- Những lý thuyết đầu tiên về sự sáng tạo của vũ trụ
- Lý thuyết Vụ nổ lớn và Lý thuyết trạng thái ổn định
- Khám phá tiếng vang Big Bang
- Người giới thiệu
Các lý thuyết Big Bang , hay vụ nổ lớn, bao gồm một mô hình khoa học để giải thích sự xuất hiện của vũ trụ thông qua quan sát thiên văn.
Vụ nổ lớn được cho là đã xảy ra cách đây 15 tỷ năm. Đó là một vụ nổ vũ trụ vĩ đại tạo ra đủ vật chất để tạo ra các hành tinh, các ngôi sao và các thiên hà.
Lý thuyết này nói rằng vũ trụ được nén lại thành một nguyên tử nguyên thủy, rằng nó chứa một lượng vật chất cô đặc cao đáng kinh ngạc, và nó cũng có tính phóng xạ cực cao.
Phóng xạ tạo ra vụ nổ lớn và bắt đầu sự giãn nở của vũ trụ. Sau đó vật chất bắt đầu ngưng tụ và các cụm thiên hà xuất hiện.
Các nguyên tố bị phân tán do vụ nổ chủ yếu được tạo thành từ các hạt như positron, neutrino, photon, baryon, meson và electron. Hiện nay hơn 89 nguyên tử đã được biết đến.
Vụ nổ lớn là lý thuyết chính xác nhất về sự hình thành của vũ trụ, nhưng cần lưu ý rằng vẫn còn những câu hỏi chưa được giải đáp.
Ví dụ, có những câu hỏi về sự kết thúc của chu kỳ giãn nở và khả năng vũ trụ sẽ co lại.
Một câu hỏi hóc búa khác là liệu vũ trụ mở hay đóng do vật chất tối - đây là một câu hỏi then chốt đối với khoa học.
Những lý thuyết đầu tiên về sự sáng tạo của vũ trụ
Một bộ lý thuyết giải thích rằng vũ trụ được tạo ra với một vụ nổ vũ trụ vĩ đại, trong khi những lý thuyết khác cho rằng vũ trụ này luôn tồn tại và vẫn ở trong trạng thái sáng tạo liên tục. Lý thuyết cuối cùng này đã bị loại bỏ.
Lý thuyết Vụ nổ lớn dựa trên các giả thuyết khoa học; Chúng bao gồm thuyết tương đối của Einstein và các công trình nghiên cứu khác về các hạt chính.
Năm 1922, nhà vũ trụ học Alexander Friedmann là nhà khoa học đầu tiên chính thức giải thích quy trình của một vũ trụ giãn nở, thông qua các phương trình của thuyết tương đối.
Nó cũng nêu bật đóng góp của nhà khoa học Edwin Hubble, người đã quan sát qua kính thiên văn và nhận thấy rằng các ngôi sao liên tục di chuyển khỏi hành tinh Trái đất với tốc độ cao.
Năm 1927, linh mục Công giáo người Bỉ và nhà thiên văn học George Lamaître là người sáng tạo ra cái gọi là lý thuyết Vụ nổ lớn, vì ông đã có thể chứng minh nó thông qua các tính toán của định luật Hubble, lý thuyết Einstein và phương trình Friedmann.
George Lamaître đã chứng minh rằng có một vụ nổ lớn tại một điểm cụ thể trong vũ trụ và tạo ra một giả thuyết theo đó vũ trụ bị nén đến một điểm nhỏ do bức xạ nóng, và sau đó đóng băng.
Theo Lamaître, cường độ của vụ nổ không đủ lớn để vũ trụ tiếp tục giãn nở vô thời hạn. Do đó, chính lực của vụ nổ ban đầu đã xác định ban đầu các thiên hà tách khỏi nhau.
Theo thời gian, lực này mất dần cường độ. Các thiên hà đã cô đặc đến mức hầu hết các vật chất trong vũ trụ đều đã tập trung trong chúng.
Kể từ thời điểm đó, lực đẩy vũ trụ bắt đầu tác động, khiến các thiên hà tiếp tục tách ra, như chúng ta đang quan sát được.
Nhà vật lý thiên văn người Mỹ George Gamow cũng đã sử dụng lý thuyết Vụ nổ lớn để giải thích nguồn gốc của vũ trụ theo cách đơn giản hơn lý thuyết của Lamaître.
Gamow lập luận rằng nhiệt độ của vụ nổ trở nên quá cao và lực của vụ nổ lớn đến mức đủ để vũ trụ giãn nở vô thời hạn.
