Lịch sử và bằng chứng của lý thuyết vụ nổ lớn

thuyết Vụ nổ lớn

Lịch sử ghi lại rằng có nhiều lý thuyết khác nhau liên quan đến nguồn gốc của hệ mặt trời và vũ trụ. Mỗi lý thuyết đều có ưu điểm và nhược điểm về mặt thông tin. Tuy nhiên, các nhà thiên văn học cho rằng lý thuyết Vụ nổ lớn là lý thuyết được biết đến nhiều nhất và hợp lý nhất để chấp nhận liên quan đến sự hình thành của hệ mặt trời. Tất nhiên, phải trải qua một quá trình nghiên cứu với những bằng chứng khoa học và hợp lý nên cho đến nay người ta vẫn tin rằng thuyết vụ nổ lớn là lý thuyết chính xác.

Nếu dựa vào nguồn gốc của từ này thì “Big Bang” có nghĩa đen là Vụ nổ lớn hoặc một vụ nổ rất lớn. Theo lý thuyết này giải thích rằng vũ trụ được hình thành từ một vụ nổ rất lớn xảy ra cách đây khoảng 13,7 tỷ năm. Vào thời điểm vụ nổ xảy ra, vật chất được đẩy ra có kích thước rất lớn và lan tỏa khắp vũ trụ. Vật liệu bao gồm các hạt như neutron, proton và electron được hình thành trong vòng 10-4 giây, và 3 phút để tạo thành một hạt nhân rất nhỏ. Vào thời điểm xảy ra vụ nổ, nhiệt độ ước tính lên tới 70 lần nhiệt độ của mặt trời. Mất khoảng 500.000 năm để làm nguội các electron và hạt nhân đủ để tạo thành nguyên tử. Cuối cùng, những vật chất này hợp nhất để tạo thành hành tinh, vệ tinh, bụi vũ trụ, tiểu hành tinh, thiên thạch và các hạt khác.

Lịch sử của Thuyết Vụ nổ lớn

Năm 1912, các phép đo của tinh vân xoắn ốc được thực hiện lần đầu tiên bằng cách sử dụng hiệu ứng Doppler bởi Vesto Slipher. Tinh vân xoắn ốc là một tên gọi khác của một thiên hà xoắn ốc (đang thay đổi). Từ những phép đo này bắt đầu xuất hiện nhiều chuyên gia tiến hành nghiên cứu về vũ trụ.

Sau mười năm, một nhà toán học và vũ trụ học người Nga tên là Alexander Frienman nói rằng vũ trụ sẽ tiếp tục giãn nở và trái ngược với mô hình vũ trụ tĩnh mà Einstein đã nêu. Năm 1924, Edwin Hubble tiến hành nghiên cứu sâu hơn về mô hình tinh vân. Georges Lemaitre đã suy ra phương trình của Fryenman một cách độc lập và nói rằng việc xem xét lại các tinh vân trong phương trình là do một vũ trụ ngày càng giãn nở.

Lý thuyết vụ nổ lớn lần đầu tiên được đưa ra bởi Abbe Georges Lemaitre, một nhà vũ trụ học người Bỉ vào khoảng năm 1927. Theo Georges, vũ trụ ban đầu hình thành từ một khối siêu nguyên tử dưới dạng một quả cầu lửa rất nhỏ. Khối cầu lửa này có mật độ dày bất thường và có nhiệt độ khoảng 1 nghìn tỷ độ C.

Ngay trước khi vụ nổ xảy ra, khối cầu lửa này đã lớn tới 1,75 cm. Càng lâu, kích thước càng tăng rất nhanh và chính xác vào thời điểm 0 giây hoặc thời điểm bắt đầu của không thời gian, khối cầu nổ tung và phun ra các chất chứa trong vũ trụ. Vụ nổ xảy ra cách đây khoảng 15 tỷ năm.

Khi vụ nổ lớn xảy ra, nó tạo ra một lượng năng lượng rất lớn trong vũ trụ, sau này tạo thành tất cả các vật liệu xây dựng trong vũ trụ. Không chỉ vậy, các nguyên tử hydro bị văng ra ngoài dần dần được tập hợp lại để tạo thành các đám mây bụi hydro hay còn gọi là tinh vân.

