Chia sẻ:
Lý thuyết Big Bang là gì?
các Lý thuyết Big Bang, hoặc vụ nổ lớn, bao gồm một mô hình khoa học giải thích sự xuất hiện của vũ trụ thông qua các quan sát thiên văn.
Người ta tin rằng Vụ nổ lớn đã xảy ra cách đây 15 tỷ năm. Đó là một vụ nổ vũ trụ vĩ đại tạo ra đủ vật chất cho việc tạo ra các hành tinh, ngôi sao và thiên hà.
Giả thuyết này khẳng định rằng vũ trụ bị nén trong một nguyên tử nguyên thủy, chứa một lượng vật chất rất cô đặc đáng kinh ngạc và ngoài ra còn có tính phóng xạ đặc biệt.
Sự phóng xạ tạo ra vụ nổ lớn và khởi xướng sự mở rộng 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 bao gồm các hạt như positron, neutrino, photon, baryon, meson và electron. Hiện tại có hơn 89 nguyên tử được biết đến.
Vụ nổ lớn là lý thuyết chính xác nhất về sự sáng tạo của vũ trụ, nhưng cần lưu ý rằng vẫn còn những câu hỏi chưa được trả lời.
Chẳng hạn, có những câu hỏi về sự kết thúc của chu kỳ giãn nở và khả năng vũ trụ sẽ co lại lần nữa.
Một câu đố tuyệt vời khác là liệu vũ trụ mở hay đóng do vật chất tối: đây là một câu hỏi quan trọng đối với khoa học.
Những lý thuyết đầu tiên về sự sáng tạo của vũ trụ
Một bộ các lý thuyết giải thích rằng vũ trụ được tạo ra với một vụ nổ vũ trụ lớn, trong khi những người khác cho rằng vũ trụ này luôn luôn tồn tại và nó vẫn ở trong trạng thái sáng tạo liên tục. Lý thuyết cuối cùng này đã bị loại bỏ.
Lý thuyết Big Bang dựa trên các giả thuyết khoa học; trong số này có thuyết tương đối của Einstein và 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 nhấn mạnh sự đóng góp của nhà khoa học Edwin Hubble, người đã quan sát qua kính viễn vọng và nhận thấy rằng các ngôi sao liên tục di chuyển ra xa với tốc độ lớn từ hành tinh Trái đất.
Năm 1927, linh mục và nhà thiên văn học Công giáo người Bỉ George Lamaître là người tạo ra cái gọi là lý thuyết Big Bang, vì ông có thể chứng minh điều đó thông qua các tính toán của định luật Hubble, lý thuyết của Einstein và phương trình của Friedmann.
George Lamaître đã chỉ ra 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 tại một điểm nhỏ do bức xạ nóng và sau đó bị đóng băng.
Theo Lamaître, cường độ của vụ nổ không đủ lớn để vũ trụ tiếp tục mở rộng vô tận. Do đó, sức mạnh của vụ nổ ban đầu đã xác định lúc đầu rằng các thiên hà tách biệt với nhau.
Với thời gian trôi qua, lực lượng này mất dần cường độ. Các thiên hà đã ngưng tụ đến mức hầu hết các vật chất trong vũ trụ đã tập trung ở những nơi này.
Từ lúc đó, lực đẩy vũ trụ bắt đầu hành động, khiến các thiên hà tiếp tục tách ra, như chúng hiện đang được quan sát.
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 một cách đơn giản hơn so với Lamaître.
Gamow lập luận rằng nhiệt độ của vụ nổ trở nên rất cao và lực nổ rất lớn, điều này đủ để vũ trụ mở rộng vô tận..
Lý thuyết Big Bang và lý thuyết trạng thái ổn định
Năm 1949, nhà vật lý thiên văn Fred Hoyle là một trong những kẻ thù lớn nhất của lý thuyết Lamaître.