Lý thuyết Vụ nổ lớn và Lý thuyết trạng thái ổn định
Năm 1949, nhà vật lý thiên văn Fred Hoyle là một trong những kẻ thù lớn nhất đối với lý thuyết của Lamaître.
Hoyle là một trong những người bảo vệ khoa học cho lý thuyết về trạng thái dừng, vì đối với ông, việc tạo ra vũ trụ xảy ra bởi một vụ nổ có vẻ nực cười.
Trong một chương trình radio, Fred Hoyle đã chế nhạo việc gọi lý thuyết này là "Vụ nổ lớn", và do những tranh cãi mà thuật ngữ này tạo ra, cuối cùng nó đã trở thành tiêu đề chính thức.
Lý thuyết trạng thái dừng giải thích rằng sự hình thành các nguyên tử hydro không đổi theo thời gian, có nghĩa là các thiên hà liên tục ngưng tụ.
Điều này chỉ ra rằng vũ trụ sẽ luôn mở rộng, và nó không bao giờ có bắt đầu cũng như sẽ không có kết thúc.
Một số nhà thiên văn học không đồng ý với ý kiến rằng vũ trụ có thể duy trì ở trạng thái ổn định và các nguyên tử hydro liên tục được tạo ra.
Cả lý thuyết Vụ nổ lớn và lý thuyết trạng thái dừng đều cho rằng vũ trụ được tạo ra từ một nguyên tử nguyên thủy nhất định.
Hiện tại, thông qua tiến bộ công nghệ và kiến thức toán học, cả hai lý thuyết có thể được làm rõ, cung cấp chi tiết về cách các thiên hà bắt đầu tồn tại, chúng tiếp tục như thế nào cho đến nay và vũ trụ khởi nguồn như thế nào.
Các nhà thiên văn của tương lai sẽ có thể làm sáng tỏ hàng loạt ẩn số, nhưng hiện tại giả thuyết Vụ nổ lớn được coi là giả thuyết tốt nhất về sự khởi đầu và tiến hóa của vũ trụ.
Khám phá tiếng vang Big Bang
Năm 1965, các nhà vật lý Arno Penzias và Robert Wilson đã tình cờ phát hiện ra bức xạ phông vi sóng vũ trụ, và khám phá này đã loại trừ lý thuyết trạng thái dừng.
Điều này xảy ra khi họ đang nghiên cứu tạo ra vệ tinh liên lạc đầu tiên để thiết lập kết nối với các khu vực rất xa những nơi khác.
Họ đặt một vệ tinh hình quả cầu kim loại nhỏ trên quỹ đạo không gian, nó gửi tần số đến một ăng-ten hình chiếc kèn đặt ở New Jersey.
Thí nghiệm này được thực hiện với mục đích hoàn thành chức năng của một kính thiên văn vô tuyến, qua đó họ tìm cách loại bỏ tất cả các vật cản có thể gây ra tiếng ồn.
Tuy nhiên, đã có hiện tượng nhiễu sóng vi ba ảnh hưởng đến tín hiệu và họ không biết nó đến từ đâu.
Họ đã cố gắng bằng mọi cách để loại bỏ tiếng ồn, cho đến khi họ đi đến kết luận rằng đó là do phân chim bồ câu. Họ đã cố gắng giải quyết vấn đề này nhưng vẫn còn dư âm với cùng một lực lượng.
Penzias và Wilson, không có lời giải thích về những gì đang xảy ra, đã tham khảo ý kiến của các nhà vũ trụ học James Peebles và Robert Dicke, thuộc Đại học Princeton.
Peebles và Dicke đang phát triển một thiết bị có khả năng thu phát sóng vi ba từ Vụ nổ lớn.
Penzias đã liên hệ với các nhà khoa học để hỏi về tiếng ồn, nhưng khi Robert Dicke kết thúc cuộc gọi với Penzias, anh ấy nói với nhóm của mình, "Các bạn, các bạn đã đi trước chúng tôi."
Arno Penzias và Robert Wilson đã nhận giải Nobel Vật lý năm 1978 cho khám phá này.
Người giới thiệu
- Vụ nổ lớn là gì? (2016). Nguồn: spaceplace.nasa.gov
- Câu chuyện của Vũ trụ: Vụ nổ lớn. (2016). Nguồn: esa.int
- Elizabeth Howell. Thuyết Vụ nổ lớn. (2017). Nguồn: space.com
- Thuyết Vụ nổ lớn. Nguồn: big-bang-theory.com
- Matt Williams. Thuyết Vụ nổ lớn: Sự tiến hóa của vũ trụ chúng ta. (2015). Nguồn: Universaletoday.com