Bách khoa tri thức- Kiến thức cơ bản về vũ trụ
Trong bài viết này soisang.com.vn giới thiệu đến bạn kiến thức cơ bản về vũ trụ.
Tham khảo từ wikipedia: https://vi.wikipedia.org/wiki/V%C5%A9_tr%E1%BB%A5, https://vi.wikipedia.org/wiki/L%E1%BB%97_%C4%91en
- Vũ trụ bao gồm tất cả các vật chất, năng lượng và không gian hiện có, được coi là một tổng thể. Vũ trụ hiện tại chưa xác định được kích thước, nó đã được mở rộng kể từ khi thành lập ở Big Bang khoảng 13 tỷ năm trước.
- Vũ trụ bao gồm các hành tinh, sao, thiên hà, các thành phần của không gian liên sao, những hạt hạ nguyên tử nhỏ nhất, và mọi vật chất và năng lượng.
- Vũ trụ quan sát được có đường kính vào khoảng 28,5 tỷ parsec (93 tỷ năm ánh sáng) trong thời điểm hiện tại và ước tính có khoảng 2 nghìn tỉ thiên hà và khoảng 3×10 23 ngôi sao. Các nhà thiên văn chưa biết được kích thước toàn thể của Vũ trụ là bao nhiêu và có thể là vô hạn.
- Thành phần năng lượng chủ yếu trong Vũ trụ thuộc về một dạng chưa biết tới gọi là năng lượng tối. Đa phần khối lượng trong Vũ trụ cũng tồn tại dưới một dạng chưa từng biết đến hay là vật chất tối.
- Lý thuyết Vụ Nổ Lớn: Không gian và thời gian được tạo ra trong Vụ Nổ Lớn, và một lượng cố định năng lượng và vật chất choán đầy trong nó; khi không gian giãn nở, mật độ của vật chất và năng lượng giảm. Sau sự giãn nở ban đầu, nhiệt độ Vũ trụ giảm xuống đủ lạnh cho phép hình thành lên những hạt hạ nguyên tử đầu tiên và tiếp sau là những nguyên tử đơn giản. Các đám mây khổng lồ chứa những nguyên tố nguyên thủy này theo thời gian dưới ảnh hưởng của lực hấp dẫn kết tụ lại thành các ngôi sao. Nếu giả sử mô hình phổ biến hiện nay là đúng, thì tuổi của Vũ trụ có giá trị tính được từ những dữ liệu quan sát là 13,799 ± 0,021 tỷ năm.
Tiến trình của Vũ trụ: Trong biểu đồ này, thời gian truyền từ trái sang phải, vì vậy tại bất kỳ thời điểm nào, Vũ trụ được biểu diễn bằng một "lát" hình đĩa của biểu đồ.
Vị trí của Trái Đất trong Vũ trụ
Ba hình dạng có thể của vũ trụ
- Khoảng cách riêng—khoảng cách được đo tại một thời điểm cụ thể, bao gồm vị trí hiện tại từ Trái Đất cho tới biên giới của Vũ trụ quan sát được là bằng 46 tỷ năm ánh sáng (14 tỷ parsec), do đó đường kính của Vũ trụ quan sát được vào khoảng 91 tỷ năm ánh sáng (28×109 pc). Bởi vì chúng ta không thể quan sát không gian vượt ngoài biên giới của Vũ trụ quan sát được, chúng ta không thể biết được kích thước của Vũ trụ là hữu hạn hay vô hạn.
Tuổi và sự giãn nở
Các nhà thiên văn tính toán tuổi của Vũ trụ vào khoảng 13,799 ± 0,021 tỷ năm (tính đến năm 2015).
- Vũ trụ chứa phần lớn các thành phần năng lượng tối, vật chất tối, và vật chất thông thường. Các thành phần khác là bức xạ điện từ (ước tính chiếm từ 0,005% đến gần 0,01%) và Tổng lượng bức xạ điện từ sản sinh ra trong Vũ trụ đã giảm đi một nửa trong 2 tỷ năm qua.
