⚛️ Физика · 30 вопросов · ~60 мин · ⏱ Таймер 15:00 · Средний ·

Великие эксперименты физики: как человечество познавало природу

Физика — наука экспериментальная. За каждым учебным законом стоит реальный опыт, иногда ошеломляющий, иногда случайный, иногда длившийся десятилетия. Галилей катал шары по наклонной плоскости. Майкельсон не нашёл эфир и тем самым открыл дорогу Эйнштейну. Резерфорд был поражён, когда альфа-частицы начали отскакивать от золотой фольги назад. Этот тест проверяет знание знаменитых физических экспериментов: что именно измерялось, что было обнаружено неожиданного, и почему именно этот опыт изменил науку. Тридцать вопросов охватывают механику, оптику, электромагнетизм, квантовую физику, ядерную физику и современные детекторы. Вопросы разного уровня — от хрестоматийных до тех, что ставят в тупик даже физиков.

Отвечено: 0 из 30

⏱ --:--

💡 Инструкция: Выберите один правильный вариант. Вопросы о том, что именно наблюдалось, что это означало и почему эксперимент стал революционным.

Вопрос 1 из 30

Галилей экспериментально проверял законы падения тел, катая шары по наклонной плоскости. Почему не в свободном падении?

При свободном падении тело разрушается, а на плоскости сохраняется Тогда ещё не умели отмерять малые промежутки времени Галилей хотел исключить сопротивление воздуха, а плоскость его убирает Закон падения неприменим к шарам

Вопрос 2 из 30

Генри Кавендиш в 1798 году измерил гравитационную постоянную G. Как?

Сравнил скорости планет и по третьему закону Кеплера нашёл G Измерил ускорение тела, падающего с известной высоты, и вычислил G из закона тяготения Использовал крутильные весы: два тяжёлых шара притягивали два лёгких, закреплённых на нити Опустил маятник в глубокую шахту и измерил изменение периода колебаний

Вопрос 3 из 30

Маятник Фуко в Парижском Пантеоне (1851) медленно поворачивал плоскость качания. Что это доказывало?

Что воздух в Пантеоне создаёт слабые течения, влияющие на маятник Что Земля вращается Что гравитация Луны влияет на длинные маятники Что скорость звука зависит от направления движения источника

Вопрос 4 из 30

Эксперимент Этвёша в конце XIX века проверял принцип эквивалентности. В чём он состоял?

Проверял, одинакова ли скорость звука в разных газах при одинаковом давлении Измерял с высокой точностью, одинаково ли ускорение силы тяжести для тел разного химического состава Сравнивал ускорение разных тел в свободном падении с помощью высокоточного хронографа Определял, как орбиты спутников Юпитера зависят от состава их поверхности

Вопрос 5 из 30

Томас Юнг в 1801 году пропустил свет через две узкие щели. Что он увидел на экране позади?

Чередующиеся светлые и тёмные полосы Два ярких пятна Одно широкое пятно Радужный спектр

Вопрос 6 из 30

Физо в 1849 году первым измерил скорость света на Земле (не в астрономии). Как?

Измерил аберрацию звёздного света по сезонному смещению звёзд при движении Земли вокруг Солнца Использовал вращающееся зубчатое колесо: луч проходил в просвет между зубьями, отражался от зеркала на 8 км и возвращался Наблюдал задержку между сигналами двух синхронизированных часов, разнесённых на разные горы Сравнил задержку отражения лазерного луча от зеркала на известном расстоянии

Вопрос 7 из 30

Герц в 1887 году обнаружил электромагнитные волны. Какое дополнительное явление он заметил, не поняв его значения?

Что радиоволны отражаются от металлических поверхностей как свет от зеркала Что волны распространяются в вакууме медленнее, чем в воздухе Что электромагнитные волны поляризованы Что ультрафиолет помогал искре перескочить разряд

Вопрос 8 из 30

Опыт Майкельсона-Морли (1887) должен был обнаружить эфирный ветер. Каков был его результат и почему он важен?

Скорость света в направлении движения Земли оказалась чуть выше Был обнаружен слабый эфирный ветер Скорость света оказалась одинаковой во всех направлениях Опыт не дал результата

Вопрос 9 из 30

Ленард и Столетов исследовали фотоэффект в конце XIX века. Какой загадочный факт они обнаружили?

Ниже пороговой частоты обычный фотоэффект не начинался даже при ярком свете Что скорость вылетающих электронов зависит от яркости света Что свет любой яркости выбивает электроны, если светить достаточно долго Изоляторы выбрасывали электроны легче металлов при одинаковой частоте света

Вопрос 10 из 30

Опыт Штерна-Герлаха (1922) пропустил атомы серебра через неоднородное магнитное поле. Что неожиданного увидели на экране?

