Sách và chương trình hữu ích - ứng dụng chuyên biệt trong tất cả các lĩnh vực - 3
Sách và chương trình hữu ích - ứng dụng chuyên biệt trong tất cả các lĩnh vực - 3
HOME SITE
Thông tin bổ sung cho nội dung trang hiện tại
Năng lượng vũ trụ
Các nguyên tố hóa học nhẹ hơn như hydro và heli được tạo ra trong Vụ nổ lớn thông qua quá trình tổng hợp hạt nhân. Trong một loạt các phản ứng tổng hợp hạt nhân sao, các hạt nhân nguyên tử nhỏ hơn sau đó được kết hợp với các hạt nhân nguyên tử lớn hơn, và cuối cùng tạo thành các nguyên tố nhóm sắt bền vững như sắt và niken, có năng lượng liên kết hạt nhân cao nhất. Quá trình ròng dẫn đến sự giải phóng năng lượng tiếp theo, và điều này xảy ra sau Vụ nổ lớn.
Những tương tác hạt nhân này có thể dẫn đến sự giải phóng năng lượng đột ngột từ các ngôi sao biến thiên. Sự sụp đổ của lực hấp dẫn trong vật chất và sự biến đổi của nó thành lỗ đen cũng hỗ trợ các quá trình năng lượng hơn, thường được thấy trong các vùng hạt nhân của các thiên hà và sự hình thành các chuẩn tinh và thiên hà.
Các nhà vũ trụ học không thể giải thích đầy đủ tất cả các hiện tượng vũ trụ, chẳng hạn như những hiện tượng liên quan đến sự giãn nở gia tốc của vũ trụ, sử dụng các dạng năng lượng truyền thống. Thay vào đó, các nhà vũ trụ học đang đề xuất một dạng năng lượng mới được gọi là năng lượng tối có thể tràn ngập khắp không gian
Một giả thuyết cho rằng năng lượng tối chỉ là năng lượng chân không, một thành phần của không gian trống liên kết với các hạt giả thuyết tồn tại do nguyên lý bất định. Không có cách nào rõ ràng để xác định tổng năng lượng trong vũ trụ bằng thuyết tương đối rộng mặc dù lý thuyết hấp dẫn được chấp nhận rộng rãi nhất. Do đó, việc xác định liệu tổng năng lượng trong vũ trụ có đang giãn nở hay không vẫn còn gây tranh cãi. Ví dụ, mọi photon di chuyển qua không gian giữa các thiên hà đều mất năng lượng do hiệu ứng dịch chuyển đỏ. Năng lượng này không được chuyển rõ ràng sang bất kỳ hệ thống nào khác, vì vậy nó dường như bị mất vĩnh viễn. Mặt khác, một số nhà vũ trụ học nhấn mạnh rằng năng lượng được bảo tồn bằng cách nào đó. Điều này là do nguyên tắc bảo toàn năng lượng
Nhiệt động lực học trong vũ trụ là một lĩnh vực nghiên cứu rộng lớn có thể khám phá bất kỳ dạng năng lượng nào chi phối vũ trụ, chẳng hạn như các hạt tương đối tính được gọi là bức xạ, hoặc các hạt phi tương đối tính được gọi là vật chất. Hạt tương đối tính là những hạt trong đó khối lượng còn lại bằng 0 hoặc không đáng kể so với động năng của chúng, và do đó chuyển động bằng hoặc gần tốc độ ánh sáng; Các hạt tương đối có khối lượng lớn hơn nhiều so với năng lượng của chúng và do đó chuyển động với tốc độ chậm hơn nhiều so với tốc độ ánh sáng
Phương trình động học
Trong mô hình vũ trụ học tiêu chuẩn, chúng ta có thể thu được các phương trình chuyển động điều khiển vũ trụ nói chung từ thuyết tương đối rộng với việc bổ sung một hằng số vũ trụ dương nhỏ. Giải pháp là vũ trụ đang giãn nở. Bức xạ và vật chất trong vũ trụ bị làm mát bởi sự giãn nở này và trở nên suy yếu. Ban đầu, sự giãn nở bị chậm lại do lực hút của bức xạ và vật chất trong vũ trụ đối với lực hấp dẫn. Tuy nhiên, khi bức xạ bị suy giảm, hằng số vũ trụ trở nên ưu thế hơn và sự giãn nở của vũ trụ bắt đầu tăng tốc thay vì chậm lại.
