big bang tới mặt trăng

BIG BANG
Trong vô vàn giải thích về sự xuất hiện và hình thành vũ trụ, thì
lý thuyết Big Bang (Vụ nổ lớn) hiện được nhiều nhà thiên văn học, vũ
trụ học tán thành nhất.
Lý thuyết Big Bang là mô hình vũ trụ nổi bật miêu tả giai đoạn sơ khai
của sự hình thành vũ trụ. Theo lý thuyết này, Vụ nổ lớn xảy ra cách đây
13,798 tỷ năm trước và được các nhà vũ trụ học coi là tuổi của vũ trụ. Từ lý
thuyết này, chúng ta có thể lần mò xây dựng các kịch bản về sự ra đời của
vũ trụ. Và sau đây là một kịch bản đơn sơ dựa vào các dữ liệu khoa học liên
quan đến lý thuyết Big Bang. Có những con số thật khó tưởng tượng nhưng
đều nương theo các số liệu đã được các nhà khoa học xác nhận.

Từ hỗn mang đến Big Bang
Lùi lại 14 tỷ năm trước, chúng ta hãy mường tượng đơn giản như
sau: vũ trụ nguyên thủy là một thể hỗn mang đặc và nóng bỏng, gồm
những hạt quark (một trong những hạt cơ bản sơ cấp của vật chất) và
điện tử (electron) tự do chuyển động với tốc độ gần bằng với vận tốc
ánh sáng. Trong khối mờ mịt lớn đến mức không biết đâu là bờ bến
trời vực này, tỷ tỷ các va chạm
không ngừng xảy ra cực nhanh theo
muôn vàn trường hợp vô kiểm soát.
Sau những va chạm không tài nào
lường trước, có những hạt tiêu hủy
lẫn nhau, lại cũng có những hạt
khác được sinh ra. Cái vũ trụ
nguyên thuỷ hỗn mang nóng hơn
lửa đặc như cháo đó bao gồm các đối tượng lượng tử mang điện tích,
quark và phản quark, sau đó, có thêm những hạt và phản hạt nhẹ được
gọi chung là lepton. Phản hạt giống y như hạt, chỉ trừ một thứ duy
nhất gây ra mọi phiền phức đáng sợ nhất là ngược điện tích, khi hạt và
phản hạt va nhau, chúng huỷ diệt nhau, sinh ra năng lượng cực lớn và

toàn bộ năng lượng khi bị huỷ diệt của chúng biến thành nhiệt năng.
Hạt và phản hạt va chạm nhau dữ dội, cho đến lúc vũ trụ nguyên
thuỷ rơi vào trạng thái mật độ và nhiệt độ lên tới giá trị vô hạn, vũ trụ
nguyên thuỷ bị nén vào kích thước nhỏ hơn 1 nguyên tử. Đậm đặc và
cực nóng, vụ nổ xảy ra.
Đó là Big Bang.
1


Nhật ký Big Bang
0 giờ 0 phút 0 giây: Vũ trụ đặc và nóng đột ngột dãn nở với tốc độ
choáng váng khó tưởng. Chỉ vài phần tỷ của 1 giây, vật chất bị nén
đặc chợt bùng bay vút ra mọi phía. Cú bay ra khủng khiếp này hút rất
nhiều nhiệt năng, nhiệt độ đổi thái cực theo biểu đồ rơi thẳng đứng.
Một phần triệu giây sau: Nhiệt độ vũ trụ hạ thấp xuống mức cực
lạnh. Các hạt cơ bản đầu tiên như proton, nơtron, lepton ào ạt xuất
hiện, chiếm cứ dày đặc vũ trụ. Chúng hấp thụ nhiệt làm nhiệt độ hạ
thấp hơn nữa.
1 giây sau: Nhiệt độ hạ xuống siêu tốc, tạo điều kiện cho những hạt
nhân đầu tiên xuất hiện, nhưng ngay lập tức chúng bị năng lượng bức
xạ (photon) phá hủy. Vẫn chưa đủ lạnh cho hạt nhân ra đời.
Phút thứ 3: Nhiệt độ tiếp tục hạ xuống chóng mặt, tạo điều kiện thuận
lợi để trong khoảnh khắc các phản ứng hạt nhân xảy ra liên tục. Hạt
nhân và điện tử cuốn lấy nhau bằng lực hấp dẫn, hình thành nên các
nguyên tố hóa học đầu tiên như đơteri, heli, liti
Phút thứ 15: Quá trình hạt nhân kết
thúc. Các nguyên tử đầu tiên chào
đời yên ổn.
Từ phút 16 đến 370.000 năm sau:
Vũ trụ tiếp tục giãn nở. Nhiệt độ

chậm rãi tăng lên. Các hạt nhân thu
các điện tử, hình thành các nguyên
tử. Chúng không còn e sợ các bức
xạ đang dần dần giảm khả năng phá
vỡ hạt nhân nữa. Các nguyên tử hăng hái lan truyền tự do. Vật chất,
ánh sáng và các loại bức xạ tràn ra xa và mỏng dần. Vũ trụ từ hỗn
mang trở nên trong suốt. Các nguyên tử bắt đầu gắn kết với nhau
thành từng khối làm những “viên gạch xây” của vũ trụ.
Hàng tỉ năm sau: Những đám mây khí khổng lồ bắt đầu phân tán.
Mỗi đám mây trở thành một thiên hà. Dưới tác động của lực hấp dẫn,
thiên hà hình thành các ngôi sao và chùm sao trong vũ trụ vẫn tiếp tục
nở rộng.
14 tỷ năm sau: Xuất hiện sự sống trên trái đất, một vệ tinh nhỏ bé của
hành tinh mặt trời nhỏ bé. Loài người trên hạt bụi của vũ trụ này là kết
quả của quá trình tiến hoá kéo dài tỷ năm đang ra sức tìm hiểu về vũ
trụ, về sự sống trên các hành tinh khác.
Một vụ nổ kinh hoàng đang được sản phẩm của mình xác định.
2


