Hôm nay mình hệ thống kiến thức vật lý về vũ trụ nha các bạn !.để chúng ta cùng hiểu vũ trụ như thế nào các hiện tượng tự nhiên do đâu mà có !( chỉ cơ bản và cơ bản ) Hết rồi thời xa xưa khi kim, mộc, thủy, hỏa, thổ là 5 thành phần sơ đẳng cốt lõi của vật chất, chỉ mới cách đây trăm năm thôi phân tử hãy còn được coi là hạt sơ cấp thì đủ thấy sự biến chuyển ra sao. Ngày nay chúng ta biết phân tử là tập hợp của nhiều nguyên tử khác nhau liên kết bởi electron ngoại vi, mà mỗi nguyên tử lại là hạt nhân của nó thu hút những electron dao động chung quanh bởi lực điện từ mà photon là sứ giả truyền tin, rồi hạt nhân nguyên tử cũng lại do proton cùng neutron gắn kết với nhau mà thành, sau hết proton và neutron cũng đều là trạng thái liên kết của quark u, d qua trao đổi gluon. Cứ thế như những con mẫu búp bê Nga liên hồi chứa đựng nhau, chuỗi dài của những hạt cơ bản đi từ phân tử đến quark là cả một quá trình sáng tạo, khám phá bền bỉ khi lên lúc xuống, lý thuyết cùng thực nghiệm chặt chẽ đan xen. Theo sự hiểu biết hiện đại thì hạt cơ bản là quark và lepton, chúng là những viên gạch sơ đẳng tận cùng để cấu tạo nên vật chất bất động hay sinh động ít nhất là trên Trái đất, hệ Mặt trời, thâm chí cả trong giải Ngân hà. Còn vũ trụ thì muôn hình vạn trạng, từ xa xưa đó là vũ trụ thần linh, huyền thoại, thiên đình, nhân dạng, địa tâm, nhật tâm trải dài từ các nền văn hóa Lưỡng Hà, Ai Cập, Ấn Độ, Trung Quốc, Maya …, đến nay thì vũ trụ được hiểu là ra đời cách đây khoảng 13.7 tỷ năm từ một trạng thái sơ khai ở đó nhiệt độ và năng lượng cực kỳ lớn dồn ép trong một không gian vô cùng nhỏ đã xảy ra một vụ nổ lớn kinh hoàng mang tên gọi Big Bang làm vũ trụ tăng dần kích thước. Nơi xảy ra vụ nổ chính là chỗ bạn đang đọc bài này cũng như ở bất cứ nơi đâu trong toàn vũ bao la vì trong thời-điểm ấy mọi chỗ ngày nay tách biệt hàng tỷ năm ánh sáng thực ra đã cùng chụm lại ở cái không-điểm kỳ dị ấy, chẳng có một trung tâm vũ trụ ban đầu nào cả. Thuyết Big Bang tiên đoán sự hiện hữu tất yếu của một hiện tượng vật lý mang tên "bức xạ nền vũ trụ", đó là ánh sáng tàn dư của cái thuở ban đầu cực nóng mà nay lạnh chỉ còn 2°.725 độ Kelvin đang lan toả khắp nơi trong toàn vũ. Sự khám phá tình cờ ra nó năm 1965 bởi Arno Penzias và Robert Wilson (giải Nobel 1978) là bằng chứng thực nghiệm rất thuyết phục về Big Bang. Ngày nay trong vũ trụ bao la đó có chừng 96% một cái năng-khối lượng gì mà chúng ta chưa từng biết, chúng mang tên gọi Năng lượng tối (chiếm khoảng 70 - 74%) và là một "dạng lực hấp dẫn đang kiềm chế vũ trụ, dù hiện vẫn chưa rõ nó thực sự là gì" xem ảnh bên trái. và Vật chất tối (chiếm 22%). Còn lại chừng 4% là vật chất bình thường quen thuộc mà phản ứng tổng hợp nhiệt hạch của chúng làm chói sáng bầu trời ban đêm, trong đó neutrino, chi phối duy nhất bởi lực hạt nhân yếu, đóng vai trò cực kỳ quan trọng. Năng lượng tối liên hệ đến sự dãn nở ngày càng tăng tốc của vũ trụ từ 7 tỷ năm gần đây mà ngược lại từ 13.7 đến 7 tỷ năm trước đó, do sức ép của trọng trường vật chất, vũ trụ đã giảm dần gia tốc tăng trưởng của thủa ban đầu Big Bang. Còn Vật chất tối là ngôn từ để diễn tả sự gắn kết mạnh mẽ giữa các chùm thiên hà xa xăm không cho chúng phân tán. Vật chất tối kỳ lạ này không bức xạ, nghĩa là không