Khánh Phạm
Moderator
Mặt trời của chúng ta, trái đất và tất cả các hành tinh, mặt trăng, hành tinh lùn, tiểu hành tinh và sao chổi trong hệ Mặt Trời, tất cả đều bắt nguồn từ khoảng 4,6 tỷ năm trước. Chúng được sinh ra từ một đám mây khí và bụi mù xoáy, kết hợp lại nhờ lực hấp dẫn không thể cưỡng lại được. Thoạt đầu, đám mây này chẳng khác gì một khối vô định hình lớn.
Nhưng điều gì đã dẫn đến việc hệ Mặt Trời của chúng ta với các hành tinh và mặt trăng của chúng lại quay xung quanh trong một đĩa phẳng? Nếu bạn đã từng thấy mô hình hành tinh của nguyên tử, bạn có thể nghĩ rằng các hành tinh có thể quay quanh mặt trời theo mọi hướng. Vậy điều gì làm cho hệ Mặt Trời của chúng ta đặc biệt ở chỗ phẳng này? Hay phải chăng mô hình hành tinh của nguyên tử sai hoàn toàn?
Hóa ra, hệ Mặt Trời của chúng ta không hề đơn độc. Nhiều hệ sao khác cũng có hành tinh ngoài hệ Mặt Trời phẳng, nhiều thiên hà cũng phẳng, đĩa bồi tụ của lỗ đen cũng phẳng, vành đai của Sao Thổ cũng phẳng, v.v. Tại sao, trong khi có cả không gian 3 chiều để lấp đầy, vũ trụ lại có xu hướng ưu tiên sự phẳng? Câu trả lời liên quan đến hai yếu tố: va chạm và thực tế rằng chúng ta sống trong một không gian ba chiều.
Hãy tưởng tượng rằng bất cứ khi nào một đám vật thể được giữ lại bởi lực hấp dẫn đang di chuyển và quay xung quanh, các đường đi riêng lẻ của chúng gần như không thể dự đoán được. Tuy nhiên, khi tập hợp lại, chúng có một tổng số duy nhất mà chúng quay quanh tâm khối lượng của chúng. Mặc dù khó xác định chính xác hướng của sự quay, toán học cho thấy phải có một mặt phẳng nào đó mà đám mây, khi lấy tổng thể, quay quanh.
Trong hai chiều, một đám mây hạt quay trong một mặt phẳng là phẳng theo định nghĩa. Nhưng trong ba chiều, mặc dù sự quay của đám mây được xác định bởi một mặt phẳng, các hạt có thể di chuyển lên xuống rất xa khỏi mặt phẳng đó. Khi các hạt va vào nhau, tất cả các chuyển động lên xuống có xu hướng triệt tiêu lẫn nhau, gây ra mất năng lượng trong việc va chạm và kết tụ.
Toàn bộ khối lượng phải tiếp tục quay không ngừng, vì trong vũ trụ của chúng ta, tổng số lượng quay trong bất kỳ hệ thống cô lập nào luôn giữ nguyên. Vì vậy, theo thời gian, qua các va chạm và va đập, đám mây mất đi độ cao và trở thành một đĩa quay, có dạng gần như hai chiều, như hệ Mặt Trời hoặc một thiên hà xoắn ốc.
Tuy nhiên, trong bốn chiều không gian, toán học cho thấy có thể có hai mặt phẳng quay riêng biệt và bổ sung, điều này vừa rất khó để não chúng ta tư duy ba chiều hình dung và cũng có nghĩa là không có hướng lên xuống mà các hạt mất năng lượng qua va chạm. Vì vậy, một đám mây hạt có thể tiếp tục là chính nó... một đám mây.