Có thể khó tin nhưng hợp lý
Lý thuyết Vụ nổ lớn là một lý thuyết khoa học đã được kiểm
chứng và được cộng đồng khoa học chấp nhận rộng rãi. Dù thoạt nghe
có thể thấy thật khó hình dung nhưng
đến thời điểm này, các nhà khoa học
vẫn tin rằng đây là giả thuyết hợp lý
nhất bởi lẽ họ được hậu thuẫn bằng
những dẫn chứng quan trọng trong
ngành vật lý thiên văn. Dù sao cho đến
nay và biết đâu cả trăm hay ngàn năm

nữa, Big Bang vẫn chỉ là một giả thiết
hợp lý hơn các giả thiết khác bởi ý
thuyết Big Bang có một điểm đen mà
các nhà khoa học chưa thể giải thích được là điểm 0, điểm bắt đầu của
tất cả: có thể có một một không gian, thời gian bị nén đến kiệt cùng
như vậy không? Các nhà khoa học đành đặt tên nó là “điểm kỳ dị
không gian – thời gian ban đầu” để tiếp tục khám phá.
Big Bang Big Ben
Big Bang là lý thuyết về vụ nổ lớn hình thành vũ trụ.
Big Ben là tên tháp đồng hồ của cung điện Westminster, một cung
điện nguy nga ở thành phố London, Anh quốc, một công trình kiến
trúc nổi tiếng hàng đầu thế giới.

Tháp Big Ben

Đồng hồ Big Bang

Đầu năm 2012 – năm diễn ra Thế vận Hội mùa hè tại London vào
tháng 7 và 8 – Hội đồng Anh quốc đã trao giải nhất cho bức tranh của một
em học sinh 8 tuổi ở TP. Hồ Chí Minh tham gia một cuộc thi do Hội đồng tổ
3


chức trên toàn cầu. Trong tranh có các vận động viên trên bục chiến thắng
hướng về mặt trời, ở giữa là tháp Big Ben với chú thích: big bang clock
(đồng hồ big bang). Tranh gửi đi rồi, tác giả nhí mới biết mình chú thích sai
từ ngữ nên sớm nghĩ là tranh của mình sẽ bị loại. Ngờ đâu Hội đồng Anh rất
ấn tượng với bức tranh và lời minh hoạ nhầm lẫn ngây thơ này, trao cho tác

giả nhí chú thích sai chính tả giải nhất.

Bức tranh được các văn phòng Hội Đồng Anh trên toàn thế giới in
ra và làm trang bìa của cuốn lịch được đặt trên bàn của hàng ngàn
nhân viên Hội Đồng Anh quốc trên hơn 200 quốc gia. Tác giả nhí
cũng nhận được 10 cuốn lịch có in hình tranh của mình và được trao
thưởng những phần quà lưu niệm của Thế Vận Hội Luân Đôn 2012.
Vũ trụ có mùi gì?
Những chất xuất hiện sớm nhất trên trái đất như than, dầu khí và
nhiều loại thực phẩm có các hợp chất thuộc hydrocacbon thơm
polycianic (polycianic aromatic hydrocacbon-PAH), chúng vẫn tồn
lưu mùi ban đầu của vũ trụ. Các phân tử hợp chất PAH là sản phẩm
phụ của quá trình đốt cháy, dường như có mặt ở khắp nơi trong vũ trụ
và có mùi vị đặc trưng. Mùi vị trong
không trung là rất khác biệt so với
trái đất. Năm 2010, Cơ quan Hàng
không – Vũ trụ Mỹ NASA đã nhờ
đến sự trợ giúp của Steven Pearce,
một nhà sản xuất nước hoa mô phỏng
mùi của không trung để phục vụ cho
việc huấn luyện những nhà du hành
vũ trụ. Pearce cho biết, mùi trong
không trung giống với mùi của thuốc súng. Điều này được giải thích
rằng, mùi trong hệ mặt trời của chúng ta đặc biệt cay vì nó chứa rất
nhiều cacbon và ít oxy, và ví von “cũng giống như chiếc xe hơi hoạt
động trong trạng thái thiếu oxy, nó sẽ xuất hiện muội đen và mùi hôi.
Các vì sao chứa nhiều oxy, tuy nhiên, nó có mùi vị tựa như mùi của
chiếc vỉ nướng than. Một khi bạn rời khỏi thiên hà của chúng ta, bạn
có thể gặp được những mùi thú vị. Trong túi đen của vũ trụ, những
đám mây phân tử chứa các hạt bụi nhỏ với mùi hôi, thoảng qua mùi vị
ngọt ngào đi cùng với mùi hôi giống mùi trứng thối của lưu huỳnh.
Xem ra, với các mùi như vậy, vũ trụ thua xa trái đất với đủ loại

mùi, từ khen khét, nồng nặc tới đậm đà, thơm ngát.
4


NGÂN HÀ
Thiên hà
Vụ nổ lớn Big Bang làm vật chất sơ khai bung ra mọi phía với tốc
độ khủng khiếp, tạo ra những đám mây khổng lồ khí bụi và những lỗ
đen. Các đám mây khí bụi vũ trụ tách nhau trong hơn chục tỷ năm,
chúng ta gọi là các dải thiên hà. Trong mỗi giải thiên hà hình thành
các ngôi sao, các hành tinh và các hệ sao và những lỗ đen.
Ngân hà: Thiên hà mang tên dòng sông
Hệ mặt trời của chúng ta nằm trong dải thiên hà mà người ta gọi
là sông sao: Milky Way (Dòng sông sữa), còn chúng ta thì gọi là
Ngân hà (Dòng sông bạc). Cách gọi thiên hà nơi mình là cư dân là
Ngân hà cũng chỉ là một cách đặt tên mà thôi, không thể thay thiên
nhiên làm thay đổi bản chất
của thiên hà. Vào đêm trời
trong, chúng ta có thể dễ
dàng nhìn thấy dải ngân hà
theo hình vòng cung lớn mờ
mờ sáng trải từ hướng Đông
– Bắc sang Tây – Nam trên
bầu trời. Điều này có thể rất
dễ ở miền quê, nhưng các
vùng đô thị thì hiếm có cơ
hội, không phải vì bị vũ trụ ghét bỏ gì, mà đơn giản chỉ vì ô nhiễm ánh
sáng do bụi khói đã kéo màng lên bầu trời. Quả là trong quan hệ giữa
con người và thiên nhiên, không phải lúc nào cuộc sống tiệm nghi của
con người cũng là tốt nhất.

