the soul of Rock

Tương lai nào cho chúng ta?

2010-08-24T01:17:00.005+07:00

Bắt đầu thế nào bây h nhỉ :-? Ngày xửa ngày xưa, xưa xưa lắm rồi, chẳng hiểu ra làm sao mà cái cục đất này nó đã nằm đó...

Cứ như thế, trong suốt thăng trầm hơn 4,5 tỉ năm của nó, loài sinh vật duy nhất có đủ khả năng, và có đầy vui thú tìm hiểu về cái ngày xửa ngày xưa ấy mới được trời sinh ra. Với sức sinh tồn mãnh liệt của mình, từ khi trên cục đất chỉ có mỗi 2 mạng người (giả vờ là Tony Adam và Eva Mendes :-?) họ đã nâng dân số nơi đây lên thành gần 7 tỉ lúc nào không hay. Khi này, cục đất ấy mới thực sự được gọi là Trái đất, là ngôi nhà chung của loài người.

Vậy, từ khi những con người đầu tiên được đấng toàn năng đặt xuống cục đất này, họ đã làm những gì (trừ những việc theo bản năng để tồn tại) ???
- Họ vươn tay lên cao để hỏi các vì sao trên trời rằng "vì sao lại thế? tại vì sao lại thế?"
- Họ tìm mọi cách đào sâu xuống lòng đất, chui xuống đáy biển khơi để khai quật những thứ mình chưa có
- Họ chọc ngoáy sâu vào từng tế bào, đập vỡ từng cấu trúc phân tử, hạt nhân để nhặt nhạnh những thứ vỡ ra từ nó
...

Chẳng phải đã rõ rồi sao, tất cả những gì con người tiến bộ đang làm từ trước tới nay, thám hiểm lòng đất, lòng đại dương, khám phá các hành tinh, phóng tầm mắt về những nơi tận cùng xa xôi... tất cả đều với mục đích duy nhất là tìm hiểu về chính chúng ta. Ai đã sinh ra loài vật này? Tinh cầu này làm thế nào mà có được? vân vân :-w...

Trở lại với hành tinh xanh hiện tại, mộc mạc với những con người đương đại..
Gần đây, giới khoa học và thầy cúng đang tranh cãi nhau về 1 vấn đề mà có thể nói rằng ngoài sức tưởng tượng của người nông dân : "Bạn sẽ làm gì khi gặp 1 người ngoài hành tinh khi đi trên đường đi làm về nhà?"

Ông hoàng Vật lý học lý thuyết Hawking cho rằng: "Nếu những người hành tinh từng đến thăm chúng ta, tôi nghĩ kết quả sẽ tệ còn hơn cả khi Christopher Columbus lần đầu đặt chân đến châu Mỹ, đó là những kết quả tồi tệ đối với người bản địa châu Mỹ"

Phản pháo lại Hawking, một loạt bài viết trên Time, New Scientist hay Discovery ném lại: "Thế nhưng điều làm tôi khó chịu nhất là sự hèn nhát đằng sau một quan điểm cho rằng chúng ta không nên gặp gỡ những người bạn trong vũ trụ. Nó giống như không phủ nhận phần tốt nhất trong bản chất con người: lòng can đảm, tinh thần khám phá, sự khao khát học hỏi, sự tò mò và mơ ước trải nghiệm tất cả những gì cuộc sống có."

Chém mạnh hơn nữa, Stephen Hawking dự báo: "Trái đất sẽ bị hủy diệt trong vòng 200 năm tới và con đường duy nhất để con người tiếp tục sinh tồn là rời bỏ Trái đất để di cư lên một hành tinh khác."

Câu hỏi đặt ra ở đây là, trong khi còn quá nhiều những câu hỏi "vì sao" nằm ngay trên hành tinh này, loài người liệu có quá liều lĩnh khi rũ bỏ tất cả để tìm kiếm 1 hành tinh Pandora nào đó ngoài kia? Chừng nào những câu hỏi về sự ra đời, tồn tại và phát triển của chúng ta còn chưa có câu trả lời, thì loài người chắc chắn chưa thể nghĩ về viễn cảnh của 1 tương lại xa xôi sẽ ra sao.

Thời gian sẽ là liều thuốc thử cho tất cả. Khi mà con người thấy rằng đã có đủ khả năng để đưa ra quyết định cho mình mà chẳng cần phải bàn cãi, phần thưởng cho chúng ta sẽ giống như cảm xúc mà Gagarin đã trải nghiệm:

Quay lại 1 tí với cái ao Việt Nam bé nhỏ. Ngô Bảo Châu, niềm tự hào của Việt Nam nhận giải thưởng Field, sự phản pháo trong dư luận và xã hội đang lên cao. Giống như mấy ẻm hoa hậu, ai ai cũng đua nhau săm soi bình loạn về Hót Boi mới nổi này.

Tớ chỉ xin trình bày luôn quan điểm. Về a Châu, Hawking hay tất cả những nhà khoa học khác nữa, vì nhân loại, xin hãy cho họ được tự do nghiên cứu trong môi trường thuận lợi nhất, để họ có thể cống hiến hết tiềm năng của mình. Chỉ có khoa học mới giúp loài người sớm nhận được câu trả lời thỏa mãn nhất về quá khứ, hiện tại và tương lai của chính chúng ta

"Công dân quốc tế" Ngô Bảo Châu, mãi mãi là niềm tự hào của Việt Nam

Đó là lựa chọn của tớ. Còn các bạn? các bạn sẽ thích đứng về phe loài người "khôn ngoan" hay là ra nhập cùng phe những người Navi "man di mọi rợ" như anh chàng Dếch trong Avatar? hay là dư nào?

Rồi sẽ đến ngày chúng ta đưa ra quyết định, khi hiểu biết chín muồi
Đọc thêm:
Số phận của chúng ta dưới góc nhìn khoa học

Science lovers

2009-08-13T17:52:00.009+07:00

Spending just a little love on science
Tình iêu khoa học của con người thật vĩ đại ;)) ae vào mà học tập nhé ...

Euler equation - đẳng thức này là sự kết hợp hay đến kì là của các hằng số

this integration-love 's for wat? tính con tích phân bất định này đi

Đồng hồ của kẻ say mê toán học

Lại 1 đẳng thức hay cho các hằng số : vận tốc ánh sáng, độ từ thẩm và hs điện môi

Schrodinger equation - pt cơ bản của cơ học lượng tử

principle of uncertainty - Nguyên lí bất định Heisenberg

Feynman diagram

Maxwell equations

Solar system by an astronomy-lover

Einstein idol

Iêu nổi các ẻm này hem :))

Breaking the Supersonic barrier

2009-06-28T23:09:00.009+07:00

Khi phản lực cơ vượt qua tốc độ âm (~340m/s) chúng tạo ra những hiện tượng khá thú vị, ae vào xem ảnh này...

Chiếc F/A-18 Hornet luyện tập cùng phi đội máy bay chiến đấy VFA-15 phá vỡ bức tường âm thanh trên bầu trời Thái Bình Dương.

Máy bay ném bom chiến lược A B-1 Lancer vượt qua tốc độ âm thanh.

F/A-18F Super Hornet, thế hệ sau của F/A-18 Hornet cùng phi đội VFA-122

Hiện tượng này giống như khi ae đang đi trên đường thì 1 con xe tải loại 18 bánh xe công lí vượt qua với tốc độ lớn, ae sẽ có cảm giác bị hút vào lốp xe. Đó là do áp suất ko khí phía sau xe tải đột ngột hụt, kéo ko khí xung quanh nơi bạn đi vào phía nó.

Nếu ta thay xe tải í = máy bay phản lực, sóng âm còn cộng hưởng mạnh đến nỗi phát ra cả tiếng nổ ầm ầm.

Còn đám mây quanh thân máy bay xuất hiện là do áp suất không khi xung quanh đột ngột giảm, dẫn tới nhiệt độ không khí cũng giảm theo khiến hơi nước tụ lại thành mây...

Mysterious Universe

2009-04-23T00:23:00.014+07:00

Happy the Earth's day

Some old photos taken by Hubble I'd like to present to all
let's enjoy the smell of mystery..

Cat's eyes nebula - 3000 light-year from the Earth

Eskimo nebula

this nebula seems to be like the appearance of God

NGC2818 nebula

A starry night - name of one masterpeice by Vicent Van Gogh
It used to be the brightest stars in Milkyway on Jan 2000 becos' of its giant spreading

a Horse's head

the Ring nebula

the Dombell cloud

and the Crab nebula...

hope u like them ;)

Our address in Universe

2009-02-09T23:35:00.019+07:00

Lâu lắm rồi không viết bài nào về Thiên văn học. Cái thú vui tao nhã của mềnh bị mất cũng lâu rồi, vì các bạn biết đéi, ế hàng, ko ai bồ kết cái món này.
Hôm nai tự dưng có hứng, post cho mọi người chơi.

Câu chiện bắt đầu..

7/Earth
Vào một ngày đẹp zời thiên niên kỉ thứ 2 AD, have nothing to damn, bạn lên tàu vũ trụ và phóng khỏi nhà, cứ bay mãi, bay ra thật xa khỏi hành tinh này...

6/Solar system
Ra khỏi cái quả cầu bé tẹo này, lướt qua các hành tinh gần nhà, bạn ja tốc tàu đạt vận tốc vũ trụ cấp 3 rồi xuyên qua vành đai Kuiper, bỏ lại sau lưng Hệ Mặt trời

Thế giới của những vì sao dần ở trước mắt bạn. Trong số đó, ngôi sao gần chúng ta nhất là Proxima Alpha Centauri (bán Nhân mã), cách Trái đất chỉ 4 năm ánh sáng

5/Orion Arm
Bay xa hơn, bạn bắt gặp những hệ mặt trời láng jiềng của nhà ta...

