Bài giảng Mặt trời. Hệ mặt trời Vật lý 12

II._ CÁC SỰ KIỆN THIÊN VĂN QUAN TRỌNG: A._ Vũ trụ dãn nở: Nếu nguồn sáng phát ra một bức xạ đơn sắc Hiệu ứng Dopple với sóng ánh sáng bước sóng λ, chuyển động với tốc độ u đối với máy t

Trang 2

_ Vũ trụ từ đâu sinh ra?

_ Sinh ra từ bao giờ?

_ Tiến hóa ra sao?

→ Sự ra đời của thuyết Big Bang

_ Vũ trụ từ đâu sinh ra?

_ Sinh ra từ bao giờ?

_ Tiến hóa ra sao?

→ Sự ra đời của thuyết Big Bang

Trang 3

Trường phái I

Nội dung: Vũ trụ

ở trong "trạng thái

ổn định", vô thủy

vô chung, không

thay đổi từ quá

vô chung, không

thay đổi từ quá

vũ trụ nguyên thủy, lúc đầu nóng ít nhất hàng triệu tỉ độ, ngày càng nguội dần vì vũ trụ dãn nở.

Trường phái II

Nội dung: Vũ trụ được tạo ra

bởi một vụ nổ “cực lớn, mạnh” cách đây khoảng 14 tỉ năm, hiện nay đang tiếp tục dãn nở và loãng dần Vụ nổ nguyên thủy này được đặt tên là Big Bang (Vụ nổ lớn) Vết tích của bức xạ

vũ trụ nguyên thủy, lúc đầu nóng ít nhất hàng triệu tỉ độ, ngày càng nguội dần vì vũ trụ dãn nở (1915 – 2000) Fred Hoyle

George Gamow

(1904 – 1968)

I._ CÁC THUYẾT VỀ SỰ TIẾN HÓA CỦA VŨ TRỤ:

Bài 61: THUYẾT BIG BANG.

Trang 4

* Các quan sát thiên văn cho thấy: số các thiên hà trong quá

khứ nhiều hơn hiện nay → vũ trụ trong quá khứ “đặc” hơn bây

giờ (tức vũ trụ không ở trong trạng thái ổn định).

* Dựa vào hiệu ứng Dopple, Hubble cũng phát hiện: các thiên

hà xa xăm rải rác khắp bầu trời đều chạy ra xa hệ Mặt Trời của chúng ta với các tốc độ khác nhau.

Từ đó, ông đưa ra định luật Hubble như sau: “ Tốc độ chạy ra

xa của thiên hà tỷ lệ với khoảng cách d giữa thiên hà và chúng ta”.

II._ CÁC SỰ KIỆN THIÊN VĂN QUAN TRỌNG:

A._ Vũ trụ dãn nở: Nếu nguồn sáng phát ra một bức xạ đơn sắc Hiệu ứng Dopple với sóng ánh sáng

bước sóng λ, chuyển động với tốc độ u đối với máy thu thì bước sóng bức xạ mà máy thu nhận được sẽ thay đổi một lượng Δλ, với:

u > 0: nguồn ra xa máy thu.

u < 0: nguồn lại gần máy thu.

Trang 5

Năm 1965, Penzias và Wilson đã tình cờ phát hiện ra một bức xạ "lạ" khi họ đang thử máy thu tín hiệu trên bước

sóng 3 cm Bức xạ này được phát đồng đều từ tứ phía

trong không trung và tương ứng với bức xạ phát ra từ vật

có nhiệt độ khoảng 3( O K) (chính xác là 2,735( O K)) (gọi tắt

là bức xạ 3K).

Điều này chứng tỏ: Bức xạ đó là bức xạ được phát ra từ

mọi phía trong vũ trụ (nay đã nguội) và được gọi là bức xạ

Điều này chứng tỏ: Bức xạ đó là bức xạ được phát ra từ

mọi phía trong vũ trụ (nay đã nguội) và được gọi là bức xạ

"nền" vũ trụ.