Hoyle là một trong những người bảo vệ lý thuyết nhà nước đứng yên, vì nó có vẻ nực cười với ông rằng việc tạo ra vũ trụ được đưa ra bởi một vụ nổ.
Trong một chương trình phát thanh, Fred Hoyle đã thể hiện sự khinh miệt bằng cách gọi lý thuyết này là "Vụ nổ lớn", và do tranh cãi đã tạo ra một thuật ngữ như vậy, cuối cùng nó đã trở thành tiêu đề chính thức.
Lý thuyết trạng thái ổn định giải thích rằng sự hình thành các nguyên tử hydro không đổi theo thời gian, điều đó có nghĩa là các thiên hà liên tục ngưng tụ.
Điều này chỉ ra rằng vũ trụ sẽ luôn mở rộng và nó chưa bao giờ bắt đầu hay kết thúc.
Một số nhà thiên văn học không đồng ý với ý kiến cho rằng vũ trụ có thể tồn tại ở trạng thái đứng yên và các nguyên tử hydro liên tục được tạo ra.
Cả lý thuyết Big Bang và lý thuyết trạng thái ổn định 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 đều có thể được làm rõ, cung cấp chi tiết về cách các thiên hà bắt đầu sự tồn tại của chúng, cách chúng tiếp tục cho đến nay và vũ trụ bắt nguồn như thế nào.
Các nhà thiên văn học trong tương lai sẽ có thể làm rõ một loạt những điều chưa biết, nhưng hiện tại lý thuyết về Vụ nổ lớn được coi là giả thuyết tốt nhất về sự khởi đầu và tiến hóa của vũ trụ.
Khám phá tiếng vang của Vụ nổ lớn
Năm 1965, các nhà vật lý Arno Penzias và Robert Wilson đã tình cờ phát hiện ra bức xạ nền vi sóng vũ trụ, và khám phá này đã loại trừ lý thuyết trạng thái ổn định.
Điều này xảy ra khi họ đang tạo ra vệ tinh liên lạc đầu tiên để thiết lập kết nối với các khu vực rất xa khác.
Họ đặt một vệ tinh nhỏ dưới dạng một quả bóng kim loại trên quỹ đạo không gian, gửi tần số đến ăng ten hình loa kèn ở New Jersey..
Thí nghiệm này được thực hiện với mục đích hoàn thành vai trò của kính viễn vọng vô tuyến, qua đó họ tìm cách loại bỏ tất cả các can nhiễu có thể gây ra tiếng ồn.
Tuy nhiên, có một sự can thiệp của lò vi sóng đã ảnh hưởng đến tín hiệu và họ không biết nó đến từ đâu.
Họ tìm 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 có tiếng vang với cùng một lực.
Penzias và Wilson, không cần giải thích về những gì đang xảy ra, đã tham khảo ý kiến của các nhà vũ trụ học James Peebles và Robert Dicke, của Đại học Princeton.
Peebles và Dicke đang phát triển một thiết bị có khả năng thu được lượng phát xạ vi sóng của Big Bang.
Penzias đã liên lạc với các nhà khoa học để hỏi họ về tiếng ồn, nhưng khi Robert Dicke kết thúc cuộc gọi với Penzias, anh ta nói với nhóm của mình: "Các bạn, họ đã đi trước chúng ta".
Arno Penzias và Robert Wilson đã nhận giải thưởng Nobel Vật lý năm 1978 cho khám phá này.
Tài liệu tham khảo
- Vụ nổ lớn là gì? (2016). Nguồn: spaceplace.nasa.gov
- Câu chuyện về vũ trụ: Big Bang. (2016). Nguồn: esa.int
- Elizabeth Howell. Lý thuyết Big Bang. (2017). Nguồn: space.com
- Lý thuyết Big Bang. Nguồn: big-bang-theory.com
- Matt Williams. Lý thuyết Big Bang: Sự phát triển của vũ trụ của chúng ta. (2015). Nguồn :iverseetoday.com