Những dải sáng mà chúng ta nhìn thấy trong đêm đẹp trời là một
phần của những ngôi sao gần nhất nằm trên khoảng cách từ hệ Mặt
trời tới tâm thiên hà
Chiếc đĩa lồi khổng lồ
Vì hạn chế góc nhìn từ trái đất nên vùng chúng ta thấy được chỉ là
một phần rất nhỏ của dải ngân hà. Lại thêm tên gọi sông sữa hay sông
ngân làm chúng ta nghĩ rằng thiên hà có hình dáng của một dòng
sông. Thực ra, chúng ta chỉ quan sát được một đoạn ngắn của một
5


vòng cung khổng lồ, tương tự như ta nhìn thấy đường chân trời là nằm
thẳng ngang, trong khi đó chỉ là một khúc đường cong rất lớn.
Dải ngân hà của chúng ta có cấu trúc hình xoắn ốc dạng cái đĩa có
phần trung tâm lồi lên như cái não bạt rất rộng vành. Ngân hà có
đường kính khoảng 100.000 năm ánh sáng, khối lượng xấp xỉ 10
nghìn tỷ khối lượng mặt trời, chứa đựng 200 tới 400 tỷ ngôi sao.
Trong cái đĩa ấy, bao quanh phần trung tâm lồi lên là 4 nhánh xoắn ốc
lớn nhỏ xoay quanh. Hệ mặt trời của chúng ta nằm trong 1 trong 2
nhánh nhỏ trong 4 nhánh này.
Khoảng cách từ mặt trời đến trung
tâm dải ngân hà khoảng 27.700
năm ánh sáng. Hệ mặt trời của
chúng ta lại phải mất không dưới
226 triệu năm để hoàn thành một
chu kỳ quay chung quanh tâm của
dải ngân hà. Khoảng thời gian dài
đằng đẵng này tuy quá sức tưởng
tượng của loài người chúng ta,
nhưng chưa là gì với tuổi vũ trụ và được các nhà khoa học gọi gỏn gọn

là 1 năm thiên hà. Tuổi dự kiến của dải Ngân Hà là xấp xỉ 14 tỷ năm
và như vậy, hệ mặt trời đã hoàn thành khoảng 25 vòng quay chung
quanh tâm dải ngân hà.
Những láng giềng đáng sợ
Big Bang làm hình thành những đám mây sao thiên hà gần 14 tỷ
năm qua vẫn dãn nở trong vũ trụ bao la. Nhưng những cuộc viễn du
tưởng như vô định ấy không phải cứ đi là đi. Rình rập kề bên và có
khi chui ngay vào trong lòng các dải thiên hà là các láng giềng đồng
sinh đáng sợ: các lỗ đen vũ trụ luôn rình rập để nuốt chửng các hành
tinh, các ngôi sao.
Ngắm giải Ngân hà
Buổi luyện tập ban đêm kết thúc, viên tướng ngừng ngắm sao,
quay sang hỏi anh lính đứng gần nhất:
- Anh thích luyện tập ban đêm dưới bầu trời trong trẻo chứ?
Anh lính sốt sắng:
- Thưa tướng quân, thích lắm chứ, nhất là những đêm thế này.
6


Viên tướng gật gù:
- Khá đấy. Càng ngắm ngân hà, tôi càng thấu hiểu vẻ đẹp của
hàng tỷ hành tinh tụ nhau như một đội quân hùng mạnh. Về khí tượng
học, nó cho tôi biết ngày mai chúng ta sẽ có một ngày đẹp trời. Thế nó
cho anh biết điều gì, anh bạn?
- Thưa tướng quân – anh lính trả lời – nó cho chúng em biết có
thể yên tâm chui vào đâu đó ngủ một giấc mà không sợ bị phát hiện.
- !?

LỖ ĐEN
Lỗ đen hay hố đen vũ trụ (Black Hole) không phải là một loại

"lỗ" hay "hố" nào mà là một vùng trong không gian có lực hấp dẫn lớn
đến nỗi không một vật chất nào kể cả ánh sáng có thể thoát khỏi lực
hút của nó. Vì ánh sáng không thoát ra nên nơi này tối mịt, mới có tên
là lỗ đen, được quan niệm là đen tuyệt đối hay vô hình.
Ẩn mình nhưng không tuyệt đối vô hình
Theo lý thuyết, một ngôi sao có kích thước rất lớn phát nổ sẽ tạo
ra một hố đen nặng hơn khối lượng của mặt trời khoảng 3 - 4 lần. Sau
khi hình thành, chúng tiếp tục thu hút vật chất từ môi trường xung
quanh, khối lượng tăng dần lên theo thời gian. Chưa chịu dừng lại, các
lỗ đen kiểu này hòa trộn và sáp nhập với nhau, tạo nên những lỗ đen
khổng lồ với khối lượng từ vài triệu cho đến hàng chục tỷ lần khối
lượng mặt trời. Đa phần tại trung tâm các thiên hà lớn đều tồn tại ít
nhất một lỗ đen khổng lồ, và ngay tại trung tâm ngân hà của chúng ta
cũng có một ông khổng lồ đó với khối lượng xấp xỉ 4,3 triệu lần khối
lượng mặt trời.
Mặc dù lỗ đen được coi là vật thể
đen hoàn toàn hay vô hình, nhưng
các nhà khoa học không nản chí,
họ tìm sự tồn tại của lỗ đen qua
các tương tác của nó với môi
trường vật chất xung quanh và
bức xạ như nhiệt hay ánh sáng.
Về nhiệt thì rất khó, vì lỗ đen phát
nhiệt rất thấp, nhưng còn ánh sáng. Trong quá trình bị hút vào (quá
trình bồi tụ), các ngôi sao phân rã gây ra va chạm và ma sát cực mạnh,
7


