Bản đồ vũ trụ 3 chiều lớn nhất từ trước tới nay pptx

Bản đồ vũ trụ 3 chiều lớn nhất từ
trước tới nay
Một nhóm các nhà thiên văn Mỹ, do nhà thiên văn Nikhil Padmanabhan
và David Schlegel dẫn đầu, vừa công bố bản đồ vũ trụ 3 chiều lớn nhất từ
trước tới nay.
Đượcxâydựng trải theo 10 lát cắt vũ trụ hình V từ phíabắc của bầu trời, bản
đồ mới này bao gồm khuvực không gian vũ trụ rộnglớn chứa hơn 1 triệu thiên hà,
trong đó có 600.000 thiên hà có ánh sáng đỏ và trảidài tới 5,6tỷ năm ánh sáng,
tương đương với 40% khoảng thời gian nếu tính ngượctrở lại thời vụ nổ lớn Big
Bang.
Đượcxâydựngtrải theo 10 lát cắt vũ trụ hìnhV từ phíabắc của bầu trời, bản đồ
mớinày bao gồm khuvực không gianvũ trụ rộng lớn chứahơn 1 triệuthiên hà,
trong đó có 600.000 thiên hà có ánh sáng đỏ và trảidài tới 5,6tỷ năm ánh sáng,
tương đương với 40% khoảng thời gian nếu tính ngượctrở lại thời vụ nổ lớn Big
Bang.
"Điều mới ở bản đồ này là nó là bản đồ lớn nhất chưa từngcó từ trước tới nay",
nhà thiên văn NikhilPadmanabhan đến từ trường ĐHPrinceton chobiết.
Còn DavidSchlegel đến từ Phòngthí nghiệm quốc gia LawrenceBerkeley thì cho
biết, do là bản đồ lớn nhất từ trước tới naynên "nó cho phép chúngta đo đạc được
cấu trúccủa những vật thể vũ trụ trong khoảng 1 tỷ năm ánh sáng từ bên này sang
bên kia".
Bản đồ mới này thể nghiệm một vũ trụ đầy ắp những nguồn năng lượngtối và các
nguồnnăng lượngnày đang đẩy các thiênhà ngày càngxa nhauvới tốc độ ngày
càng nhanhhơn làm cho vũ trụ cũngđangdãn rộng với tốc độ nhanh hơn. Năng
lượng tối này chiếm tới 75%nguồn nănglượng của vũ trụ và hiện nayvẫn là một
bí ẩn lớn nhất màkhoa học chưa giải thích được.
Để hoàn thành bản đồ mớivề vũ trụ này,các nhà thiênvăn Mỹ đã phải xác định
khoảng cách giữa các thiênhà thông quakỹ thuật quangphổ
Tìm hiểt vật lý hiện đại.
Liệu có tồn tại một lý thuyết của tất cả (TOE - theory of everything)? Đã
một thế kỷ qua, các nhà vật lý đi tìm một lý thuyết có khả năng thống nhất cơ

