$\color{DarkGreen}{\fbox{Box Lí 8} \text{ Chào Hè Mới}}$

[phuong_july]

$\fbox{Bài 122}$
Một người đi bộ và một vận động viên đi xe đạp cùng khởi hành ở một địa điểm, và đi cùng chièu trên một đường tròn chu vi $C=1800m$. vận tốc của người đi xe đạp là $v_1=22,5km/h$, của người đi bộ là $v_2=4,5 km/h$. Hỏi khi người đi bộ đi được một vòng thì gặp người đi xe đạp mấy lần. Tính thời gian và địa điểm gặp nhau?

Gọi quảng đường ôtô đã đi là s .
Thời gian để ôtô đi hết nữa quảng đường đầu là : $t_1=\frac{\frac{s}{2}}{v_1}$
Thời gian để ôtô đi hết nữa quảng đường còn lại là $t_2=\frac{\frac{s}{2}}{v_2}$
Vận tốc trung bình của ôtô trên cả quảng đường: $v_{tb}=\frac{s}{t_1+t_2}=\frac{2v_1v_2}{v_1+v_2}$
b,Gọi thời gian đi hết cả quảng đường là t
Nữa thời gian đầu ôtô đi được quảng đường là : $s_1=\frac{1}{2}.t.v_1$
Nữa thời gian sau ôtô đi được quảng đường là: $s_2=\frac{1}{2}.t.v_2$
Vận tốc trung bình của ôtô trên cả quảng đường là : $v_{tb}=\frac{s_1+s_2}{t}=\frac{v_1+v_2}{2}$

 

[phuong_july]

$\fbox{Bài 123}$
Chiều dài của một đường đua hình tròn là 300m. hai xe đạp chạy trên đường này hướng tới gặp nhau với vận tốc $V_1=9m/s$ và $V_2=15m/s$. Hãy xác định khoảng thời gian nhỏ nhất tính từ thời điểm họ gặp nhau tại một nơi nào đó trên đường đua đến thời điểm họ lại gặp nhau tại chính nơi đó.

Thời gian để mỗi xe chạy được 1 vòng là: $t_1=33,3(s),t_2=20(s)$
Giả sử điểm gặp nhau là M. Để gặp tại M lần tiếp theo thì xe 1 đã chạy được x vòng và xe 2 chạy được y vòng. Vì chúng gặp nhau tại M nên: $xt1 = yt2$ nên:$33x=20y$
X, y nguyên dương. Nên ta chọn x, y nhỏ nhất là $x=3,y=5$
Khoảng thời gian nhỏ nhất kể từ lúc hai xe gặp nhau tại một điểm đến thời điểm gặp nhau cũng tại điểm đó là $t =xt_1=100(s)$

 

[phuong_july]

$\fbox{Bài 124}$
Một học sinh đi xe đạp từ nhà đến trường mất 10 phút. Đoạn đường từ nhà đến trường dài 1,5km.
a/- Có thể nói học sinh đó chuyển động đều được không ?
b/- Tính vận tốc chuyển động. Vận tốc này gọi là vận tốc gì ?


$\fbox{Bài 124}$
Từ điểm A đến điểm B một ôtô chuyển động đều với vận tốc $v_1=30 km/h$. Đến B ôtô quay về A , ôtô cũng chuyển động đều nhưng với vận tốc $v_2=40 km/h$. Xác định vận tốc trung bình của chuyển động cả đi lẫn về.
Chú ý : ôtô chuyển động đều từ A đến B hoặc từ B về A còn chuyển động không đều trên đoạn đường cả đi lẫn về.