làm phát ra ánh sáng chói loà trong thời gian ngắn, hay nói cách khác,
khi một hố đen phát ra ánh sáng sáng nhất vũ trụ là lúc chúng hút một

ngôi sao. Đây là cơ hội để các nhà khoa học phát hiện ra hố đen.
Và một phần trăm tỷ cơ hội đã được chớp lấy
Những giả thuyết về một hố đen siêu lớn được đưa ra từ năm
1975 chỉ có 1/1 trăm tỉ cơ hội được chứng minh. Và không phụ lòng
kiên trì của con người, cơ hội ấy đã được nắm bắt.
Cuối tháng 3/2011, vệ tinh Swift của NASA (Cơ quan Hàng
không – Vũ trụ của Mỹ) đã truyền các tín hiệu về cho các nhà thiên
văn học trên toàn thế giới sau khi phát hiện những luồng sáng bất
thường phát ra từ trung tâm của một dải ngân hà. Các nhà khoa học đã
không bỏ qua cơ hội may mắn dường như không tưởng này.
Những phát hiện qua tính toán giờ đây coi
như “mục sở thị” qua các bức ảnh vệ tinh
chụp được. Lần đầu tiên các nhà khoa học
có những tấm ảnh một hố đen đang “nuốt
chửng” một ngôi sao. Đi qua một không
gian tưởng chừng như không tồn tại hố đen,
ngôi sao xấu số này đột nhiên vỡ tan và bị
một hố đen siêu lớn hút trọn. Các nhà khoa
học đã quan sát thấy ánh sáng thoát ra từ hố
đen sau khi ngôi sao bị hút vào.
Theo tính toán, đây là một hố đen vũ trụ siêu
lớn nằm cách trái đất 3,9 tỉ năm ánh sáng, nó
hút ngôi sao cùng các mảnh vụn phân tử hydro và heli cũng như bắn
ra các tia sáng. Ngôi sao bị hút vào lỗ đen có kích thước tương đương
mặt trời và lỗ đen kia ước tính nặng gấp 4 triệu đến 20 triệu lần khối
lượng mặt trời.
Những bức ảnh hiếm hoi đó là bằng chứng củng cố cho các giả thuyết
khoa học trước đó, chứng minh được sự tồn tại của các hố đen siêu lớn
trong vũ trụ.

Hố đen Hộp đen
Hai bác tài hỏi nhau:
- Thế nào, xe cậu lắp hộp đen chưa?
- Ôi chà, bị tuýt còi là gặp hố đen rồi, hộp đen làm quái gì nữa!
8


HỆ MẶT TRỜI
Hệ Mặt Trời hay Thái Dương hệ là một hệ hành tinh (tập hợp các
thiên thể liên kết hấp dẫn với nhau trong quỹ đạo quanh một ngôi sao
hoặc hệ sao). Hệ mặt trời, như tên gọi của nó, có mặt trời ở trung tâm
và các thiên thể nằm trong phạm vi lực hấp dẫn của mặt trời.
Hệ mặt trời nằm trong dải ngân hà (dải tinh vân sông sữa). Tuổi
của ngân hà là xấp xỉ 14 tỷ năm, của hệ mặt trời là 4,6 tỷ năm. Như
vậy, sau hơn 9 tỷ năm vi vu trong vũ trụ, vật chất của ngân hà mới
“sinh ra” hệ mặt trời của chúng ta.
Làm sao biết được mấy tỷ năm tuổi?
Để tính ra tuổi Hệ Mặt Trời, các nhà khoa học ngoài các lý thuyết
còn kết hợp với 2 phương pháp chính:
- Đo đo lượng còn lại của các đồng vị phóng xạ không bền vững
không có nguồn sinh ra liên tục sau khi Hệ Mặt Trời hình thành. Bằng
cách quan sát xem các đồng vị này đã suy giảm đến mức độ nào nhân
với chu kỳ bán rã của chúng, người ta tính ra tuổi của hệ.
- Khảo sát tuổi của những hòn đá
cổ nhất trên trái đất và thiên thạch.
Những hòn đá cổ nhất trên trái
đất ước tính 3,9 tỷ năm tuổi, nhưng
tìm được chúng cực kỳ khó, vì bề
mặt trái đất đã hoàn toàn thay đổi
so với ban đầu hình thành. Các nhà

khoa học tìm cách đo tuổi các thiên
thạch được hình thành trong giai đoạn ban đầu của đám bụi mặt trời.
Kết quả cho thấy thiên thạch, vị khách đến từ hệ mặt trời, được tìm
thấy có tuổi già nhất là 4.6 tỷ năm, suy ra hệ mặt trời đã được hình
thành từ cách đây ít nhất 4.6 tỷ năm.
Từ khối cầu sang hình đĩa, từ hình đĩa sang hệ hành tinh
Vào 4,6 tỷ năm trước, một đám mây điện tử thể khí được hình
thành trong vòng xoáy thứ 3 trong 4 dòng xoáy quanh vùng trung tâm
lồi của dải ngân hà. Đám mây này được các nhà khoa học gọi là đám
bụi mặt trời. Đám bụi mặt trời ban đầu có hình dáng gần giống hình
cầu khổng lồ, có khối lượng bằng 2 đến 3 lần khối lượng mặt trời. Có
9


lẽ chúng cứ lơ lửng cho đến nay nếu không có một sự đột biến xảy ra,
và đột biến đã xảy ra. Một siêu sao mới láng giềng được tạo thành,
gây nên lực hấp dẫn làm nén đám bụi mặt trời, đẩy vật chất của nó vào
sâu bên trong. Đám bụi giảm kích thước, xoay tròn nhanh hơn, dần
dần hình dạng chuyển từ cầu đến
dẹt có hình dạng như một cái đĩa
quay tròn với một chỗ phình lên ở
giữa, được gọi là đĩa bụi mặt trời.
Đĩa này ngày càng đặc lên, va
chạm diễn ra nhiều hơn làm nhiệt
độ tăng cao, các khí nhẹ (như
hydro, heli) tràn ra phía ngoài, các
nguyên tố nặng và đá tập trung vào
bên trong. Sao trung tâm hình thành, tiền thân của mặt trời hiện nay.
Các nguyên tố nặng hơn và đá kết thành khối với nhau để tạo
thành các tiểu hành tinh. Ở vùng ngoài của tinh vân, các khí nhẹ cùng

