CHUNG QUANH LÝ THUYẾT BIGBANG
CHUNG QUANH LÝ THUYẾT BIGBANG
65B
Hiện nay trong thiên văn học lý thuyết Bigbang (Vụ nổ lớn) mô tả được lịch sử phát triển vũ trụ .Tuy nhiên còn lại một số vấn đề chưa hoàn toàn sáng tỏ song lý thuyết Bigbang về những nét đại cương có thể xem là lý thuyết chính thống cho thiên văn học [1].
BẢY GIAI ĐOẠN TRONG LỊCH SỬ
Hình 1.Bảy giai đoạn lịch sử vũ trụ
1. Inflation (Lạm phát):giai đoạn nguyên thủy của vũ trụ giải thích tính đồng nhất của vũ trụ.
2. Baryogenese : (10^-32 đến 10^-12 giây) giai đoạn hình thành các baryon và bất đối xứng giữa vật chất và phản vật chất .
3. Nucleosynthese : (10^-3 đến 300 giây /10^11 đến 10^9 kelvins, các hạt nhân nguyên tử nhẹ (hydrogene,deuterium,helium và lithium ) hình thành.
4. Phông khuếch tán vũ trụ (fond diffus cosmologique) (380000 năm / 104 kelvins),những hạt nhân nguyên tử và các electrons phối hợp thành nguyên tử trung tính.Bức xạ điện từ đang còn khả năng thoát khỏi và hình thành phông khuếch tán vũ trụ.
5. Các sao đầu tiên : vào khoảng 400 triệu năm,sau khuếch tán vũ trụ thì vũ trụ ở trong trạng thái không sao và thiên hà .Giai đoạn này còn gọi là giai đoạn “những năm tối “sẽ kết thúc với sự hình thành các sao đầu tiên .
6. Giai đoạn dnã nở có gia tốc , cùng với sự dãn nở vũ trụ vật chất và bức xạ loãng dần , “Năng lượng tối “trở thành yếu tố áp đảo và quyết định động học vũ trụ:dãn nở gia tốc vũ trụ.
7. Vũ trụ hiện tại :13,8 tỷ năm/2,73 kelvins.
CÁC THÀNH PHẦN VŨ TRỤ (xem hình 2)
Hình 2
HẰNG SỐ HUBBLE
Ngươì ta dùng nhiều phương pháp để đo hằng số Hubble.Dùng thang khoảng cách (siêu tân tinh loại Ia, các cepheides (màu xanh trên hình 3),lăng kính hấp dẫn (màu hồng trên hình 3) và sóng hấp dẫn (màu xanh lá cây trên hình 3).Trên hình 3 ta thấy có sự khác biệt trị số Hubble, điều nay đòi hỏi một vật lý mới chăng (cần xét đến hệ quả năng lượng tối ở thời nguyên thủy,sự tương tác với vật chất tối,hay một sự bổ chính GR)?
Hình 3. Ba tập số liệu : màu xanh (thang khoảng cách),màu hồng (phông vũ trụ) & màu xanh lá cây (sóng hấp dẫn ).
NHỮNG CÂU HỎI CÒN BỎ NGỎ
Một số vấn đề còn phải được tiếp tục nghiên cứu:vật chất tối và năng lượng tối .
Những giai đoạn từ lạm phát đến baryogenese cũng là những giai đoạn rất nặng về lý thuyết.Một lý thuyết hấp dẫn lượng tử rất cần thiết để mô tả các giai đoạn này của lịch sử vũ trụ.
BỐN GIẢ THUYẾT CƠ SỞ CỦA LÝ THUYẾT BIGBANG
Người ta phân biệt 4 giả thuyết sau đây :H1,H2,H3 &H4 ( xem hình 4).
H1: hấp dẫn được mô tả bởi GR (General Relativity)
H2: đối với các thành phần không hấp dẫn sử dụng SM (Standard Model) của vật lý các hạt cơ bản.
H3: nguyên lý Copernic ,vũ trụ đồng nhất (homogene) và đẳng hướng (isotropique).
H4: khi xét topo toàn cục (global) sử dụng một topo đơn giản cho vũ trụ (xem [2] Chi Cao topo của vũ trụ).
Hình4 . Bốn giả thuyết cơ sở
KẾT LUÂN
Lý thuyết Big Bang như chúng ta thấy mô tả được gần hết các đặc trưng của vũ trụ tuy nhiên nhiều vấn đề như vật chất tối , năng lượng tối , hằng số Hubble và nhất là những vấn đề liên quan đến các pha nguyên thủy của vũ trụ chúng ta cần một lý thuyết hấp dẫn lượng tử mới đạt được tính chính xác .
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Jean-Philippe Uzan,
Tester les fondements du modele du Bigbang
Pour la Science tháng 3 /2021
[2] Cao Chi ,Topo của vũ trụ,
https://chicaomodernphysics.blogspot.com/2020/11/van-e-nghien-cuu-topo-cua-vu-tru-ang.html
Nhận xét
Đăng nhận xét