|
|
−13 —
–
−12 —
–
−11 —
–
−10 —
–
−9 —
–
−8 —
–
−7 —
–
−6 —
–
−5 —
–
−4 —
–
−3 —
–
−2 —
–
−1 —
–
0 —
| | |
|
Ly thuy?t
V? N? L?n
, th??ng g?i theo
ti?ng Anh
la
Big Bang
, la mo hinh
v? tr? h?c
n?i b?t mieu t? giai đo?n s? khai c?a s? hinh thanh
v? tr?
. Theo ly thuy?t nay, V? N? L?n x?y ra cach đay kho?ng 13,8
t?
n?m tr??c, do đo đ??c xem la
tu?i c?a v? tr?
(cac đo l??ng hi?n t?i v? đ? tu?i c?a v? tr? la 13,787 ± 0,020 t? n?m trong
mo hinh k?t h?p Lambda-CDM
tinh vao n?m 2018). Sau giai đo?n nay, v? tr? ? vao tr?ng thai c?c nong va đ?c r?i b?t đ?u gian n? nhanh chong. Sau giai đo?n l?m phat, v? tr? đ? "l?nh" đ? hinh thanh nhi?u
h?t h? nguyen t?
, bao g?m
proton
,
neutron
, va
electron
. Tuy nh?ng h?t nhan nguyen t? đ?n gi?n co th? hinh thanh nhanh chong sau Big Bang, ph?i m?t hang nghin n?m sau cac
nguyen t?
trung hoa đi?n m?i xu?t hi?n. Nguyen t? đ?u tien sinh ra la
hiđro
, cung v?i l??ng nh?
heli
va
lithi
. Nh?ng đam may kh?ng l? ch?a cac nguyen t? nguyen th?y sau đo h?i t? l?i b?i
h?p d?n
đ? hinh thanh nen cac
ngoi sao
va cac
thien ha
r?i
sieu đam thien ha
, va
nguyen t? n?ng h?n
ho?c đ??c t?ng h?p trong long ngoi sao ho?c sinh ra t? cac v? n?
sieu tan tinh
. Thuy?t V? N? L?n la m?t
ly thuy?t khoa h?c
đa đ??c ki?m ch?ng va đ??c c?ng đ?ng khoa h?c ch?p nh?n r?ng rai. No đ?a ra cach gi?i thich hoan thi?n v? nhi?u lo?i hi?n t??ng quan sat th?y trong v? tr?, bao g?m s? co m?t c?a nh?ng nguyen t? nh?,
b?c x? n?n vi song v? tr?
(CMB),
c?u truc v? mo c?a v? tr?
va
đ?nh lu?t Hubble
(hay đ?nh lu?t Hubble?Lemaitre) đ?i v?i
sieu tan tinh lo?i Ia
.
[1]
Nh?ng y t??ng chinh trong V? N? L?n?s? gian n? c?a v? tr?, tr?ng thai c?c nong luc s? khai, s? hinh thanh c?a heli va s? hinh thanh cac thien ha?đ??c suy lu?n ra t? nh?ng quan sat nay va nh?ng quan sat khac đ?c l?p v?i m?i mo hinh v? tr? h?c. Cac nha v?t ly bi?t r?ng kho?ng cach gi?a cac đam thien ha đang t?ng len, va h? l?p lu?n r?ng m?i th? đa ph?i ? g?n nhau h?n khi tr? v? qua kh?. Y t??ng nay đa đ??c xem xet m?t cach chi ti?t khi quay ng??c tr? l?i th?i gian đ?n th?i đi?m v?t ch?t co
m?t đ?
va
nhi?t đ?
c?c cao,
[2]
[3]
[4]
va nh?ng
may gia t?c h?t
l?n đa đ??c xay d?ng nh?m th?c hi?n cac thi nghi?m g?n gi?ng v?i th?i đi?m s? khai, mang l?i k?t qu? thuc đ?y phat tri?n cho mo hinh. M?t khac, nh?ng may gia t?c ch? co m?c n?ng l??ng b?n pha h?t gi?i h?n đ? co th? nghien c?u mi?n n?ng l??ng cao c?a cac h?t c? b?n. Co r?t it manh m?i v? th?i đi?m s?m nh?t sau s? gian n?. Do đo, ly thuy?t V? N? L?n khong th? va khong cung c?p b?t k? cach gi?i thich hay mieu t? nao v? đi?m kh?i nguyen nay; thay vao đo no mieu t? va gi?i thich s? ti?n hoa chung c?a v? tr? sau th?i đi?m l?m phat. Nha v? tr? h?c va linh m?c
Georges Lemaitre
la ng??i đ?u tien đ? xu?t cai ma sau nay tr? thanh ly thuy?t V? N? L?n trong nghien c?u c?a ong v? "gi? thuy?t v? nguyen t? nguyen th?y." Trong nhi?u n?m, cac nha v?t ly d?a tren y t??ng ban đ?u c?a ong nh?m xay d?ng len cac ly thuy?t khac nhau va d?n d?n đ??c t?ng h?p l?i thanh ly thuy?t hi?n đ?i. Khuon kh? cho ly thuy?t d?a tren
thuy?t t??ng đ?i r?ng
c?a nha v?t ly
Albert Einstein
va tren gi? thi?t đ?n gi?n v? tinh đ?ng nh?t va đ?ng h??ng c?a khong gian. D?a vao
ph??ng trinh tr??ng Einstein
, nha v? tr? h?c
Alexander Friedmann
đa tim ra đ??c
cac ph??ng trinh
chi ph?i s? ti?n hoa c?a v? tr?. N?m 1929, nha thien v?n
Edwin Hubble
phat hi?n ra kho?ng cach gi?a cac thien ha t? l? v?i gia tr?
d?ch chuy?n đ?
c?a chung?m?t kham pha ma tr??c đo Lemaitre đa neu ra t? 1927. Quan sat c?a Hubble cho th?y m?i thien ha ? r?t xa c?ng nh? cac sieu đam thien ha đang lui ra xa kh?i
Ngan Ha
: n?u chung cang ? xa, v?n t?c lui xa c?a chung cang l?n.
[5]
T?ng co th?i gian c?ng đ?ng cac nha khoa h?c chia lam hai nhom gi?a m?t ben ?ng h? thuy?t V? N? L?n va m?t ben ?ng h? thuy?t Tr?ng thai d?ng,
[6]
nh?ng ngay nay h?u h?t cac nha khoa h?c b? thuy?t ph?c b?i k?ch b?n c?a ly thuy?t V? N? L?n phu h?p nh?t v?i cac quan sat đo l??ng sau khi
b?c x? n?n vi song v? tr?
phat hi?n ra vao n?m 1964, va đ?c bi?t khi ph? c?a no (l??ng b?c x? đo đ??c ?ng v?i m?i b??c song) đ??c phat hi?n phu h?p v?i b?c x?
v?t đen
. T? đo, cac nha thien v?n v?t ly đa k?t h?p nh?ng d? li?u l?n trong quan sat va đ?a them nh?ng tinh toan ly thuy?t vao mo hinh V? N? L?n, va mo hinh tham s? c?a no hay
mo hinh Lambda-CDM
tr? thanh khuon kh? ly thuy?t cho nh?ng nghien c?u hi?n đ?i v? v? tr? h?c.
[7]
Khi ?y, cac nha khoa h?c quay ng??c th?i gian c?a s? gian n? v? tr? s? d?ng
thuy?t t??ng đ?i t?ng quat
s? thu đ??c m?t tr?ng thai m?t đ? va nhi?t đ? co gia tr? vo h?n ? th?i gian h?u h?n trong qua kh?.