Rồi bạn dần cảm thấy Ngân Hà vĩ đại như nào, trước tiên bạn sẽ quan sát được các tinh vân khổng lồ như Orion, Crab, Eagle..., nơi hệ MT và các ngôi sao được sinh ra, nằm trên cánh tay phụ Orion (Lạp hộ) tiếp jáp với cánh tay lớn Sagittarius

4/Milky way
Lên tới vận tốc vũ trụ cấp 4, vượt ra khỏi dải Orion, Ngân Hà hiện ra thật lộng lẫy

3/Local group
Ra xa khỏi Ngân Hà, bạn bắt gặp 2 người hàng xóm bự trong Local group là Andromeda và Triangulum.
Local group là tập hợp 3 thiên hà lớn Ngân hà, Andromeda, Triangulum và hàng trăm thiên hà vệ tinh của chúng.
Trân trọng jới thiệu vs các bạn, ng hàng xóm cỡ bự Andromeda, đang đâm thẳng vào chúng ta, ước tính va chạm sau 3 tỉ năm nữa

2/Virgo Supercluster
Local group cùng hơn 40 cluster khác tạo ra 1 hệ thống mà thuật ngữ gọi là Supercluster (tớ ko dịck đc) tên là Virgo (Trinh nữ). Hiểu nôm na nó là cụm của 1 loạt các thiên hà cùng làng. Siêu hệ thống này chỉ là 1 supercluster nhỏ bé của vũ trụ mà chúng ta quan sát được tới nay

1/Vũ trụ bao la
Quá xá khỏi Virgo Supercluster, tớ cũng chẳng nhận thức chúng ta đã bay tới đâu nữa, chỉ biết chúng ta ở trong 1 thế giới bao la, mà các cụ gọi chúng là Vũ trụ

Còn đây là một số danh lam thắng cảnh bạn nên ghé chơi, taken by Hubble

Tinh vân con kua

tinh vân the Ring

Tinh vân Orion

Thiên hà Sombrero trong Virgo cluster

Đi mãi, ngắm mãi, tớ thấy nhớ quả đất bé tẹo :(( nó nhỏ bé lắm, như 1 hạt cát giữa sa mạc, nhưng đó chính là cái nôi của loài người chúng ta, thiêng liêng và tuyệt mĩ

Dù đi khắp cả vũ trụ, có lẽ ko nơi nào đẹp như hành tinh xanh của chúng ta đâu
Trái đất, quê hương của con người là đẹp nhất. Bạn hãy ghi nhớ địa chỉ của chúng ta nhớ ;) đọc ngược từ dưới lên trên 1-7

VD: khi các bạn ở hành tinh Vulcan gửi thư cho tớ, thì người nhận sẽ ghi là:
Pika Rock, số 123 phố... Hà Nội, Việt Nam, Earth, Solar system, Orion Arm, Milkyway, Local Group, Virgo SuperCluster :)) như thế

(Milkyway captured from the Death valey)

The Legend of Buran

2009-01-03T00:31:00.004+07:00

ước jì có 1 con để nghịck

The first Space-Shuttle Buran was once the pride of USSR, but it's pity that its firstly carried out task also was the last one so far.

Together Energia rocket came to the launching platform

The dawn on Baikounur

15th of Nov 1988, Buran was launching in its first test, twice rotated around the Earth, n safety landed absolutely automatic

Buran was carried on Antonov AN225 's back to attend many space exhibitions

(theo Vnexpress)

Follow Endeavour's itinerary

2008-11-16T17:48:00.004+07:00

For everyone to love astronomy and space ship, some photos captured from Kennedy center were the last launching space shuttle by NASA this year...

Luckily for all men attended Florida can observe this event, I wish to be there to enjoy even once in my life a space ship to be launch to the sky :((

Endeavour and its rocket are being moved to launching platform at Kennedy center - Florida

the Moon hanging above Endeavour

luxurious

in this mission, Endeavour carried some modern equipments for ISS to improve its effective activities, and upgrade its carrying ability to 6 astronauts instead of currently 3 ( including a new toilet module)

aircrew : Eric Boe, Donald Pettit, Shane Kimbrough, Sandra Magnus, Heidemarie Stefanyshyn-Piper, Steve Bowen and Chris Ferguson (captain).

Photos by Reuters

Lunar eclipse in Hanoi

2008-08-18T00:06:00.012+07:00

(dantri.com)Many natural phenomena such as Solar eclipse, falling star ... recently occurred ,and now we're again lucky to watch the Lunar eclipse..

the night's falling

above the antique church

nearly 4a.m

and gradually vanish

Solar eclipse

2008-08-02T19:31:00.009+07:00

(dantri.com)Many people from all over the world had a chance to watch a wonderful natural phenomenon yesterday - Solar eclipse

and there 're some photos taken from parts of the world...

<1-- more -->

Vào lúc 17h47’ ngày 1/8 giờ Hà Nội, tại nhiều quốc gia trên thế giới trong đó có Việt Nam, người dân đã may mắn được “mục sở thị” một cảnh tượng thiên nhiên kỳ thú - nhật thực

Hình ảnh ấn tượng chụp tại công viên Hyde Park, London. Mặt trời bị Mặt trăng “xâm lấn”

Hình ảnh mặt trời bị che khuất một phần được chụp gần tháp chuông Big Ben, Anh

Một người đàn ông dắt lạc đà trong thời gian diễn ra nhật thực tại huyện Gaotai, tỉnh Cam Túc, Trung Quốc

Một chú chim bay qua bầu trời “tranh tối tranh sáng” tại huyện Xiangfan, tỉnh Hồ Bắc, Trung Quốc

Niềm vui của du khách đến thăm thành Jiayuguan, Great Wall tại tỉnh Cam Túc, Trung Quốc được nhân đôi

Chú chó này còn được ông chủ trang bị cho kính bảo vệ để quan sát hiện tượng nhật thực gần thị trấn Varna, Bulgary

Nhật thực một phần tại nhà thờ thánh Basil, Moskva, Nga

Các phóng viên ảnh dùng những bộ lọc đặc biệt để chụp hình tại Riga, Latvia

Cậu bé cười tươi rói khi được chứng kiến hiện tượng tuyệt vời này tại Siliguri, đông bắc India

Hình ảnh ấn tượng được chụp gần bảo tàng Độc lập ở Almaty, Kazakhstan

Nhật thực diễn ra trên đảo Shetland...

... and from Riga, Latvia

Khách du lịch đến công viên Kaivopuisto Park, Helsinki, Phần Lan cũng may mắn được chứng kiến nhật thực

from Hanoi

on clouds

peace and quiet Hanoi

1 kỉ niệm đẹp vào ngày mở rộng thủ đô

Số phận của chúng ta

2008-06-28T17:16:00.004+07:00

Hành trình trên con tàu xuyên thời gian sẽ đưa chúng ta đến những thời điểm rất rất xa về sau này, liệu khi đó, Trái đất có còn màu xanh? Con người còn tồn tại? ..
Mời ae đọc..

Vũ trụ sẽ nở rộng mãi mãi
Cách đây không lâu, các nhà khoa học Mĩ đã đưa ra kết luận, vũ trụ sẽ mở rộng mãi mãi. Họ đưa ra các kết qủa sau: - Vũ trụ được hình thành cách đây 13,7 tỷ năm (với sai số 0,1 tỷ năm), và quá trình này kéo dài khoảng 200 triệu năm. - Chỉ xấp xỉ 4% vũ trụ được tạo bởi các nguyên tử (loại “vật chất thường” mà chúng ta nhận thấy hiện nay). Khoảng 23% là “vật chất lạnh, tối” mà các nhà khoa học đã biết chút ít, và 73% còn lại là “năng lượng tối kỳ lạ” mà con người hầu như chưa hiểu gì về chúng. - Những ngôi sao đầu tiên phát sáng trong khoảng 200 triệu năm sau Big Bang, sớm hơn nhiều so với các phỏng đoán trước đây. - Vũ trụ là dẹt và sẽ mở rộng không ngừng. Nó sẽ không quay trở lại trạng thái ban đầu và bị sụp đổ trong cái gọi là Big Crunch (vụ co lớn).

Vũ trụ co lại, dừng, nở ra mãi mãi
Do vũ trụ tạo thành từ vụ nổ lớn nên đến ngày nay chúng ta quan sát được sự dãn nở của vũ trụ. Nhưng vũ trụ có dãn nở mãi mãi như vậy hay không là tuỳ thuộc vào mật độ của vũ trụ hiện thời. Bởi vì đến một thời điểm nào đó, lực hấp dẫn sẽ làm cho vũ trụ co lại với nhau. Nếu mật độ đó nhỏ hơn một mật độ tới hạn nào đó thì vũ trụ sẽ co lại trong một cái gọi là vụ co lớn. Nếu mật độ bằng đúng mật độ tới hạn thì vũ trụ sẽ dừng, còn nếu mật độ nhỏ hơn mật độ tới hạn thì vũ trụ sẽ nở ra mãi mãi. Những kết quả nghiên cứu gần đây nhất cho thấy, mật độ của vũ trụ chỉ bằng khoảng 20% mật độ tới hạn nói trên. Do đó để tiên đoán số phận của vũ trụ, chúng ta tạm thời chấp nhận rằng vũ trụ sẽ nở ra mãi mãi. Chúng ta giả thiết rằng những định luật vật lí hiện thời sẽ luôn đúng trong tương lai vì nó đã từng đúng trong thời gian 17,3 tỉ năm trong quá khứ.