Là bức xạ được phát ra từ mọi phía trong vũ trụ (nay

đã nguội) và tương ứng với bức xạ phát ra từ vật có nhiệt

độ khoảng 3( O K).

Hai sự kiện thiên văn quan trọng nói trên và một số

sự kiện thiên văn khác đã minh chứng cho tính đúng đắn của THUYẾT BIG BANG.

Hai sự kiện thiên văn quan trọng nói trên và một số

sự kiện thiên văn khác đã minh chứng cho tính đúng đắn của THUYẾT BIG BANG.

A._ Vũ trụ dãn nở:

B._ Bức xạ nền vũ trụ (bức xạ 3K):

C._ Kết luận:

Trang 6

III._ THUYẾT BIG BANG:

Trang 7

Tại đây, các định luật vật lý

đã biết và thuyết tương đối rộng không áp dụng được

Tại đây, các định luật vật lý

đã biết và thuyết tương đối rộng không áp dụng được

Trang 8

* Điểm zero Big Bang (“điểm kỳ dị”): là điểm dùng làm mốc để tính tuổi và bán kính của vũ trụ.

Tại điểm zero Big Bang:

_ Tuổi và bán kính của vũ trụ là số không.

_ Các định luật vật lý đã biết và thuyết tương đối rộng (thuyết hấp dẫn) không áp dụng được.

Trang 9

* Điểm zero Big Bang (“điểm kỳ dị”):

Thời điểm Planck (bắt đầu từ thời điểm

t p = 10 –43 (s) sau Vụ nổ lớn)

Trang 10

* Thời điểm Planck: bắt đầu từ thời điểm tp = 10 –43 (s) sau vụ nổ lớn)

Ở thời điểm Planck:

_ Kích thước vũ trụ là 10 –35 (m); nhiệt độ là 10 32 K và khối lượng riêng là 10 91 (kg/cm 3 ) Đây là các trị số Planck.

_ Vũ trụ bị tràn ngập bởi các hạt có năng lượng cao như êlectron, nơtrinô và quac.

_ Năng lượng của vũ trụ ít nhất phải bằng 10 15 (GeV).

Trang 11

* Thời điểm Planck:

* Từ thời điểm Planck: vũ trụ dãn nở rất nhanh, nhiệt độ

của vũ trụ giảm dần.

_ Sau vụ nổ ba giây: các nuclôn được tạo ra.

_ Ba phút sau: xuất hiện các hạt nhân nguyên tử đầu tiên.

_ Ba trăm nghìn năm sau: xuất hiện các nguyên tử đầu tiên _ Ba triệu năm sau: xuất hiện các sao và thiên hà.

_ Tại thời điểm t = 14 tỷ năm: vũ trụ ở trạng thái hiện nay với nhiệt độ trung bình 2,7K.

Trang 13

* Thời điểm Planck:

* Từ thời điểm Planck:

Ghi chú: Thuyết Big Bang chưa giải thích được hết các

sự kiện quan trong trong vũ trụ và đang được các nhà vật

lý thiên văn phát triển và bổ sung.

Trang 15

Người cha thiên tài

Trang 17

01 Theo quan điểm của nhà vật lí người Anh

Vũ trụ luôn ở trạng thái

ổn định, không thay đổi từ quá khứ đến tương lai và vật chất được tạo ra một cách liên tục.

Vũ trụ luôn ở trạng thái dãn nở và có xu hướng loãng dần.

Trang 18

Vũ trụ đang tĩnh lại, các thiên hà đang ở

những vị trí cố định và trong tương lai vẫn

sẽ như thế

Vũ trụ đang tĩnh lại, các thiên hà đang ở

những vị trí cố định và trong tương lai vẫn

Trang 19

Theo định luật Hubble thì tốc độ lùi ra xa của thiên hà

so với hệ Mặt Trời của chúng ta tỉ lệ với:

Theo định luật Hubble thì tốc độ lùi ra xa của thiên hà

so với hệ Mặt Trời của chúng ta tỉ lệ với:

khoảng cách từ thiên hà đang xét đến

trung tâm của vũ trụ

khoảng cách từ thiên hà đang xét đến

trung tâm của vũ trụ kích thước của thiên hà đang xét.