[8]
đi?m k? d? khong?th?i gian
nay chinh la d?u hi?u v??t ngoai ph?m vi tien đoan c?a thuy?t t??ng đ?i t?ng quat. Cac nha khoa h?c co th? ngo?i suy nh?m nghien c?u đi?m k? d? nh?ng khong th? g?n đ?n luc k?t thuc
k? nguyen Planck
. đi?m ki d? tr??c k? nguyen Planck g?i la "V? N? L?n",
[9]
nh?ng thu?t ng? c?ng co th? nh?c đ?n th?i đi?m s?m h?n m?t chut, khi v? tr? la đi?m c?c nong va đ?m đ?c,
[10]
[ct 1]
va co th? xem la "kh?i sinh" c?a v? tr?. D?a tren quan tr?c sieu tan tinh lo?i Ia v? s? gian n? khong th?i gian, đo l??ng v? nh?ng th?ng giang nh? trong b?c x? n?n vi song va đo v? ham t??ng quan c?a cac thien ha, cac nha v?t ly tinh đ??c v? tr? co tu?i 13,772 ± 0,059 t? n?m.
[12]
S? phu h?p v? đ? tu?i tinh theo ba ph??ng phap đo l??ng đ?c l?p nay ?ng h? m?t cach thuy?t ph?c mo hinh ΛCDM mo t? chi ti?t v? thanh ph?n v?t ch?t trong v? tr?. Thang 3 n?m 2013 d? li?u m?i thu đ??c t? tau Planck cho k?t qu? tu?i v? tr? 13,798 ± 0,037 t? n?m.
[13]
So sanh kich th??c ?nh ch?p
XDF
b?i Hubble (hinh vuong nh?) so v?i ?nh
M?t Tr?ng
- b?c ?nh ch?a vai nghin
thien ha
, m?i thien ha ch?a hang ch?c t?
sao
, trong vung nh? c?a v? tr?.
(chu thich
: Size of Hubble extreme Deep Field on the Sky: Kich th??c c?a Tr??ng sau c?c sau c?a Hubble tren b?u tr?i; Moon to scale: M?t Tr?ng đ? chia theo t? l?; Digitized Sky Survey (ground-based image) for comparison: Kh?o sat b?u tr?i đ??c s? hoa (hinh ?nh tren m?t đ?t) đ? so sanh.
)
?nh
XDF
(2012) - m?i đi?m sang t??ng ?ng v?i m?t thien ha - m?t s? co tu?i vao c? 13,2 t? n?m
[14]
- ng??i ta ??c tinh co kho?ng 200 t? thien ha trong v? tr? quan sat đ??c. Hinh ?nh nay, đ??c g?i la Tr??ng sau Hubble eXtreme (XDF), k?t h?p cac quan sat c?a Hubble đ??c th?c hi?n trong th?p k? qua v? m?t vung tr?i nh? trong chom sao Fornax. V?i t?ng th?i gian ph?i sang h?n hai tri?u giay, đay la hinh ?nh sau nh?t c?a V? tr? t?ng đ??c t?o ra, k?t h?p d? li?u t? cac hinh ?nh tr??c đo bao g?m Tr??ng ?nh sieu sau Hubble (ch?p n?m 2002 va 2003) va H?ng ngo?i tr??ng sieu sau Hubble (2009). Hinh ?nh co di?n tich nh? h?n 1/10 chi?u r?ng c?a M?t Tr?ng tron, khi?n no ch? b?ng 30 tri?u toan b? b?u tr?i. Tuy nhien, ngay c? trong ph?n nh? nay c?a b?u tr?i, qua trinh ph?i sang dai cho th?y kho?ng 5500 thien ha, m?t s? trong s? chung xa đ?n m?c chung ta nhin th?y chung khi V? tr? ch?a đ?y 5% tu?i hi?n t?i. Hinh ?nh Tr??ng sau Hubble eXtreme ch?a m?t s? v?t th? ? xa nh?t t?ng đ??c xac đ?nh.
B?c ?nh
XDF
v? s? phan b? kho?ng cach đ?n cac thien ha - đa ph?n co đ? tu?i t? 5 t?i 9 t? n?m tr??c - cac ti?n thien ha va nh?ng ngoi sao gia nh?t co tu?i tren 9 t? n?m. (
chu y
: do s? gian n? c?a v? tr?, kho?ng cach đ?n cac thien ha nay khong ph?i la 9 t? n?m anh sang
)
. Hinh minh h?a nay chia XDF thanh ba m?t ph?ng hi?n th? cac thien ha n?n tr??c: D??i 5 tri?u n?m, n?n sau: 15 t? đ?n 9 t? n?m va n?n r?t xa: H?n 9 t? n?m. Nh?ng s? phan chia nay ph?n anh cac k? nguyen khac nhau trong v? tr? đang phat tri?n. Cac thien ha tr??ng thanh hoan toan n?m trong m?t ph?ng ti?n c?nh cho th?y cac thien ha khi chung trong cach đay ch?a đ?y 5 t? n?m. V? tr? co r?t nhi?u thien ha đang ti?n hoa, g?n nh? tr??ng thanh t? 5 đ?n 9 t? n?m tr??c. H?n 9 t? n?m n?a, v? tr? ng?p tran trong cac thien ha nh? va thien ha ti?n thien ha, r?c sang v?i nh?ng ngoi sao tr?.
Co r?t nhi?u tinh toan va mo hinh v? pha s?m nh?t c?a V? N? L?n. Trong nh?ng mo hinh ph? bi?n nh?t v? tr? ban đ?u đ??c choan đ?y b?i v?t ch?t, n?ng l??ng phan b? đ?ng nh?t va đ?ng h??ng v?i m?t đ? n?ng l??ng c?c l?n c?ng nh?
ap su?t
va
nhi?t đ?
r?t cao, sau đo đi?m ki d? nay nhanh chong gian n? va l?nh đi. S? gian n? la ? b?n ch?t c?a
khong gian
gian n?, ch? khong ph?i la v?t ch?t va n?ng l??ng "n? ra" vao m?t khong gian c? đ?nh tr??c đo. Kho?ng x?p x? th?i đi?m 10
?36
giay trong giai đo?n gian n?, m?t s? chuy?n pha la nguyen nhan gay ra s? gian n? l?m phat c?a v? tr?, khi th? tich c?a v? tr? m? r?ng t?ng theo
ham m?
di?n ra trong kho?ng th?i gian r?t ng?n đ?n th?i đi?m gi?a 10
?33
va 10
?32
giay.
[15]
S? gian n? nay, do
Alan Guth
đ? xu?t, nguyen nhan la do co m?t "h?ng s? v? tr? h?c" gia tr? l?n va d??ng lam gian n? khong gian, nh?ng sau giai đo?n l?m phat h?ng s? nay l?i bi?n m?t.
[15]
[16]
Sau giai đo?n l?m phat, kich th??c v? tr? đa t?ng len g?p 10
30
so v?i kich th??c ban đ?u.
[17]
Khi giai đo?n l?m phat k?t thuc, v? tr? luc nay ch?a pha v?t ch?t
plasma quark?gluon
, c?ng nh? cac
h?t c? b?n
khac.
[18]
Ly thuy?t l?m phat khong nh?ng gi?i thich s? đ?ng nh?t va đ?ng h??ng c?a khong gian ma con ? nh?ng th?ng giang nh? trong nhi?t đ? c?a CMB.
[16]
Nhi?t đ? luc nay v?n r?t cao do v?y chuy?n đ?ng ng?u nhien c?a cac h?t la chuy?n đ?ng v?i v?n t?c
t??ng đ?i tinh
, va s? sinh cac c?p h?t?
ph?n h?t
lien t?c t?o ra va h?y cac c?p h?t nay trong cac va ch?m. ? m?t th?i đi?m ch?a đ??c bi?t chinh xac, cac nha v?t ly đ? xu?t t?n t?i m?t pha g?i la "ngu?n g?c phat sinh baryon" (baryongenesis) trong đo cac ph?n ?ng gi?a v?t ch?t va ph?n ch?t co s? vi ph?m đ?nh lu?t b?o toan s?
baryon
, d?n đ?n s? hinh thanh m?t l??ng d? th?a r?t nh? cac h?t
quark
va
lepton
so v?i l??ng ph?n quark va ph?n lepton? v?i t? l? kho?ng m?t h?t v?t ch?t d? ra tren 30 tri?u ph?n ?ng. K?t qu? nay d?n đ?n s? v??t tr?i v?
v?t ch?t
so v?i
ph?n v?t ch?t
trong v? tr? ngay nay.