Trái đất và mặt trời trong 7 tỉ năm nữa
Trong vòng 4.5 tỉ năm nữa, chúng ta không cảm thấy nhiều lắm sự biến đổi của vũ trụ nhưng đến mốc khoảng 4.5 tỉ năm thì có một sự kiện quan trong sẽ xảy ra vì nó liên quan đến sự tồn tại của loài người. Mặt trời sẽ đốt hết nguồn nhiên liệu hidro của nó, nguồn nhiên liệu mà làm cho nó đang phát sáng như ngày nay nhờ vào phản ửng nhiệt hạch tổng hợp heli từ hydro. Lúc đó, những phản ứng nhiệt hạch để tạo ra những nguyên tố nặng hơn từ heli bắt đầu và do việc này làm cho lớp bao bên ngoài của mặt trời phồng to ra tới kích thước cỡ 100 lần hiện nay và mặt trời (MT) sẽ biến thành một ngôi sao kênh đỏ khổng lồ. Lúc này sao thuỷ sẽ lọt vào trong vỏ phát sáng đó của MT. Từ trái đất nếu ta nhìn MT thì nó chiếm một phần rất lớn bầu trời (khoang 1% diện tích bầu trời). MT sẽ đốt nóng trái đất đến khoảng 1200°C một nhiệt độ quá cao để có thể có một sinh vật náo sống sót. Nước sẽ bay hơi, rừng sẽ cháy trụi và đất đá sẽ nóng chảy. Lúc này muốn tồn tại thì hậu duệ của chúng ta phải sơ tán ra phía rìa của MT, đến tận những ngôi sao Hải vương, diêm vương. Nhưng sự tám trú đó cũng không thể kéo dài mãi được. Hai tỉ năm sau nguồn heli cũng cạn kiệt, MT sẽ tắt đi và biến thành một ngôi sao lùn trắng và lạnh dần đến khi thành một ngôi sao lùn đen. Lúc này loài người phải tìm một ngôi sao khác như MT để cung cấp năng lượng.
Đêm dài
Sau một khoảng thời gian lâu hơn nữa, tất cả các sao đều không phát ra náh sáng nhìn thấy nữa khi chúng cạn kiệt nguồn năng lượng Hidro. Lúc này trong vũ trụ nằm đầy rẫy những sao không phát sáng nhìn thấy như các hố đen, các sao nơ tơ rôn, các sao lùn đen. Một bóng đêm dày đặc bao trùm vũ trụ trong thời gian 1000 tỉ năm (1e12 năm). Khoảng các trung bình của các thiên hà tăng từ 1 triệu năm ánh sáng như hiện nay lên 20 triệu năm ánh sáng. Tuy rằng không phát ra ánh sáng nhìn thấy, nhưng các ngôi sao trong một thiên hà vẫn chịu tác dụng của lực hấp dẫn. Và lực hấp dẫn sẽ làm cho một số sao có thêm năng lượng bằng việc tăng tốc độ cho chúng và một số khác thì mất đi năng lượng. Những sao có thêm năng lượng sẽ có vận tốc lớn và có thể thoát khỏi thiên hà, những sao bị mất đi năng lượng sẽ bị rơi vào tâm của thiên hà và tạo ra một tâm thiên hà ngày càng đặc hơn. Và khi thời gian khoảng 1 tỉ tỉ năm (1e18 năm) thì những ngôi sao rơi vào tâm thiên hà (chiếm 1% khối lượng của thiên hà ban đầu) sẽ va chạm với nhau và phát sáng, quá trình này kéo dài 1 tỉ năm và sao đó sẽ chấm dứt để tạo ra các hố đen khổng lồ gọi là hố đen thiên hà có khối lượng khoảng 1 tỉ khối lượng của mặt trời có bán kính chân trời sự cố khoảng một nửa bán kính của hệ MT hiện nay. Việc tạo thành hố đen thiên hà là do sự biến đổi do hấp dẫn của một thiên hà mang lại. Chúng ta cũng biết rằng, các thiên hà cũng phân bố không đồng đều mà tập trung thành từng đám gọi là đám thiên hà gồm khoảng 1 tỉ thiên hà. Những thiên hà trong đám thiên hà này cũng giống như các ngôi sao trong một thiên hà, một số mất năng lượng, mộ số tăng năng lượng. Số mất năng lượng cũng sẽ tạo thành một hố đen, nhưng lớn hơn nhiều hố đen thiên hà gọi là hố đen siêu thiên hà, có khối lượng gấp 1000 tỉ khối lượng MT. Việc tạo thành hố đen siêu thiên hà sẽ hoàn tất tại thời điểm 1 tỉ tỉ tỉ năm (1e27 năm). Lúc đó vũ trụ sẽ gồm các tiểu hành tinh, các hành tinh như trái đất, các hố đen cỡ vài MT, các hố đen thiên hà và các hố đen siêu thiên hà.
Các hố đen bay hơi
Đó là hệ quả của cơ học lượng tử. Tuy vậy, hố đen chỉ bay hơi khi nhiệt độ của nó cao hơn nhiệt độ của vụ trụ xung quanh nó ma thôi. Nhiệt độ của hố đen cỡ MT là 1e-7°, của hố đen thiên hà là 1e-16°, của hố đen siêu thiên hà là 1e-19°. Như vậy phải dợi đến năm 1e20 thì vũ trụ mới lạnh hơn hố đen cỡ MT, và lúc này nó mới bay hơi thành ánh sáng. Các hố đen thiên hà bay hơi vào năm 1e34, còn các hố đen siêu thiên hà sẽ bay hơi vào năm 1e39. Việc bay hơi nay kéo dài trong rất nhiều tỉ năm vào đến năm 1e65 thì các hố đen cỡ MT mới bay hơi hết còn các hố đen thiên hà và siêu thiên hà thì phải đợi đến năm thứ 1e92 và 1e100. Lúc này vũ trụ sẽ chỉ có các tiểu hành tinh, các hành tinh, các sao nơ tơ rôn, sao lùn đen cùng với vũ trụ lạnh giá 1e-60° vào năm 1e100.
Sắt, đứa con cưng của tự nhiên
Đến thời điểm này chúng ta hãy dừng quan sát vũ trụ ở nấc vĩ mô một chút để chuyển sang quan sát chúng ở tầng vi mô. Chúng ta biết, cơ học lượng tử có tác dụng mạnh ở tầng vi mô. Vào thời điểm 1e65 năm, lúc mà nhiệt độ của vũ trụ rất gần với nhiệt độ không tuyệt đối, tại nhiệt độ đó, các nguyên tử sẽ đứng yên một chỗ và tạo thành một khối vĩnh cửu. Lúc này hệ quả của cơ học lượng tử là một nguyên tử có năng lượng thấp vẫn có thể nhảy qua hàng rào thế năng bao xung quanh nó. Xác suất để xảy ra điều này rất thấp nhưng với khoảng thời gian lớn không thể tưởng tượng nổi của 1e65 năm thì nó là đủ dài để các nguyên tử của bất kì nguyên tố nào cũng có thể di chuyển để có dạng hình cầu. Vật chất không chỉ biến thành dạng cầu không đâu mà còn biến dạng về bản chất. Trong tự nhiên, vật chất bền vững nhất là sắt, với hạt nhân của nó gồm 30 nơ tơ rôn và 26 prô ton. Tât cả các nguyên tố nhẹ hơn thì sẽ bị tổng hợp thành Fe và các nguyên tố năng hơn cũng sẽ bị phân rã thành sắt. Sắt là đứa con cưng của vũ trụ. Và thời gian để biến tất cả vật chất tồn tại ở dạng các nguyên tố mà ta đã biết phải cần một thời gian rất rất dài cỡ khoảng 1e1500 năm mới có thể biến hoàn toàn thành sắt được. Vậy là vào năm 1e1500 năm vũ trụ của chúng ta gồm các hố đen cỡ MT, các sao nơ tơ rôn, các sao lùn đen và tất cả phần còn lại của vũ trụ là những quả cầu sắt lang thang vào một vũ trụ với thời gian vô tận phía trước. Nhiệt độ vũ trụ lúc này là 1e-1000°.
Nơ tơ rôn - hố đen
Sắt là nguyên tố bền vững nhất trong các nguyên tố nhưng nếu so sánh với nơ tơ rôn thì nó cũng chưa phải là nhất. Các proton của sắt sẽ kết hợp với điện tử để chuyển thành nơ tơ rôn và nơ tri nô và tất cả các quả cầu sắt trong vũ trụ đều biến thành các quả cầu nơ tơ rôn. Đến lượt mình, các quả cầu nơ tơ rôn cũng bị thay thế thành các hố đen. Việc chuyển hoá này cũng giải phóng năng lượng và chúng ta có thể hình dung trong đêm tối hoàn hảo của vũ trụ, thỉnh thoảng có một ánh sáng loé lên rồi lại tắt ngấm trong đêm lạnh. Tất cả những điều xảy ra vô cùng chậm chạp, vào cuối giai đoạn này vũ trụ có tuổi là 1ee26 (mười mũ mười mũ 26). Để hình dung con số này, chúng ta hãy tưởng tượng là viết chúng lên trên các trang giấy, thì số con số không sau số 1 bằng tất cả số nguyên tử hidro trong hàng trăm tỉ thiên hà mà chúng ta quan sát được. Vũ trụ lúc này chỉ toàn hố đen là nơ trơ rôn còn sót lại.
Loài người tồn tại lâu nhất trong bao nhiêu năm