khoảng cách giữa thiên hà đang xét với

chúng ta

khoảng cách giữa thiên hà đang xét với

chúng ta khoảng cách từ thiên hà đang xét đến thiên hà lân cận với nó.khoảng cách từ thiên hà đang xét đến thiên hà lân cận với nó

Trang 20

Theo thuyết vụ nổ lớn (Big Bang) thì tại thời điểm Planck, thông

tin nào sau đây về vũ trụ là không hợp lí?

Theo thuyết vụ nổ lớn (Big Bang) thì tại thời điểm Planck, thông

tin nào sau đây về vũ trụ là không hợp lí?

Trang 21

các hạt có năng lượng cao như êlectron,

nơtrinô và quac các nguyên tử và phân tử khí.

các nguyên tử, phân tử chất lỏng các hạt đá granít có kích thước rất nhỏ

Trang 22

vũ trụ đã hình thành giống như nó đang

tồn tại hiện nay

vũ trụ đã hình thành giống như nó đang

tồn tại hiện nay tương tác chủ yếu chi phối vũ trụ là tương tác điện từ.tương tác chủ yếu chi phối vũ trụ là tương tác điện từ

Trang 23

Theo thuyết vụ nổ lớn (Big Bang), tại khoảng thời điểm nào sau

vụ nổ lớn thì tương tác chi phối vũ trụ lúc đó là tương tác hấp

dẫn?

Theo thuyết vụ nổ lớn (Big Bang), tại khoảng thời điểm nào sau

vụ nổ lớn thì tương tác chi phối vũ trụ lúc đó là tương tác hấp

Trang 24

Theo Thuyết Big Bang, các nguyên tử xuất hiện

ở thời điểm nào sau đây?

Theo Thuyết Big Bang, các nguyên tử xuất hiện

ở thời điểm nào sau đây?

3 000 năm 30 000 năm

300 000 năm 3 000 000 năm

Trang 25

Các vạch quang phổ của thiên hà

đều bị lệch về phía bước sóng ngắn đều bị lệch về phía bước sóng dài

hoàn toàn không bị lệch về phía nào cả có trường hợp lệch về phía bước sóng ngắn, có trường hợp lệch về phía bước

sóng dài

có trường hợp lệch về phía bước sóng ngắn, có trường hợp lệch về phía bước sóng dài

Trang 26

μm) bị dịch lúc về phía đỏ, lúc về phía tím Độ dịch cực đại là 0,5

Å Vận tốc cực đại theo phương nhìn của các thành phần sao đôi

Trang 27

Độ dịch về phía đỏ của vạch quang phổ λ của một quaza là 0,16λ

Vận tốc rời xa của quaza này là:

Độ dịch về phía đỏ của vạch quang phổ λ của một quaza là 0,16λ

Vận tốc rời xa của quaza này là:

Trang 29

Phát biểu nào sau đây không đúng?

Vũ trụ đang dãn nở, tốc độ lùi xa của

thiên hà tỉ lệ với khoảng cách d giữa thiên

hà và chúng ta

Vũ trụ đang dãn nở, tốc độ lùi xa của

thiên hà tỉ lệ với khoảng cách d giữa thiên

hà và chúng ta

Trong vũ trụ, có bức xạ từ mọi phía trong không trung, tương ứng với bức xạ nhiệt của vật khoảng 5 K, gọi là bức xạ nền của

vũ trụ

Trong vũ trụ, có bức xạ từ mọi phía trong không trung, tương ứng với bức xạ nhiệt của vật khoảng 5 K, gọi là bức xạ nền của

vũ trụ

Vào thời điểm t = 10-43 s sau vụ nổ lớn

kích thước vũ trụ là 10-35m, nhiệt độ 1032

K, mật độ 1091 kg/cm3 Sau đó giãn nở rất

nhanh, ở nhiệt độ giảm dần