Vũ Nguyễn
Writer
Vào thời cổ đại, do khoa học và công nghệ của loài người chưa phát triển đầy đủ, nên người xưa luôn cho rằng trái đất là thế giới duy nhất, mặt trời và mặt trăng đều quay quanh trái đất. Giờ đây con người đã có thể đi ra khỏi trái đất để khám phá vũ trụ. Khi con người đi ra khỏi trái đất và ngắm nhìn vũ trụ, sự tò mò của con người bị thu hút bởi sự bao la của vũ trụ. Sau nhiều năm nghiên cứu của các nhà khoa học, trái đất của chúng ta thực chất là một hành tinh trong hệ mặt trời, và mặt trời là một vì sao. 5 tỷ năm trước, hệ mặt trời hỗn loạn. Sau khi mặt trời ra đời, nó đã hấp thụ rất nhiều vật chất xung quanh nên khối lượng của mặt trời chiếm 99,86% tổng khối lượng của hệ mặt trời, còn lại 8 hành tinh và các chất khác chiếm tổng khối lượng của hệ mặt trời. Từ tỷ lệ này, chúng ta có thể biết rằng khối lượng của mặt trời là rất lớn.
Có 8 hành tinh trong hệ mặt trời, đó là Sao Thủy, Sao Kim, Trái Đất, Sao Hỏa, Sao Mộc, Sao Thổ, Sao Thiên Vương và Sao Hải Vương Trong 8 hành tinh của hệ mặt trời, chỉ có hành tinh Trái đất là có sự sống, sự xuất hiện của sự sống đã tô điểm thêm cho hành tinh Trái đất rất nhiều màu sắc, đặc biệt là sau khi con người xuất hiện, nó đã giải đáp được rất nhiều bí ẩn trên trái đất. Vì vậy, sự sống có thể sinh ra chủ yếu là do trái đất đáp ứng được ba điều kiện cơ bản để sinh ra sự sống, ba điều kiện cơ bản này là nhiệt độ thích hợp, không khí đầy đủ và nguồn nước dồi dào. Nếu như các hành tinh khác cũng có thể đáp ứng được ba điều kiện cơ bản này, thì khả năng sự sống được sinh ra trên các hành tinh khác cũng rất cao. Ngoài ba điều kiện cơ bản này, các nhà khoa học cho rằng bầu khí quyển và từ trường của trái đất cũng đóng vai trò rất quan trọng. Bầu khí quyển có thể chống lại các bức xạ khác nhau trong vũ trụ và tia cực tím của mặt trời. Nếu không có bầu khí quyển, bức xạ trong vũ trụ và tia cực tím của mặt trời sẽ chiếu trực tiếp lên da, gây ra những tổn thương nghiêm trọng cho các sinh vật sống.
Từ trường của trái đất có thể giữ vững bầu khí quyển, khiến bầu khí quyển không bị gió mặt trời thổi bay, các nhà khoa học cho rằng sở dĩ sao Hỏa không có sự sống là do sao Hỏa không có từ trường. Bầu khí quyển của sao Hỏa nhanh chóng bị hệ mặt trời thổi bay. Mặt trời rất quan trọng đối với sự sống, nhưng nó cũng sẽ mang lại tác hại cho sự sống. Theo nghiên cứu của các nhà khoa học, chúng ta có thể biết rằng tuổi thọ của mặt trời là khoảng 10 tỷ năm, và mặt trời đã cháy trong 5 tỷ năm. Sau 5 tỷ năm, sự sống của mặt trời của chúng ta sẽ kết thúc. Lúc đó, mặt trời sẽ trở thành một ngôi sao khổng lồ màu đỏ, nuốt chửng quỹ đạo của sao Thủy, sao Kim và các hành tinh khác gồm cả trái đất, và cuối cùng mặt trời sẽ trở thành một ngôi sao lùn trắng. Nhưng 5 tỷ năm đối với con người, nó rất dài, nhìn thấy điều này, nhiều người có thể đặt câu hỏi: tại sao mặt trời có thể cháy trong một thời gian dài như vậy, và của trái đất chúng ta sẽ bị diệt vong? Trên thực tế, mặt trời của chúng ta có thể cháy lâu như vậy là do phản ứng tổng hợp hạt nhân bên trong mặt trời, và sự cháy trên trái đất của chúng ta cần có oxy, nếu không có oxy thì ngọn lửa trên trái đất sẽ bị dập tắt rất nhanh. Các nhà khoa học đã phát hiện ra thông qua nghiên cứu rằng bên trong mặt trời phản ứng tổng hợp hạt nhân luôn diễn ra, sau đó giải phóng các photon và nhiệt. Bây giờ chúng ta biết rằng phải mất 8 phút để ánh sáng mặt trời đến trái đất, nhưng ánh sáng mặt trời không được tạo ra ngay lập tức. Các nhà khoa học đã nghiên cứu nó. Người ta thấy rằng ánh sáng mặt trời mà trái đất nhận được thực sự được tạo ra từ 150.000 năm trước. Các nhà khoa học phát hiện ra rằng mặt trời có thể giải phóng 4 triệu tấn hydro mỗi giây, lượng khí này sẽ được chuyển hóa thành năng lượng và được giải phóng, và hydro được truyền từ bên trong mặt trời. Phải mất 150.000 năm để đến được bề mặt của mặt trời.