 

[thangvegeta1604]

$\fbox{Bài 124}$
Một học sinh đi xe đạp từ nhà đến trường mất 10 phút. Đoạn đường từ nhà đến trường dài 1,5km.
a/- Có thể nói học sinh đó chuyển động đều được không ?
b/- Tính vận tốc chuyển động. Vận tốc này gọi là vận tốc gì ?

a. Không.
b. 10 phút=$\dfrac{1}{6}h$
Vận tốc của học sinh: v=$\dfrac{s}{t}=\frac{1,5}{\dfrac{1}{6}}=9$ km/h.
Bổ sung: Vận tốc này là vận tốc trung bình.

 

[nguyentranminhhb]

$\fbox{Bài 124}$
Từ điểm A đến điểm B một ôtô chuyển động đều với vận tốc $v_1=30 km/h$. Đến B ôtô quay về A , ôtô cũng chuyển động đều nhưng với vận tốc $v_2=40 km/h$. Xác định vận tốc trung bình của chuyển động cả đi lẫn về.

Bài 124:
Gọi độ dài quãng đường AB là s
Thời gian xe đi từ A -> B là: $t_1=\frac{s}{30}$
Thời gian xe đi từ B -> A là: $t_2=\frac{s}{40}$
-> Vận tốc trung bình của chuyển động cả đi lẫn về là: $v_{tb}=\frac{s+s}{\frac{s}{30}+\frac{s}{40}}= \frac{2s}{\frac{7s}{120}}=\frac{240}{7}km/h$

 

[phuong_july]

$\fbox{Bài 125}$
Một người đi xe đạp trên một đoạn đường thẳng AB. Trên 1/3 đoạn đường đầu đi với vận tốc 12km/h, 1/3 đoạn đường tiếp theo đi với vận tốc 8km/h và 1/3 đoạn đường cuối cùng đi với vận tốc 6km/h. Tính vận tốc trung bình của xe đạp trên cả đoạn đường AB.
$\fbox{Bài 126}$
Một người đi xe đạp đi nửa quãng đường đầu với vận tốc $v_1=12km/h$, nửa còn lại đi với vận tốc $v_2$ nào đó. Biết rằng vận tốc trung bình trên cả quãng đường là 8 km/h. Hãy tính vận tốc $v_2$.

 

[nguyentranminhhb]

Bài 125:
Thời gian đi $\frac{1}{3}$ quãng đường đầu là: $t_1=\frac{s}{36}$
Thời gian đi $\frac{1}{3}$ quãng đường tiếp theo là: $t_2=\frac{s}{24}$
Thời gian đi $\frac{1}{3}$ quãng đường cuối là: $t_3=\frac{s}{18}$
-> Vận tốc trung bình của xe đạp trên cả quãng đường là: $v_{TB}=\frac{s}{t_1+t_2+t_3}=8km/h$

 

[nguyentranminhhb]

Bài 126:
Theo đầu bài ta có: $v_{tb}=\frac{s}{v_1+v_2}$
\Leftrightarrow $\frac{s}{12+v_2}=8$
\Rightarrow $v_2=\frac{s}{8}-12$
Mà quãng đường thì đề bài không có nêu rõ.

 

[nguyentranminhhb]

Mình sẽ cho một số bài về nhiệt nếu bạn nào thấy nóng quá thì thông cảm!

$\fbox{Bài 127}$
Một bếp dầu đun sôi 1l nước đựng trong ấm bằng nhôm khối lượng $m_2=300g$ thì sau thời gian $t_1=10$ phút nước sôi. Nếu dùng bếp trên để đun 2l nước trong cùng điều kiện thì sau bao lâu nước sôi? Cho nhiệt dung riêng của nước là $c_1=4200 J/kg.K$ và nước là $c_2=880 J/kg.K$. Biết nhiệt do bếp dầu cung cấp một cách đều đặn.
$\fbox{Bài 128}$
Một bếp điện đun một ấm đựng 500g nước ở $15^oC$. Nếu đun 5 phút, nhiệt độ nước lên đến $23^oC$. Nếu lượng nước là 750g thì đun trong 5phút nhiệt độ nước lên đến $20,8^oC$. Tính:
a) Nhiệt lượng ấm thu vào tăng lên $1^oC$.
b) Nhiệt lượng đo bếp điện tỏa ra trong 1 phút. Cho hiệu suất của bếp là 40% và nhiệt dung riêng của nước c=4200J/kg.K

 

[thaolovely1412]

Mình sẽ cho một số bài về nhiệt nếu bạn nào thấy nóng quá thì thông cảm!

