? Вот так и с черной дырой: может быть сколь угодно мала.

Вопрос, что считать черной дырой. Можно определить и так: это вещество с плотностью черной дыры (очень большой!). Самая большая плотность вещества, известная нам, – нуклонная плотность, та, что в ядре атома (и, по-видимому, у черных дыр такая же). Значит, если сжать атом до размеров ядра, он и будет черной дырой! Чем больше заряд ядра, тем, с одной стороны, крупнее само ядро и тем, с другой стороны, ближе к ядру располагаются электроны – по оценкам, при заряде ядра Z ∼ 100 нижние электронные оболочки как раз начнут втягиваться в ядро. ( Z = 100 – не так уж и много, к примеру, у урана заряд ядра Z = 92.)

Может ли материальная частица двигаться со скоростью большей скорости света?

1. Как учил Эйнштейн: нет, ни за что и никогда.

2. Может, если она движется в сплошной среде, в которой скорость света меньше c (скорости света в вакууме).

3. Такое возможно, если пользоваться неинерциальной системой отсчета.

Предельной скоростью распространения чего бы то ни было (тел, частиц, сигналов) является, вне всяких сомнений, скорость света в вакууме c = 3 × 10 8 м/с. Но в среде свет может распространяться с меньшей (и существенно меньшей – иногда вполовину) скоростью. Вот тут-то частица и может пойти на обгон! А если она еще и заряженная, это приведет к красивому излучению Черенкова – Вавилова, с помощью которого, в частности, детектируют и измеряют релятивистские (т. е. мчащиеся с околосветовой скоростью) частицы.

Можно ли стрелять пулями из льда?

1. Если не очередью, то можно.

2. Если стрелять очень быстро – чтобы пули не успевали таять.

3. Нет.

Вообще говоря, ответ зависит от того, чего вы хотите. Будем исходить из предположения, что задача самая распространенная – поразить цель. Тогда стрелять очередями не получится: лед будет таять в разогретом стволе, и до цели в лучшем случае долетят капли. По той же причине не получится стрелять льдом на большие расстояния – он растает в атмосфере. Отметим, что идея с ледяными пулями – находка для детективного автора, это ж идеальное орудие убийства – улики исчезают за несколько минут! Старушка Агата была бы довольна.

[13]

Когда крупная капля падает в воду, отражается (выбрасывается из воды вверх) капля, поднимающаяся на высоту, существенно превышающую первоначальную – ту, с которой падала первая капля. Почему не выполняется закон сохранения энергии?

1. Новая капля гораздо меньше, чем первая.