Vật lý vũ trụ - 2 ppsx

Song một hình ảnh đúng đắn hơn của vũ trụ giãn nở là một quả bóng có độ đàn hồi tuyệt đối đang bị thổi phồng lên, hai vùng nằm trong và ngoài quả bóng không tồn tại và không ứng với nhữn

Vật lý vũ trụ - 2

Không có điều gì trước Bigbang

Theo một quan điểm khác thì không có gì trước Bigbang Chúng ta thườnghình dung vũ trụ đã nổ ra từ một điểm vật chất Song một hình ảnh đúng đắn hơn của

vũ trụ giãn nở là một quả bóng có độ đàn hồi tuyệt đối đang bị thổi phồng lên, hai vùng nằm trong và ngoài quả bóng không tồn tại và không ứng với những thực tại nào của vũ trụ Khi quả bóng co lại thành một điểm, đấy là điểm xuất phát ban đầu Bigbang Nên chú ý rằng vũ trụ không giãn nở trong một "không gian" nào cả: Bản thân không gian sẽ được tạo nên trong quá trình giãn nở của vũ trụ Stephen Hawking đã so sánh câu hỏi: Điều gì có trước Bigbang? với câu hỏi: Điều gì có ởphía Bắc của cực Bắc? Vì phía Bắc của cực Bắc không tồn tại cho nên không có

gì ở đấy cả

Một câu hỏi khác: Không gian và thời gian đã được hình thành như thế nào?

Hiện nay nhiều nhà vật lý quan niệm rằng không - thời gian được hình thành từ những thăng giáng lượng tử của chân không

Không - thời gian lượng tử hoá

Hai nhà vật lý lý thuyết Carlo Rovelli, người ý và Lee Smolin, người Mỹ đã phát triển lý thuyết không - thời gian lượng tử hoá gọi là lý thuyết vòng lượng tử (Loop Quantum Gravity); từ vòng xuất hiện do quá trình tính toán dẫn đến những vòng

con trong không - thời gian Không gian sẽ được kết thành bởi các yếu tố vi mô lượng tử hoá có kích thước khoảng 10-33 cm, thời gian sẽ không chảy liên tục mà nhảy từng thời đoạn giống như trong một chiếc đồng hồ cát "Với các vòng thì tại thời điểm Bigbang vũ trụ không trở nên vô cùng nhỏ mà lấy kích thước cực tiểu ứng với lượng tử của không thời gian", theo Carlo Rovelli

Trong lý thuyết vòng lượng tử, các tác giả đã xây dựng không thời gian tiền

Bigbang: Đó là không thời gian nghịch đảo của không thời gian hậu Bigbang với trái đổi thành phải và phải đổi thành trái

Và nếu không tồn tại ngay cả thời gian?

Các nhà vật lý đã xét lại khái niệm thời gian Đây là một khái niệm vô cùng bí ẩn Đối với một nhà sinh học thì đấy là quá trình lão hoá, đối với nhà tâm lý học thì đó

là quá trình phát triển trong ý thức của mỗi đối tượng Jean Giono nói về thời gian:

Đó là điều đã đi qua khi không có điều gì đã đi qua cả

Người ta thường kể lại truyền thuyết Galilée đã tìm ra quy luật dao động của con lắc nhờ so sánh chuyển động của con lắc với nhịp tim của ông Và vài năm sau các bác sĩ lại kiểm tra nhịp tim của bệnh nhân nhờ đồng hồ quả lắc Vậy thời gian có can thiệp vào đây chăng? Hoàn toàn không! Đây chỉ là sự chuyển động của một

vật này tương đối với một vật khác Dẫu rằng biến số t (biến số thời gian) luôn có mặt ở mọi nơi nhưng thực tế các nhà vật lý cuối cùng chỉ đối tác với các đại lượng vật lý như thể tích, khối lượng, góc, nhiệt độ, t đã biến mất