- Tỷ lệ phần trăm của mọi loại vật chất và năng lượng thay đổi trong suốt lịch sử của Vũ trụ. Ngày nay, vật chất thông thường, bao gồm nguyên tử, sao, thiên hà, môi trường không gian liên sao, và sự sống, chỉ chiếm khoảng 4,9% thành phần của Vũ trụ. Mật độ tổng hiện tại của loại vật chất thông thường là rất thấp, chỉ khoảng 4,5 × 10−31 gram trên một centimét khối, tương ứng với mật độ của một proton trong thể tích bốn mét khối. Các nhà khoa học vẫn chưa biết được bản chất của cả năng lượng tối và vật chất tối. Vật chất tối, một dạng vật chất bí ẩn mà các nhà vật lý vẫn chưa nhận ra dạng của nó, chiếm thành phần khoảng 26,8%. Năng lượng tối, có thể coi là năng lượng của chân không và là nguyên nhân gây ra sự giãn nở gia tốc của Vũ trụ trong lịch sử gần đây của nó, thành phần còn lại chiếm khoảng 68,3%.
Bản đồ vẽ các siêu đám thiên hà và khoảng trống gần Trái Đất nhất
Thiên hà là một hệ thống lớn các thiên thể và vật chất liên kết với nhau bằng lực hấp dẫn, bao gồm sao, tàn dư sao, môi trường liên sao chứa khí, bụi vũ trụ và vật chất tối. Các thiên hà có nhiều đặc điểm đa dạng từ các thiên hà lùn chứa vài triệu sao đến những thiên hà khổng lồ chứa hàng nghìn tỷ sao,mỗi ngôi sao đều quay quanh khối tâm của thiên hà chứa nó.
- Ở giữa những thiên thể này là môi trường liên sao bao gồm khí, bụi và tia vũ trụ. Các lỗ đen siêu khối lượng nằm tại trung tâm của hầu hết các thiên hà.
- Thiên hà thường được phân loại theo hình dáng bề ngoài của chúng, một dạng thường gặp là thiên hà elip, mà hình dáng tổng thể của nó giống như hình elip (hay dạng khối elipsodid 3 chiều). Thiên hà xoắn ốc có dạng đĩa với những nhánh bụi xoắn ốc chứa các sao và những thiên thể khác. Những thiên hà có hình dạng bất thường được xếp thành thiên hà vô định hình và phần lớn chúng có nguồn gốc từ sự hỗn loạn trong tương tác hấp dẫn với những thiên hà lân cận. Các thiên hà nhỏ mà thiếu đi những cấu trúc đồng bộ cũng được xếp vào kiểu thiên hà vô định hình.
- Ước tính có 2 nghìn tỷ thiên hà trong vũ trụ quan sát được. Đa số có đường kính từ 3 nghìn năm ánh sáng đến 300.000 nghìn năm ánh sáng và hai thiên hà lân cận thường nằm cách nhau vài triệu nghìn năm ánh sáng. Không gian liên thiên hà (không gian giữa các thiên hà) chứa khí rất loãng với mật độ trung bình ít hơn 1 nguyên tử trên 1 m3. Phần lớn các thiên hà hoặc là phân bố ngẫu nhiên hoặc nằm trong những tập hợp không hoàn toàn tất định gọi là nhóm thiên hà và đám thiên hà, ở cấu trúc lớn hơn nữa là các siêu đám thiên hà. Trên quy mô lớn nhất, những tập hợp này thường sắp xếp lại thành các sợi và lớp thiên hà với xung quanh là khoảng không khổng lồ.
Trái đất nằm trong Thiên hà Milky Way (Ngân Hà) thuộc chòm sao nhân mã, thường nhìn thấy một phần nó vào ban đêm như một dải trắng vắt ngang bầu trời
Hố đen:
- Càng nhiều vật chất trong Vũ trụ, lực hút hấp dẫn giữa chúng càng mạnh. Nếu Vũ trụ quá đậm đặc thì nó sẽ sớm co lại thành một kỳ dị hấp dẫn. Tuy nhiên, nếu Vũ trụ chứa quá ít vật chất thì sự giãn nở sẽ gia tốc quá nhanh không đủ thời gian để các hành tinh và hệ hành tinh hình thành.