Два отдельных пятна на экране Размытое пятно Три пятна Атомы вовсе не отклонились

Вопрос 11 из 30

Опыт Дэвиссона-Джермера (1927) обнаружил дифракцию электронов на кристалле никеля. Что это доказало?

Электроны проявляют волновые свойства и дают дифракционную картину Что электроны движутся по спиральным траекториям в кристаллической решётке Что кристалл никеля поглощает электроны с определёнными энергиями Что электроны могут проникать в кристалл через туннельный эффект

Вопрос 12 из 30

Эксперимент с комптоновским рассеянием (1923) показал, что рентгеновские лучи рассеиваются электронами с изменением длины волны. Что это доказало?

Что рентгеновские лучи Что рентгеновские лучи вызывают ионизацию атомов, а не их возбуждение Что электроны обладают волновыми свойствами при высоких энергиях Что фотон несёт импульс p=h/λ и ведёт себя как частица при столкновении с электроном

Вопрос 13 из 30

Джозеф Томсон в 1897 году обнаружил электрон. Как именно?

Исследовал катодные лучи и измерил отношение заряда к массе Измерил количество частиц в электрическом разряде с помощью счётчика Гейгера Пропустил ток через вакуум и измерил его зарядность с помощью электрометра Разложил атом с помощью рентгеновского излучения и обнаружил лёгкую частицу

Вопрос 14 из 30

Резерфорд в 1911 году стрелял альфа-частицами через золотую фольгу. Какой результат его поразил?

Альфа-частицы прошли насквозь без отклонения Альфа-частицы поглощались фольгой Все частицы рассеялись равномерно Большинство частиц прошло насквозь, но некоторые отскочили почти назад

Вопрос 15 из 30

Эксперимент Милликена (1909) определил заряд электрона. Как?

Использовал закон Фарадея для электролиза: заряд = масса/молярная масса × постоянная Фарадея Наблюдал падение заряженных капелек масла между пластинами конденсатора и уравновешивал электрическую силу гравитацией Измерил отклонение пучка электронов в электрическом поле и нашёл q/m Подсчитал число частиц в пучке катодных лучей за единицу времени

Вопрос 16 из 30

Первый самоподдерживающийся ядерный реактор (Chicago Pile-1, 1942) работал на уран и графит без какого-либо охлаждения. Почему это не привело к аварии?

Реакция была управляемой полностью автоматически с компьютерным контролем Графит поглощал лишние нейтроны, предотвращая разгон Реакция была слишком слабой Реактор охлаждался подземными грунтовыми водами под стадионом

Вопрос 17 из 30

Как гравитационный красный сдвиг был впервые измерен на Земле в эксперименте Паунда-Ребки (1959)?

Гамма-фотоны, испускаемые ядрами железа на дне башни высотой 22.5 м, сравнивались с поглощением наверху Измерялось замедление хода часов в самолётах, летящих на разных высотах Спектры Солнца сравнивались со спектрами той же линии в лаборатории Атомными часами, отправленными на самолётах и сравненными с наземными

Вопрос 18 из 30

Эксперимент «Gravity Probe B» (2004–2011) проверял два предсказания ОТО. Какие?

Гравитационный красный сдвиг и замедление времени на орбите Геодезическую прецессию и эффект Лензе-Тиринга Отклонение света Солнцем и задержку радиосигналов при прохождении вблизи Юпитера Скорость гравитационных волн и аберрацию световых сигналов вблизи Земли

Вопрос 19 из 30

Атомные часы на борту GPS-спутников требуют поправки на релятивистские эффекты. Какие именно?

Только гравитационное ускорение часов (ОТО) Два эффекта противоположного знака Только замедление времени из-за скорости (СТО) Релятивистские поправки для GPS незначимы

Вопрос 20 из 30

Эксперимент Аспека (1982) проверял неравенства Белла. Как он технически реализовался?

Создавал пары запутанных фотонов и измерял их поляризацию детекторами с разными ориентациями, меняя ориентацию быстрее, чем фотоны долетали до детекторов Охлаждал атомы до абсолютного нуля и наблюдал квантовые корреляции в конденсате Бозе-Эйнштейна Измерял квантовые корреляции двух электронов, разлетевшихся от одного атома, с помощью электромагнитных ловушек Посылал одиночные электроны через двойную щель и наблюдал интерференцию при разных настройках детектора

Вопрос 21 из 30

Детектор LIGO в 2015 году впервые зарегистрировал гравитационные волны. Что именно было их источником?