học lượng tử và lý thuyết tương đối, nhằm nắm bắt được bản chất thống
nhất của 4 loại tương tác. Lý thuyết siêu dây dường như được xem là lý
thuyết “tối hậu”, là ứng cử viên triển vọng cho TOE. Song những phát triển
gần đây cho thấy rằng, lý thuyết này trong hiện trạng cũng có lẽ chưa là tối
hậu
Nếu tìmđược lý thuyết thốngnhất tối hậuthì chúng ta tiến được một bước
dài trong việcthấu hiểu thế giới khách quan. Trong những nămgần đây, lýthuyết
siêu dây đã có những phát triển đáng chú ý trong việc xây dựng mộtlý thuyết như
vậy.
Liệu có tồn tại mộtTOE, một lý thuyếtcủa tất cả, mộtlý thuyết chỉ dựa trên một số
ít tham số nối liền nhau bởi một phươngtrình duy nhất có khả năng mô tả được
mọihiện tượng vậtlý xungquanh ta? Đây là mộttham vọng lớn, nhưngchính tham
vọng đó đã thúc đẩy các nhà vật lýlao động gần một thế kỷ.
Nếu xét đến độ phức tạp của vấn đề thì dường như các nhà vật lý quáư lạcquan.
Cho rằngcó thể tìm đượcmột phương trình tốihậu như vậy, thì vẫn còn mộtvấn
đề khôngkém phần khó khăn là xác định điều kiện banđầu: Vũ trụ đã bắt đầunhư
thế nào?
Mục tiêu quantrọng của việcxâydựngTOE là thốngnhất bốn tươngtác: Hấp dẫn,
điện từ, và haitươngtác hạt nhânyếu và mạnh.Hai tương tác đầu đã được biết từ
lâu, haitương tác sauđược biết trong thế kỷ XX.Tươngtáchạt nhân yếu xảy ra
trong các tương tác hạt nhân cho phép mặttrời chiếu sángđược, tươngtác hạt
nhânmạnh xảy rakhi các hạt cơ bản đượckết dínhvới nhautrong hạtnhân
nguyêntử.
Vào năm1919 (5 nămsau khi Einsteinhoàn thành lý thuyết tương đối rộng), nhà
toánhọc Đức Theodor Kaluzađã đưa ramột ý tưởng đầy hấp dẫn: Xây dựng một
không- thời gian 5 chiều (thêm một chiều không gian, ngoài 3 chiềukhông gian
thông thường).Tronglýthuyết của Kaluza, hai lực(hấp dẫnvà điện từ) xuất hiện
từ sự daođộng củamột hạt gọi là “graviton”được xem là hạt truyền tươngtác hấp
dẫn. Trongba chiều không gianthông thường,những dao động nàytạo nên hấp
dẫn, còn trong chiều không gian dư thêm vào (extra) chúng tạo nên lực điện từ.

Einsteinđã sử dụngý tưởng củaKaluza để theo đuổi việc xâydựngmột lý thuyết
thống nhất trong30 năm cuối cuộc đờimìnhnhưng đã thất bại!
Việc phát hiện ranhững lực hạt nhân là một bướcngoặt trong quá trình thống
nhất các tươngtác. Các nhà vật lý hiểu rằng, hấpdẫn có bản chất khác ba tươngtác
còn lại một cách cơ bản. Vì thế, họ tập trungtrước hết vào việc thốngnhất ba
tương tác sau.Sheldon Glashow, Steven Weinberg và AbdusSalam đã thànhcông
trong việc thốngnhấthai lực hạt nhân yếuvàđiện từ
Lý thuyết siêu dây được xemlà ứng viên quan trọngcho lý thuyết thống nhất.
Tronglý thuyết siêu dây, yếu tố cơ bản là dây, chứ không phải là điểm.Dây là một
thực thể một chiều,những hạt cơ bản sẽ là những trạng thái kích thíchcủa dây.
Kíchthướccủadây vào cỡ độ dài Planck, tức khoảng 10-33cm, và những dây này
trông như những điểm nếu nhìn từ những kích thướclớnhơn độ dài Planck.
Một trong nhữngkết quả đáng kể củalý thuyết siêu dây là ứng dụng hấp dẫn
lượng tử vào lỗ đen. AndrewStromingervà CumrunVafađã chế tạo từ các màng
một thựcthể có thể đồng nhất với mộtlỗ đen,họ đã thu được kết quả mà Stephen
Hawkingvà Jacob Bekensteinđã thu được vào năm 1970khithực hiện những
phép tínhtoán nhiệt động đối với lỗ đen.Như vậy thật là bất ngờ, từ lý thuyết
lượng tử (siêu dây)lại thu được hấp dẫn (lỗ đen), đồng thời thiết lập được mối
quan hệ giữa entrôpicủa lỗ đen với mật độ các trạngthái vi mô lượng tử! Điều này
chứng tỏ rằng, lý thuyết siêu dây có khả năng môtả nhiều tínhchất của Vũ trụ.Tuy
nhiên,lý thuyết siêu dây trong hiện trạngchưa phải là lý thuyết tối hậu, có khả
năng giải thíchđượcVũ trụ.