TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHAM THÀNH PHO HỒ CHÍ MINH KHOA VẬT LÝ = -~CL.Ì) TRONG VO TRỤ THU VIỄN Trưởng fei-Hoc Su-Phere TP, HO - CHÍ: .INK GVHD : ThS. Trân Quốc Hà SVTH : Nguyễn Thị Tuyết Giang Niên khóa: 2000 - 2004 TP Hồ Chí Minh, tháng 5 năm 2004 LOI NÓI ĐẦU đau đục ott hy ngày cảng plait tribe bt dibs bots nựaAW dé od sÁkđng chain tre mdr, nắng Mn yee? mar “Niở tư phil triển cứu khow hoe thiée on, tÁulnự ta md ông thin nhie tụ ngoài (hiên tea Abn vđÝ thd yidi sida oF md củu ede Mute: hE trowy wi toa od Âu má? năng điền bộ trong ait hj frat abrde: cluiny ta di cá Hed lider lâu Áen cào Mob giá về nó cba cúc frat faa nguyên tet Thé abusry, điêu bos fink: vk may có hin quan yi (xố nba hay hãng” “lây Ai mổ! câu hoi Bhd ei of cấ/ 08 nil vides sich vibe: mút chrany wd wink oáðn khow wit hy nói riêng. Tuy nbién, trong gag thor gá«e hye Ávp 0d ÂÁ nÂưều mtn hoe cÁMing em chute có “hầu &sÐn tim (hiểu câu od oda db nay Do oly, om hi chon & te “TIM HIỂU SỰ HÌNH THÀNH CÁC NGUYEN TỐ HOA HỌC TRONG VŨ TRỤ” af Li ss2/ cơ hp hl oe thé giải Hip plate odo Made inte dy Tromy hd tii em da dink một phan dé nds ob gid (yết Big Prang củng abut god ÁÂwuyốf lsến Ádu sưo abut Bh cứ 0d cho wt hink thank ote nguyên 16 Đằng tre em cing nhận Hedy ring gud trieh hin thank ode nguyen đố aby da chew viết ktrd lường minh trong các sắc ở nate ta nướng win đề cúc nguyen 18 nding kai vil it dae đồ cập Min. Chinds vi Ấ* hs, em Ki lich cực thm, dich wa thay hep cde bar hee trên mang Tedernel uề các bai giảng cia cúc trường hai hoe mite ngoài, các gidi Nobel có Íên guan, cúc bai widl cẩu cúc aha hho hoc.
abstr tip củn uti môi Áướng plxtl triển snới cẩu ngàn wil hy hitn dai Cm hy sọng rừng dồ tai sẽ ding góp plrin nào cho mội cái nahin bida chitng vd gud teint hinds thorks oft cá? Con vin gối bis bid) om sâu sức déx ThS, Trần Quốc Hà 42 tin Aah duting dln, hot tony hhick Á od guàp A om bode thick đề tai andy At vin (rong vibe Hen tai hbu củng adut tit of ode Udy có Ht fan tink tragdn dal Ádến Hike cho em trong wl lấn atin hoe Tức di ba cổ ping rll abida, ebuing 0 uốn kite tube od bid năng dich Manitoba han ché cứu abet guy thet gian han hep viên thingy thé tinh bhbods các ban de ytd Ludu van tốt nghi¢p GOWD: Td. “Trấn Qube Wa Phan mot: QUAN NIEM VE VAT CHẤT Uà UŨ TRỤ Trong suốt thời cổ dai và trung cổ, triết học truyền thống đã coi vũ trụ là vĩnh hằng và bất biến. Aristotle, cha dé của ngành vật lý học, đã trình bày rất rõ quan điểm của ông vé vấn dé này. Ong cho rằng không như vật chất có thé biến đối trên trái đất.
các sao dường như không thay đối và trường cửu. Hơn nữa, các thiên thé trên bau trời chuyển động trong một mat cầu cố định và trường cứu, không bay lên và không bay xuống. Như vay theo ông. các ngồi sao được hình thành tir vật chất bất điệt và khung cảnh bầu tười là bất động.