Слияние нейтронной звезды и чёрной дыры в соседней галактике Прохождение нейтронной звезды через нашу Солнечную систему Слияние двух чёрных дыр массами ~29 и ~36 масс Солнца, произошедшее ~1.3 миллиарда лет назад Взрыв сверхновой в галактике Большое Магелланово Облако

Вопрос 22 из 30

Большой адронный коллайдер (LHC) в 2012 году открыл бозон Хиггса. Как его обнаружили — ведь он живёт 10⁻²² секунды?

По характерному тепловому сигналу от распада бозона внутри детектора По продуктам распада Прямым наблюдением в пузырьковой камере По отклонению протонных пучков

Вопрос 23 из 30

Детектор «Камиоканде-II» в Японии зарегистрировал нейтрино от сверхновой SN 1987A. Что в этом было научно ценным?

Нейтрино были поляризованы Нейтрино прилетели точно одновременно со светом, доказав что скорость нейтрино равна скорости света Нейтрино прибыли через год после взрыва, что подтвердило их большую массу Нейтрино прилетели на несколько часов раньше видимого взрыва

Вопрос 24 из 30

Телескоп горизонта событий в 2019 году получил первое изображение яркого кольца и тени вокруг сверхмассивной чёрной дыры M87*. Как это удалось?

Радиотелескопы по всей Земле синхронизировали как виртуальный телескоп размером с планету Телескоп был запущен на орбиту Использовалась адаптивная оптика, убирающая помехи от атмосферы Земли Чёрная дыра сама испускает яркие рентгеновские вспышки, позволяющие её сфотографировать

Вопрос 25 из 30

Эксперимент SNO (Садбери, Канада) в 2001 году окончательно решил «проблему солнечных нейтрино». В чём она состояла?

Электронных солнечных нейтрино находили примерно втрое меньше, чем предсказывали модели Заряд солнечных нейтрино менялся при прохождении через вещество Земли Поток нейтрино следовал за солнечными вспышками без ожидаемой задержки Солнечные нейтрино заметно отставали от света из-за большой массы покоя

Вопрос 26 из 30

Что измерял опыт Кавендиша с крутильными весами в 1798 году, и почему он называется «взвешивание Земли»?

Он взвешивал образцы земной породы для определения средней плотности коры Он измерял, как меняется g в разных точках Земли Он пытался взвесить атмосферу Земли по давлению на уровне моря Он измерял G, а зная G и ускорение g, можно вычислить массу Земли: M = gR²/G. Отсюда прозвище

Вопрос 27 из 30

Что такое эффект Мёссбауэра, сделавший возможным эксперимент Паунда-Ребки?

Квантовый туннельный переход гамма-фотонов через энергетический барьер Поляризация гамма-излучения в сильных магнитных полях Испускание и поглощение гамма-фотонов ядрами в кристалле без отдачи Поглощение рентгеновских лучей ядрами при точном совпадении энергий квантов

Вопрос 28 из 30

Что исторически было самым важным в открытии Беккерелем радиоактивности в 1896 году?

Он первым использовал фотопластинку для регистрации ядерного излучения Он обнаружил, что уран сам по себе излучает Он намеренно искал новый вид излучения, аналогичный рентгеновским лучам Он обнаружил, что радиоактивное излучение вызывает флуоресценцию

Вопрос 29 из 30

Опыт с «квантовым ластиком с отложенным выбором» (Wheeler's delayed-choice eraser). В чём его суть?

Прибор буквально стирает уже записанные события из памяти первого детектора Любой квантовый ластик восстанавливает сплошную интерференционную картину без сортировки данных После регистрации сигнального фотона выбор измерения партнёра позволяет увидеть интерференцию только в соответствующих коррелированных подвыборках Фотон физически возвращается в прошлое и меняет ранее зарегистрированную координату

Вопрос 30 из 30

Что обнаружили Пензиас и Вилсон в 1965 году, поначалу объяснив это пометом голубей в антенне?

Нейтринный фон от коллапсов звёзд во всей Вселенной Радиоизлучение от центра нашей галактики Радиоизлучение Юпитера, которое перепутали с космическим фоном Реликтовое микроволновое фоновое излучение (CMB) с температурой 2.7 К

Ответьте на все 30 вопросов, чтобы получить результат

🔗 Встроить тест на свой сайт (iframe) ▼

Скопируйте код и вставьте в любое место на вашем сайте:

Также доступна прямая ссылка на embed-страницу