- Lỗ đen còn gọi là hố đen hay hốc đen, là một vùng không - thời gian có một trường hấp dẫn mạnh đến nỗi không có vật chất nói chung chiếm khối lượng và không gian nhất định hoặc các bức xạ và ánh sáng nào có thể thoát ra ngoài. Thuyết tương đối rộng tiên đoán một lượng vật chất với khối lượng đủ lớn nằm trong phạm vi đủ nhỏ sẽ làm biến dạng không thời gian để trở thành lỗ đen
- Hố đen sinh ra từ cái chết của một ngôi sao, khi một ngôi sao bước vào giai đoạn cuối của quá trình tiến hóa sao, nó sẽ phồng lên, mất dần khối lượng. Cuối cùng, một vụ nổ khổng lồ sẽ đánh dấu sự hủy diệt của ngôi sao này (gọi là siêu tân tinh). Sau vụ nổ, vật chất bị văng ra ngoài để lại lõi sao. Nếu như một ngôi sao "còn sống", phản ứng tổng hợp hạt nhân sẽ tạo ra một lực đẩy nhằm cân bằng với lực hút từ khối lượng của ngôi sao. Nhưng khi ngôi sao "chết", không còn lực nào chống lại lực hút đó nữa nên lõi sao bắt đầu sụp đổ.
- Nếu lõi sao khổng lồ sụp đổ thành một điểm nhỏ vô hạn thì một hố đen sẽ được sinh ra. Vì lõi sao khổng lồ có khối lượng lớn gấp nhiều lần Mặt Trời bị nén vào một điểm nhỏ như vậy khiến cho hố đen có một trường hấp dẫn khổng lồ. Di chuyển đến đâu, nó cũng có thể nuốt chửng vật chất trên đường đi, khiến nó ngày càng lớn và có sức hủy diệt mạnh mẽ.
Đĩa bồi tụ bao quanh lỗ đen siêu khối lượng ở trung tâm của thiên hà elip khổng lồ Messier 87 trong chòm sao Xử Nữ
Mô phỏng lỗ đen uốn cong không thời gian quanh nó, xuất hiện nhiều ảnh của cùng một sao cũng như vành Einstein
Số phận sau cùng của vũ trụ vẫn còn là một câu hỏi mở, bởi vì nó phụ thuộc chủ yếu vào chỉ số độ cong k và hằng số vũ trụ Λ. Nếu mật độ Vũ trụ là đủ đậm đặc, k sẽ có thể bằng +1, có nghĩa rằng độ cong trung bình của nó đa phần là dương và Vũ trụ cuối cùng sẽ tái suy sụp trong Vụ Co Lớn, và có thể bắt đầu một vũ trụ mới từ Vụ Nẩy Lớn (Big Bounce). Ngược lại, nếu Vũ trụ không đủ đậm đặc, k sẽ bằng 0 hoặc −1 và Vũ trụ sẽ giãn nở mãi mãi, lạnh dần đi và cuối cùng đạt tới Vụ đóng băng lớn và cái chết nhiệt của vũ trụ. Các số liệu hiện tại cho thấy tốc độ giãn nở của Vũ trụ không giảm dần, mà ngược lại tăng dần; nếu quá trình này kéo dài mãi, Vũ trụ cuối cùng sẽ đạt tới Vụ Xé Lớn (Big Rip). Trên phương diện quan trắc, Vũ trụ dường như có dạng hình học phẳng (k = 0), và mật độ trung bình của nó rất gần với giá trị tới hạn giữa khả năng tái suy sụp và giãn nở mãi mãi.
Tham khảo từ wikipedia: https://vi.wikipedia.org/wiki/V%C5%A9_tr%E1%BB%A5, https://vi.wikipedia.org/wiki/L%E1%BB%97_%C4%91en
- Vũ trụ bao gồm tất cả các vật chất, năng lượng và không gian hiện có, được coi là một tổng thể. Vũ trụ hiện tại chưa xác định được kích thước, nó đã được mở rộng kể từ khi thành lập ở Big Bang khoảng 13 tỷ năm trước.