Thông tin bổ sung cho nội dung trang hiện tại
Năng lượng vũ trụ
Các nguyên tố hóa học nhẹ hơn như hydro và heli được tạo ra trong Vụ nổ lớn thông qua quá trình tổng hợp hạt nhân. Trong một loạt các phản ứng tổng hợp hạt nhân sao, các hạt nhân nguyên tử nhỏ hơn sau đó được kết hợp với các hạt nhân nguyên tử lớn hơn, và cuối cùng tạo thành các nguyên tố nhóm sắt bền vững như sắt và niken, có năng lượng liên kết hạt nhân cao nhất. Quá trình ròng dẫn đến sự giải phóng năng lượng tiếp theo, và điều này xảy ra sau Vụ nổ lớn.
Những tương tác hạt nhân này có thể dẫn đến sự giải phóng năng lượng đột ngột từ các ngôi sao biến thiên. Sự sụp đổ của lực hấp dẫn trong vật chất và sự biến đổi của nó thành lỗ đen cũng hỗ trợ các quá trình năng lượng hơn, thường được thấy trong các vùng hạt nhân của các thiên hà và sự hình thành các chuẩn tinh và thiên hà.
Các nhà vũ trụ học không thể giải thích đầy đủ tất cả các hiện tượng vũ trụ, chẳng hạn như những hiện tượng liên quan đến sự giãn nở gia tốc của vũ trụ, sử dụng các dạng năng lượng truyền thống. Thay vào đó, các nhà vũ trụ học đang đề xuất một dạng năng lượng mới được gọi là năng lượng tối có thể tràn ngập khắp không gian
Một giả thuyết cho rằng năng lượng tối chỉ là năng lượng chân không, một thành phần của không gian trống liên kết với các hạt giả thuyết tồn tại do nguyên lý bất định. Không có cách nào rõ ràng để xác định tổng năng lượng trong vũ trụ bằng thuyết tương đối rộng mặc dù lý thuyết hấp dẫn được chấp nhận rộng rãi nhất. Do đó, việc xác định liệu tổng năng lượng trong vũ trụ có đang giãn nở hay không vẫn còn gây tranh cãi. Ví dụ, mọi photon di chuyển qua không gian giữa các thiên hà đều mất năng lượng do hiệu ứng dịch chuyển đỏ. Năng lượng này không được chuyển rõ ràng sang bất kỳ hệ thống nào khác, vì vậy nó dường như bị mất vĩnh viễn. Mặt khác, một số nhà vũ trụ học nhấn mạnh rằng năng lượng được bảo tồn bằng cách nào đó. Điều này là do nguyên tắc bảo toàn năng lượng
Nhiệt động lực học trong vũ trụ là một lĩnh vực nghiên cứu rộng lớn có thể khám phá bất kỳ dạng năng lượng nào chi phối vũ trụ, chẳng hạn như các hạt tương đối tính được gọi là bức xạ, hoặc các hạt phi tương đối tính được gọi là vật chất. Hạt tương đối tính là những hạt trong đó khối lượng còn lại bằng 0 hoặc không đáng kể so với động năng của chúng, và do đó chuyển động bằng hoặc gần tốc độ ánh sáng; Các hạt tương đối có khối lượng lớn hơn nhiều so với năng lượng của chúng và do đó chuyển động với tốc độ chậm hơn nhiều so với tốc độ ánh sáng
Phương trình động học
Trong mô hình vũ trụ học tiêu chuẩn, chúng ta có thể thu được các phương trình chuyển động điều khiển vũ trụ nói chung từ thuyết tương đối rộng với việc bổ sung một hằng số vũ trụ dương nhỏ. Giải pháp là vũ trụ đang giãn nở. Bức xạ và vật chất trong vũ trụ bị làm mát bởi sự giãn nở này và trở nên suy yếu. Ban đầu, sự giãn nở bị chậm lại do lực hút của bức xạ và vật chất trong vũ trụ đối với lực hấp dẫn. Tuy nhiên, khi bức xạ bị suy giảm, hằng số vũ trụ trở nên ưu thế hơn và sự giãn nở của vũ trụ bắt đầu tăng tốc thay vì chậm lại.
Comments
Post a Comment