Tinh vân ngày càng dày đặc và có nhiệt độ hàng triệu độ C. Tinh vân hay đám mây hydro này là sự khởi đầu của sự hình thành các ngôi sao. Những ngôi sao này sau đó sẽ tập hợp lại để tạo thành các nhóm mà sau đó được gọi là các thiên hà, bao gồm Thiên hà Milky Way, Thiên hà Tiên nữ và Thiên hà Tam giác. Thiên hà này là nơi sinh ra hàng tỷ hệ mặt trời và là hệ chúng ta đang sống ngày nay.

Cho đến nay, sức mạnh của vụ nổ lớn vẫn đang được cảm nhận. Điều này có thể được chứng minh từ điều kiện vũ trụ tiếp tục giãn nở. Một số thiên hà đang di chuyển ngày càng xa nhau. Chuyển động sẽ tiếp tục diễn ra cho đến khi giới hạn tối đa. Khi đạt đến giới hạn, các vật thể trong vũ trụ sẽ ngừng di chuyển ra xa và lại bị lực hấp dẫn kéo trở lại điểm xuất phát của vụ nổ.

Chứng minh sự thật của thuyết Vụ nổ lớn

George Gamov đã phát triển các tính toán do Georges Lemaitre thực hiện vào năm 1948, đề xuất một lý thuyết mới tương thích với lý thuyết vụ nổ lớn. Theo George, nếu vũ trụ tồn tại là kết quả của một vụ nổ lớn, thì cần phải có bức xạ còn sót lại từ vụ nổ lớn đó. Cùng với phần còn lại của bức xạ rải rác trong vũ trụ có cùng tỷ lệ. Năm 1950, Ralph Alpher và Robert Herman cũng tuyên bố điều tương tự với Gamov rằng bức xạ sẽ xảy ra.

Năm 1965, hai nhà nghiên cứu Arno Penzias và Robert Wilson đã chứng minh và phát hiện ra các sóng bức xạ này trong vũ trụ. Bức xạ này được gọi là “bức xạ cơ bản vi vũ trụ” và khác với bức xạ thường đến từ bên ngoài không gian. Bức xạ được đề cập trải đều trong vũ trụ và không có nguồn.

Lời giải thích đầy đủ bắt đầu từ việc tạo ra vũ trụ. Vũ trụ ở trạng thái cân bằng nhiệt. Sự cân bằng này làm cho các photon được phát ra và hấp thụ liên tục. Kết quả là quang phổ bức xạ của vật đen được tạo ra. Sau vụ nổ, nhiệt độ của vũ trụ giảm xuống và các photon không thể bị phá hủy cũng như không được tạo ra. Do đó, photon liên tục bị phản xạ từ các điện tử tự do. Kết quả là, trong những ngày đầu hình thành vũ trụ, vũ trụ sẽ bị mờ bởi ánh sáng.

Một bằng chứng khác của lý thuyết vụ nổ lớn là bằng cách quan sát các thiên hà cho thấy rằng có những vật thể chuyển động và phát ra màu đỏ, khi sự dịch chuyển diễn ra nó sẽ phân bố đồng đều một cách đẳng hướng. Và điều này xảy ra với tất cả các đối tượng được giám sát theo mọi hướng. Sự dịch chuyển này còn được gọi là sự thay đổi màu đỏ của Hubble. Tóm lại, định luật Hubble có hai cách giải thích:

  • Đầu tiên, vị trí hiện tại của chúng ta là trung tâm của sự mở rộng của thiên hà (thiên hà này không tuân theo nguyên lý Copernicus).
  • Vũ trụ thứ hai giãn nở đồng đều theo mọi hướng

Như đã giải thích trước đó, có nhiều lý thuyết khác nhau về sự hình thành của vũ trụ. Hy vọng rằng lời giải thích về lý thuyết vụ nổ lớn này có thể giải đáp được sự tò mò của bạn. Hy vọng nó là hữu ích.

Source link