[19]
V? tr? ti?p t?c gi?m nhi?t đ? va m?t đ?, hay
đ?ng n?ng
c?a cac h?t ti?p t?c gi?m (nh?ng s? gi?m nay la do khong th?i gian ti?p t?c gian n?). Hi?n t??ng pha v? đ?i x?ng ? giai đo?n chuy?n pha đ?a đ?n hinh thanh rieng r? cac
t??ng tac c? b?n
c?a v?t ly va nh?ng tham s? c?a cac
h?t s? c?p
ma chung co nh? ngay nay.
[20]
Sau kho?ng 10
?11
giay, ch? con it tinh ch?t c?a ti?n trinh v? n? mang tinh ??c đoan, do n?ng l??ng c?a cac h?t gi?m xu?ng gia tr? ma cac nha v?t ly h?t co th? đanh gia va đo đ??c trong cac thi nghi?m tren may gia t?c. đ?n 10
?6
giay, h?t quark va gluon k?t h?p l?i thanh
baryon
nh? proton va neutron. M?t l??ng d? th?a quark so v?i ph?n quark d?n đ?n hinh thanh l??ng baryon v??t tr?i so v?i ph?n baryon. Nhi?t đ? luc nay khong đ? cao đ? ph?n ?ng sinh c?p proton?ph?n proton x?y ra (va t??ng t? cho sinh c?p neutron?ph?n neutron), do v?y s? h?y kh?i l??ng ngay l?p t?c x?y ra đ? l?i đung 1 h?t trong 10
10
h?t proton va neutron, va khong h?t nao co ph?n h?t c?a chung. M?t qua trinh t??ng t? di?n ra kho?ng 1 giay cho c?p h?t electron va
positron
. Sau qua trinh h?y c?p h?t?ph?n h?t, v? tr? ch? con l?i cac proton, neutron va electron va nh?ng h?t nay khong con chuy?n đ?ng v?i v?n t?c t??ng đ?i tinh n?a va m?t đ? n?ng l??ng c?a V? tr? ch?a ch? y?u
photon
(v?i m?t l??ng nh? la đong gop c?a
neutrino
).
[21]
M?t vai phut sau s? gian n?, khi nhi?t đ? luc nay gi?m xu?ng 1 t? (10
9
; SI)
kelvin
va m?t đ? t??ng đ??ng v?i m?t đ? khong khi, luc nay h?t neutron k?t h?p v?i proton đ? hinh thanh len h?t nhan
deuteri
va
heli
trong qua trinh g?i la
ph?n ?ng t?ng h?p h?t nhan V? N? L?n
.
[22]
H?u h?t nh?ng proton khong tham gia ph?n ?ng k?t h?p tr? thanh proton t? do va chinh la h?t nhan c?a
nguyen t?
hiđro
. V? tr? ti?p t?c l?nh đi, m?t đ? n?ng l??ng va kh?i l??ng ngh? c?a v?t ch?t tr? len l?n at v? l?c h?p d?n so v?i b?c x? photon. Sau kho?ng 379.000 n?m, nhi?t đ? v? tr? luc nay kho?ng 3.000 K
[23]
electron va h?t nhan b?t đ?u k?t h?p l?i v?i nhau t?o nen nguyen t? (ch? y?u la hiđro); va b?c x? photon khong t??ng tac v?i electron t? do, no khong con b? c?n tr? b?i plasma va lan truy?n t? do trong khong gian. B?c x? tan d? nay chinh la
b?c x? phong vi song v? tr?
.
[24]
Trong th?i gian dai, nh?ng vung co m?t đ? v?t ch?t t?p trung h?i l?n h?n so v?i s? phan b? đ?ng đ?u c?a v?t ch?t s? d?n d?n t?o ?nh h??ng l?c hut h?p d?n len v?t ch?t ben c?nh, va k?t qu? hinh thanh nh?ng vung co m?t đ? t?p trung v?t ch?t l?n, hinh thanh len cac đam may khi,
sao
, thien ha, va nh?ng c?u truc l?n khac trong v? tr? quan sat đ??c ngay nay. Chi ti?t v? qua trinh nay ph? thu?c vao l??ng va ki?u v?t ch?t trong v? tr?. Co b?n lo?i v?t ch?t ma cac nha v?t ly đ?a ra la
v?t ch?t t?i l?nh
,
v?t ch?t t?i ?m
,
v?t ch?t t?i nong
, va
v?t ch?t baryon
. Nh?ng k?t qu? kh?o sat chinh xac nh?t (t?
WMAP
va tau Planck) cho th?y d? li?u phu h?p v?i gia tr? c?a
mo hinh Lambda-CDM
? đay mo hinh d?a tren v?t ch?t t?i l?nh (v?t ch?t t?i nong b? lo?i tr? b?i pha tai sinh ion
[25]
), va ??c l??ng chi?m kho?ng 23% (WMAP) va m?i nh?t 26,8% (Planck) c?a t?ng n?ng l??ng/v?t ch?t, trong khi v?t ch?t baryon chi?m 4.9%.
[26]
[27]
Trong "mo hinh m? r?ng" bao g?m v?t ch?t t?i nong trong d?ng c?a
neutrino
, thi n?u "m?t đ? baryon v?t ly" Ω
b
h
2
đ??c ??c l??ng b?ng 0,023 (gia tr? nay khac v?i gia tr? 'm?t đ? baryon' Ω
b
bi?u di?n theo t? l? m?t đ? t?ng v?t ch?t/n?ng l??ng, ma gia tr? WMAP đo đ??c 0,046), va t??ng ?ng m?t đ? v?t ch?t t?i l?nh Ω
c
h
2
vao kho?ng 0,11, thi m?t đ? neutrino t??ng ?ng Ω
v
h
2
??c l??ng nh? h?n 0,0062.
[26]
Nh?ng s? li?u quan sat đ?c l?p t? cac v? n?
sieu tan tinh lo?i Ia
va
CMB
cho th?y ngay nay V? tr? b? th?ng tr? b?i d?ng n?ng l??ng bi ?n g?i la
n?ng l??ng t?i
, va d??ng nh? chung th?m vao m?i vung khong th?i gian va nh? m?t d?ng ap su?t am, đ?y m?i th? ra xa. Quan sat m?i nh?t cho k?t qu? n?ng l??ng t?i chi?m 68,3%
[27]
t?ng m?t đ? n?ng l??ng trong v? tr? quan sat đ??c ngay nay. Khi v? tr? con s? khai, co th? no đa ch?a n?ng l??ng t?i, nh?ng do th? tich khong gian nh? h?n va m?i th? v?n đang ? g?n nhau, luc nay l?c h?p d?n m?nh h?n va hut v?t ch?t v? nhau, va d?n d?n lam ch?m l?i s? gian n? c?a khong th?i gian. Nh?ng sau hang t? n?m gian n?, n?ng l??ng t?i l?i v??t tr?i l?c h?p d?n va nh? mieu t? b?i
đ?nh lu?t Hubble
no đang lam s? gian n? c?a khong th?i gian t?ng t?c. Trong
mo hinh v? tr? h?c Lambda-CDM
, n?ng l??ng t?i th? hi?n ? d?ng đ?n gi?n nh?t thong qua
h?ng s? v? tr? h?c
Λ xu?t hi?n trong
ph??ng trinh tr??ng Einstein
c?a
thuy?t t??ng đ?i r?ng
, nh?ng b?n ch?t va c? ch? ho?t đ?ng c?a h?ng s? nay v?n con la cau h?i l?n, va noi chung, chi ti?t c?a ph??ng trinh tr?ng thai v? tr? h?c va m?i lien h? v?i
Mo hinh Chu?n
c?a v?t ly h?t v?n con đang đ??c kh?o sat tren l?nh v?c quan sat th?c nghi?m va ly thuy?t.