- Vũ trụ bao gồm các hành tinh, sao, thiên hà, các thành phần của không gian liên sao, những hạt hạ nguyên tử nhỏ nhất, và mọi vật chất và năng lượng.
- Vũ trụ quan sát được có đường kính vào khoảng 28,5 tỷ parsec (93 tỷ năm ánh sáng) trong thời điểm hiện tại và ước tính có khoảng 2 nghìn tỉ thiên hà và khoảng 3×10 23 ngôi sao. Các nhà thiên văn chưa biết được kích thước toàn thể của Vũ trụ là bao nhiêu và có thể là vô hạn.
- Thành phần năng lượng chủ yếu trong Vũ trụ thuộc về một dạng chưa biết tới gọi là năng lượng tối. Đa phần khối lượng trong Vũ trụ cũng tồn tại dưới một dạng chưa từng biết đến hay là vật chất tối.
- Lý thuyết Vụ Nổ Lớn: Không gian và thời gian được tạo ra trong Vụ Nổ Lớn, và một lượng cố định năng lượng và vật chất choán đầy trong nó; khi không gian giãn nở, mật độ của vật chất và năng lượng giảm. Sau sự giãn nở ban đầu, nhiệt độ Vũ trụ giảm xuống đủ lạnh cho phép hình thành lên những hạt hạ nguyên tử đầu tiên và tiếp sau là những nguyên tử đơn giản. Các đám mây khổng lồ chứa những nguyên tố nguyên thủy này theo thời gian dưới ảnh hưởng của lực hấp dẫn kết tụ lại thành các ngôi sao. Nếu giả sử mô hình phổ biến hiện nay là đúng, thì tuổi của Vũ trụ có giá trị tính được từ những dữ liệu quan sát là 13,799 ± 0,021 tỷ năm.
Tiến trình của Vũ trụ: Trong biểu đồ này, thời gian truyền từ trái sang phải, vì vậy tại bất kỳ thời điểm nào, Vũ trụ được biểu diễn bằng một "lát" hình đĩa của biểu đồ.
Vị trí của Trái Đất trong Vũ trụ
Ba hình dạng có thể của vũ trụ
- Khoảng cách riêng—khoảng cách được đo tại một thời điểm cụ thể, bao gồm vị trí hiện tại từ Trái Đất cho tới biên giới của Vũ trụ quan sát được là bằng 46 tỷ năm ánh sáng (14 tỷ parsec), do đó đường kính của Vũ trụ quan sát được vào khoảng 91 tỷ năm ánh sáng (28×109 pc). Bởi vì chúng ta không thể quan sát không gian vượt ngoài biên giới của Vũ trụ quan sát được, chúng ta không thể biết được kích thước của Vũ trụ là hữu hạn hay vô hạn.
Tuổi và sự giãn nở
Các nhà thiên văn tính toán tuổi của Vũ trụ vào khoảng 13,799 ± 0,021 tỷ năm (tính đến năm 2015).
- Vũ trụ chứa phần lớn các thành phần năng lượng tối, vật chất tối, và vật chất thông thường. Các thành phần khác là bức xạ điện từ (ước tính chiếm từ 0,005% đến gần 0,01%) và Tổng lượng bức xạ điện từ sản sinh ra trong Vũ trụ đã giảm đi một nửa trong 2 tỷ năm qua.
- Tỷ lệ phần trăm của mọi loại vật chất và năng lượng thay đổi trong suốt lịch sử của Vũ trụ. Ngày nay, vật chất thông thường, bao gồm nguyên tử, sao, thiên hà, môi trường không gian liên sao, và sự sống, chỉ chiếm khoảng 4,9% thành phần của Vũ trụ. Mật độ tổng hiện tại của loại vật chất thông thường là rất thấp, chỉ khoảng 4,5 × 10−31 gram trên một centimét khối, tương ứng với mật độ của một proton trong thể tích bốn mét khối. Các nhà khoa học vẫn chưa biết được bản chất của cả năng lượng tối và vật chất tối. Vật chất tối, một dạng vật chất bí ẩn mà các nhà vật lý vẫn chưa nhận ra dạng của nó, chiếm thành phần khoảng 26,8%. Năng lượng tối, có thể coi là năng lượng của chân không và là nguyên nhân gây ra sự giãn nở gia tốc của Vũ trụ trong lịch sử gần đây của nó, thành phần còn lại chiếm khoảng 68,3%.