Chúng ta giả thiết rằng, chúng ta sẽ không chết vì chiến tranh, không bị tuyệt diệt vì một thảm hoạ do va chạm với một tiểu hành tinh nào đó và chúng ta vô cùng thông minh thì loài người tồn tại trong bao nhiêu năm nữa? Cái chết của MT sẽ làm cho hậu duệ của chúng ta phai đi lang thang trong vũ trụ để tìm một MT khác dùng nó làm nguồn năng lượng cung cấp cho sinh hoạt của chúng ta. Và cứ thế, hết MT này đến MT khác loài người sẽ chu du trong vũ trụ. Nhưng những MT cuối cùng trong vũ trụ sẽ hết vào thời điểm 1000 tỉ năm. Lúc này loài người chỉ còn một nguông năng lượng duy nhất là các hố đen. Các hố đen lúc đó quay rất nhanh, khoảng 1000 vòng / giây. Nếu chúng ta vứt vào hố đen một hạt của nguyên tố phóng xạ thì trước khi rơi vào chân trời sự cố, hạt đó bị tách thành hai, một hạt sẽ rơi vào hố đen, hạt khác sẽ có thể thoát ra khỏi hố đen với năng lượng lớn hơn năng lượng ban đầu. Chúng ta có thể sử dụng năng lượng này. Việc bù năng lượng này sẽ làm cho hố đen quay chậm đi một chút. Thời kì này đúng vào thời kì mà có rất nhiều ngôi sao thoát ra khỏi thiên hà như đã nói ở trên nên chúng ta, để tránh khỏi bị văng ra khỏi thiên hà, phải tìm những hố đen khác nằm sâu trong thiên hà hơn. Và cái đích cuối cùng chính là hố đen thiên hà, với khối lượng bằng một tỉ khối lượng MT. Hố đen này có kích thước bằng hệ MT hiện nay. Và sau đó cái hố đen này cũng sẽ hết năng lượng, chúng ta phải dùng đến hố đen siêu thiên hà, khối lượng bằng 1000 tỉ khối lượng MT. Nhưng cái hố đen này cũng không quay mãi, nó chậm dần và dừng hẳn. Nhưng vào khoảng năm 1e100 thì chúng ta sẽ không có cơ may nào có thể sống sót được nữa.
Phần kết cho số phận của vũ trụ thật buồn thảm, một vũ trụ nở ra mãi mãi và sẽ lạnh đến nhiệt độ tuyệt đối. Tuy vậy, những suy đoán đó là dựa vào hiểu biết hiện nay của chúng ta về vũ trụ. Nếu mật độ vũ trụ lớn hơn mật độ tới hạn thì chúng ta có thể có một vũ trụ luân hồi, và kịch bản về số phận của vũ trụ sẽ thú vị hơn nhiều, đó là cía kịch bản mà tôi ưa thích hơn là cái mà tôi đã trình bày trên đây. Nhưng dù là một vũ trụ luân hồi, một vũ trụ dừng hay một vũ trự dãn nở mãi thì thời gian vẫn là vô tận, và con người vẫn tồn tại, nếu vậy thì mục đích và ý nghĩa của sự tồn tại của con người như thế nào? Phần tiếp sau tôi sẽ trình bày ý kiến cá nhân của tôi về vấn đề đó, và liên hệ nó đến tất cả các hoạt động đang điều khiển hành vi của chúng ta ngày nay.
Những dạng khác của sự sống
Phần trên đã trình bày, sẽ đến một lúc nào đó, năng lượng của thiên nhiên không đủ để loài người duy trì sự tồn tại của mình như ngày nay. Sự sống mà chúng ta chứng kiến cho đến bây giờ là duy nhất, dựa vào phần tử hữu cơ và chuỗi xoắn kép ADN. Liệu dạng sống đó là duy nhất trong vụ trụ? Từ khi xuất hiện thực thể sống đầu tiên đến nay, tuy kéo dài hàng tỉ năm nhưng thời gian đó cũng chỉ là chớp mắt của vũ trụ vì vũ trụ có khoảng thời gian dài vô tận phía trước. Trong thời gian đó, chúng ta thấy được sự tiến hoá, thích nghi đến ngạc nhiên của các thực thể sống. Do vậy chúng ta có cơ sở để hi vọng rằng, với thời gian đủ dài, các thực thể sống hiện nay có thể thích nghi với một vụ trụ có ít năng lượng hơn. Nhà vật lí Dyson cho rằng sự sống của sinh vật có trí tuệ không nhất thiết phải dựa vào một vật liệu cụ thể. Sự sống hiện nay dựa vào các phần tử hữu cơ chủ yếu tạo thành từ các bon, o xy, hidro là do đó là các nguyên tố có nhiều nhất trong vùng vũ trụ của chúng ta và chúng là những nguyên tố có thể tạo ra nhiều hợp chất nhất. Vời thời gian 13.7 tỉ năm sau vụ nổ lớn, chúng ta được chiêm ngưỡng vũ trụ vô cùng đa dạng và phong phú thì không có lí do gì để không tưởng tượng rằng, trong tương lai sẽ có rất nhiều điều tuyệt vời khác mà vũ trụ sẽ đem lại như một dạng thức khác của sự sống mà có thể thích nghi với những điều kiện hoàn toàn xa lạ với những điều kiện mà chúng ta có.
Bóng ma Copenic
Từ thủa bình minh của loài người, từ khi con người thống trị các loài vật khác, con người tự cho rằng trái đất, vũ trụ này là của mình, để phục vụ mình. Rất nhiều mô hình về vụ trụ ra đời để giải thích vai trò trung tâm của con người trong vũ trụ. Trong số các mô hình đó phải kể đến mô hình địa tâm của Arixtot với giả thuyết trái đất tròn và các hành tinh như MT, M. trăng, vòm cầu bằng pha lê điểm những ngôi sao quay xung quanh trái đất là mô hình tồn tại lâu nhất trong lịch sử loài người, kéo dài từ thế kỉ thứ 3 trước công nguyên cho đến thế kỉ thứ 16 sau công nguyên. AE cứ tưởng tượng rằng trong gần hai ngàn năm đó, cái cái mô hình đó đã thành chính thống, ăn sâu trong tâm khảm của hàng trăm thế hệ các nhà khoa học. Ấy vậy mà có một nhà khoa học, một người được đánh giá là thiên tài nhất trong tất cả các nhà khoa học từ trước đến nay, đã phá bỏ lối mòn xưa cũ đó đê xây dựng một mô hình mới về vũ trụ, hạ bệ vai trò trung tâm của con người trong vũ trụ, nhà khoa học đó là Copecnic. Cái việc hạ bệ vai trò con người trong vũ trụ được gọi là bóng ma Copecnic. Rất dũng cảm, Copecnic nêu giả thuyết rằng, trái đất không phải đứng yên mà là trái đất quay xung quay MT, nên nhớ rằng lúc đó người ta chưa biết gì về lực hấp dẫn cả, nên chuyện trái đất quay mà những vật thể trên mình nó không bị rơi ra ngoài vũ trụ mà một điều cực kì vô lí. Sau Copecnic, con người không chỉ nói rằng trái đất quay quanh MT mà bản thân MT cũng chỉ là một ngôi sao bình thường như tỉ tỉ nhũng ngôi sao khác trong thiên hà, và thiên hà này cũng chỉ là một thiên hà bình thường trong hàng tỉ thiên hà trong một đám thiên hà. Đám thiên hà của chúng ta cũng không có gì đặc biệt trong hàng triệu tỉ đám thiên hà của vụ trụ. Bóng ma Copecnic được lặp đi lặp lại nhiều lần, và cuối cùng vai trò của con người sẽ trở thành vô nghĩa trong vũ trụ.
Nguyên li vị nhân
Bóng ma Copecnic không lặp lại một lần mà lặp lại rất nhiều lần, đang từ vị trí trung tâm của vũ trụ, con người dần bị thu nhỏ lại so với khoảng không bao la của vũ trụ. Sự xuất hiện của sinh vật có trí tuệ chỉ là sự may mắn đầy ngẫu nhiên trong quá trình hình thành và phát triển của vũ trụ mà thôi. Vũ trụ không nhất thiết cần đến sự tồn tại của chúng ta chứ không hải vũ trụ sinh ra để phục vụ chúng ta như chúng ta đã từng nghĩ. Và việc này khiến con người cực kì thất vọng. Nhà bác học Pháp Pascal phải kêu lên lo lắng trước sự im lặng vĩnh cửu của không gian vô hạn. Còn nhà vâkt lí Mĩ Weinberg nói: "Càng hiểu về vũ trụ thì càng cảm thấy nó vô nghĩa". Cuộc khủng hoảng về vai trò của con người trong vũ trụ cũng tương tự cuộc khủng hoảng về tôn giáo khi con người phải lựa chọn giữa khoa học và tôn giáo. Tôi và AEVG ngồi đây, trong long ta có niềm tin tưởng sâu sắc vào khoa học, nhưng khoa học không thể giải thích hết tất cả nên chúng ta đều có một niềm tin tôn giáo, hay đúng hơn có một tín ngưỡng nhất định. Chúng ta hành động như vậy giống