[28]
T?t c? qua trinh ti?n hoa c?a v? tr? sau
k? nguyen l?m phat
đ??c mo hinh hoa va mieu t? b?ng toan h?c kha ph?c t?p trong mo hinh ΛCDM c?a v? tr? h?c, d?a tren hai khuon kh? ly thuy?t đo la
c? h?c l??ng t?
va thuy?t t??ng đ?i t?ng quat c?a Albert Einstein. Nh? chu y ? tren, ch?a co mo hinh ly thuy?t nao mieu t? đ??c đ?c đi?m v? tr? tr??c đo 10
?15
giay khi hinh thanh. Cac nha v?t ly c?n ly thuy?t
h?p d?n l??ng t?
th?ng nh?t hai khuon kh? ly thuy?t hi?n đ?i đ? co th? v??t qua tr? ng?i nay. Hi?u đ??c giai đo?n s?m nh?t trong l?ch s? v? tr? hi?n t?i la m?t trong nh?ng v?n đ? l?n nh?t ch?a gi?i quy?t đ??c c?a v?t ly h?c.
[29]
Ly thuy?t V? N? L?n co hai tien đ? c? s?: tinh ph? quat c?a cac
đ?nh lu?t v?t ly
va
nguyen ly v? tr? h?c
. Nguyen ly v? tr? h?c phat bi?u r?ng tren c?p v? mo V? tr? la
đ?ng nh?t
va
đ?ng h??ng
.
[30]
Nh?ng y t??ng nay ban đ?u ch? la gi? thuy?t, nh?ng ngay nay cac nha v?t ly đang co n? l?c nh?m ki?m nghi?m hai tien đ? nay. Vi d?, h? ki?m tra gi? thuy?t v? tinh ph? quat c?a v? tr? b?ng cach nghien c?u xem
h?ng s? c?u truc tinh t?
co thay đ?i theo
tu?i c?a v? tr?
v?i đ? chinh xac 10
?5
ho?c t? s? kh?i l??ng proton tren electron co thay đ?i ? nh?ng n?i khac trong v? tr? hay khong.
[31]
H?n n?a,
thuy?t t??ng đ?i t?ng quat
đa tr?i qua nh?ng thi nghi?m ki?m tra r?t ch?t ch? trong ph?m vi
H? M?t Tr?i
c?ng nh? ? cac
sao xung
hay
l? đen
.
[ct 2]
N?u c?u truc l?n c?a V? tr? hi?n len đ?ng h??ng khi quan sat t? Trai đ?t, nguyen ly v? tr? h?c co phien b?n đ?n gi?n h?n đo la
nguyen ly Copernicus
, phat bi?u r?ng khong co đi?m va h??ng ?u tien đ?c bi?t nao. Tinh đ?ng nh?t co ngh?a la v?t ch?t va n?ng l??ng phan b? h?u nh? đ?ng đ?u tren kho?ng cach l?n trong v? tr?. đ?i v?i tinh đ?ng h??ng va đ?ng nh?t, nguyen ly v? tr? h?c đa đ??c xac nh?n v?i đ? chinh xac c? 10
?6
đ?i v?i th?ng giang nhi?t đ? trong quan sat CMB.
[23]
[32]
[ct 3]
Thuy?t t??ng đ?i r?ng
mieu t? khong th?i gian b?ng
tenx? metric
, cho phep xac đ?nh kho?ng cach, th?i gian gi?a hai đi?m trong khong th?i gian. Nh?ng đi?m nay, t??ng ?ng la cac
ngoi sao
,
thien ha
ho?c nh?ng
thien th?
khac, đ??c g?n b?i m?t t?a đ? trong h? t?a đ? khong th?i gian. Nguyen ly
v? tr? h?c
cho k?t qu? la metric s? đ?ng nh?t va đ?ng h??ng tren thang v? mo, va metric nay đ??c mieu t? duy nh?t b?ng metric Friedmann?Lemaitre?Robertson?Walker (metric FLRW). Trong metric ch?a m?t h? s? t? l? (scale factor) a(t) mieu t? s? bi?n đ?i kich th??c khong gian theo th?i gian. S? bi?n đ?i nay cho phep cac nha v?t ly l?a ch?n m?t h? t?a đ? phu h?p g?i la t?a đ? đ?ng chuy?n đ?ng. Trong h? t?a đ? nay, cac tr?c t?a đ? khong gian gian n? cung v?i
V? tr?
, ma m?i thien th? nh? đang chuy?n đ?ng do s? gian n? c?a khong gian nh?ng v?n co gia tr? c? đ?nh theo cac tr?c
t?a đ?
. Nh? v?y khong gian v? tr? co tinh đ?ng l?c, no gian n? hay co l?i (ch? khong ph?i cac thien ha đang lui ra xa trong m?t khong gian b?t bi?n.) Trong khi
kho?ng cach
bi?u di?n trong h? t?a đ?
đ?ng chuy?n đ?ng
la khong đ?i gi?a hai thien ha, thi kho?ng cach
v?t ly
th?c t? gi?a chung l?i gian n? t?ng len t? l? v?i h? s? a(t) trong V? tr?.
[33]
V? N? L?n khong ph?i la hi?n t??ng n? v?t ch?t b?n ra xa va l?p đ?y khong gian tr?ng r?ng co t? tr??c. Thay vi v?y,
khong gian t? no gian n?
? kh?p n?i theo th?i gian va kho?ng cach v?t ly th?c t?ng len gi?a hai đi?m đ?ng chuy?n đ?ng. B?i vi metric FLRW d?a tren s? phan b? đ?ng đ?u c?a v?t ch?t va n?ng l??ng, no ch? ap d?ng cho
V? tr?
tren kho?ng cach v? mo (tren 100
Mpc
)
[34]
?s? t?p trung c?c b? c?a v?t ch?t nh? h? hanh tinh, thien ha th?m chi nhom thien ha lien k?t b?i tr??ng h?p d?n khong b? ?nh h??ng b?i s? gian n? tren kho?ng cach l?n c?a khong gian. Cac
thien ha
g?n ti?n v? nhau ho?c lui ra xa ch? y?u la do t??ng tac h?p d?n gi?a chung, va h?u nh? khong b? ?nh h??ng b?i
h?ng s? v? tr?
h?c.
[34]
M?t đ?c đi?m quan tr?ng c?a khong th?i gian V? N? L?n đo la s? co m?t c?a
chan tr?i
. Do V? tr? ch? co tu?i h?u h?n, va anh sang co t?c đ? h?u h?n, co nh?ng s? ki?n trong qua kh? ma anh sang khong đ? th?i gian đ? đ?n đ??c chung ta. đi?u nay đ?t ra gi?i h?n ho?c co m?t
chan tr?i qua kh?
v? nh?ng thien th? ? xa nh?t ma co th? quan sat đ??c. Ng??c l?i, b?i vi khong gian đang gian n?, cac v?t th? cang ? xa thi lui cang xa h?n, va anh sang phat ra t?
hanh tinh
chung ta co th? khong bao gi? "đ?n đ??c" nh?ng v?t th? ? r?t xa nay. đay la đ?nh ngh?a cho
chan tr?i t??ng lai
, no đ?t ra gi?i h?n cho nh?ng s? ki?n trong t??ng lai ma chung ta co th? ?nh h??ng đ?n đ??c. ?nh h??ng c? th? c?a t?ng lo?i chan tr?i ph? thu?c chi ti?t vao metric FLRW mieu t? V? tr? c?a chung ta. S? hi?u bi?t c?a chung ta v? V? tr? quay ng??c l?i th?i gian s? khai
g?i ra
co m?t chan tr?i qua kh?, m?c du trong thien v?n kh? n?ng quan sat c?a chung ta con b? gi?i h?n b?i đ? m? đ?c do v?t ch?t qua đ?m đ?c luc V? tr? con tr?. Vi v?y chung ta khong th? nhin xa h?n v? qua kh?, c?ng nh? chan tr?i nay lui ra xa trong khong gian. N?u s? gian n? c?a khong gian V? tr? ti?p t?c
gia t?c
, s? co m?t chan tr?i t??ng lai.