$\fbox{Bài 127}$
Một bếp dầu đun sôi 1l nước đựng trong ấm bằng nhôm khối lượng $m_2=300g$ thì sau thời gian $t_1=10$ phút nước sôi. Nếu dùng bếp trên để đun 2l nước trong cùng điều kiện thì sau bao lâu nước sôi? Cho nhiệt dung riêng của nước là $c_1=4200 J/kg.K$ và nước là $c_2=880 J/kg.K$. Biết nhiệt do bếp dầu cung cấp một cách đều đặn.

Gọi Q1 và Q2 là nhiệt lượng cần cung cấp cho nước và ấm nhôm trong hai lần đun, ta có:
[TEX]Q1 = (m_1c_1+m_2c_2) \large\Delta t[/TEX]
[TEX]Q2= (2m_1c_1+m_2c_2) \large\Delta t[/TEX]
Mặt khác, do nhiệt toả ra một cách đều đặn nghĩa là thời gian đun càng lâu thì nhiệt toả ra càng lớn. Do đó:
[TEX]Q1 = kt_1[/TEX] ; [TEX]Q2 = kt_2 [/TEX] (k là hệ số tỉ lệ nào đó)
\Rightarrow [TEX]kt_1 = (m_1c_1+m_2c_2) \large\Delta t [/TEX]
[TEX] kt_2 = (m_1c_1+m_2c_2) \large\Delta t [/TEX]
Lập tỷ số ta được :
[TEX]\frac{t_2}{t_1}=\frac{2m_1c_1+m_2c_2}{m_1c_1+m_2c_2}=1+\frac{m_1c_1}{m_1c_1+m_2c_2}[/TEX]
hay: [TEX]t_2 = ( 1+\frac{m_1c_1}{m_1c_1+m_2c_2} ) t_1 [/TEX]
Vậy :[TEX]t_2 =(1+0,94).10 = 19[/TEX]

P/s: Công nhận nóng thật ak nha )

 

[phuong_july]

Mình sẽ cho một số bài về nhiệt nếu bạn nào thấy nóng quá thì thông cảm!
$\fbox{Bài 128}$
Một bếp điện đun một ấm đựng 500g nước ở $15^oC$. Nếu đun 5 phút, nhiệt độ nước lên đến $23^oC$. Nếu lượng nước là 750g thì đun trong 5phút nhiệt độ nước lên đến $20,8^oC$. Tính:
a) Nhiệt lượng ấm thu vào tăng lên $1^oC$.
b) Nhiệt lượng đo bếp điện tỏa ra trong 1 phút. Cho hiệu suất của bếp là 40% và nhiệt dung riêng của nước c=4200J/kg.K

a. Cả 2 TH ấm và nước thu được 1 nhiệt lượng như nhau
\Rightarrow $(m_1c+m_0c_0)(t_1-t)=(m_2c+m_0c_0)(t_2-t)$
\Rightarrow $m_0c_0=\frac{m_2c(t_2-t)-m_1c(t_1-t)}{(t_1-t_2)}=668(J/k)$
b. Nhiệt lượng nước và ấm thu được trong 5 phút:
$Q=(m_1c+m_0c_0)(t_1-t)=22144J$
Nhiệt lượng do dòng điện toả ra trong 5 phút:
$Q'=\frac{Q}{H}.100=553600J$
Nhiệt lượng do dòng điện toả ra trong 1 phút:
$q=\frac{Q'}{t}=110720J$

 

[phuong_july]