như Pascal đã làm trong một cái gọi là sự đánh cuộc của Pascal. Ông nói, "nếu việc tin vào thượng đế mà chẳng mất gì thì tôi sẽ tin voà thượng đế". Đứng trước sự thờ ơ lạnh lẽo của vũ trụ như vậy, chúng ta một lần nữa lại viện ra một giả thuyết để đề cao lại vai trò và vị trí của con người, lấy lại cái mà chúng ta đã bị khoa học là mất đi, đó là nguyên lí vị nhân, nguyên lí chỉ mới phát triển trong vài chục năm gần đây mà thôi. Nguyên lí vị nhân cho rằng, vũ trụ không thờ ơ với sự tồn tại của con người mà có quan hệ chặt chẽ, mật thiết với nhau. Nếu vũ trụ như ngày hôm này mà chúng ta quan sát thì đó là bởi vì đó là do có sự hiện diện của con người ở đây để quan sát nó và đặt ra câu hỏi về nó. Do vậy việc vũ trụ mà chúng ta thấy và sự tồn tại của con người là không thể tách rời. Nguyên lí vị nhân mạnh cho rằng nếu không có con người thì không có vũ trụ, nguyên lí vị nhân yếu cho rằng sự phát triển của vũ trụ là để tiến đến một cấu trúc vật chất mà ở đó vật chất có thể tự ý thức được sự tồn tại của mình.
Cá nhân tôi, khi tìm hiểu về nguyên lí vị nhân mạnh, tôi thấy có vẻ vô lí nhưng khi tìm hiểu về nguyên lí vị nhân yếu thì thấy đây là cái phao để cứu cuộc khủng hoảng niềm tin của mình. Và lúc đó mới nhớ đến vụ đánh cuộc của pascal, và thôi thì hiện tại chưa có gì chắc chắn cho các giả thuyết khác, và nếu tin vào nguyên lí vị nhân mà không mất mát gì nên tôi tin vào nguyên lí vị nhân. Để thấy nguyên lí vị nhân có thể đáng tin hay không, chúng ta hãy lược qua một số các hằng số trong tự nhiên, phần này nói khá rõ trong chương 7 cuốn "giai điệu bí ẩn" của Trịnh Xuân Thuận. Tôi chỉ có nhiệm vụ lược thuật lại cái mà GS Thuận viết trong đó mà thôi.
Các hằng số trong tự nhiên
Một vấn đề vật lí được đưa ra, để giải được nó người ta cần hai lạoi tham số, tham số thứ nhất là giá trị của một số hằng số nhất định, tham số thứ hai thể hiện các điều kiện biên. Ví dụ khi ném một quả bóng, thì muốn biết chuyển động của quả bóng như thế nào thì người ta cần phải biết hằng số hấp dẫn (tham số loại một) và vận tốc, phương hướng, sức cản của không khí (tham số loại hai). Vấn đề cần bàn ở đây là, có bao nhiêu hằng số cơ bản? Số các hằng số cơ bản lại phụ thuộc vào trí tuệ của con người. Ban đầu thì số các hằng số rất nhiều, càng phát triển con người càng giảm số các hằng số đó đi vì một số hằng số không còn là hằng số nữa mà có thể được tính từ các mô hình tổng quát hơn. Nhiệm vụ của các nhà vật lí là phải giảm số các hằng số nói trên. Ví dụ có thể tính toán được tốc độ ánh sáng chẳng hạn. Chúng ta tạm thời chấp nhận chưa trả lời câu hỏi về một lí thuyết không cần dựa trên một hằng số nào mà có thể tính được tất cả các hằng số khác trong vũ trụ thì một câu hỏi khác mà chúng ta cần phải đặt ra là tại sao các hằng số đó lại có giá trị như vậy mà không thể là mớn hơn hay nhỏ hơn. Tại sao con người cao khoảng 1.6m, tại sao các đỉnh núi trên trái đất lại khôn có đỉnh núi nào vượt quá 10km?.. câu trả lời đó là các hằng số tự nhiên có giá trị như thế chứ không phải thế khác. Số pi là 3.14159 chứ không phải là 10, tốc độ ánh sáng là 300.000 km/s chứ không phải là 3km/s. Chúng ta sẽ thấy, nếu giá trị của các hằng số tự nhiên mà thay đổi chút xíu thôi thì vũ trụ sẽ không như bây giờ nữa và chúng ta sẽ không thể có mặt trên đời để đặt ra câu hỏi về nó nữa.
Các hằng số của tự nhiên đã điều khiển cuộc sống hàng ngày của chúng ta, chúng xác định kích thước và khối lượng của vật thể , chúng làm cho thế giới như nó đang tồn tại. Điều tưởng như là hiển nhiên này lại phản ánh khả năng lựa chọn vô hạn đối với kích thước và khối lượng mà tự nhiên có trong tay để dựng nên mọi vật trong vũ trụ. Cho tới ngày nay, người ta biết đến 15 hằng số trong vũ trụ, 15 hằng số đó quyết đinh đến tất cả các thứ bậc trong vũ trụ, từ nguyên tử bé nhỏ cho đến cá thiên hà, cũng chính những hằng số này qui định chiều cao của con người, chiều cao của các ngọn núi, sự di chuyển của trái đất tạo ra ngày và đêm.
Thăng tiến của vật chất - sinh vật có trí tuệ
Chúng ta bị giới hận về nhận thức ở lân cận vụ nổ lớn, sự giới hạn đó, giống như giới hận về nhận thức cảm giác mà chúng ta đã thảo luận trong bai "khách quan và chủ quan", đó là do nguyên lí bất định trong ơ học lượng tử. Đó là giới hạn 1e-43 giây. Từ khi vụ nổ bắt đầu cho đến đó, chúng ta không thể biết được. Chấp nhận như vậy nên chúng ta tìm hiểu vũ trụ từ 1e-43 giây trở đi, nhiệt độ (T) của vũ trụ mà 1e32° và kích thước của nó bằng đầu chiếc kim. ở 1e-35 đến 1e-32 giây là giai đoạn lạm phát của vũ trụ, là gia đoạn mà vũ trụ tăng kích thước lên nhanh nhất. Tuy vậy nó cũng chỉ to bằng quả cam mà thôi. Lúc này vũ trụ gồm quark, điện tử, nơ tri nô, ánh sáng, tất cả chúng đều được tạo từ chân không mà ra. Sau đó là các quá trình rất phức tạp diễn ra giữa ánh sáng, quark, nơ tri nô và các hạt-phản hạt để tạo ra hêli, hidro, những nguyên tố đầu tiên trong vũ trụ. Do hêli rất bền vững nên việc tổng hợp các nguyên tố nặng hơn để có thể hình thành sự sống rất khó khăn. Nhưng tự nhiên đã làm được điều đó, sau khi các nguyên tố nặng được tạo thành trong tâm các ngôi sao do lực hấp dẫn cung cấp năng lượng để làm điều đó. Nhưng các nguyên tố nặng mà bị trói chặt trong các ngôi sao thì cũng chẳng thể có sự sống được vì nhiệt độ quá cao. Và lần nữa vụ trụ lại tạo ra vụ nổ của các sao siêu mới, hất tung những nguyên tố nặng này vào vũ trụ, các đám bụi gồm các nguyên tố nặng sau đó sẽ tạo thành các hành tinh như trái đất mà trên đó, sau hàng tỉ năm, với sự tiến hoá tuyệt vời các loài vật được sinh ra trong đó có con người, sinh vật phát triển cao nhất.
Chúng ta tin tưởng hơn?
Chúng ta đã từng tin rằng, thế giới này tạo ra cho chúng ta, của riêng ta, ta là trung tâm. Niềm tin đó bị lung lay tận gốc rễ khi bóng ma Copecnic cứ lảng vảng chập chờn và làm cho ta thất vọng, chán nả khi biết rằng chúng ta chỉ là con rơi con vãi của vụ trụ và sự hiện diện của chúng ta không được người cha quan tâm chú ý dẫn đến cuộc khủng hoảng niềm tin vào mục đích và ý nghĩa của toàn bộ loài người. Nhưng may thay, đã có một cứu cánh, đó là nguyên lí vị nhân, nêu lên rằng, chúng ta không phải là con rơi, con vãi, tự nhiên làm tất cả những điều kì diệu đó là để có chúng ta bởi vì tất cả các qui luật của vụ trụ, càc hằng số đều được tạo ra với một hiệu chỉnh cực kì chính xác, độ chính xác của chúng, đến bây giờ tôi vẫn thấy ngỡ ngàng. Và nếu vậy chúng ta có thể tìm hiểu sâu hơn về vấn đề đó và những phương pháp trước đây của phương Tây không còn áp dụng được nữa, tư duy phương Đông (nếu có điều kiện tôi sẽ đề cập đến vấn đề này sau) nay tìm thấy chỗ đứng của mình. "Vũ trụ được tạo ra như vậy là để có chúng ta" đó phải chăng là mục đích của vũ trụ? Tuy chưa chắc nhưng tôi tin vào điều đó.