[35]
Fred Hoyle
la ng??i đ?u tien s? d?ng thu?t ng?
Big Bang
n?m 1949 tren m?t ch??ng trinh radio c?a BBC. Hoyle la ng??i ?ng h? "Thuy?t tr?ng thai d?ng" c?a v? tr?, va ong đ?a ra thu?t ng? nay đ? vi von khoi hai mo hinh ly thuy?t c?a nh?ng ng??i khac v? v? tr? gian n?. Hoyle phe phan m?nh m? c?ng nh? bac b? ly thuy?t nay va noi r?ng thu?t ng? Big Bang kh?c h?a s? khac bi?t l?n gi?a hai mo hinh.
[36]
[37]
[38]
Mo hinh V? N? L?n phat tri?n t? nh?ng quan sat v? c?u truc c?a V? tr? va t? ph??ng di?n ly thuy?t. N?m 1912
Vesto Slipher
đo
d?ch chuy?n Doppler
c?a "tinh van xo?n ?c" (th?i đo ng??i ta ch?a bi?t tinh van xo?n ?c la cac thien ha), va ong s?m phat hi?n ra đa s? cac tinh van nay đang lui ra xa Trai đ?t. Nh?ng ong khong nh?n ra y ngh?a v? tr? c?a phat hi?n nay, b?i vi trong th?i gian nay co tranh cai l?n xung quanh nh?ng tinh van nay co hay khong la nh?ng "hon đ?o v? tr?" ben ngoai
Ngan Ha
.
[39]
[40]
Cu?i n?m 1915, Albert Einsein hoan thi?n thuy?t t??ng đ?i r?ng, va n?m 1917 ong ap d?ng ly thuy?t c?a minh cho toan th? v? tr?. Tuy nhien cac ph??ng trinh c?a ong tien đoan v? tr? co th? co l?i b?i tr??ng h?p d?n hut v?t ch?t v? nhau. đ? cho v? tr? t?nh t?i nh? m?i ng??i đ??ng th?i c?ng nh? ong t?ng ngh?, ong đa đ?a them
h?ng s? v? tr? h?c
-co y ngh?a nh? m?t l?c đ?y nh?m can b?ng v?i l?c h?p d?n-vao cac ph??ng trinh c?a minh.
[41]
N?m 1922, Alexander Friedmann,
nha toan h?c
va v? tr? h?c ng??i Nga đa suy lu?n ra ph??ng trinh Friedmann t?
ph??ng trinh tr??ng Einstein
, va phat hi?n ra v? tr? đang gian n? ma khong c?n m?t h?ng s? v? tr? h?c nh? Einstein đa neu ra.
[42]
N?m 1924 nh?ng đo l??ng c?a nha thien v?n h?c ng??i M?
Edwin Hubble
đ?i v?i kho?ng cach đ?n nh?ng tinh van ma ong co th? quan sat ? th?i đo ch? ra r?ng, qu? th?c nh?ng tinh van xo?n ?c nay la cac
thien ha
. C?ng trong n?m 1924
Carl Wilhelm Wirtz
, va n?m 1925
Knut Lundmark
, hai ng??i đa nh?n ra cac tinh van ? xa h?n thi lui ra xa nhanh h?n so v?i cac tinh van ? g?n.
[41]
Georges Lemaitre va Einstein sau khi thuy?t trinh v? ngu?n g?c v? tr?, đay la m?t ly thuy?t khoa h?c v? cach v? tr? b?t đ?u, ma đa ti?p t?c t?o ra cac ngoi sao va cac thien ha ngay nay. Lemaitre qua đ?i vao ngay 20 thang 6 n?m 1966, ngay sau khi bi?t đ??c phat hi?n b?c x? n?n vi song v? tr?.
đi?u nay cung c?p them b?ng ch?ng cho ly thuy?t c?a ong v? s? ra đ?i c?a v? tr?. Cong vi?c c?a Lemaitre đa đ??c cong nh?n r?ng rai tren toan th? gi?i, va co ?nh h??ng to l?n cho đ?n ngay nay. N?m 1931 Lemaitre ti?p t?c nghien c?u tr??c đo va đ? xu?t v? manh m?i cho s? gian n? c?a V? tr?, n?u chung ta đi ng??c l?i th?i gian, vao th?i đi?m cang xa trong qua kh? thi v? tr? cang nh? h?n, cho đ?n m?t th?i đi?m h?u h?n ? qua kh?, m?i kh?i l??ng va n?ng l??ng c?a V? tr? t?p trung l?i t?i m?t đi?m, g?i la "nguyen t? nguyen th?y", n?i b?t đ?u hinh thanh len c?u truc khong th?i gian.
[43]
Ong la ng??i đ?u tien đ? xu?t ly thuy?t v? gian n? v? tr?, ma ng??i ta th??ng hay gan nh?m cho Edwin Hubble
B?t đ?u t? n?m 1924, Hubble n? l?c phat tri?n ph??ng phap đo kho?ng cach đ?n nh?ng thien ha xa, d?a tren s? bi?n đ?i đ? sang c?a cac
sao Cepheid
?m?t "ng?n n?n" chu?n đ? đo kho?ng cach đ?n cac thien ha cho cac nha thien v?n?b?ng s? d?ng kinh thien v?n m?i l?p đ?t Hooker đ??ng kinh 2.500 mm t?i
đai quan sat nui Wilson
. Nh? kinh m?i ma ong đa co th? ??c tinh đ??c kho?ng cach đ?n nh?ng thien ha co đ?
d?ch chuy?n đ?
đa đ??c đo tr??c đo b?i Slipher. N?m 1929 Hubble phat hi?n ra t??ng quan gi?a kho?ng cach va v?n t?c lui xa c?a thien ha?ma ngay nay g?i la
đ?nh lu?t Hubble
.
[5]
[44]
Lemaitre c?ng đa t?ng đoan ra đ?nh lu?t nay d?a tren nguyen ly v? tr? h?c va ph??ng trinh Friedmann.
[28]
Sau t?t c? nh?ng kham pha tren, Einstein đa t? b? h?ng s? v? tr? h?c va g?i đay la sai l?m l?n nh?t c?a ong. Vi ong nh?n ra la đa d?a tren ni?m tin co t? lau v? v? tr? t?nh t?i, ma th?c t? mo hinh nay ch?a h? đ??c ki?m ch?ng do tr??c đay ch? la ni?m tin t? cac nha tri?t h?c c?ng nh? c?ng đ?ng khoa h?c.
[41]
Trong cac th?p nien 1920 va 1930 đa s? cac nha v? tr? h?c ?ng h? cho mo hinh "Tr?ng thai d?ng", m?t V? tr? t?nh t?i va v?nh h?ng. M?t s? ng??i con cho r?ng khai ni?m v? s? kh?i đ?u c?a th?i gian t? V? N? L?n la mang vai tro c?a ton giao vao trong v?t ly; nh?ng ch?ng đ?i nay sau nay con đ??c nh?ng ng??i ?ng h? thuy?t Tr?ng thai d?ng l?p l?i.
[45]
S? nh?n th?c c?a h? con đ??c c?ng c? b?i vi nha sang l?p thuy?t Big Bang, Monsignor Georges Lemaitre, la m?t th?y tu Cong giao La Ma.
[46]
Arthur Eddington
?ng h? quan đi?m c?a
Aristotle
khi cho r?ng v? tr? khong co s? kh?i đ?u c?a th?i gian, hay v?t ch?t la t?n t?i v?nh h?ng. S? kh?i đ?u th?i gian la đi?u "khong th? ch?p nh?n" đ?i v?i ong.
[47]
[48]
Tuy th?, Lemaitre đa vi?t
N?u th? gi?i b?t đ?u t? m?t đi?m
l??ng t?
, nh?ng khai ni?m khong gian va th?i gian s? khong co b?t c? m?t y ngh?a gi t?i th?i đi?m kh?i đ?u; no ch? b?t đ?u co m?t y ngh?a nh?n th?c đ??c khi l??ng t? ban đ?u đa phan chia thanh đ? m?t s? l??ng t?. N?u đ? xu?t nay la đung, s? kh?i nguyen c?a th? gi?i co th? con h?i s?m h?n s? kh?i đ?u c?a khong gian va th?i gian.