$\fbox{Bài 129}$
1 lò xo chiều dài khi chưa treo vật là 20 cm đặt thằng đứng, phía trên có 1 đĩa cân. Khi đặt 1 vật khối lượng 100g vào đĩa cân thì chiều dài của nó là 15cm, còn nếu đặt 1 vật khối lượng 250g vào đĩa cân thì chiều dài của nó là 10cm. Tìm khối lượng của đĩa.
$\fbox{Bài 130}$
1 mẫu hợp kim chì-nhôm có $m=500g$, KLR $D=6,8g/cm^3$. Hãy xác định $m_{chì}, m_{nhôm}$ có trong hợp kim. Biết KLR của chì và nhôm lần lượt là $D_1=11,3g/cm^3$, $D_2=2,7g/cm^3$ và xem rằng thể tích của hợp kim bằng 90% tổng thể tích các kim loại thành phần.

 

[nguyentranminhhb]

$\fbox{Bài 129}$
1 lò xo chiều dài khi chưa treo vật là 20 cm đặt thằng đứng, phía trên có 1 đĩa cân. Khi đặt 1 vật khối lượng 100g vào đĩa cân thì chiều dài của nó là 15cm, còn nếu đặt 1 vật khối lượng 250g vào đĩa cân thì chiều dài của nó là 10cm. Tìm khối lượng của đĩa.

Bài 129:
Với khối lượng $m_đ$ + 100 thì lo xo ngắn đi 5cm
Với khối lượng $m_đ$ + 250 thì lo xo ngắn đi 10cm
-> $2(m_đ+100)=m_đ+250$
-> $m_đ=50g$

 

[phuong_july]

$\fbox{Bài 130}$.
Gọi $m_{chì}=m$ \Rightarrow$m_{nhôm}=500-m$
$V_{chì}=\frac{m}{D_1}=\frac{m}{11,3}$
$V_{nhôm}=\frac{500-m}{2,7}$
$V_{hợp.kim}=\frac{500}{6,8}=(\frac{m}{11,3}+\frac{(500-m)}{2,7}).90$ % \Rightarrow $m=132,86$

 

[phuong_july]

$\fbox{Bài 131}$
1 hợp kim nhẹ gồm 60% nhôm và 40% magiê. Tìm KLR của hợp kim biết các tỉ lệ trên tính theo khối lượng. KLR của nhôm là $D_1=2700kg/m^3$, của magiê là $D_2=1740kg/m^3$
$\fbox{Bài 132}$
1 thỏi hợp kim vàng bạc có khối lượng 450g và thể tích 30 $cm^3$. Giả thiết rằng không có sự thay đổi thể tích khi trộn lẫn chúng với nhau. Hãy tìm khối lượng vàng, bạc có trong thỏi hợp kim đó, biết KLR của vàng là $19,3 g/cm^3$, bạc là $10,5g/cm^3$.

 

[phuong_july]

$\fbox{Câu Chuyện Vật Lý:Marie Curie - nữ bác học đầu tiên nổi tiếng Thế giới}$

Marie Curie (1867 – 1934) là nhà nữ bác học lừng danh đầu tiên của thế giới khoa học được nhận 2 giải thưởng Nobel, người đi tiên phong nghiên cứu về chất phóng xạ. Nghiên cứu của bà trở thành một phát minh khoa học hết sức lớn lao, ảnh hưởng tới các nhà vật lý nguyên tử sau này. Việc khám phá ra neutron của Sir James Chadwick và tính phóng xạ nhân tạo của Irene và Frederic Jolio Curie đều bắt nguồn từ công trình khảo cứu của bà.
Marie Curie sinh ngày 7 tháng 11 năm 1867 ở một thị trấn nhỏ gần thủ đô Varsovie nước Ba Lan, là cô con gái út của vợ chồng giáo sư khoa học Wladislaw Sklodowski (lúc đó bà được đặt tên là Marya Sklodowski). Sinh gia trong một gia đình trí thức nhưng tuổi thơ của bà sớm gặp nhiều nỗi gian truân.Mặc dù vậy cô bé Marya(Marie Ruire ) nổi tiếng học giỏi từ thuở nhỏ. Luôn luôn kém các bạn từ 2 tới 3 tuổi nhưng với môn học nào cô cũng đứng đầu lớp: Từ các môn học chính như toán học, lịch sử, văn chương đến những môn phụ như tiếng Pháp, tiếng Đức và cả Thánh Kinh nữ.