bài này nhặt nhạnh từ lâu rồi. copy from blog của a Dạ Trạch : datrach.blogspot.com

Big Bang theory

2007-11-19T21:25:00.001+07:00

The Big Bang is the cosmological model of the universe whose primary assertion is that the universe has expanded into its current state from a primordial condition of enormous density and temperature. The term is also used in a narrower sense to describe the fundamental "fireball" that erupted at or close to an initial time-point in the history of our observed spacetime.

Theoretical support for the Big Bang comes from mathematical models, called Friedmann models. These models show that a Big Bang is consistent with general relativity and with the cosmological principle, which states that the properties of the universe should be independent of position or orientation.

Observational evidence for the Big Bang includes the analysis of the spectrum of light from galaxies, which reveal a shift towards longer wavelengths proportional to each galaxy's distance in a relationship described by Hubble's law. Combined with the evidence that observers located anywhere in the universe make similar observations (the Copernican principle), this suggests that space itself is expanding. The next most important observational evidence was the discovery of cosmic microwave background radiation in 1964. This had been predicted as a relic from when hot ionized plasma of the early universe first cooled sufficiently to form neutral hydrogen and allow space to become transparent to light, and its discovery led to general acceptance among physicists that the Big Bang is the best model for the origin and evolution of the universe. A third important line of evidence is the relative proportion of light elements in the universe, which is a close match to predictions for the formation of light elements in the first minutes of the universe, according to Big Bang nucleosynthesis.

Vietnamese
Các nhà khoa học cho rằng, vũ trụ thoát thai từ Vụ nổ lớn (Big Bang) tại thời điểm 13,7 tỉ năm trước. Mới đây họ lại khoe rằng, có đến ba kịch bản khác nhau cho cái thời khắc sinh thành đó.

Vũ trụ học là một khoa học còn rất non trẻ. Ngay cả khi Einstein đã đưa ra thuyết hấp dẫn năm 1916, bằng chứng thực nghiệm duy nhất về nguồn gốc vũ trụ chỉ là bầu trời ban đêm tối đen. Nghịch lý Olbers (1823) cho rằng nếu vũ trụ vô tận trong không thời gian thì nó có nhiều sao đến mức khi nhìn lên bầu trời theo bất cứ hướng nào, tia mắt ta bao giờ cũng gặp một ngôi sao. Và ta sẽ thấy bầu trời luôn sáng rực như mặt trời, ngay cả vào ban đêm.

Thuyết Big Bang tiêu chuẩn

Nhưng thực tế bầu trời ban đêm lại tối đen. Thật thú vị là trong bài thơ văn xuôi dài Eureka năm 1848, Edgar Poe (cha đẻ của truyện trinh thám) cho rằng, đó là do các ngôi sao chưa đủ thời gian để chiếu sáng toàn vũ trụ. Vậy bầu trời đêm tối đen chứng tỏ vũ trụ hữu hạn cả trong không gian và thời gian. Không chỉ đứng vững trước thử thách của thời gian mà giả thuyết còn đóng vai trò quyết định trong việc hình thành lý thuyết Big Bang.

Cơ sở lý luận của Big Bang là thuyết tương đối tổng quát, cho rằng không thời gian không phải là cái nền cố định để mọi biến dịch vũ trụ diễn ra trên đó, mà là các đại lượng động lực, phụ thuộc vật chất đồng thời chi phối vật chất. Điều đó dẫn tới việc không thời gian và do đó vũ trụ có thể có khởi đầu và kết thúc, một ý tưởng mà ban đầu chính Einstein cũng tìm cách chống lại.

Bằng chứng quyết định là phát hiện vũ trụ giãn nở của Hubble (Mỹ) những năm 20 của thế kỷ trước. Cho đến lúc đó, dải Ngân hà của chúng ta được xem là toàn bộ vũ trụ. Với viễn kính 100 inch tại núi Wilson, Hubble thấy Tinh vân tiên nữ, một thiên hà sánh đôi cách 2 triệu năm ánh sáng, đang tiến lại gần chúng ta. Khảo sát các thiên hà khác, ông thấy chúng đang tản ra xa. Điều đó có nghĩa vũ trụ gồm hàng tỉ thiên hà đang tản xa nhau.

Vũ trụ hiện đang giãn nở và các thiên hà ngày càng xa nhau chứng tỏ trong quá khứ chúng gần nhau, khi vũ trụ có kích thước nhỏ hơn. Suy diễn ngược thời gian mãi sẽ đi đến thời điểm khai sinh, khi toàn vũ trụ tập trung tại một điểm, nơi có mật độ và độ cong không thời gian vô hạn. Và một vụ bùng nổ 13,7 tỉ năm trước đã khiến vũ trụ sinh thành. Đó là mô hình Big Bang tiêu chuẩn.

Năm 1946, nhà vật lý Mỹ gốc Nga Gamow thấy rằng, ngọn lửa sáng thế buổi hồng hoang vẫn để lại “vết lông ngỗng” qua bức xạ tàn dư trải trên toàn vũ trụ, nay lạnh chỉ còn cỡ 30 trên 00 tuyệt đối. Năm 1965, hai kỹ sư vô tuyến Penzias và Wilson tình cờ phát hiện được bức xạ này khi chế tạo một ăngten có thể bắt sóng từ vệ tinh. Như từng xảy ra trong lịch sử, giải Nobel danh giá được trao cho phát kiến tình cờ của hai người khá ngoại đạo! Năm 1992, vệ tinh COBE (Mỹ) đo được phông bức xạ này với độ chính xác rất cao. Và Big Bang được thừa nhận rộng rãi.

Khá hài hước là cái tên Big Bang lại do nhà thiên văn Hoyle đặt ra năm 1950 trong loạt bài Nguồn gốc vũ trụ trên Đài BBC để chế diễu lý thuyết. Ông là người đề xuất thuyết vũ trụ dừng năm 1948, theo đó vũ trụ không có khởi đầu và kết thúc. Sau khám phá bức xạ tàn dư, nó đã chết vẻ vang như nhiều lý thuyết khoa học khác.

Big Bang từ đâu xuất hiện? Có giả thuyết cho rằng Vụ nổ lớn là kết quả của Vụ co lớn (Big Crunch) trước đó, khi lực hấp dẫn thắng dần sự giãn nở và vũ trụ bắt đầu co về một điểm. Nói cách khác Big Bang là điểm chuyển pha giữa các pha co giãn xen kẽ nhau của vũ trụ.

Nhược điểm chí tử của mô hình trên là bài toán kì dị. Tại Big Bang, do kích thước nhỏ vô hạn, nên mật độ năng lượng hay độ cong không thời gian lớn vô hạn, điều không có trên thực tế. Đó là vì thuyết tương đối tổng quát là lý thuyết về các hiện tượng vĩ mô, nên không mô tả các thăng giáng lượng tử đặc trưng cho thế giới vi mô. Với Vụ nổ lớn hay lỗ đen, là các thực tại vật lý vừa nhỏ (nơi các hiệu ứng lượng tử chi phối), vừa nặng (nơi các hiệu ứng hấp dẫn chi phối), cần một lý thuyết thống nhất giữa thuyết lượng tử và thuyết tương đối. Đó là thuyết hấp dẫn lượng tử.

(theo wikipedia)

Theory of Relativity

2007-11-17T16:40:00.001+07:00

The theory of relativity, or simply relativity, refers specifically to two theories: Albert Einstein's special relativity and general relativity.

The term "theory of relativity" was coined by Max Planck in 1908 to emphasize how special relativity (and later, general relativity) uses the principle of relativity.

Today, I'll give you just a little information I've learned, let's find out

Special relativity

Special relativity is a theory of the structure of spacetime. It was introduced in Albert Einstein's 1905 paper "On the Electrodynamics of Moving Bodies". Special relativity is based on two postulates which are contradictory in classical mechanics:

The laws of physics are the same for all observers in uniform motion relative to one another (Galileo's principle of relativity),
The speed of light in a vacuum is the same for all observers, regardless of their relative motion or of the motion of the source of the light.
The resultant theory has many surprising consequences. Some of these are:

Time dilation: Moving clocks tick slower than an observer's "stationary" clock.
Length contraction: Objects are observed to be shortened in the direction that they are moving with respect to the observer.
Relativity of simultaneity: two events that appear simultaneous to an observer A will not be simultaneous to an observer B if B is moving with respect to A.
Mass-energy equivalence: E = mc², energy and mass are equivalent and transmutable.
The defining feature of special relativity is the replacement of the Galilean transformations of classical mechanics by the Lorentz transformations. (See Maxwell's equations of electromagnetism and introduction to special relativity).

General relativity

General relativity is a theory of gravitation developed by Einstein in the years 1907–1915. The development of general relativity began with the equivalence principle, under which the states of accelerated motion and being at rest in a gravitational field (for example when standing on the surface of the Earth) are physically identical. The upshot of this is that free fall is inertial motion: In other words an object in free fall is falling because that is how objects move when there is no force being exerted on them, instead of this being due to the force of gravity as is the case in classical mechanics. This is incompatible with classical mechanics and special relativity because in those theories inertially moving objects cannot accelerate with respect to each other, but objects in free fall do so. To resolve this difficulty Einstein first proposed that spacetime is curved. In 1915, he devised the Einstein field equations which relate the curvature of spacetime with the mass, energy, and momentum within it.

Some of the consequences of general relativity are:

Time goes slower at lower gravitational potentials. This is called gravitational time dilation.
Orbits precess in a way unexpected in Newton's theory of gravity. (This has been observed in the orbit of Mercury and in binary pulsars).
Even rays of light (which are weightless) bend in the presence of a gravitational field.
The Universe is expanding, and the far parts of it are moving away from us faster than the speed of light. This does not contradict the theory of special relativity, since it is space itself that is expanding.
Frame-dragging, in which a rotating mass "drags along" the space time around it.
Technically, general relativity is a metric theory of gravitation whose defining feature is its use of the Einstein field equations. The solutions of the field equations are metric tensors which define the topology of the spacetime and how objects move intertially.

Vietnamese:

Lý thuyết tương đối rộng, còn được gọi là lý thuyết tương đối tổng quát, là một lý thuyết vật lý cơ bản về hấp dẫn. Lý thuyết này được Albert Einstein đưa ra vào năm 1915. Nó có thể coi là phần bổ sung và mở rộng của lý thuyết hấp dẫn Newton ở tầm vĩ mô và với vận tốc lớn.

Lý thuyết này mô tả hấp dẫn tương tự như sự biến dạng địa phương của không-thời gian. Cụ thể là một vật có khối lượng sẽ làm cong không thời gian xung quanh nó. Độ cong của không thời gian chính bằng lực hấp dẫn. Nói một cách khác, hấp dẫn là sự cong của không thời gian.

Từ khi ra đời đến nay, lý thuyết tương đối rộng đã chưa bao giờ thất bại trong việc giải thích các kết quả thực nghiệm. Nó là cơ sở nghiên cứu của các ngành thiên văn học, vũ trụ học và vật lý thiên văn. Nó giải thích được rất nhiều các hiện tượng mà vật lý cổ điển không thể làm được với độ chính xác và tin cậy rất cao, ví dụ như hiện tượng ánh sáng bị bẻ cong khi đi gần Mặt Trời, hoặc tiên đoán được sự tồn tại của sóng hấp dẫn, hố đen và sự giãn nở của vũ trụ.

Không giống như các lý thuyết vật lý cách mạng khác, như cơ học lượng tử chẳng hạn, lý thuyết tương đối chỉ do một mình Albert Einstein xây dựng nên, mặc dù ông cũng cần sự giúp đỡ của một người bạn là Marcel Grossmann về toán học các mặt cong.

Hình ảnh hai chiều về sự biến dạng của không thời gian. Sự tồn tại của vật chất làm biến đổi hình dáng của không thời gian, sự cong của nó có thể được coi là hấp dẫn Trong lý thuyết tương đối rộng, các khối lượng làm cong không gian xung quanh nó. Hệ quả của sự cong này tạo ra lực quán tính, giống như hệ quả của hai vật thể hút nhau bằng lực hấp dẫn. Trong cơ học Newton không gian là phẳng và hai vật thể hút nhau nhờ vào lực hấp dẫnLý thuyết tương đối rộng, ở dạng thuần túy, mô tả không thời gian như một đa tạp Lorentz 4 chiều, bị làm cong bởi sự có mặt của khối lượng, năng lượng, và xung lượng (tenxơ ứng suất năng lượng) nằm trong nó. Mối liên hệ giữa tenxơ ứng suất năng lượng và độ cong của không thời gian được biểu thị qua phương trình trường Einstein.

Chuyển động quán tính của vật thể là chuyển động theo các đường trắc địa (đường trắc địa kiểu thời gian cho các vật có khối lượng và đường trắc địa kiểu ánh sáng cho photon) trong không thời gian và hoàn toàn phụ thuộc vào độ cong của không thời gian.

Đặc điểm khác biệt nhất của lý thuyết tương đối rộng so với các lý thuyết khác là ý tưởng về lực hấp dẫn được thay bằng hình dáng của không thời gian. Các hiện tượng mà cơ học cổ điển mô tả là tác động của lực hấp dẫn (như chuyển động của các hành tinh quanh Mặt Trời) thì lại được xem xét như là chuyển động theo quán tính trong không thời gian cong trong lý thuyết tương đối rộng.

Xét ví dụ về một người chuyển động trên quỹ đạo quanh Trái Đất. Người đó sẽ cảm thấy phi trọng lượng giống như khi bị rơi tự do xuống Trái Đất. Trong lý thuyết hấp dẫn Newton, chuyển động của người đó là do lực hấp dẫn giữa người này và Trái Đất tạo nên lực hướng tâm cho người đó quay xung quanh Trái Đất. Trong lý thuyết tương đối rộng, tình huống trên được giải thích khác hẳn. Trái Đất làm biến dạng không thời gian và người du hành sẽ chuyển động theo quán tính trong không thời gian; nhưng hình chiếu của đường trắc địa trong không thời gian lên không gian 3 chiều cho thấy như thể Trái Đất tác dụng một lực giữ người này trên quỹ đạo.

Thực ra, người chuyển động trên quỹ đạo cũng làm cong không thời gian xung quanh anh ta, nhưng độ cong này rất nhỏ so với độ cong mà Trái Đất tạo ra.

Vì không-thời gian liên quan đến vật chất nên nếu không có vật chất thì việc xác định không-thời gian không được chính xác. Chính vì thế người ta cần các giả thuyết đặc biệt như là các tính đối xứng để có thể thao tác các không-thời gian khả dĩ, sau đó mới tìm xem vật chất cần phải nằm ở đâu để xác định các tính chất hợp lý,... Các điều kiện biên (còn gọi là điều kiện ban đầu) có thể là vấn đề khó khăn. Sóng hấp dẫn có thể vi phạm ý tưởng không-thời gian được xác định một lần cho mãi mãi.

(theo Wikipedia)

Các phương trình đẹp nhất mọi thời đại

2007-11-15T21:54:00.000+07:00

Bạn đọc tạp chí Physics World đã bình chọn những phương trình được ưa thích nhất của mọi thời đại. Nhưng ý nghĩa của chúng là gì? Phó tổng biên tập tạp chí, tiến sĩ Matin Durrani, đã đưa ra một chỉ dẫn đơn giản cho 5 phương trình đầu bảng.

1. Đồng hạng nhất - lý thuyết điện từ của Clerk Maxwell

∇.D=p

∇.B=0

∇xE=-∂B/∂t

∇xH= ∂D/∂t+j

Trong đó D là trường dịch chuyển (displacement field), E là điện trường (electric field), B là mật độ thông lượng từ (magnetic-flux density), H là cường độ từ trường (magnetic-field strength), p là mật độ điện tích tự do (free charge density) và j là mật độ dòng tự do (free current density).

Công thức này được nhà vật lý Scotland nổi tiếng James Clerk Maxwell viết ra năm 1873. Chúng mô tả sự biến đổi của một sóng điện từ - chẳng hạn một chùm sáng, một tia X hoặc một sóng viba - theo không gian và thời gian.

Điều thú vị về phương trình này là chúng cho thấy điện trường và từ trường - hai loại trường mà trước đó các nhà khoa học nghĩ rằng chẳng có quan hệ gì với nhau - thực ra lại có liên kết chặt chẽ. Sau phát hiện này, các nhà vật lý tiếp tục liên kết lực điện từ với hai loại lực khác của tự nhiên là lực hạt nhân mạnh và lực hạt nhân yếu - hai loại tương tác ở hạt nhân của nguyên tử.

Kết quả của giả thuyết được gọi là Mô hình trường thống nhất chuẩn của vật lý hạt(Standard Model). Thách thức lớn nhất đối với giới khoa học giờ đây là tìm hiểu rằng liệu lực hấp dẫn - loại lực cơ bản thứ tư trong tự nhiên - có liên quan với mô hình này hay không. Vì thế Maxwell thực chất là nhà vật lý đầu tiên tiến hành hợp nhất các lực của tự nhiên thành một khung lý thuyết đơn nhất.

Phương trình của Maxwell được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp viễn thông, Chẳng hạn, để thiết kế các ăngten cho điện thoại di động của bạn.

2. Đồng hạng nhất - Phương trình của Euler

e^(i.pi) + 1 = 0

Phương trình được khám phá bởi nhà toán học Thụy Sĩ Leonhard Euler vào thế kỷ 18. Các nhà vật lý thích phương trình này bởi nó chứa đựng 9 khái niệm cơ bản của toán học trong một công thức duy nhất.

9 khái niệm này bao gồm: pi bằng chu vi của một đường tròn chia cho đường kính của nó, i - là căn bậc hai của -1, và e - là số 2.71828. Sáu khái niệm còn lại là: phép nhân, cộng, phương trình, một, không và "phép tính số mũ".

Phương trình này có ích gì cho bạn? Chẳng gì cả. Công thức của Euler thuần túy là một công thức toán học không có liên quan hiển nhiên nào với thực tế, mặc dù nó được một số nhà vật lý đánh giá là "đẹp".
Tiên đoán của cá nhân tớ: Chắc nó sẽ có mặt trong trường thống nhất!

3. Định luật thứ hai của Newton

F= ma

Công thức này mô tả một thực tế là nếu bạn dùng một lực (F) tác động lên một vật có khối lượng m, vật này sẽ đạt được một gia tốc a nào đó. Phương trình được Isaac Newton mô tả vào cuối thế kỷ 17.

Ích lợi của phương trình? Định luật hai của Newton có thể được dùng để giải thích bằng cách nào chiếc xe Mini Cooper mới cóng của bạn có thể tăng tốc từ 0 đến 60 dặm/giờ.Và đơn giản hơn là bạn phải nhớ nó để giải các bài tập lớp 10 phần động lực học nếu không muốn xơi ngỗng!

4. Định lý Pythagoras

a²+b²=c²

Một công thức học đường được ưa thích. Định lý Pythagoras giải thích về mối liên quan giữa các cạnh của một tam giác vuông. Nếu a và b là độ dài của hai cạnh góc vuông và c là độ dài của cạnh huyền.Công thức này được nhà khoa học Hy Lạp cổ đại Pythagoras mô tả vào thế kỷ 6 trước Công nguyên.