Nhiệt lượng mặt trời mà trái đất chúng ta có thể nhận được chỉ là 1/2,2 tỷ nhưng đừng coi thường 1/2,2 tỷ năng lượng này tương đương với 1 triệu tấn than đốt trên trái đất. Chúng ta có thể thấy rằng năng lượng của mặt trời đối với con người là vô tận, hiện tại các nhà khoa học đang tích cực nghiên cứu phản ứng tổng hợp hạt nhân có thể kiểm soát được, nếu có thể thực hiện được hoàn toàn phản ứng tổng hợp hạt nhân có thể kiểm soát được, thì công nghệ của con người phải được cải thiện rất nhiều. Mặt trời là một ngôi sao. Có rất nhiều ngôi sao trong vũ trụ. Những ngôi sao chúng ta nhìn thấy khi nhìn lên thực ra là những ngôi sao trong vũ trụ. Vào thế kỷ 16, nhiều nhà khoa học thích sử dụng kính viễn vọng để quan sát các thiên thể trong vũ trụ Vào ban đêm, khi nhà vật lý nổi tiếng Kepler quan sát vũ trụ, ông đã phát hiện ra rằng trong vũ trụ thường có một trường các ngôi sao sáng, sau đó, ông cho rằng một khu vực rộng lớn các ngôi sao xung quanh có thể tỏa sáng thực sự là một thiên hà.
Nhưng điều khiến ông thắc mắc là, vì các ngôi sao có thể tự phát ra ánh sáng và tự tạo ra nhiệt, tại sao lại có quá nhiều nơi tối tăm trong vũ trụ? Để giải thích điều bí ẩn này, các nhà khoa học cũng đã nghĩ ra nhiều cách. Năm 1826, các nhà khoa học lần đầu tiên tiết lộ bí mật này, lúc bấy giờ nhà vật lý người Đức Olbers đã đưa ra lý thuyết Olbers, lý thuyết này đã rất tiên tiến, ông tin rằng nếu vũ trụ là ổn định và vô hạn, thì không-thời gian cũng giống như một chiếc bánh lớn, sẽ ở trạng thái phẳng, và khi đó sẽ có các thiên thể phát sáng đồng nhất phân bố trên đó. rằng các vì sao trong vũ trụ là có thật, nhưng nó không giải thích được tại sao vũ trụ lại tối. Nếu tốc độ ánh sáng truyền trong vũ trụ, thì bất kể ánh sáng đến từ đâu, nó sẽ có thể chiếu xuống Trái đất, vì vậy màn đêm bầu trời không nên đen. Theo nghiên cứu của các nhà khoa học, chúng ta có thể biết rằng có rất nhiều ngôi sao trong vũ trụ, trong thiên hà của chúng ta có khoảng 100 tỷ ngôi sao, những ngôi sao này có thể tự phát ra ánh sáng và tỏa nhiệt, tốc độ ánh sáng là tốc độ bay nhanh nhất trong vũ trụ. Tốc độ ánh sáng vào khoảng 300.000 km/s, nếu vũ trụ là tĩnh. Vậy thì trong vũ trụ sẽ không có đêm, bởi vì mặc dù tốc độ ánh sáng truyền trong vũ trụ là có hạn, nhưng các photon liên tục truyền trong vũ trụ nhất định sẽ có thể chiếu sáng vũ trụ, sau khi Heinrich Oberth đưa ra lý thuyết này, ông ấy cũng đã cố gắng giải thích rằng ông nghĩ rằng ánh sáng phát ra từ các ngôi sao khác trong vũ trụ có thể bị chặn bởi các thiên thể khác, hoặc bởi bụi vũ trụ. Theo lý thuyết của Einstein, chúng ta có thể biết rằng ánh sáng không thể biến mất khỏi không khí loãng, nếu ánh sáng bị chặn bởi bụi vũ trụ. Sau đó, chúng ta sẽ có thể nhìn thấy sự khúc xạ và