Dưới ảnh hưởng to lớa của Aristotle, các tư tưởng của ông đã tổn tai trong tư duy phương tây trong suốt hai ngần năm nay Tuy quan điểm cho rằng bau trời có thể thay đối đã từng tồn tai nhưng lúc bấy giờ các quan điểm ấy lại không được công nhận. nhà triết học La Mã ở thế ky thứ nhất trước công nguyên đã từng khẳng định vũ trụ còn rất trẻ. Tai sao ông có được nhận thức tiên tiến ấy so với thời đại của ông? Đúng vay, ông đưa ru một suy luận rất tài tình: “Từ nhỏ tôi đã hiểu rằng mọi thứ, mọi kỹ thuật ngây càng trở nên tốt hơn như: cai tiến những cánh budm, phát minh ra các vũ khí ngày càng tổi tân, chế tạo ru những nhạc cụ ngày càng tính xảo. Nếu vũ trụ là vĩnh hằng thì tất cả các tiến bộ có lẻ cũng theo thời gian để được thực hiện tới hàng trăm, hàng nghìn lần thâm chí tới hàng triệu Min! Như vậy chdc tôi đã phải sống trong một thế giới toàn vẹn không còn gì phải thay đổi.
Trong những nằm đã sống và làm việc trên Trái đất này, tôi đã được chứng kiến biết bao tiến bộ, biết bao thứ được cải tiến. Vậy, rõ ràng thế giới này không tĩnh tại như từ mot quá khứ vô tận xa xưa". Đây là một quan điểm đúng đấn mà sau này hai nhà vật lý lỗi lạc Newton và Einstein luôn tìm cách chối bỏ mặc dù ngay chính bản thân lý thuyết hấp dẫn của hai ông đã cho thấy rằng vũ trụ là không thể tinh tại được. Theo lý thuyết hấp dẫn của Newton, mọi vật trong vũ trụ luôn hút nhau bởi lực hấp dẫn.
Nếu như vậy thì các sao phải hút lẫn nhau và kết quả là chúng không thể đứng yên bất động được. Tuy nhiên, với niém tin vào một vũ trụ tĩnh, vô thuy vô chung quá lớn khiến ông lý giải rằng : nếu có vô số ngôi sao được phân bố tương đối đồng đều trong mot không gian vô tin thì không có điểm nào là trung tâm để các sao rơi vào. Thực ra cách tiếp cân đúng hiện nay phải là : xem xét mot tình trạng hữu han mà tất cả các sao đều rơi vào nhau đưới tác dung cla lực hấp dẫn. Tham chí ngay cá những người thấy lý thuyết hấp dẫn của Newton chứng tỏ vũ trụ không thể là tinh cũng không bao giờ nghĩ tới chuyên nó đang giãn nở.
———=——E SOTH: Hguyen Thi “Tuuết Giang Trang 1 “uâmn van tét mgitiệp Q2⁄0: 7huÝ. “Trấn Qube Wa —>—m—>—————————>————m—m—mm>—m>—mmmmmmm— Đến ngay một thiên tài vật lý như Einstein, người đã xây dưng nén thuyết tương đối rộng vào năm 1915 làm thay đổi mọi quan điểm về vật lý, cũng vì quá tin vào một vũ trụ tĩnh nên ông đã sửa đối lý thuyết của mình bằng cách thêm vào những phương trình của mình một hằng số hấp dẫn. Einstein đã đưa vào một lực phản hấp dẫn mới mà nó cân bằng với lực hút của toàn bộ vật chất trong vũ tru để cuối cùng ta luôn được một vũ tru tĩnh. Tuy nhiên, quan điểm hiện dai về vũ trụ chỉ được bất đầu khi Hubble chứng tỏ rằng thiên hà chúng ta không phải là thiên hà duy nhất trong vũ trụ.
Đồng thời dựa vào hiệu ứng Doppler của ánh sáng, vào năm 1929, Hubble đã công bố một phát hiện mới là đa số các thiên hà có quang phổ dịch vẻ phía đỏ. Không những vậy, đô dịch chuyển đỏ nay tỷ lệ thuận với khoảng cách của thiên hà đó đến chúng ta. Nói mot cách khác, các thiên hà đang chuyển động ra xa thiên hà của chúng ta và càng ở xa thì nó chuyển đông ra xa càng nhanh. Như vậy, thực tế vũ tru chúng ta đang giãn nở.