[49]
? cau tren y c?a Lemaitre v? s? phan chia l??ng t? theo cach hi?u ngay nay chinh la ti?n trinh c?a V? N? L?n t? m?t nguyen t? nguyen th?y. (đi?m l??ng t?)
Trong th?p nien 1930 nh?ng y t??ng khac c?ng đa đ??c đ? xu?t nh? nh?ng mo hinh v? tr? h?c khong tieu chu?n nh?m gi?i thich cac k?t qu? quan sat c?a Hubble, bao g?m "mo hinh Milne";
[50]
"V? tr? dao đ?ng", m?t v? tr? n? ra r?i co l?i tr? v? đi?m ki d? ban đ?u (do Friedmann đ? xu?t đ?u tien, v?i Albert Einstein va
Richard Tolman
la nh?ng ng??i ?ng h?);
[51]
va gi? thi?t v? "s? m?i" anh sang c?a
Fritz Zwicky
.
[52]
Sau
chi?n tranh th? gi?i l?n th? II
, hai mo hinh n?i b?t con đ?ng v?ng. M?t la mo hinh "Tr?ng thai d?ng" c?a Fred Hoyle, v?i đ? xu?t kh? n?ng v?t ch?t đ??c sinh ra khi v? tr? gian n?. Trong mo hinh nay v? tr? g?n nh? nhau t?i m?i đi?m trong th?i gian.
[53]
Mo hinh kia la mo hinh V? N? L?n do Lemaitre kh?i x??ng, va
George Gamow
la ng??i ?ng h? va phat tri?n ly thuy?t v?i khai ni?m t?ng h?p h?t nhan V? N? L?n (BBN), m?t khai ni?m ong neu ra khi nghien c?u qua trinh va ngu?n g?c sinh ra cac nguyen t? nh? nh?t.
[54]
Nh?ng ng??i khac nh?
Ralph Alpher
va
Robert Herman
c?ng ?ng h? ly thuy?t va tien đoan s? t?n t?i c?a b?c x? n?n vi song (CMB).
[55]
Va k? qu?c la chinh Hoyle đa neu ra ten g?i Big Bang cho ly thuy?t c?a Lemaitre trong ch??ng trinh radio c?a BBC vao thang 3 n?m 1949.
[56]
[ct 4]
Trong m?t th?i gian, s? l??ng ng??i ?ng h? cho hai ly thuy?t la g?n b?ng nhau. Cu?i cung, nh?ng quan sat thien v?n, ch? y?u t? cac ngu?n vo tuy?n, b?t đ?u ?ng h? V? N? L?n va đanh b?i Thuy?t tr?ng thai d?ng. S? phat hi?n va xac nh?n tinh ch?t c?a b?c x? n?n vi song v? tr? vao n?m 1964
[58]
mang l?i th?ng l?i cho V? N? L?n va ly thuy?t tr? thanh mo hinh phu h?p nh?t cho ngu?n g?c va s? ti?n hoa c?a V? tr?. Nh?ng nghien c?u hi?n nay trong v? tr? h?c bao g?m s? hinh thanh sao va thien ha sau V? N? L?n, quan sat va đo l??ng chinh xac h?n b?c x? phong vi song c?ng nh? t?c đ? gian n? c?a v? tr?, ki?m nghi?m c? s? c?a Nguyen ly v? tr? h?c. V? ph??ng di?n ly thuy?t đo la tim hi?u đi?m ki d? t?i V? N? L?n c?ng nh? v? m?t ly thuy?t h?p d?n l??ng t? va t??ng lai t?i h?u c?a v? tr?.
Gi?a th?p nien 1990, khi cac nha thien v?n quan sat nh?ng
c?m sao c?u
h? th?y d??ng nh? co gi đo mau thu?n v?i ly thuy?t V? N? L?n. Cac mo ph?ng may tinh ma cho k?t qu? kh?p v?i th?c nghi?m v? phan lo?i sao trong c?m sao c?u g?i ra r?ng tu?i c?a chung vao kho?ng 15 t? n?m, l?n h?n t??i c?a V? tr? la 13.8 t? n?m. V?n đ? nay ngay sau đo đ??c gi?i quy?t khi vao cu?i th?p nien 1990 nh?ng mo ph?ng sieu may tinh m?i v? hi?u ?ng m?t kh?i l??ng trong
gio sao
cho k?t qu? tu?i c?a c?m sao c?u gi?m đi.
[59]
V?n con nh?ng cau h?i lien quan đ?n tu?i c?a cac c?m sao c?u đ??c đo chinh xac đ?n m?c nao, nh?ng ro rang r?ng quan sat v? tu?i c?m sao c?u khong th? cho gia tr? mau thu?n v?i mo hinh V? N? L?n.
Nh?ng ti?n b? quan tr?ng trong v? tr? h?c V? N? L?n đa di?n ra t? cu?i th?p nien 1990 nh? s? phat tri?n c?a
cong ngh?
c?ng nh? hi?u qu? trong x? ly d? li?u t? nh?ng d? an kh?o sat nh? COBE,
[60]
kinh thien v?n khong gian Hubble
, WMAP.
[61]
va
tau Planck
[62]
Cac nha v? tr? h?c hi?n nay đa co nh?ng d? li?u chinh xac v? cac tham s? c?a mo hinh V? N? L?n, va b?t ng? đa phat hi?n ra s? gian n? đang t?ng t?c c?a khong gian v? tr?.
Nh?ng ch?ng c? quan sat s?m va tr?c ti?p nh?t đo la
s? gian n? khong gian
do
Hubble
phat hi?n trong d? li?u
d?ch chuy?n đ?
cac thien ha, nh?ng đo l??ng chi ti?t v?
b?c x? phong vi song v? tr?
, s? co m?t c?a cac nguyen t? nh? nguyen th?y r?o ra b?i
t?ng h?p h?t nhan V? N? L?n
, s? hinh thanh
c?u truc l?n c?a v? tr?
[63]
va
s? hinh thanh va ti?n hoa c?a thien ha
[64]
đ??c tien đoan b?i ?nh h??ng c?a l?c h?p d?n trong mo hinh chu?n v? tr? h?c. Nh?ng b?ng ch?ng quan sat nay đoi khi đ??c g?i la
"b?n tr? c?t c?a ly thuy?t V? N? L?n"
.
[65]
Mo hinh hi?n đ?i chinh xac v? V? N? L?n loi cu?n t? nhi?u hi?n t??ng v?t ly ki l? ma ch?a t?ng đ??c quan sat trong phong thi nghi?m tren Trai đ?t hay đ??c mo t? b?i
Mo hinh chu?n
c?a
v?t ly h?t
. Trong s? nh?ng đ?c đi?m nay,
v?t ch?t t?i
hi?n đang la l?nh v?c nghien c?u kh?o sat n?ng đ?ng trong cac phong thi nghi?m.
[66]
Nh?ng v?n đ? khac nh? v?n đ? tich t? v?t ch?t t?i ? qu?ng thien ha (cuspy halo problem) hay v?n đ? thien ha lun lien h? v?i v?t ch?t t?i l?nh.
N?ng l??ng t?i
c?ng la ch? đ? đ??c nhi?u nha khoa h?c quan tam, nh?ng ng??i ta v?n ch?a bi?t li?u co th? phat hi?n đ??c tr?c ti?p n?ng l??ng t?i hay khong.
[67]
Giai đo?n l?m phat v? tr? va ngu?n g?c phat sinh
baryon
v?n con nhi?u đ?c đi?m ph?ng đoan va gi? thuy?t trong mo hinh V? N? L?n.
[ct 5]
Nh?ng nghien c?u nh?m gi?i thich đ?nh l??ng cho nh?ng hi?n t??ng nay v?n đang đ??c cac nha v?t ly tim ki?m. Chung c?ng n?m trong danh sach nh?ng v?n đ? ch?a gi?i đ??c c?a v?t ly h?c.