phản xạ của ánh sáng, nhưng chúng ta không thể nhìn thấy bất cứ thứ gì trong vũ trụ, vì vậy ánh sáng không được bị chặn bởi bụi vũ trụ. Mãi đến thế kỷ 19, sau khi Edwin Hubble xuất hiện, ông giải thích được tại sao vũ trụ lại tối. Năm 30 tuổi, Hubble được Đài thiên văn Mount Wilson thuê, lúc đó ông quan sát vũ trụ bằng kính thiên văn của đài quan sát lớn nhất thế giới. Kính viễn vọng lớn nhất thế giới, với đường kính đáng kinh ngạc 2,5 mét, Hubble đã sử dụng kính viễn vọng để xác định các ngôi sao biến quang Cepheid trong vũ trụ và sử dụng nó để xác định khoảng cách giữa các tinh vân này, nhưng nó đã tính toán rằng phạm vi của Dải Ngân hà lên tới 10 mũ 10 nghìn năm ánh sáng - một năm ánh sáng là một đơn vị khoảng cách, tương đương với một năm tốc độ ánh sáng, và 100.000 năm ánh sáng tương đương với 10 năm tốc độ ánh sáng. Sau nhiều năm nghiên cứu của Edwin Hubble, quang phổ của khoảng cách xa thiên hà có hiện tượng dịch chuyển đỏ, và khi khoảng cách của thiên hà tăng lên, hiện tượng dịch chuyển đỏ sẽ ngày càng rõ ràng, lúc bấy giờ nhiều người cho rằng đó là hiệu ứng Doppler.
Hiệu ứng Doppler đề cập đến sự thay đổi bước sóng bức xạ của vật thể do chuyển động tương đối của nguồn sáng và người quan sát, phía trước nguồn sóng chuyển động, sóng bị nén, bước sóng trở nên ngắn hơn và tần số trở nên cao hơn. Ở nguồn sóng chuyển động càng về sau sẽ sinh ra hiệu ứng ngược lại, bước sóng càng dài, tần số càng thấp, tốc độ của nguồn sóng càng cao thì hiệu ứng càng lớn, theo sự dịch chuyển đỏ và dịch chuyển xanh của ánh sáng độ dốc, có thể tính toán tốc độ chuyển động của nguồn sóng theo hướng quan sát và sự dịch chuyển của vạch quang phổ của sao cho thấy tốc độ chuyển động của ngôi sao theo hướng quan sát. Hiện tượng này được gọi là hiệu ứng Doppler, nhưng Hiệu ứng Doppler không thể giải thích hoàn toàn tại sao vũ trụ tối. Cho đến năm 1929, Hubble đã chỉ ra thông qua một số lượng lớn các phân tích rằng các thiên hà ngày càng xa trái đất sẽ di chuyển ra xa chúng ta ngày càng nhanh hơn. Được biểu thị bằng một phương trình toán học: v=HD, trong đó: v là tốc độ lùi dần của các thiên hà bên ngoài thiên hà, D là khoảng cách và H được gọi là hằng số Hubble (có nghĩa là cứ sau một triệu parsec, tốc độ lùi dần của các thiên hà sẽ tăng lên bởi một giá trị) Theo dữ liệu do vệ tinh Planck cung cấp vào năm 2013, giá trị của hằng số Hubble là khoảng 67,8 km mỗi giây, nghĩa là cứ sau một triệu parsec (khoảng 3,26 triệu năm ánh sáng), tốc độ của thiên hà sẽ tăng lên bằng 67,8 km mỗi giây. Sau đó, ông đề xuất lý thuyết vũ trụ giãn nở, sau khi lý thuyết này được đưa ra, rất nhiều nhà khoa học lúc bấy giờ cảm thấy khó tin, bởi vì trước đó, loài người luôn cho rằng vũ trụ của chúng ta là tĩnh, nhưng lý thuyết vũ trụ giãn nở đã hoàn toàn phá vỡ hiểu biết của con người về vũ trụ. Do đó, nhiều nhà khoa học đã lần lượt quan sát vũ trụ, và cuối cùng phát hiện ra rằng lý thuyết của Edwin Hubble là đúng. Lý thuyết này không chỉ cho phép con người có một nhận thức mới về vũ trụ, mà còn giải thích về vũ trụ Tại sao lại tối đen như mực. Do vũ trụ không ngừng giãn nở, tốc độ giãn nở đã vượt xa tốc độ ánh sáng, nên các nhà khoa học cho rằng trong vòng một giây sau vụ nổ Big Bang, vũ trụ đã giãn nở ra phạm vi 100.000 năm ánh sáng sau 13,8 tỷ năm, và vũ trụ của chúng ta vẫn đang giãn nở nhanh chóng cho đến nay. Trong trường hợp này, tốc độ ánh sáng trong vũ trụ là không đổi và tốc độ giãn nở của vũ trụ vượt quá tốc độ ánh sáng, thì đó cho thấy rằng tốc độ ánh sáng chưa đi qua, và vũ trụ đã trở nên lớn hơn, vì vậy những chỗ tối tăm trong vũ trụ là do các photon chưa bay đến đó. Khoảng cách có hạn, tại sao khu vực này vẫn còn tối?
Nhà khoa học nổi tiếng Ferris đã từng qua rất nhiều nghiên cứu phát hiện ra rằng nhiều vạch quang phổ của các thiên hà bên ngoài Dải Ngân hà lẽ ra phải có quỹ đạo riêng của chúng, nhưng chúng lại lệch khỏi quỹ đạo ban đầu và di chuyển theo một hướng bất thường khác. Năm 1922, các nhà khoa học đã chứng minh thông qua một số lượng lớn thí nghiệm rằng do sự mở rộng không ngừng của vũ trụ, sau khi ánh sáng phát ra từ các ngôi sao đi qua hiện tượng dịch chuyển đỏ, quỹ đạo ban đầu của chúng sẽ dịch chuyển, khiến ánh sáng của các ngôi sao ở xa khác không còn đường đến trái đất nữa, và không có khoảng trống giữa mặt trời và trái đất. Có rất nhiều bụi vũ trụ và các vật chất mịn khác. Vì khối lượng của những vật chất này rất nhỏ nên chúng ta khó có thể nhìn thấy chúng, và những chất này không thể phản xạ ánh sáng mặt trời, vì vậy khu vực này tối đen như mực. Nói cách khác, trong vùng chân không của vũ trụ, không có bất kỳ vật chất nào có thể hấp thụ photon, vì vậy photon không thể bị thu hút, và tự nhiên chúng ta không thể nhìn thấy ánh sáng, và trong phạm vi nhìn thấy, ngay cả khi ánh sáng có thể chiếu tới trái đất, thì đó là ánh sáng vốn đã vô hình. Đúng vậy, sự giãn nở của không gian đã kéo dài sóng ánh sáng nhìn thấy được, và lúc này tần số sẽ giảm đi tương ứng. Hiện tượng dịch chuyển đỏ này làm dịch chuyển đỏ ánh sáng thành tia hồng ngoại hoặc vi sóng có tần số thấp hơn nên chúng ta không thể nhìn thấy chúng. Ngoài những lời giải thích này, các nhà khoa học tin rằng trong vũ trụ phải tồn tại một loại chất bí ẩn mà chúng ta không thể nhìn thấy. Loại chất này cũng có thể hấp thụ photon, và loại chất này được gọi là vật chất tối. Có thể nhiều bạn đã nghe nói về nó. Vật chất tối đã được các nhà khoa học đề xuất từ rất sớm, và nhà khoa học sớm nhất đề xuất vật chất tối là Jan Oort của Hà Lan.