băng và các khí dễ bay hơi dần đủ khối lượng để quy tụ thành các tiền
hành tinh.
Sự tích tụ khối lượng không ngừng diễn ra, tiền mặt trời trở thành
mặt trời, duy trì các phản ứng nhiệt hạch. Chỉ khoảng vài triệu năm,
các tiểu hành tinh và tiền hành tinh trở thành các hành tinh bay quanh
mặt trời theo từng quỹ đạo khác nhau trên mặt phẳng không gian của
cái đĩa ban đầu.
Mặt trời và các hành tinh
Có phải những ngôi sao lấp lánh trời đêm đều là sao?
Đối với hầu hết chúng ta là đúng như
vậy, hiển nhiên rồi.
Nhưng với các nhà thiên văn học, vũ
trụ học thì điều này chỉ đúng một phần,
dù là phần lớn. Vì sao vậy?
Vì có sự phân biệt về sao, hành tinh,
vệ tinh.
Sao, về cơ bản, là các thiên thể phát ra
ánh sáng. Hầu hết chúng có khối lượng
rất lớn, đủ để xảy ra các phản ứng hạt nhân tổng hợp, tự phát sáng và
toả nhiệt, đồng thời cũng rất lớn về lực hấp dẫn. Có tự phát sáng mới
10


là sao. Vì chúng ở quá xa nên chúng ta chỉ thấy những đốm sáng trên
bầu trời đêm.
Hành tinh là các thiên thể dưới cấp sao, có khối lượng nhỏ hơn các
sao nhiều lần. Do khối lượng nhỏ, hành tinh không đủ tạo tạo ra các
phản ứng tổng hợp hạt nhân nên chúng không nóng dữ dội và tự phát
sáng được như các ngôi sao. Nhưng điều này không cản trở hành tinh
phản xạ ánh sáng, chúng sáng nhờ hắt lại ánh sáng nhận được từ sao.

Vệ tinh là các thiên thể dưới cấp hành tinh, chúng bay quanh hành
tinh theo quỹ đạo cũa mình, và dĩ nhiên không thể tự phát sáng, bù lại,
chúng phản xạ ánh sáng từ các sao gần nhất.
Những hành tinh của hệ mặt trời và cả mặt trăng là vệ tinh của
trái đất mà chúng ta thấy sáng là do chúng phản xạ ánh sáng mặt trời.
Số lượng của chúng có thể đếm được trên đầu ngón tay, chẳng thấm
vào đâu so với hàng tỷ tỷ các ngôi sao tự phát sáng trong vũ trụ bao la.
Nhưng vì chúng ở rất gần nên chúng ta thấy chúng thậm chí còn sáng
hơn vô vàn ngôi sao lớn gấp chúng hàng tỷ lần nhưng ở xa tít tắp.
Và vì thói quen gọi chung tất cả các đốm sáng trên bầu trời đêm
là sao, nên các hành tinh của hệ mặt trời cũng được chúng ta gọi là
sao.
99,86% và phần còn lại
Hệ mặt trời duy nhất có một ngôi sao, đó
chính là mặt trời chiếm 99, 86% khối
lượng của cả hệ và vì vậy mà vượt trội về
lực hấp dẫn. Các phản ứng hạt nhân của
ngôi sao này toả ánh sáng và nhiệt cho cả
hệ, lực hấp dẫn vượt trội làm mặt trời giữ
lại mọi thần dân là phần còn lại của hệ
mặt trời.
Các hành tinh và phần còn lại của hệ
mặt trời chỉ chiếm 0,14 khối lượng của cả
hệ, một khối lượng cực kỳ khiêm tốn nhưng cũng đủ cho chúng tồn
tại. Qua đó mới thấy vũ trụ lớn đến khó hình dung.
Mỗi hành tinh lại có hoặc không có các vệ tinh bay quanh.
Tất cả cùng quay
Hãy lấy một ví dụ đơn giản, một cú đánh xoáy sẽ làm quả bóng
bàn vừa xoay tít vừa bay theo một đường cong. Với quỹ đạo của mình,
11

các vệ tinh bay quanh hành tinh, các hành tinh bay quanh mặt trời,
mặt trời bay quanh dải ngân hà dẫn cả hệ mặt trời của chúng ta bay
theo, tất cả đều vừa bay theo quỹ đạo vừa tự xoay quanh trục của riêng
mình. Và cứ như vậy, các thiên thể hình cầu không ngừng xoay tít
trong những vòng xoay lớn phiêu diêu đủ làm chóng mặt khi nghĩ tới.
Tám hành tinh mà ta đặt tên là 8 ngôi sao
Trước đây, các nhà khoa học biết được 9 hành tinh quay quanh
mặt trời, nhưng từ tháng 8/2006, hành tinh thứ 9 là sao Diêm vương bị
loại do khối lượng, kích thước và khả năng phản xạ ánh sáng quá thấp,
nên còn lại 8.
8 hành tinh được chia làm 2 nhóm, theo thứ tự tính từ trong (gần
Mặt Trời nhất) ra, là:
- Nhóm trong gồm: sao Thuỷ (Mercury), sao Kim (Venus), Trái
Đất (Earth), sao Hoả (Mars)
-Nhóm ngoài gồm: sao Mộc (Jupiter), sao Thổ (Saturn), sao
Thiên Vương (Uranus) và sao Hải Vương (Neptune)
Các hành tinh nhóm trong có khối lượng và kích thước khá nhỏ
so với các hành tinh nhóm ngoài. Hai nhóm ngăn cách nhau bởi một
vành đai tiểu hành tinh (asteroid) và vô số các thiên thạch nhỏ cùng
quay quanh Mặt Trời.