Năm 1902, kết quả của công trình khám phá ra chất Radium được công bố.Sau khi chất Radium được khám phá, danh tiếng ông bà Curie đã vượt ra khỏi nước Pháp. Đây cũng là thời điểm đánh dấu thành công khoa học bước đầu của bà.


Năm 1903, bà Curie được Đại Học Sorbonne trao văn bằng Tiến Sĩ Khoa Học, hạng tối ưu với lời khen ngợi của Hội Đồng Giám Khảo về luận án "Khảo cứu về các chất phóng xạ" và cũng vào năm này, Hội Khoa Học Hoàng Gia Anh gửi thư mời hai nhà bác học Curie sang diễn thuyết bên nước Anh. Sau đó không lâu, nước Thụy Điển đã biểu quyết chia Giải thưởng Nobel 1903 về Vật lý, một nửa dành cho ông Henri Becquerel, một nửa tặng ông bà Curie vì công trình khám phá ra chất phóng xạ.

Năm 1904, ông Pierre Curie qua đời do một tai nạn giao thông. Bà Marie Curie trở thành Giáo sư thực thụ của Trường Đại học Sorbonne vào năm 1908. Cũng vào năm này, bà cho xuất bản cuốn sách nhan đề là "Các Công Trình của Pierre Curie". Năm 1910, tác phẩm "Khảo cứu về tính phóng xạ" (Traité de Radioactivité) dày 960 trang của bà Marie Curie đã là công trình chứa đựng những kiến thức khoa học mới mẻ nhất của thời kỳ đó về ngành học phóng xạ. Danh tiếng của bà Marie Curie vang lừng. Rất nhiều trường Đại học ở ngoại quốc gửi tặng bà các văn bằng Tiến Sỹ Danh dự. Lại một lần nữa, tháng 12 năm 1911, bà Marie Curie được tặng thêm một giải thưởng Nobel về Hóa học vì công trình tìm ra chất Radium. Bà Curie là người duy nhất đã lãnh hai lần giải Nobel, hơn hẳn các nhà bác học xưa và nay, kể cả nam lẫn nữ.

Tóm lại bà Marie Curie là nhà nữ bác học lừng danh đầu tiên của thế giới khoa học, người đi tiên phong trong công cuộc khảo cứu chất phóng xạ. Ngoài việc phụng sự Khoa học, bà Marie Curie còn là một nữ công dân có lòng ái quốc.

 

[nguyentranminhhb]

$\fbox{Bài 131}$
1 hợp kim nhẹ gồm 60% nhôm và 40% magiê. Tìm KLR của hợp kim biết các tỉ lệ trên tính theo khối lượng. KLR của nhôm là $D_1=2700kg/m^3$, của magiê là $D_2=1740kg/m^3$

Bài 131:
Gọi khối lượng của khối hợp kim là m
Thể tích của nhôm trong khối hợp kim là $V_1=\frac{0,6m}{D_1}=\frac{m}{4500}$
Thể tích của magiê trong khối hợp kim là $V_2=\frac{0,4m}{D_2}=\frac{m}{4350}$
Khối lượng riêng của khối hợp kim là: $D=\frac{m}{V_1+V_2}=\frac{130500}{59}=2212kg/m^2$

 

[phuong_july]

$\fbox{Bài 132}$
1 thỏi hợp kim vàng bạc có khối lượng 450g và thể tích 30 $cm^3$. Giả thiết rằng không có sự thay đổi thể tích khi trộn lẫn chúng với nhau. Hãy tìm khối lượng vàng, bạc có trong thỏi hợp kim đó, biết KLR của vàng là $19,3 g/cm^3$, bạc là $10,5g/cm^3$.

