Vũ trụ dưới góc nhìn của vật lý hiện đại - Những tiếng vọng từ vũ trụ

Chia sẻ: Quynh Nguyen | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:5

Thêm vào BST

Báo xấu

65
lượt xem 6
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Kỳ 2: Những tiếng vọng từ vũ trụ Nếu giờ đang là ban đêm, bạn có thể ngừng việc đọc bài viết này của tôi và ra ngoài. Hãy ngước nhìn lên bầu trời. Hy vọng, hôm nay là một ngày may mắn với bạn.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Vũ trụ dưới góc nhìn của vật lý hiện đại - Những tiếng vọng từ vũ trụ

Vũ trụ dưới góc nhìn của vật lý hiện đại - Những tiếng vọng từ vũ trụ Kỳ 2: Những tiếng vọng từ vũ trụ Nếu giờ đang là ban đêm, bạn có thể ngừng việc đọc bài viết này của tôi và ra ngoài. Hãy ngước nhìn lên bầu trời. Hy vọng, hôm nay là một ngày may mắn với bạn. Trời đầy sao. Có đôi lần tôi cũng đã ngất ngây với một bầu trời như vậy, như bạn lúc này. Nhưng có bao giờ bạn đặt cấu hỏi, các ngôi sao sáng từ lúc nào, nó có sáng mãi không, hay một lúc nào đó nó mang lại sự tiếc nuối cho bạn, cho tôi, nó phụt tắt, mãi mãi? Có đấy. Ánh sáng chuyển động với vận tốc hữu hạn nhưng rất lớn, khoảng 1,1 và mười con số không theo sau nó nếu tính bằng km/h; tức là vào khoảng hai tỉ rưỡi lần lớn hơn vận tốc mà bạn di chuyển hàng ngày bằng xe máy. Bạn luôn nhìn thấy Mặt trời vào thời điểm hơn 8 phút trước đó nếu đứng trên mặt đất. Ánh sáng phải mất nhiều năm, thậm chí hàng nhiều tỉ năm để đi từ các ngôi sao ở xa đến được mắt bạn. Thời gian này có thể còn dài hơn cả thời gian sống của ngôi sao đó. Nghĩa là, tại thời điểm bạn nhìn thấy nó, thì nó chỉ là một “xác chết” tối tăm trong vũ trụ,
hoặc tệ hơn, là một lỗ đen. Bằng những ước lượng tương tự về thời gian ánh sáng truyền tới chúng ta, các đo đạc mới nhất cho biết, vũ trụ của chúng ta vào khoảng 15 tỉ năm tuổi. Các ngôi sao, các thiên hà không thể có trước thời điểm này và những gì chúng ta có thể nhìn thấy lại là quá khứ của chính nó. Trước thời điểm các ngôi sao hình thành rất lâu, vũ trụ nhỏ hơn, đặc hơn và dĩ nhiên nóng hơn. Phân bố năng lượng cũng trở nên đồng đều hơn và có mật độ rất lớn. Cũng như một bếp lửa sau khi tắt, bạn vẫn còn cảm thấy hơi ấm quanh đó; vũ trụ của chúng ta hiện nay đã “nguội đi” rất nhiều nhưng những tàn dư của nó vẫn còn khá rõ nét. Nó chính là bức xạ ở thang sóng vi ba tràn ngập khắp trong vũ trụ, quanh quẩn ngay tại nơi bạn đang ngồi đọc về nó. Bạn có cảm thấy nóng không? Nếu có, thì không phải do bức xạ nền đâu nhé. Hiện nay, năng lượng do bức xạ này chỉ ở nhiệt độ khoảng 2,7K! Bức xạ nền vũ trụ ở thang vi ba, thường gọi tắt theo tên tiếng Anh là CMB, được Arno Penzias vàRobert Wilson vô tình “chộp được” khi tìm cách loại bỏ nhiễu của an-tăng vòm tại phòng thí nghiệm Bell vào năm 1964. Những nhiễu nhỏ này được vệ tinh COBE của Nasa chụp được gần đây trên toàn bầu trời cho thấy sự đồng nhất đến ngạc nhiên khi thay đổi góc nhìn. Điều này cho thấy, trước đây vũ trụ phải trật tự hơn bây giờ rất nhiều. Nhiệt độ chung của toàn vũ trụ vào khoảng 2,725K. Các miền đỏ ấm hơn trong khi các miền xanh đậm lạnh hơn so với nền chung vào khoảng 0,0002 độ.
Vũ trụ dưới góc nhìn của vật lý hiện đại - Vụ nổ lớn Kỳ 1: Vụ nổ lớn Thuyết Vụ nổ lớn cho chúng ta biết vũ trụ bắt đầu và tiến hóa ra sao. Lý thuyết này đã giải quyết 2 vấn đề lớn của vũ trụ học hiện đại: sự giãn nở và sự lạnh đi của vũ trụ. Vào năm 1924, Edwin Hubble quan sát thấy rằng các thiên hà ở xa đang chạy ra xa chúng ta. Thực tế, các thiên hà càng ở xa nhau thì chuyển động càng nhanh. Nếu lần ngược lại lịch sử tiến hóa của vũ trụ, ta sẽ thấy vũ trụ nhỏ hơn và có khả năng khởi đầu từ một điểm duy nhất.
Lịch sử vũ trụ theo thuyết Big-bang Người ta cũng thấy rằng, vũ trụ hiện nay đã lạnh đi nhiều so với trước kia. Vào những năm 1960, Arno Penzias và Robert Wilson đã vô tình dò được tàn dư này, gọi là bức xạ nền vi ba vũ trụ hay CMB. Điều này cho thấy, vũ trụ trước đây phải rất nóng. Cả hai khám phá này đưa các nhà thiên văn vũ trụ đến kết luận, vũ trụ phải bắt đầu từ một quả cầu lửa siêu đặc (an infinitely compact fireball). Thuyết Vụ nổ lớn miêu tả tốt cái cách mà các sao và hành tinh được hình thành như ta thấy ngày nay. Nhưng vì tên gọi của nó nên nhiều người lầm tưởng Vụ nổ lớn giống như một vụ nổ siêu năng lượng ở một điểm nào đó trong không gian; thực sự, Vụ nổ lớn là khởi đầu của không gian (và cả thời gian)! Có một cách đơn giản giúp bạn hình dung được tình huống này. Tôi có một quả bong bóng chưa được bơm căng, bề mặt của nó là nền của không gian, trên đó có các chấm nhỏ xem như các sao và thiên hà (bạn có thể tự vẽ vào đó) phân bố trên khắp mặt bóng. Việc bắt đầu bơm quả bóng được xem như tiến trình của thời gian, càng bơm (thời gian càng tăng) quả bóng cảng lớn, sự giãn nở này kéo theo việc dời xa nhau giữa các "điểm" thiên hà trên quả bóng. Nếu bạn đứng tại bất cứ một điểm đã đánh dấu nào trên quả bóng, bạn sẽ thấy các điểm khác đều rời ra xa bạn, nghĩa là không có điểm nào đặc biệt; gần nghĩa với thực tế, vũ trụ không có tâm (centre).