Từ trái qua phải: một góc Mặt trời, sao Thuỷ, sao Kim, Trái đất,
12


sao Hoả, sao Mộc, sao Thổ, sao Thiên Vương, sao Hải Vương.
Ý nghĩa tên gọi các hành tinh trong hệ mặt trời
Phương Đông đặt tên các hành tinh theo ngũ hành kim mộc thuỷ

hoả thổ và các vị thần vương. Phương Tây lại tuỳ theo đặc điểm mà
đặt tên hành tinh theo tên các vị thần trong thần thoại Hy Lạp.
Stt

Hành tinh

1
1

Mercury
(Sao Thuỷ)
2

2

Venus
(Sao Kim)
3

3

Earh
(Trái đất)

4
4

Mars
(Sao Hoả)
5

5

Jupiter
(Sao Mộc)

6
6
7

Saturn
(Sao Thổ)

Uranus
7
(Sao
Thiên Vuơng)
8
Neptune
8
(Sao
Hải Vương)

Ý nghĩa đặt tên

Do hành tinh bay rất nhanh, chu kỳ quanh
mặt trời ngắn nhất nên từ Mercury tương
ứng với từ Hermes trong tiếng Hy Lạp, tên
gọi của vị thần truyền tin đi đôi giầy có cánh
có thể bay vùn vụt khắp mọi nơi.

Sáng nhất bầu trời chỉ sau mặt trăng Venus,
theo tiếng Hy Lạp là Aphrodite – nữ thần
tình yêu và sắc đẹp. Venus (sao Kim) còn
được chúng ta gọi là sao Mai và sao Hôm.
Đơn giản, Earh có nghĩa là trái đất. Ta sẽ
thấy chúng sáng khi ta ở trên … vũ trụ.
Có màu đỏ như lửa, được gắn cho cái tên
Mars – tên của thần chiến tranh Ares trong
thần thoại Hy Lạp - vị thần hiếu chiến mà
mỗi nơi thần đi qua thì luôn để lại một màu
đỏ của lửa và máu.
Là hành tinh lớn nhất hệ Mặt Trời nên được
đặt là Jupiter theo tiếng Hy Lạp là Zeus –
chúa tể của các vị thần. Sao Mộc cũng là
hành tinh có nhiều vệ tinh nhất cũng như
nhiều hiện tượng được quan tâm trong số 8
hành tinh của Hệ Mặt Trời.
Saturn, theo tiếng Hy Lạp là Cronus – cha
của thần Zeus, người bị thần Zeus lật đổ
khỏi vị trí cai quản các vị thần.
Được đặt tên theo tên của Uranus - thần bầu
trời, cha của Cronus, tức là ông nội của thần
Zeus, chúa tể các vị thần.
Hành tinh này có màu xanh như nước biển.
Neptune theo tiếng Hy Lạp là Poseidon –
anh trai của thần Zeus, vị thần cai quản tất
13


cả các đại dương trên thế giới.

14


Phần còn lại của phần còn lại
Mặt trời có khối lượng chiếm
99,86 khối lượng của cả hệ mang
tên mình, nhường lại cho các thần
dân 0,14% khối lượng. Trong phần
còn lại nhỏ nhoi này, các hành tinh
và vệ tinh lại chiếm một phần, còn
lại là của thiên hạ, và cái thiên hạ
này vô cùng phong phú. Chẳng hạn
như sao Diêm Vương (Pluto) sau
khi bị loại khỏi danh sách hành tinh
thì được bố trí tham gia vào một nhóm thiên thể mới gọi là các “hành
tinh lùn” (dwarf planet) đang sẵn có 2 thành viên là Ceres và
2003UB313 - một thiên thể được phát hiện năm 2003 tại vành đai
Kuiper. Ngoài ra, chúng ta còn nghe nói đến các sao chổi, các thiên
thạch, các tiểu hành tinh và vệ tinh của chúng v.v…
Người uể oải thì nói: phức tạp quá, người hăng hái thì bảo:
phong phú thật. Đều đúng cả. Rất phức tạp và rất phong phú, đấy là
những gì của phần còn lại trong phần còn lại của hệ mặt trời.

TRÁI ĐẤT VÀ MẶT TRĂNG
Trái đất là hành tinh duy nhất trong 8 hành tinh của mặt trời có
duy nhất 1 vệ tinh: mặt trăng.
Trái đất
Thuật ngữ “hành tinh đất đá” để chỉ các hành tinh có bề mặt
chắc cứng, khối lượng khá thấp nhưng trọng lượng riêng cao, ta hay ví

von là bé hạt tiêu, nhỏ nhẹ mà chắc. Nó khác với hành tinh khí khổng
lồ chứa lõi đất đá nhỏ và một vỏ bọc khí và khí hoá lỏng khổng lồ.
Hành tinh đất đá còn có tên khác là “hành tinh kiểu trái đất”, đủ biết
trái đất của chúng ta là một chuẩn của các hành tinh trong hệ mặt trời
về kết cấu độ rắn.
Trái đất, cho đến nay vẫn là nơi con người hiểu tường tận là có sự
sống. Sự sống trên trái đất hình thành nhờ nhiều yếu tố ngẫu nhiên ban
đầu, là sự tiến triển với đất đá, khí oxy và nước. Liệu có sự sống trên
“trái đất” nào tương tự không vẫn là câu hỏi của con người.
15