Đám mây Oort ở rìa hệ mặt trời được đặt theo tên ông Năm 1932, khi Oort đang nghiên cứu sự quay của Dải Ngân hà, ông đã phát hiện ra rằng nếu sử dụng định luật hấp dẫn hiện nay thì không thể giải thích được tốc độ nhanh chóng của các thiên thể ngoài cùng trong dải Ngân hà. Nguyên nhân của sự chuyển động, nói theo logic, càng gần trung tâm Ngân hà, lực hấp dẫn lên thiên thể càng lớn, càng xa trung tâm Ngân hà, lực hấp dẫn đối với thiên thể càng lớn. lực hấp dẫn tác động lên thiên thể nhỏ hơn và lực ly tâm mà chúng tạo ra là rất lớn. Nếu xét theo lý thuyết này thì các thiên thể ở rìa Dải Ngân hà sẽ bị lực ly tâm ném ra ngoài, nhưng tại sao các thiên thể ở rìa Ngân hà không bị lực ly tâm ném ra ngoài mà có thể quay quanh Ngân hà một cách đều đặn. Vào thời điểm đó, ông tin rằng phải có một chất bí ẩn mà chúng ta không thể nhìn thấy, chất này được gọi là vật chất tối. Bằng chứng mạnh mẽ nhất về vật chất tối là hiệu ứng thấu kính hấp dẫn, chẳng hạn như thấu kính hấp dẫn của cụm thiên hà viên đạn điển hình nhất. Cụm thiên hà viên đạn được cấu tạo bởi hai thiên hà đang va chạm ở đáy tàu, nếu không đưa vật chất tối vào thì căn cứ vào khối lượng của hai thiên hà này, không thể có thấu kính hấp dẫn rõ ràng như vậy được, vì vậy các nhà khoa học đã suy ra dựa trên hiệu ứng thấu kính hấp dẫn. Sự tồn tại của vật chất tối, các nhà khoa học cho rằng vật chất có thể nhìn thấy trong vũ trụ của chúng ta (các ngôi sao, hành tinh, sao chổi, tiểu hành tinh, sao neutron...) chỉ chiếm 5% tổng khối lượng của vũ trụ và vật chất bí ẩn vô hình chiếm 95% tổng khối lượng của vũ trụ. Từ tỷ lệ này, chúng ta có thể biết rằng vật chất tối là chất chính thực sự thống trị vũ trụ.
Hiện nay, các nhà khoa học cho rằng vật chất tối không chỉ có thể điều khiển chuyển động của các thiên thể mà còn thúc đẩy vũ trụ không ngừng giãn nở, nhưng vật chất tối là loại vật chất gì thì hiện nay các nhà khoa học vẫn chưa có câu trả lời chính xác. Sau vụ nổ lớn, vật chất tối được sinh ra. Nó giống như người sắp xếp trật tự của vũ trụ, duy trì sự ổn định của vũ trụ. Hiện tại, có quá nhiều hiện tượng trong vũ trụ mà con người không thể giải thích được. Mặc dù con người hiện nay đã biết rất nhiều về photon, nhưng nó cũng là một chất rất bí ẩn, trong vũ trụ, photon là chất duy nhất có lưỡng tính sóng hạt và khối lượng của nó ở trạng thái nghỉ bằng 0. Ngoại trừ photon, các nhà khoa học chưa tìm ra chất nào khác có khối lượng có thể đạt tới Zero, vì vậy nhà vật lý nổi tiếng Einstein tin rằng bất kỳ vật chất nào có khối lượng đều không thể đạt tới tốc độ ánh sáng chứ đừng nói đến tốc độ ánh sáng.
Có phải vật chất ánh sáng thực sự chỉ được tạo ra bởi phản ứng tổng hợp hạt nhân của các ngôi sao? Hiện tại, các nhà khoa học cũng đang tích cực khám phá. Tin rằng con người là sinh vật thông minh nhất trên trái đất, và công nghệ của con người không ngừng cải tiến và phát triển, nếu con người tiếp tục phát triển không ngừng, trong tương lai gần, chúng ta sẽ có thể làm sáng tỏ những bí ẩn của vũ trụ, đồng thời làm sáng tỏ những bí ẩn về photon. >>> Luồng sáng ma quái quanh Mặt Trời vượt quá tầm hiểu biết của con người.