Ứng dụng của phương trình này? Phương trình của Pythagoras hỗ trợ trong phép đo tam giác, giúp chỉ ra vị trí của một ai đó đang sử dụng điện thoại di động chỉ bằng cách sử dụng tín hiệu phản hồi từ 3 ăngten di động khác.

5. Phương trình của Schrödinger

HΨ=EΨ

Công thức được viết bởi nhà vật lý người Áo Erwin Schrödinger vào giữa những năm 1920. Nó mô tả sự chuyển động của các hạt hạ nguyên tử (như electron), và là nền tảng của vật lý lượng tử.

Với các hạt nhỏ như electron, người ta không thể nói chính xác vị trí của chúng trong không gian cũng như tốc độ chuyển động của chúng. Tất cả những gì bạn có thể làm là giả định chúng đang ở một vị trí nào đó trong một khoảng thời gian nhất định. Ký hiệu Ψ trong phương trình được gọi là "hàm sóng" - mô tả khả năng vật thể tồn tại ở những điểm khác nhau trong không gian.

Ích lợi của phương trình? Phương trình của Schrödinger có nhiều ứng dụng trong các thiết bị điện tử. Chẳng hạn, nó được Công ty Quantum Beam ở Cambridge sử dụng để xây dựng một hệ thống dựa trên laser, cho phép kết nối máy tính ở nhà của bạn với mạng Internet mà không cần dây dẫn. Có người đã nói : Dân chất rắn dùng mỗi phương trình này để làm mọi thứ: Từ công nghệ nano, hệ thấp chiều đến vật liệu mới.

6. Phương trình của Einstein

E = mc²

Công thức nổi tiếng của Einstein cho thấy khối lượng và năng lượng là không thể tách rời. Nếu một vật thể có khối lượng m, nó sẽ có năng lượng nghỉ là E=mc², trong đó c là vật tốc ánh sáng. Vì c là cực lớn - khoảng 300.000 km/s- nên ngay cả những vật cực nhỏ cũng có năng lượng nghỉ rất lớn.

Một cách tương đương, năng lượng cũng có khối lượng. Bạn có thể sẽ được nghe nhiều về phương trình này vào năm 2005, trong lần kỷ niệm lần thứ 100 ngày Einstein khám phá ra nó như một phần trong thuyết tương đối của ông.

Ích lợi của phương trình này? E=mc² quyết định lượng năng lượng giải phóng ra khi các nguyên tử bị phân chia trong lò phản ứng của nhà máy điện hạt nhân. Trong phản ứng hạt nhân khối lượng không còn bảo toàn. Một phần khối lượng bị mất đi, thay vào đó phản ứng sinh năng lượng đủ lớn để dùng cho các nhà máy điện nguyên tử hay cũng chính là nguyên nhân gây ra thảm hoạ tại hai thành phố của Nhật bản bởi hai quả bom nguyên tử do Mĩ ném sau chiến tranh thế giới thứ 2.

Theo BBC

Sinh nhật thứ 50 của Sputnik 1

2007-10-04T17:13:00.000+07:00

Tròn 50 năm trước vào ngày 4/10/1957, lịch sử thế giới đánh dấu một cột mốc mới bằng việc Liên Xô phóng vệ tinh đầu tiên lên vũ trụ. Sự kiện này mở màn cuộc chạy đua vào không gian giữa hai cường quốc Liên Xô và Mỹ.

Một kỹ sư đang chỉnh sửa những chi tiết cuối cùng của vệ tinh Sputnik 1 vào mùa thu năm 1957, chuẩn bị cho sự kiện trọng đại đưa nó lên vũ trụ. Tên lửa đẩy được lựa chọn là loại R-7, cải biến từ hỏa tiễn hạt nhân của Liên Xô khi đó. Ảnh: Wikipedia.

Sự kiện Liên Xô phóng vệ tinh Sputnik ngày 4/10/1957 được nhìn nhận như một trong những mốc có ý nghĩa nhất trong lịch sử nhân loại. Những âm thanh đầu tiên do quả cầu nhôm này gửi về trái đất từ vũ trụ đã khiến người Mỹ giật mình và lao vào cuộc chạy đua lên không gian.
Chuyên gia trong chương trình vũ trụ của Nga Yuri Karash đánh giá: "Việc phóng vệ tinh Spuknik có ý nghĩa đối với nhân loại như sự kiện phát hiện ra châu Mỹ có ý nghĩa đối với Columbus. Bằng việc phóng Sputnik, con người đã bắt đầu mở rộng môi trường sống của mình ra bên ngoài trái đất".
Sputnik là một quả cầu nhôm có đường kính 58 cm, nặng 83,6 kg, bên trong chứa đầy nitrogen và bay cách trái đất 900 km. Trên vệ tinh có 4 chiếc ăng ten "râu" xòe ra xung quanh cùng hai chiếc máy phát tín hiệu radio để gửi những tiếng "bíp bíp" đi khắp thế giới.
Tên lửa đẩy R-7, cải biến từ loại hỏa tiễn hạt nhân của Liên Xô khi đó, được sử dụng để đưa Sputnik vào không gian. Sau ba tháng bay liên tục vòng quanh quỹ đạo trái đất và truyền đi những tín hiệu đầu tiên, Sputnik kết thúc sứ mạng lịch sử.
Sau khi Liên Xô sụp đổ, hoạt động chinh phục không gian của Nga, nước kế thừa công nghệ vũ trụ, có phần bị chùng xuống. Nhưng cuộc chạy đua vào không gian đang trở lại với những kế hoạch đầy tham vọng của người Nga.
Sau nhiều năm cắt giảm ngân sách, chỉnh phủ Nga bắt đầu đầu tư cho chương trình nghiên cứu không gian 12 tỷ USD trong thập kỷ tiếp theo. Khoản tiền này là nhỏ so với ngân sách mà Mỹ dành cho NASA, nhưng cũng đủ để người Nga nuôi những kế hoạch lớn. Một trong số này là việc đưa người lên sao Hỏa và các chuyên gia dự đoán có thể là vào năm 2020.

Tên lửa R-7 trên bệ phóng chuẩn bị sẵn sàng đưa vệ tinh Sputnik-1 vào vũ trụ ngày 4/10/1957, tại trung tâm không gian Baikonur, Kazakhstan. Ảnh: Aerospcaeweb.

Giây phút lịch sử khi tên lửa đẩy R-7 phụt lửa rời mặt đất, mang theo quả vệ tinh nhân tạo đầu tiên của loài người có trọng lượng 83,6 kg. Sputnik 1 bay một vòng quanh trái đất theo quỹ đạo hình elip mất 96 phút. Ảnh: Epod.

Sputnik 1 là một quả cầu nhôm có đường kính 58 cm, bên trong chứa đầy Nitrogen và bay cách trái đất 900 km. Sự kiện phóng vệ tinh này của Liên Xô đã khiến người Mỹ sửng sốt và lập tức cho ra đời Cơ quan hàng không vũ trụ quốc gia (NASA) để chạy đua vào không gian với đối thủ. Ảnh: Aerospaceguide.

Sputnik 1 có 4 chiếc ăng ten "râu" xòe ra xung quanh. Hai chiếc máy phát tín hiệu radio gắn trên vệ tinh đã gửi những tiếng "bíp bíp" đi khắp thế giới. Các thanh âm đơn giản này đánh dấu sự kiện con người bắt đầu tiến vào không gian. Sputnik rời khỏi quỹ đạo 3 tháng kể từ ngày phóng, sau khi đã truyền đi những âm thành đầu tiên của nhân loại từ vũ trụ về. Ảnh: AFP.

Trang nhất nhật báo Pravda của Liên Xô ngày 6/10/1957 đưa tin đậm và hình vẽ ngộ nghĩnh về vệ tinh Sputnik 1. Ảnh: AFP.

Trong khi Sputnik 1 vẫn đang bay vòng quanh trái đất thì vào ngày 3/11/1957, Liên Xô tiếp tục cho phóng vệ tinh Sputnik 2 có trọng lượng lớn hơn nhiều lần. Quả vệ tinh nặng nửa tấn này mang theo chú chó Laika và đây cũng là lần đầu tiên con người đưa một sinh vật sống lên vũ trụ. Sputnik 2 bay cách trái đất gần 1.500 km, cao hơn so với người anh Sputnik 1. Do nặng nề hơn nên phải mất một tiếng 42 phút nó mới bay hết một vòng trái đất. Ảnh: Thepeoplescube.

Nhà du hành Yuri Gagarin, người đầu tiên bay vào vũ trụ, và kỹ sư trưởng thiết kế vệ tinh Sputnik Sergei Korolyov (phải) chụp chung ngày 15/9/1961. Công việc cũng như thành tựu của ông Korolyov được coi là tuyệt mật tại Liên Xô và chỉ được hé lộ sau khi ông mất năm 1966. Trong suốt thời gian làm việc, những người không liên quan chỉ biết đến cha đẻ của vệ tinh Sputnik này với cái tên "Tổng công trình sư". Ảnh: Ria Novosti.

Một phiên bản của vệ tinh Sputnik, treo phía trên các mẫu tàu vũ trụ của Nga trong một cuộc triển lãm tại Bảo tàng công nghệ Matxcơva. Ảnh: AFP.

Tượng đài vị tổng công trình sư chương trình nghiên cứu không gian của Liên Xô Sergei Korolyov, người đã thiết kế ra vệ tinh Sputnik, đặt tại thành phố Baikonur, Kazakhstan. Đây là trung tâm không gian của Liên Xô và nay được Nga tiếp tục thuê sử dụng. Ảnh: Wikipedia.