bị chi phối bởi ba tương tác cơ bản quen thuộc (điện từ, mạnh và yếu của hạt nhân nguyên tử), khối lượng của nó chỉ có vai trò duy nhất là tạo ra trọng lực hút vào để giữ cho các thiên hà góp thành chùm chứ không tung bay khắp phía. Nguồn gốc và bản chất bí ẩn của năng lượng tối (mang tính chất đẩy ra) và vật chất tối (mang tính chất ép vào), hai thành phần chế ngự hầu như toàn diện vũ trụ, là đề tài nóng bỏng của thiên văn và vật lý hạt cơ bản hiện đại. Kỳ lạ và bí ẩn thay, 96% năng - khối lượng của vũ trụ ở ngoài tầm hiểu biết hiện nay của con người! Trở lại hiện tình của các hạt cơ bản. chúng gồm có hai phần: những fermion (hạt có spin ½)(2) như quark và lepton và những boson chuẩn (hạt có spin 1) như photon, gluon và Z, W. altCó sáu loại quark mang ký hiệu u(up), d(down), s(strange), c(charm), t(top), b(bottom), và sáu loại lepton bao gồm ba hạt e– (electron), μ– (muon), τ– (tauon) mang điện tích âm -e, và ba hạt neutrino ve, vμ, vτ trung hòa điện tích, theo thứ tự ba hạt neutrino này bao giờ cũng sánh đôi từng cặp với ba hạt electron, muon, tauon trong sự vận hành. Sự cân bằng trong thiên nhiên về số lượng: 6 loại quark và 6 loại lepton không tình cờ mà là hậu quả sâu sắc (nhưng khá kỹ thuật chuyên môn) của đối xứng chuẩn trong lý thuyết trường lượng tử. Chỉ có bốn lực cơ bản chi phối sự tương tác của vật chất, đó là các lực hạt nhân mạnh, yếu cùng với điện từ và hấp dẫn (hay thuyết tương đối rộng). Ba tương tác "phi hấp dẫn": mạnh, yếu, điện từ đã thành công trong việc được lượng tử hóa và tái chuẩn hóa (điều mà luật hấp dẫn của thuyết tương đối rộng không/chưa làm được), chính vì vậy mà ba lực này diễn giải nhất quán và chính xác những tác động của các hạt vi mô cơ bản. Lực mạnh gắn kết quark trong hạt nhân nguyên tử và làm cho vật chất vững bền nói chung. Lực điện từ diễn tả electron tương tác với proton trong hạt nhân nguyên tử để tạo nên các nguyên tử và phân tử của các hóa chất trong bảng tuần hoàn Mendeléev cũng như của các tế bào và gen sinh vật. ( bấm chuột vảo ảnh bên để xem lớn hơn ) Lực yếu chi phối toàn diện sự vận hành của neutrino, làm cho một số hạt nhân nguyên tử phân rã và phát tán neutrino. Quark cũng như lepton tương tác với nhau qua trao đổi các boson chuẩn (gauge boson). Boson chuẩn của lực mạnh là gluon, của lực điện từ là photon và của lực yếu là hai boson W, Z, chúng tựa như keo hồ có vai trò làm trung gian nối kết và truyền tải thông tin cho các viên gạch cơ bản quark và lepton tương tác với nhau và tạo thành vật chất. Abdus Salam, người Pakistan, cùng với hai người Mỹ Sheldon Glashow và Steven Weinberg đã khám phá ra là mặc dầu hai định luật cơ bản điện-từ và yếu có cường độ tương tác quá khác biệt nhưng thực ra chúng có rất nhiều đặc tính chung và hơn nữa có thể kết hợp trong một tương tác duy nhất mà Salam đặt tên là Điện-Yếu. Sự thống nhất này được thực hiện nhờ một cơ chế gọi là Phá vỡ Tự phát tính Đối xứng (Spontaneous Breaking of Symmetry, SBS) mà người tiên phong mở đường là Yoichiro Nambu, giải Nobel 2008 và Peter Higgs dùng ý niệm SBS để tìm ra một kịch bản (gọi là cơ chế và hạt Higgs) mang khối lượng cho W, Z và cả cho quark lẫn lepton(3).
Posted on: Mon, 08 Jul 2013 04:19:33 +0000
Trending Topics
Recently Viewed Topics
© 2015