4,6 tỷ năm trước, ở khoảng cách 150 triệu km
4,6 tỷ năm trước, khi khối cầu bụi mặt trời bị một siêu tân sao ép
cho co lại và trở thành tinh vân (đám mây sao) hình đĩa, các vật chất
nặng tập trung vào trung tâm hình thành mặt trời, phần còn lại bắt đầu
tan rã thành những vành đai. Các mảnh nhỏ va chạm vào nhau và tạo
thành những mảnh lớn hơn với những khoảng cách gần xa trung tâm
khác nhau. Cách trung tâm 150 triệu km, những mảnh nằm trong tập
hợp nhau tạo thành trái đất. Trái đất là hành tinh thứ 3 tính từ mặt trời
tính ra, cũng là hành tinh đất đá lớn nhất của hệ mặt trời.
Cực nóng, 10, 20 triệu năm cho phần đất
Quá trình hình thành trái đất bắt đầu từ 4,55 tỷ năm trước và diễn
ra trong vòng 10 đến 20 triệu năm.
Thủa ban đầu, trái đất không có các đại dương và cũng không có
ôxi trên khí quyển. Đã thế, nó còn luôn bị
các tiểu hành tinh và các vật chất khác
còn sót lại sau khi hình thành hệ mặt trời
bắn phá. Lại thêm sức nóng từ sự phân
chia kích hoạt phóng xạ, sức nóng còn sót

lại, sức nóng từ áp lực co ngót, làm cho
trái đất bị nung chảy thành quả cầu sền
sệt nóng bỏng. Những vật chất nặng chìm
vào tâm trong khi những vật chất nhẹ hơn
nổi lên bề mặt, tạo ra nhiều lớp bao bọc
lấy nhau.
Vẫn rất nóng, 150 triệu năm cho phần khí
Các chất khí nhẹ bay lên, tạo nên lớp khí quyển nguyên thuỷ (lớp
khí quyển thứ nhất) gồm các loại khí nhẹ và nóng bị gió mặt trời và
chính nhiệt lượng của trái đất thổi bay. Phải trong 150 triệu năm, các
lớp trong lòng trái đất từ từ định hình, bề mặt trái đất dần lạnh đi, tạo
nên vỏ cứng không còn nóng rẫy nữa. Hơi nước thoát ra từ lớp vỏ khi
các loại khí bị núi lửa phun lên, tạo cho trái đất một lớp khí bao bọc,
gọi là khí quyển thứ hai. Vài tỷ năm sau, sự sống sơ khai nhả cho trái
đất khí oxy, hình thành bầu khí quyển thứ 3 mà chúng ta và vạn vật
đang hít thở.
16


Nguội đi, 750 triệu năm cho phần nước
Nước được cung cấp thêm từ những cuộc
va chạm của các sao băng, hành tinh lạnh
đi, các đám mây được tạo thành. Mưa tạo
nên các biển cả trong vòng khoảng 750
triệu năm. Hoạt động núi lửa tăng lên, và
vì không có một lớp ozone để ngăn
cản, bức xạ tia cực tím thâm nhập khắp
bề mặt Trái Đất. Chỉ đến khi lớp khí
quyển được bao bọc bằng tầng ozone che
chắn tia cực tím, sự sống mới được bảo

vệ. Lúc đó là 1 tỷ năm trước, hay nói cách khác, sự sống xuất hiện
trên bề mặt trái đất khoảng 1 tỷ năm trước.
Mặt trăng
Là đề tài lãng mạn cho các câu truyện cổ tích, văn thơ, tình yêu
và chinh phục vũ trụ, mặt trăng có khá nhiều lý giải về sự hình thành.
Dù chưa phải là chắc chắn, nhưng đa số bằng chứng tồn tại ủng hộ giả
thuyết sự va chạm dữ dội.
Vài tuần bay ra và một năm kết lại
20 triệu năm sau khi trái đất hình thành (tức 4,53 tỷ năm trước),
một vật thể được đặt tên là Theia có khối lượng bằng 10% khối lượng
trái đất lao vào trái đất theo một đường xiên.
Tốc độ lao vào thấp, góc độ
nhỏ và khối lượng thua kém
của Theia chưa thể tiêu huỷ
trái đất, nhưng cũng đủ làm
nên một cú va chạm khủng
khiếp. Các lớp vỏ của cả hai
bị bắn ra, những phần tử
nặng từ Theia chìm sâu vào
vỏ trái đất, phần còn lại cùng với một phần vật chất của trái đất bị
văng ra ùa nhau phóng ào ạt theo một quỹ đạo quanh trái đất, tập hợp
lại thành một vật thể duy nhất trong vài tuần. Dưới ảnh hưởng bởi
trọng lực của chính mình, khối vật chất chung này trở thành một vật
17


thể có hình cầu chỉ trong vòng 1 năm, trở thành vệ tinh bay theo quỹ
đạo quanh trái đất, và đó là mặt trăng.
Mặt trăng là một vệ tinh đất đá tương đối lớn, có đường
kính bằng khoảng 1/4 đường kính và khối lượng bằng 1/10 khối lượng

trái đất. Đây là vệ tinh có tỷ lệ lớn nhất về kích thước và khối lượng
của các vệ tinh so với hành tinh trong hệ mặt trời, tác động rất lớn tới
trái đất và sự sống trên trái đất.
Nếu không có mặt trăng
Cú va chạm tạo nên mặt trăng làm trục của trái đất nghiêng đi
một góc 23,5°, và lực hấp dẫn duy trì độ nghiêng quý báu này. Trục
quay nghiêng gây ra các mùa trên trái đất. Nếu một ngày đó mặt trăng
biến mất, trục trái đất thẳng góc với mặt trời, khí hậu sẽ cực kỳ khắc
nghiệt, một cực sẽ gần như hướng thẳng tới mặt trời và luôn trong
mùa hè nóng rẫy và cực kia luôn luôn trong mùa đông buốt giá.
Lực hấp dẫn giữa trái đất và mặt trăng sinh ra thuỷ triều trên trái
đất. Nếu mặt trăng biến mất, thủy triều vẫn sẽ xảy ra, nhưng nó sẽ
dâng cao ở khắp mọi nơi vào mỗi buổi giữa trưa. Sự biến đổi này sẽ
kéo theo những trận động đất, núi lửa phun trào hỗn loạn.
Lực hấp dẫn tác động tới mặt trăng làm sinh ra cái mà các nhà
khoa học gọi là “khoá thuỷ triều” trên mặt trăng, nó làm cho chu kỳ tự
quay của Mặt Trăng bằng với chu kỳ quay quanh trái đất. Kết quả là
chúng ta thấy một hiện tượng kỳ thú, mặt trăng luôn luôn hướng một
mặt về trái đất, và quanh năm, ta chỉ thấy đúng một bề mặt của trăng.
Chúng ta nhìn thấy trong tháng các
hình dạng khác nhau, từ hình lưỡi
liềm đến nửa hình tròn cho đến tròn
vành vạnh, rồi đổi chiều hình dạng
cho đến khi không thấy mặt trăng.
Điều này diễn ra là do góc độ quan sát
được phần sáng của mặt trăng. Cũng
như trái đất, một nửa mặt trăng luôn
nhận ánh sáng của mặt trời, tức là một
nửa luôn sáng, nhưng quan sát từ các góc độ khác nhau sẽ thấy các
hình dạng sáng khác nhau. Nếu từ mặt trăng, ta cũng sẽ nhìn trái đất