Gọi khối lượng vàng là m(g)\Rightarrowkhối lượng bạc là $450-m(g)$
Thể tích vàng: $V_1=\frac{m}{D_1}=\frac{m}{19,3}$
Bạc: $V_2=\frac{450-m}{10,5}$
Thẻ tích hợp kim: $30=\frac{m}{19,3}+\frac{450-m}{10,5}$\Rightarrow $m=296(g)$

 

[phuong_july]

$\fbox{Bài 133}$
Người ta dùng 1 bình để đo KLR của thuỷ tinh hạt bằng cách dùng cân thực hiện 1 số phép đo và thu được kq như sau:
- Khối lượng bình không: $m_1=26,5(g)$
- Khối lượng bình thuỷ tinh chứa đầy hạt: $m_2=61,5(g)$
- Khối lượng bình có chứa số hạt thuỷ tinh kể trên và được đổ đầy nước: $m_3=97(g)$
- Khối lượng bình chỉ chứa đầy nước: $m_4=76(g)$
Dựa vào các kq trên hãy tính KLR của thuỷ tinh.
$\fbox{Bài 134}$
Đổ 0,5 lít rượu vào 1 lít nước rồi trộn đều ta thấy thể tích của hỗn hợp giảm đi 0,4% thể tích tổng cộng của các chất thành phần. Tính KLR của hỗn hợp biết KLR của rượu và nước lần lượt là $D_1=0,8g/cm^3$, $D_2=1g/cm^3$

 

[phuong_july]

$\fbox{Các Lý Thuyết Vũ Trụ Đen Tối}$
Vật chất tối và năng lượng là những thách thức trêu ngươi nhất đối với kiến thức của chúng ta về vũ trụ nhưng, như Jeff Forshaw giải thích, vài năm sắp tới hứa hẹn là những năm đầy hào hứng cho các nhà lí thuyết và nhà thực nghiệm làm sáng tỏ bản chất của vũ trụ tối.

Cái phễu biểu diễn nguồn gốc của vũ trụ trong Vụ Nổ Lớn, sau đó là sự giãn nở ban đầu của vũ trụ từ một trạng thái hết sức đậm đặc. Các đường lưới tỏa ra minh họa sự giãn nở của kết cấu không-thời gian của vũ trụ.
​