Bản đồ vẽ các siêu đám thiên hà và khoảng trống gần Trái Đất nhất
Thiên hà là một hệ thống lớn các thiên thể và vật chất liên kết với nhau bằng lực hấp dẫn, bao gồm sao, tàn dư sao, môi trường liên sao chứa khí, bụi vũ trụ và vật chất tối. Các thiên hà có nhiều đặc điểm đa dạng từ các thiên hà lùn chứa vài triệu sao đến những thiên hà khổng lồ chứa hàng nghìn tỷ sao,mỗi ngôi sao đều quay quanh khối tâm của thiên hà chứa nó.
- Ở giữa những thiên thể này là môi trường liên sao bao gồm khí, bụi và tia vũ trụ. Các lỗ đen siêu khối lượng nằm tại trung tâm của hầu hết các thiên hà.
- Thiên hà thường được phân loại theo hình dáng bề ngoài của chúng, một dạng thường gặp là thiên hà elip, mà hình dáng tổng thể của nó giống như hình elip (hay dạng khối elipsodid 3 chiều). Thiên hà xoắn ốc có dạng đĩa với những nhánh bụi xoắn ốc chứa các sao và những thiên thể khác. Những thiên hà có hình dạng bất thường được xếp thành thiên hà vô định hình và phần lớn chúng có nguồn gốc từ sự hỗn loạn trong tương tác hấp dẫn với những thiên hà lân cận. Các thiên hà nhỏ mà thiếu đi những cấu trúc đồng bộ cũng được xếp vào kiểu thiên hà vô định hình.
- Ước tính có 2 nghìn tỷ thiên hà trong vũ trụ quan sát được. Đa số có đường kính từ 3 nghìn năm ánh sáng đến 300.000 nghìn năm ánh sáng và hai thiên hà lân cận thường nằm cách nhau vài triệu nghìn năm ánh sáng. Không gian liên thiên hà (không gian giữa các thiên hà) chứa khí rất loãng với mật độ trung bình ít hơn 1 nguyên tử trên 1 m3. Phần lớn các thiên hà hoặc là phân bố ngẫu nhiên hoặc nằm trong những tập hợp không hoàn toàn tất định gọi là nhóm thiên hà và đám thiên hà, ở cấu trúc lớn hơn nữa là các siêu đám thiên hà. Trên quy mô lớn nhất, những tập hợp này thường sắp xếp lại thành các sợi và lớp thiên hà với xung quanh là khoảng không khổng lồ.
Trái đất nằm trong Thiên hà Milky Way (Ngân Hà) thuộc chòm sao nhân mã, thường nhìn thấy một phần nó vào ban đêm như một dải trắng vắt ngang bầu trời
Hố đen:
- Càng nhiều vật chất trong Vũ trụ, lực hút hấp dẫn giữa chúng càng mạnh. Nếu Vũ trụ quá đậm đặc thì nó sẽ sớm co lại thành một kỳ dị hấp dẫn. Tuy nhiên, nếu Vũ trụ chứa quá ít vật chất thì sự giãn nở sẽ gia tốc quá nhanh không đủ thời gian để các hành tinh và hệ hành tinh hình thành.
- Lỗ đen còn gọi là hố đen hay hốc đen, là một vùng không - thời gian có một trường hấp dẫn mạnh đến nỗi không có vật chất nói chung chiếm khối lượng và không gian nhất định hoặc các bức xạ và ánh sáng nào có thể thoát ra ngoài. Thuyết tương đối rộng tiên đoán một lượng vật chất với khối lượng đủ lớn nằm trong phạm vi đủ nhỏ sẽ làm biến dạng không thời gian để trở thành lỗ đen
- Hố đen sinh ra từ cái chết của một ngôi sao, khi một ngôi sao bước vào giai đoạn cuối của quá trình tiến hóa sao, nó sẽ phồng lên, mất dần khối lượng. Cuối cùng, một vụ nổ khổng lồ sẽ đánh dấu sự hủy diệt của ngôi sao này (gọi là siêu tân tinh). Sau vụ nổ, vật chất bị văng ra ngoài để lại lõi sao. Nếu như một ngôi sao "còn sống", phản ứng tổng hợp hạt nhân sẽ tạo ra một lực đẩy nhằm cân bằng với lực hút từ khối lượng của ngôi sao. Nhưng khi ngôi sao "chết", không còn lực nào chống lại lực hút đó nữa nên lõi sao bắt đầu sụp đổ.