Nếu vậy, phải chăng càng về trước vũ trụ càng nhỏ và xuất phát từ một điểm ban đầu nào đó ? Đây quả là mot phát minh vĩ đại của thé ký 20. Thuyết tương đối rong của Einstein đưa ra gián tiếp ủng hô cho ý kiến rằng vũ trụ không tĩnh tại. Nhưng khi xây dưng phương trình của mình, ông đã không đọc được bức thông điệp bí ẩn hàm chứa trong nó. Ông đã từng nói đây là sai lắm lớn nhất trong cuộc đời của ong Tuy nhiên, có một người chấp nhận thuyết tương đối rong ở dang ban đầu và quyết tâm giải phương trình của Einstein, đó chính là nhà vật lý và toán học người Nga : Alexandre Eriedmann.
Ông đưa ra nhận định như sau: tại mỗi kỷ nguyên ta đều thấy vũ trụ là đồng nhất và đẳng hướng. Ý tưởng này về sau được học trô của ông là Gamow đưa vào để đự đoán sự tổn tai của bức xạ phông và vào năm 1965, Arno Penzias va Robert Wilson đã thu được bức xạ này và chứng minh cho ý tưởng đúng đắn của Friedmann. Vào năm 1922, Friedmann giải phương trình của Einstein và tìm ra nghiệm tương ứng cho một mô hình vũ trụ đang giãn nở và thực tế là vào năm đó ông cũng đã tiên đoán trước diéu mà Hubble đã tìm ra. Vào năm 1927, George Lemaitre cũng đã tìm ra kết quả tương tự như Freimann.
Cùng con đường ấy, các nghiệm của phương trình Einstein cũng được tìm ra bởi Howard Robertson và Arthur Walker, Công trình của Friedmann- Lemaitre- Robertson- Walker là nền tang cho các mô hình vũ trụ hiện tại. Tổng công có ba mô hình : mở, phẳng và đóng. Ngày nay chúng ta chưa thể biết vũ tru tuân theo mỗ hình nào vì vấn dé vật chất tối chưa được giải quyết. Tuy nhiên, cả ba mô hình này đều cho thấy tai điểm kỳ di t = 0, R = O (mật đô vat chất lớn vô hạn) - vũ trụ có điểm khởi đấu (BigBang) Vũ trụ tuân theo mô hình BigBang : khởi đầu từ một điểm sau đó bùng nổ và cho tới hôm nay vẫn đang nở ra, SOTH: ‹\quuyẻn Thi “Tuụết Giang Trang 2 Luin van tắt ngiiệnp (1/1): Thd.
“Trấn Qude Wa — co Mở Phẩng Đóng Oo 1 Hình 1.1 : Ba mô hình vũ trụ Tóm lại, cho tới lúc này các nhà khoa học đều đã tin rằng vũ trụ không phải là vô thủy vô chung mà là một vũ trụ đang tiến hóa. Cùng với sự phát triển của các quan niệm về vũ trụ là sự phát triển các quan niệm về vật chất. Từ thời cổ đại và trung đại. các nhà tư tưởng lỗi lạc luôn say mẻ với cầu hỏi mà Thales đã đặt ra : vũ trụ được cấu thành từ chất gì? Từ đó hàng loạt các "nguyên tố” cấu thành nên vật chất đã được đưa ra nhưng tất cả đều không giải thích được những tính chất cũng như quy luật vin đông của vật chất trong vũ trụ, cho đến thuyết nguyên tử luận cổ đại của Democrite cho rằng mọi thứ đều cấu tạo từ những hạt không thể chia nhỏ được nữa gọi là nguyên tử.
Tuy nhiên cụm từ “nguyên tử” lúc này chỉ mới là giả định. Nguyên tử luận của Democrite đã vấp phải sự chống đối khốc liệt của chủ nghia duy tâm và giới tăng lữ Thậm chí Platon, nhà triết học duy tâm sống sau Democrite một thế hệ, cũng đã ra lệnh cho các học trò của mình tiêu hủy các công trình của Democrite. Nhưng chính nguyên tử luận cổ đại đã trở thành cơ sở của tự nhiên học hiện đại.