Khoảng 13,8 tỉ năm trước đây, vũ trụ là một nồi súp hạt nóng bỏng. Kể từ đó, nó đã giãn nở và nguội dần, và khi nó giãn ra và nguội đi thì vật chất trong nó kết tụ lại dưới tác dụng của lực hấp dẫn. Kết quả là sự phân bố dạng mạng lưới của các thiên hà mà chúng ta quan sát thấy ngày nay. Theo năm tháng, các quan trắc đã cho phép các nhà vũ trụ học xây dựng một mô hình mô tả chính xác cái xảy ra, bắt đầu từ chưa tới một giây sau Vụ Nổ Lớn (Big Bang). Nó được gọi là mô hình Vật chất Tối Lạnh Lambda (ΛCDM) và nó có khả năng bao hàm một loạt số liệu thiên văn ấn tượng với độ chính xác cao. Đáng chú ý hơn cả, nó giải thích được các phân bố mà các thiên hà trải ra trên bầu trời, sự tồn tại và các chi tiết tinh vi của bức xạ nền vi sóng vũ trụ (CMB) và sự tổng hợp các nguyên tố nhẹ hydrogen, helium và lithium.Một trong những đặc điểm nổi bật của mô hình ΛCDM là nó đưa ra tương đối ít giả định về vũ trụ vận hành như thế nào. Ví dụ, nó giả sử lực hấp dẫn hành xử theo kiểu khớp với lí thuyết tương đối rộng của Albert Einstein. Những giả thuyết khác chỉ cần một vài thông số, giá trị của chúng được ấn định bởi số liệu quan trắc. Các thông số tự do bao gồm tốc độ vũ trụ đang giãn nở hiện nay (tham số Hubble) và hai thông số ấn định lượng kết tụ rất nhỏ có mặt trong nồi súp nóng nguyên thủy, nếu không thì nó hoàn toàn đồng đều.
Bài báo này nói về hai thông số vũ trụ học khác đó của lí thuyết ΛCDM: mật độ năng lượng trung bình trữ trong “vật chất tối” và trong không gian trống rỗng. Để làm tăng thêm tính bí ẩn, thông số thứ hai vừa nói thường được gọi là “năng lượng tối”. Theo mô hình ΛCDM, năng lượng trữ trong mảng tối chiếm 95% năng lượng toàn phần của vũ trụ (68% năng lượng tối cộng với 27% vật chất tối). Như vậy chỉ còn 5% cho vật chất bình thường, và chắc chắn một ý kiến nổi bật sẽ được nêu ra là vật chất khả kiến của vũ trụ – vật chất cấu tạo nên các thứ như các hành tinh và các sao – chỉ chiếm một phần nhỏ xíu trong quỹ năng lượng của vũ trụ. Nhưng có lẽ ta không nên quá lo lắng. Sở dĩ vật chất tối có tên gọi như thế là bởi thực tế nó không phát ra ánh sáng, và ta không nên quá bất ngờ rằng vũ trụ dường như chứa nhiều vật chất tối hơn vật chất bình thường. Sự tồn tại của năng lượng trong chân không cũng không có gì bất ngờ với chúng ta: các phương trình Einstein của thuyết tương đối rộng có bao hàm nó qua hằng số vũ trụ học, và các lí thuyết vật lí hạt của chúng ta có dự đoán nó. Vướng mắc là ở chỗ các dự đoán vật lí hạt dường như quá cao, ít nhất là 60 bậc độ lớn; nếu năng lượng chân không thật sự lớn như thế, thì vũ trụ sẽ giãn nở nhanh đến mức không thể cho các ngôi sao hình thành. Nan đề đó được đặt tên là “bài toán hằng số vũ trụ học” và nó là một trong những vấn đề hóc búa nhất trong lĩnh vực vật lí học cơ bản. Không tìm ra lời giải, chúng ta không thể nào hài lòng với hiểu biết của chúng ta về không gian trống rỗng và tác động của nó đối với lực hấp dẫn. Cho nên, mặc dù mô hình ΛCDM hoạt động suôn sẻ, nhưng nó chẳng nói lên điều gì về nguồn gốc của năng lượng tối. Nó cũng chẳng giải thích nguồn gốc của vật chất tối.