- Nếu lõi sao khổng lồ sụp đổ thành một điểm nhỏ vô hạn thì một hố đen sẽ được sinh ra. Vì lõi sao khổng lồ có khối lượng lớn gấp nhiều lần Mặt Trời bị nén vào một điểm nhỏ như vậy khiến cho hố đen có một trường hấp dẫn khổng lồ. Di chuyển đến đâu, nó cũng có thể nuốt chửng vật chất trên đường đi, khiến nó ngày càng lớn và có sức hủy diệt mạnh mẽ.
Đĩa bồi tụ bao quanh lỗ đen siêu khối lượng ở trung tâm của thiên hà elip khổng lồ Messier 87 trong chòm sao Xử Nữ
Mô phỏng lỗ đen uốn cong không thời gian quanh nó, xuất hiện nhiều ảnh của cùng một sao cũng như vành Einstein
Số phận sau cùng của vũ trụ vẫn còn là một câu hỏi mở, bởi vì nó phụ thuộc chủ yếu vào chỉ số độ cong k và hằng số vũ trụ Λ. Nếu mật độ Vũ trụ là đủ đậm đặc, k sẽ có thể bằng +1, có nghĩa rằng độ cong trung bình của nó đa phần là dương và Vũ trụ cuối cùng sẽ tái suy sụp trong Vụ Co Lớn, và có thể bắt đầu một vũ trụ mới từ Vụ Nẩy Lớn (Big Bounce). Ngược lại, nếu Vũ trụ không đủ đậm đặc, k sẽ bằng 0 hoặc −1 và Vũ trụ sẽ giãn nở mãi mãi, lạnh dần đi và cuối cùng đạt tới Vụ đóng băng lớn và cái chết nhiệt của vũ trụ. Các số liệu hiện tại cho thấy tốc độ giãn nở của Vũ trụ không giảm dần, mà ngược lại tăng dần; nếu quá trình này kéo dài mãi, Vũ trụ cuối cùng sẽ đạt tới Vụ Xé Lớn (Big Rip). Trên phương diện quan trắc, Vũ trụ dường như có dạng hình học phẳng (k = 0), và mật độ trung bình của nó rất gần với giá trị tới hạn giữa khả năng tái suy sụp và giãn nở mãi mãi.
NQuan
Ý kiến của bạn
Gửi Ý kiến bạn đọc
Bài viết liên quan
.jpg)
Cách rút các khoáng chất trong nước biển ra?
Trong nước biển chứa nhiều loại khoáng chất như Natri, Magie, Canxi, Kali…
.jpg)
Những phương pháp làm ngọt nước biển
Phương pháp loại muối khỏi nước biển để sử dụng.
.jpg)
Vì sao nói "Lên trời còn dễ hơn xuống biển"?
Ngày nay đáp máy bay bay trên trời đối với mỗi người mà nói không còn là mơ ước nữa. Nhưng so với bay lên trời thì xuống sâu dưới biển không phải là việc dễ dàng...
.jpg)
Vì sao phải bảo vệ san hô?
Dưới đáy biển có những rạn san hô khổng lồ có ảnh hưởng lớn đến sinh vật đáy biển và cả con người…
.jpg)
Thuỷ triều đỏ (hồng triều) là hiện tượng gì?
Trên biển có hiện tượng nước thuỷ triều có sắc đỏ gọi là thuỷ triều đỏ hay hồng triều.
.jpg)
Vì sao trong biển có một số đảo lúc chìm, lúc nổi?
Có những hòn đảo khi tì nổi lên mặt biển, lúc lại biến mất. Vì sao?
Có thể bạn quan tâm:
Xem thêm