Và do đó, chỉ trong không gian ba chiều, một đám mây mù hoặc một thiên hà sơ sinh mới có thể bắt đầu không phẳng và kết thúc phẳng, điều này thực sự là một điều tốt. Chúng ta cần tất cả vật chất đó tụ lại để các ngôi sao và hành tinh hình thành, và để chúng ta, những người tồn tại và suy nghĩ về sự hình thành của vũ trụ, có thể tồn tại.
Nguồn: MinutePhysics
Nhưng điều gì đã dẫn đến việc hệ Mặt Trời của chúng ta với các hành tinh và mặt trăng của chúng lại quay xung quanh trong một đĩa phẳng? Nếu bạn đã từng thấy mô hình hành tinh của nguyên tử, bạn có thể nghĩ rằng các hành tinh có thể quay quanh mặt trời theo mọi hướng. Vậy điều gì làm cho hệ Mặt Trời của chúng ta đặc biệt ở chỗ phẳng này? Hay phải chăng mô hình hành tinh của nguyên tử sai hoàn toàn?
Hóa ra, hệ Mặt Trời của chúng ta không hề đơn độc. Nhiều hệ sao khác cũng có hành tinh ngoài hệ Mặt Trời phẳng, nhiều thiên hà cũng phẳng, đĩa bồi tụ của lỗ đen cũng phẳng, vành đai của Sao Thổ cũng phẳng, v.v. Tại sao, trong khi có cả không gian 3 chiều để lấp đầy, vũ trụ lại có xu hướng ưu tiên sự phẳng? Câu trả lời liên quan đến hai yếu tố: va chạm và thực tế rằng chúng ta sống trong một không gian ba chiều.
Hãy tưởng tượng rằng bất cứ khi nào một đám vật thể được giữ lại bởi lực hấp dẫn đang di chuyển và quay xung quanh, các đường đi riêng lẻ của chúng gần như không thể dự đoán được. Tuy nhiên, khi tập hợp lại, chúng có một tổng số duy nhất mà chúng quay quanh tâm khối lượng của chúng. Mặc dù khó xác định chính xác hướng của sự quay, toán học cho thấy phải có một mặt phẳng nào đó mà đám mây, khi lấy tổng thể, quay quanh.
Trong hai chiều, một đám mây hạt quay trong một mặt phẳng là phẳng theo định nghĩa. Nhưng trong ba chiều, mặc dù sự quay của đám mây được xác định bởi một mặt phẳng, các hạt có thể di chuyển lên xuống rất xa khỏi mặt phẳng đó. Khi các hạt va vào nhau, tất cả các chuyển động lên xuống có xu hướng triệt tiêu lẫn nhau, gây ra mất năng lượng trong việc va chạm và kết tụ.
Toàn bộ khối lượng phải tiếp tục quay không ngừng, vì trong vũ trụ của chúng ta, tổng số lượng quay trong bất kỳ hệ thống cô lập nào luôn giữ nguyên. Vì vậy, theo thời gian, qua các va chạm và va đập, đám mây mất đi độ cao và trở thành một đĩa quay, có dạng gần như hai chiều, như hệ Mặt Trời hoặc một thiên hà xoắn ốc.
Tuy nhiên, trong bốn chiều không gian, toán học cho thấy có thể có hai mặt phẳng quay riêng biệt và bổ sung, điều này vừa rất khó để não chúng ta tư duy ba chiều hình dung và cũng có nghĩa là không có hướng lên xuống mà các hạt mất năng lượng qua va chạm. Vì vậy, một đám mây hạt có thể tiếp tục là chính nó... một đám mây.
Và do đó, chỉ trong không gian ba chiều, một đám mây mù hoặc một thiên hà sơ sinh mới có thể bắt đầu không phẳng và kết thúc phẳng, điều này thực sự là một điều tốt. Chúng ta cần tất cả vật chất đó tụ lại để các ngôi sao và hành tinh hình thành, và để chúng ta, những người tồn tại và suy nghĩ về sự hình thành của vũ trụ, có thể tồn tại.
Nguồn: MinutePhysics