Chúng ta biết nó có ở ngoài kia...Sự tồn tại của vật chất tối lần đầu tiên được phỏng đoán vào thập niên 1930 là một phương tiện giải thích chuyển động của các thiên hà trong đám thiên hà Coma. Sau đó, nó được viện dẫn để giải thích chuyển động của các ngôi sao bên trong từng thiên hà. Ngày nay, bằng chứng cho vật chất tối có từ nhiều hiện tượng đa dạng, trong đó có sự tổng hợp hạt nhân của các nguyên tố nhẹ bên trong các ngôi sao và “sự hội tụ hấp dẫn” – một hiện tượng xảy ra khi ánh sáng từ những thiên thể ở xa, ví dụ như các thiên hà, bị bóp mép bởi lực hút hấp dẫn của vật chất trên đường truyền. Có lẽ mảnh bằng chứng quan trọng nhất là từ sự tiến hóa cấu trúc trong vũ trụ. Đã có thời, không bao lâu sau Big Bang, vũ trụ rất gần với trạng thái hoàn toàn đồng đều. Trên những thang bậc rất lớn, nó trông vẫn trơn nhẵn, giống như một chất khí thiên hà được liên kết yếu bởi lực hấp dẫn. Nhưng từ góc nhìn của chúng ta, vật chất trong vũ trụ dường như chẳng phân bố đều: nó kết tụ lại để tạo ra các ngôi sao, các hành tinh và con người. Vậy sự cấu trúc như thế đã tiến hóa như thế nào?
Đặc biệt, những hạt giống nhỏ xíu của sự cấu trúc này có thể được đo trực tiếp bằng cách nhìn vào CMB. Bức xạ phông nền này có xuất xứ khi vũ trụ mới 380.000 năm tuổi và nó hầu như hoàn toàn đồng đều, ngoại trừ có những sai lệch nhỏ xíu. Các phép đo chính xác của những sai lệch này, mới đây nhất là bởi vệ tinh Planck, mang lại một kiểm tra chặt chẽ nhất của mô hình ΛCDM và có thể được sử dụng để rút ra các thông số của mô hình với độ chuẩn xác vài phần trăm hoặc tốt hơn. Các phép đo CMB cho chúng ta biết rằng các sai lệch ban đầu trong sự đồng đều của vũ trụ là nhỏ. Nếu toàn bộ vũ trụ là vật chất bình thường, thì những nhiễu loạn này không thể lớn lên đủ nhanh để tạo thành mạng lưới vũ trụ gồm các sợi và các đám thiên hà mà ta thấy ngày nay: áp suất bức xạ sẽ đẩy chúng ra xa nhau trước khi lực hấp dẫn hút chúng lại với nhau. Chính sự có mặt của một lượng vật chất tối, tương tác yếu với bức xạ, giúp sự kết tụ diễn ra sớm hơn nhiều. Đồng thời, vật chất bình thường tập trung xung quanh các cấu trúc vật chất tối, cuối cùng tạo ra các thiên hà – sự cấu trúc và phân bố của chúng vẫn mang vết tích của những sai lệch sơ khai đó đối với sự đồng đều thời hồng hoang.
... nhưng nó được cấu tạo bởi cái gì?
Khi trình bày cái các nhà lí thuyết phải nói về vũ trụ tối, chúng ta nên bắt đầu với một cảnh báo: phần tiếp theo là chưa hoàn chỉnh. Nơi tình trạng mập mờ kiến thức chiếm ưu thế, các nhà lí thuyết ồn ào cãi vả, và có nhiều suy đoán lạ lùng và tuyệt vời về cái có thể xảy ra ở phía tối của vũ trụ. Không thể nào bao quát hết chúng trong một bài báo như thế này. Thay vậy, ta sẽ điểm qua một số lí thuyết đang dẫn đầu hiện nay.Quan điểm đơn giản nhất cho rằng vật chất tối là vật chất bình thường quá lu mờ để chúng ta nhìn thấy, ví dụ như các hành tinh hay các ngôi sao chết. Nhưng quan điểm này không đủ sức nặng, bởi vì những vật thể này phải được cấu tạo từ cùng loại vật liệu mà chúng ta biết là chỉ chiếm 5% mật độ năng lượng toàn phần của vũ trụ. Các lỗ đen “nguyên thủy”, chúng có thể đã hình thành từ những vùng vật chất quá đặc trước thời điểm các nguyên tố nhẹ được đun nấum sẽ tránh được ranh giới 5% đó. Tuy nhiên, các ràng buộc thiên văn vật lí và lí thuyết có vẻ bác bỏ chúng là nguồn gốc duy nhất của vật chất tối. (Ngoại lệ là các lỗ đen với khối lượng nhỏ hơn khối lượng Mặt trăng của chúng ta, nhưng ta sẽ cần phải lí giải những lỗ đen như vậy có thể được tạo ra như thế nào.)
Nguồn: Thuvienvatly.com
Còn tiếp...