đ?nh lu?t Hubble va s? gian n? c?a khong gian
[
s?a
|
s?a ma ngu?n
]
Khi quan sat cac
thien ha
va
quasar
t? xa cac nha thien v?n nh?n th?y nh?ng thien th? nay co ph? b? d?ch chuy?n đ??song đi?n t? phat ra t? chung b? d?ch chuy?n b??c song. đ? nh?n ra đi?u nay cac nha thien v?n thu l?y ph? c?a v?t th? va so sanh nh?ng d?i ph? v?ch phat x? ho?c h?p th? t??ng ?ng v?i ph?
nguyen t?
c?a nguyen t? hoa h?c khi cho anh sang truy?n qua. S? d?ch chuy?n đ? nay co tinh đ?ng nh?t va đ?ng h??ng, phan b? đ?u đ?n theo nh?ng thien th? quan sat trong m?i h??ng. N?u d?ch chuy?n đ? đ??c coi nh? la m?t ki?u
d?ch chuy?n Doppler
, chung ta s? tinh đ??c v?n t?c lui ra xa c?a thien th?, va do v?y co th? ??c l??ng đ??c kho?ng cach đ?n chung thong qua cac chu?n kho?ng cach s?n co. Khi cac nha khoa h?c v? đ? th? t??ng quan gi?a v?n t?c lui xa va kho?ng cach đ?n cac thien ha h? nh?n th?y co m?t quan h? tuy?n tinh hay chinh la
đ?nh lu?t Hubble
:
[5]
- v
=
H
0
D
,
trong đo
Co hai cach gi?i thich cho đ?nh lu?t Hubble. M?t la chung ta đang ? tam c?a m?t v? n? đ?y cac thien ha ra xa? ma d??ng nh? khong phu h?p v?i nguyen ly Copernicus?ho?c V? tr? v?i khong gian đang gian n? đ?u ? m?i n?i. Cach gi?i thich th? hai đ??c nha v?t ly Alexander Friedmann tim ra l?n đ?u tien nh? nghien c?u cac h? qu? c?a thuy?t t??ng đ?i r?ng n?m 1922
[42]
va b?i Georges Lemaitre n?m 1927,
[68]
tr??c cac k?t qu? quan sat, phan tich c?a Hubble n?m 1929 tren ph??ng di?n th?c nghi?m. Hi?n t??ng khong gian gian n? v?n la hon đa t?ng c?a ly thuy?t V? N? L?n, do cac nha khoa h?c Friedmann, Lemaitre, Robertson, va Walker phat tri?n va nghien c?u cac tinh ch?t c?a metric gian n?.
Mo hinh đoi h?i ph??ng trinh
v
=
HD
th?a man m?i luc, v?i
D
la
kho?ng cach đ?ng chuy?n đ?ng
,
v
la v?n t?c lui xa, th?m chi
v
,
H
, va
D
co th? co gia tr? bi?n đ?i khi v? tr? gian n? (do đo chung ta vi?t
H
0
nh?m ky hi?u "h?ng s?" Hubble do chung ta quan sat ngay nay). đ?i v?i kho?ng cach nh? h?n kich th??c c?a
V? tr? quan sat đ??c
, d?ch chuy?n đ? Hubble co th? coi nh? d?ch chuy?n Doppler t??ng ?ng v?i v?n t?c lui xa
v
. Tuy nhien, hi?n t??ng d?ch chuy?n đ? co b?n ch?t khac v?i cach gi?i thich c? đi?n c?a hi?u ?ng Doppler, ma la ? k?t qu? c?a s? gian n? khong gian v? tr? gi?a th?i gian anh sang phat ra t? thien th? xa xoi va th?i gian no đ?n đ??c thi?t b? quan sat.
[69]
Metric gian n? c?a khong gian la h? qu? tr?c ti?p t? b?ng ch?ng th?c nghi?m v? nguyen ly v? tr? h?c va c? th? h?n nguyen ly Copernicus, ma cung v?i đ?nh lu?t Hubble thi khong co m?t cach gi?i thich nao khac cho s? gian n? nay. Gia tr? d?ch chuy?n đ? c?a cac thien th? cho th?y s? đ?ng nh?t va đ?ng h??ng g?n hoan h?o c?a khong gian v? tr?,
[5]
va la b?ng ch?ng th?c nghi?m ?ng h? cho nguyen ly v? tr? h?c r?ng khi nhin theo m?i h??ng V? tr? gi?ng nh? nhau, nguyen ly nay con đ??c ?ng h? b?i cac b?ng ch?ng khac. N?u s? d?ch chuy?n đ? la k?t qu? c?a m?t v? n? t?a ra t? tam nao đo thi chung s? khong gi?ng nhau khi quan sat ? nh?ng h??ng khac nhau.
[70]
K?t qu? kh?o sat v? b?c x? phong vi song v? tr? tren đ?ng l?c c?a cac h? thien th? la m?t b?ng ch?ng thuy?t ph?c khac cho nguyen ly Copernicus, r?ng tren c?p v? mo c?a v? tr?, Trai đ?t khong ph?i la trung tam c?a v? tr?.
[71]
Cac nha khoa h?c đa ch?ng minh b?c x? phat ra t? V? N? L?n ph?i ?m h?n t?i nh?ng th?i đi?m s?m h?n trong l?ch s? v? tr?. S? l?nh đi đ?ng đ?u c?a CMB tren hang t? n?m ch? co th? gi?i thich đ??c n?u V? tr? tr?i qua s? gian n? khong gian, va ngo?i tr? kh? n?ng chung ta ? m?t trung tam đ?c bi?t nao đo c?a v? n?.
[17]
B?c x? phong vi song v? tr?
[
s?a
|
s?a ma ngu?n
]
N?m 1964, hai nha vo tuy?n h?c
Arno Penzias
va
Robert Wilson
tinh c? phat hi?n ra b?c x? phong vi song v? tr? CMB, m?t tin hi?u thu?c b??c song
vi ba
đ?n t? m?i h??ng trong khong gian.
[58]
Vi?c phat hi?n nay mang l?i ch?ng c? th?c nghi?m quan tr?ng xac nh?n nh?ng tien đoan t?ng quat v?: b?c x? đ??c đo v?i tinh ch?t phu h?p hoan h?o v?i ph? b?c x?
v?t đen
trong m?i h??ng; ph? nay c?ng b? d?ch chuy?n đ? b?i s? gian n? c?a khong gian v? tr?, v?i gia tr? nhi?t đ? ngay nay đo đ??c x?p x? 2,725 K. S? đ?ng đ?u tinh t? nay la k?t qu? ?ng h? cho mo hinh V? N? L?n, va Penzias va Wilson nh?n
gi?i Nobel V?t ly
n?m 1978 cho kham pha c?a h?.
Khai ni?m
b? m?t tan x? cu?i cung
t??ng ?ng v?i s? phat x? c?a CMB ngay sau giai đo?n
tai k?t h?p
, k? nguyen ma cac nguyen t? hiđro trung hoa tr? len ?n đ?nh. Tr??c k? nguyen nay, v? tr? ch?a đ?y bi?n plasma h?n h?p đ?c nong photon-baryon va photon b? tan x? qua l?i b?i cac h?t đi?n tich t? do. Gia tr? đ?nh t??ng ?ng v?i kho?ng th?i gian
372
±
14
nghin n?m,
[25]
sau th?i gian nay v?t ch?t tr? len trong su?t h?n do chung k?t h?p thanh nguyen t? trung hoa va photon co th? t? do di chuy?n quang đ??ng dai ma khong b? tan x? va cu?i cung chung đ?n đ??c cac thi?t b? kh?o sat c?a chung ta ngay nay.