Khái niệm thời gian chảy chỉ hữu ích ở mức vĩ mô, và vô ích ở kích thước vi mô khi người ta lượng tử hoá không - thời gian và vào lúc Bigbang hoàn toàn không tồn tại thời gian đang chảy, ở đây chỉ tồn tại một đám bọt, với đám bọt này thì cách suy nghĩ của chúng ta về thế giới, về thời gian sẽ phải khác một cách căn bản

Và như thế câu trả lời cho câu hỏi: Có gì trước bigbang là không có gì cả

**

Hai quan điểm trái ngược trên đã đặt ra nhiều vấn đề lớn về lý thuyết cũng như thực nghiệm (thậm chí triết học) về vũ trụ học Và câu hỏi trước Bigbang có gì đang chờ câu trả lời mà các nhà vật lý và thiên văn hy vọng rằng sẽ có được trong

tương lai nhờ những kính viễn vọng hấp dẫn Virgo (ý), Ligo (Mỹ) và nhờ Lisa, một hệ thống vệ tinh của NASA

Thiên hà và lỗ đen, vật nào có trước?

Giới thiên văn học vừa phát hiện các thiên hà và lỗ đen trung tâm của chúng phát

triển với tốc độ ngang bằng nhau Khám phá này đặt dấu chấm hết cho cuộc tranh

cãi kéo dài nhiều năm về việc thiên thể nào xuất hiện trước

Tim Heckman thuộc ĐH Johns Hopkins, Baltimore, Mỹ, một thành viên của nhóm nghiên cứu, cho biết: ''Giống như gà và trứng, giới khoa học không thể biết lỗ đen hay thiên hà có trước'' Nhóm của ông đã trình bày kết quả nghiên cứu tại Hội nghị của Liên minh thiên văn quốc tế đang diễn ra tại Sydney, Australia

Đại đa số các thiên hà chứa một lỗ đen ở trung tâm - vùng không gian dày đặc tới mức nó nặng gấp mặt trời của chúng ta hàng triệu lần song chỉ lớn hơn vài lần Lực hấp dẫn của lỗ đen cực lớn, giống như một lỗ tháo nước khổng lồ, hút bụi và mọi thiên thể ở gần để gia tăng khối lượng

Đã từ lâu giới thiên văn thắc mắc lỗ đen dẫn tới sự ra đời của thiên hà bằng cách tập hợp bụi và khí thành các ngôi sao hay là thiên hà có đủ khối lượng để "gieo

mầm" lỗ đen bằng cách bắt giữ các ngôi sao Heckman và các thành viên khác,

hiện đang làm việc cho dự án mang tên Sloan Digital Sky Survey để lập bản đồ

100 triệu thiên thể, đã nghiên cứu 120.000 thiên hà gần kề Ngân hà

Nhóm nghiên cứu quan sát thấy dấu hiệu ra đời của các ngôi sao và sự huỷ diệt vật

chất khi vật chất bị hút vào một lỗ đen Từ đó, họ kết luận các ngôi sao hình thành với tốc độ ngang bằng với lỗ đen Nhà nghiên cứu lỗ đen Andrew King thuộc ĐH Leicester, Anh, nhận xét: ''Đây là một phát hiện lớn Con người sẽ sử dụng dữ liệu này trong nhiều năm tới''

Có lẽ đa phần sự phát triển của thiên hà và lỗ đen diễn ra cách đây chừng 10 tỷ năm Dự án khảo sát lập bản đồ là cần thiết nhằm tìm ra một vài thiên hà vẫn đang trải qua quá trình phát triển Những thiên hà gần kề này là một phòng thí nghiệm tốt giúp giới khoa học hiểu biết về các sự kiện đã xảy ra trong quá khứ

Ngân hà nhỏ hơn các thiên hà trong dự án và có một lỗ đen khá khiêm tốn ở trung tâm Tuy nhiên, dữ liệu mới cho thấy Ngân hà và lỗ đen trung tâm của nó cùng trải qua quá trình phát triển đau đớn cách đây hàng tỷ năm