tương tự như vậy. Ta chỉ nhìn thấy phần sáng, còn phần kia vẫn ở đấy
chứ không biến đi đâu cả, chúng không được chiếu sáng nên tối đen,
và ta không nhìn được vì phần tối chìm vào nền đen của vũ trụ bao la.
18


DU HÀNH VŨ TRỤ - NHỮNG NGƯỜI ĐẦU TIÊN
Người đầu tiên bay vào vũ trụ
Người đầu tiên bay lên vũ trụ là phi hành gia vũ
trụ Liên Xô Yri Alekseievich Gagarin (1934 –
1968). Ngày 12/4/1961, trên con tàu vũ trụ
Vostok (Phương Đông), ông đã hoàn thành
chuyến bay một vòng xung quanh trái đất. Thời
gian chuyến bay kéo dài 1 giờ 48 phút. So với
hiện nay thì độ cao, quỹ đạo và thời gian bay
trên vũ trụ này quá khiêm tốn, nhưng vào thời
điểm cách đây hơn nửa thế kỷ thì đó là thành tựu lớn lao bậc nhất của con
người trong bước đầu tiên tiến vào vũ trụ.

Nhà nữ du hành vũ trụ đầu tiên
Valentina Vladimirovna Tereshkova, bà sinh
năm 1937, là một nhà du hành vũ trụ Liên
Xô và là nhà nữ du hành đầu tiên trong lịch sử
thám hiểm vũ trụ của loài người. Ngày
16/6/1963, trong chuyến bay Chaika (Hải âu)
trên tàu Vostok 6 bà đã bay quanh trái đất 48
vòng trong gần 3 ngày đêm trong vũ trụ,
nhiều hơn tổng số lần của các nhà du hành vũ trụ Mỹ tính đến thời
điểm đó. Sau chuyến bay, bà kết hôn với phi hành gia Adrian
Grigoryevic Nikolayev, người đã bay vào vũ trụ trên tầu Vostok 3.

Người đầu tiên bước ra ngoài không gian
Nhà du hành vũ trụ Liên Xô Alexei
Arhipovich Leonov, sinh năm 1934 là người
đầu tiên bước ra ngoài không gian. Ngày
18/3/1965, ông rời tầu vũ trụ Voskhod 2 (Rạng
Đông 2) bước ra tiến hành cuộc “đi bộ” đầu
tiên của loài người trong không gian với thời
gian 12 phút 9 giây. Leonov suýt nữa thì
không chui vào lại được tàu do áo phi hành bị
nở phồng và căng cứng nhưng ông đã kịp xử
lý và an toàn trở về trái đất.
19


Người đầu tiên đặt chân lên mặt trăng
Phi hành gia người Mỹ Neil Armstrong sinh
năm 1930 là người đầu tiên đặt chân lên mặt
trăng vào ngày 20/7/1969 trong chuyến du hành
trên tầu vũ trụ Apollo (Thần Mặt trời) cùng 2
nhà du hành Mỹ Buzz Aldrin và Micheal
Collins. Thời khắc lịch sử, Armstrong và tiếp
theo đó là Buzz Aldrin đặt chân lên bề mặt Mặt
Trăng, dành 2 tiếng rưỡi khám phá và thu thập
mẫu trên khu vực đổ bộ. Khi đặt chân xuống mặt trăng, ông nói một
câu nổi tiếng: "Đây là bước đi nhỏ bé của một người, nhưng là bước
tiến khổng lồ của nhân loại". Ông mất năm 2012.
Cho đến nay, đã có 12 người đổ bộ lên mặt trăng, đều là các phi
hành gia Mỹ.
Nhà du hành vũ trụ Việt Nam đầu tiên
Phi hành gia đầu tiên của Việt Nam và cũng

là phi hành gia đầu tiên của châu Á bay vào
vũ trụ là Phạm Tuân, sinh năm 1947, quê
Thái Bình, là Anh hùng lực lượng vũ trang
nhân dân Việt Nam. Ngày 23/7/1980, Phạm
Tuân (lái phụ) và nhà du hành vũ trụ Liên
Xô Viktor Vassileyvich Gorbatko (lái chính)
trên tàu vũ trụ Soyuz 37 (Liên hợp 37) được phóng đến trạm không
gian Salyut 6 (Chào mừng 6). Chuyển
từ tầu vào trạm, hai nhà du hành vũ trụ
thực hiện nhiệm vụ cùng với hai nhà du
hành vũ trụ Liên Xô khác. Trên quỹ
đạo, Phạm Tuân tiến hành các thí
nghiệm về hoà tan các mẫu khoáng
chất trong tình trạng không trọng lực,
tiến hành các thí nghiệm cây trồng
trên bèo hoa dâu, chụp ảnh Việt Nam từ
Gorbatko và Phạm Tuân
quỹ đạo. Ngày 31/7/1980, hai nhà du hành trở về trái đất trong con tàu
khác, Soyuz 36. Gorbatko và Phạm Tuân đã ở trên không gian với thời
gian hơn một tuần lễ, chính xác là 7 ngày 20 giờ và 42 phút, thực hiện
142 vòng quỹ đạo quanh trái đất.
20