[63]
N?m 1989
NASA
phong tau "Cosmic Background Explorer satellite" (COBE). Nhi?m v? c?a no la tim b?ng ch?ng th?c nghi?m cho cac đ?c đi?m c?a CMB, va no đa đo đ??c b?c x? tan d? đ?ng đ?u theo m?i h??ng v?i nhi?t đ? 2,726 K (nh?ng kh?o sat g?n đay mang l?i k?t qu? chinh xac h?n la 2,725 K) va l?n đ?u tien con tau đa phat hi?n ra s? th?ng giang nh? (phi đ?ng h??ng) trong CMB, v?i đ? chinh xac 1 tren 10
5
.
[60]
John C. Mather
va
George Smoot
đa nh?n gi?i Nobel V?t ly n?m 2006 cho vai tro la nh?ng ng??i lanh đ?o d? an COBE. Trong nh?ng th?p k? ti?p sau, tinh phi đ?ng h??ng trong CMB đa đ??c quan sat tren cac thi nghi?m ? m?t đ?t c?ng nh? b?ng bong tham khong. Trong thi nghi?m n?m 2000?2001, d? an th?c nghi?m BOOMERanG đa tim th?y
hinh d?ng c?a V? tr?
h?u nh? la khong gian ph?ng d?a tren k?t qu? đo đ? phan gi?i goc đi?n hinh (
đ??ng kinh goc
tren b?u tr?i) v? tinh phi đ?ng h??ng.
[75]
[76]
đ?u n?m 2003, cac nha khoa h?c NASA cong b? k?t qu? kh?o sat đ?u tien t? tau WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe), mang l?i d? li?u th?c nghi?m chinh xac h?n tr??c v? cac tham s? trong mo hinh chu?n c?a V? tr? h?c. K?t qu? c?ng bac b? nhi?u tham s? khac nhau t??ng ?ng v?i m?t vai mo hinh l?m phat c? th?, nh?ng noi chung đ? phu h?p v?i nh?ng đ?c đi?m khai quat c?a mo hinh l?m phat.
[61]
Tau Planck phong len t? thang 5 n?m 2009. Thang 3 n?m 2013 cac nha khoa h?c ESA cho cong b? d? li?u t? Planck v?i đ? chinh xac cao h?n WMAP va cho th?y V? tr? h?u nh? đ?ng nh?t va đ?ng h??ng tren đ? phan gi?i goc nh?. đ?i v?i đ? phan gi?i goc l?n h?n, h? phat hi?n th?y co s? phi đ?ng h??ng nh? tren 2 c?c c?a b?u tr?i va đang n? l?c gi?i thich k?t qu? nay tren ly thuy?t. Nhi?u kh?o sat tren m?t đ?t va b?ng bong tham khong khac c?ng đang đ??c th?c hi?n tren kh?p th? gi?i.
S? hinh thanh cac nguyen t? c? b?n
[
s?a
|
s?a ma ngu?n
]
Ly thuy?t V? N? L?n co th? tinh đ??c s? l??ng t?p trung c?a cac nguyen t?
heli
-4, heli-3,
deuteri
, va
lithi
-7 trong V? tr? theo t? s? v?i l??ng hiđro thong th??ng.
[22]
T? l? co m?t c?a t?ng nguyen t? ph? thu?c vao m?t tham s? đo la t? s?
photon
tren
baryon
. Gia tr? nay co th? tinh đ?c l?p t? chi ti?t th?ng giang trong c?u truc CMB. K?t qu? ly thuy?t cho cac t? s? (theo kh?i l??ng) la kho?ng 0,25 cho
4
He/H, kho?ng 10
?3
đ?i v?i
2
H/H, kho?ng 10
?4
đ?i v?i
3
He/H va kho?ng 10
?9
đ?i v?i
7
Li/H..
[22]
T?t c? cac gia tr? ly thuy?t v? t? s? photon-baryon cho cac nguyen t? đ?u phu h?p tho v?i k?t qu? th?c nghi?m. T? s? nay phu h?p tuy?t v?i v?i phep đo cho deuteri, g?n v?i c?a
4
He, va l?ch 2 gia tr? th?p phan cho
7
Li; hai tr??ng h?p cu?i la do đ? sai s? h? th?ng trong phep đo. Tren t?t c?, s? nh?t quan noi chung v? s? l??ng cac nguyen t? nguyen th?y tien đoan b?i mo hinh V? N? L?n v?i gia tr? th?c nghi?m la manh m?i thuy?t ph?c cho ly thuy?t nay, do no la ly thuy?t duy nh?t cho t?i nay co kh? n?ng gi?i thich cho t? l? co m?t c?a cac nguyen t? nh? t? th?i đi?m s? khai. Va cac nha ly thuy?t ch? ra khong th? đi?u ch?nh cac tham s? cho V? N? L?n nh?m t?o ra l??ng heli nhi?u hay it h?n 20?30%.
[77]
Qu? th?c khong th? co m?t ly do thich đang nao ngoai mo hinh V? N? L?n, vi d?, luc V? tr? con s? khai (tr??c khi cac ngoi sao hinh thanh, nh? gi? s? cac nguyen t? nh? đ??c sinh ra b?i cac ph?n ?ng t?ng h?p h?t nhan trong long ngoi sao) ma co nhi?u heli h?n deuteri ho?c l??ng deuteri h?n
3
He, va theo m?t h?ng s? duy nh?t.
[78]
S? phan b? va ti?n hoa c?a cac thien ha
[
s?a
|
s?a ma ngu?n
]
D?a tren nh?ng quan sat chi ti?t v? hinh thai c?a cac thien ha va
c?u truc l?n tren V? tr?
v? s? phan b? thien ha va
quasar
đ?u cho k?t qu? kh?p v?i ly thuy?t hi?n t?i v? V? N? L?n. B?ng cach k?t h?p mo hinh v?i d? li?u th?c nghi?m cho th?y nh?ng quasar va thien ha đ?u tien hinh thanh kho?ng 1 t? n?m sau V? N? L?n, va t? đo hinh thanh len nh?ng c?u truc l?n c?p v? tr?, nh? cac đam thien ha, sieu đam thien ha hay s?i v? tr? (cosmic filament) va kho?ng tr?ng (void). Nh?ng ngoi sao hinh thanh đ?u tien va ti?n hoa trong cac thien ha s?m nay (thien ha hinh thanh luc v? tr? s? khai) hi?n len r?t khac v?i nh?ng ngoi sao trong nh?ng thien ha g?n ngay nay (thien ha tr?)- vi d? nh? v? đ? kim lo?i trong thanh ph?n ngoi sao. Th?m chi, hinh thai cac thien ha tr? thu? v? tr? s? khai (? kho?ng cach r?t l?n) c?ng khac so v?i cac thien ha m?i hinh thanh nh?ng ? g?n Ngan Ha h?n. Nh?ng k?t qu? nay t??ng ph?n hoan toan v?i mo hinh tr?ng thai d?ng. Theo doi ti?n trinh hinh thanh cac ngoi sao, s? phan b? thien ha va quasar va nh?ng c?u truc l?n h?n, t?t c? đ?u phu h?p t?t v?i nh?ng mo ph?ng tren sieu may tinh v? s? hinh thanh va ti?n hoa c?a v? tr? d?a theo mo hinh V? N? L?n, đ?ng th?i c?ng giup cac nha v? tr? h?c hoan thi?n h?n mo hinh ly thuy?t c?a h?.
[79]
[80]
Cac đam may khi nguyen th?y
[
s?a
|
s?a ma ngu?n
]
N?m 2011 cac nha thien v?n h?c tim th?y ch?ng c? ma h? tin r?ng đay la nh?ng đam may khi nguyen s? c?a v? tr? nguyen th?y, b?ng phan tich v?ch h?p th? trong ph? c?a cac quasar ? xa. Tr??c khi co kham pha nay, m?i thien th? khac đ??c quan sat đ?u ch?a nh?ng nguyen t? n?ng hinh thanh trong long cac ngoi sao. Tuy nhien, hai đam may khi nguyen th?y ch? ch?a cac nguyen t? hiđro va deuteri.
[81]
[82]
Do cac đam may nguyen th?y nay khong ch?a cac nguyen t? n?ng nao, d??ng nh? chung hinh thanh t? nh?ng phut đ?u tien sau V? N? L?n, trong giai đo?n t?ng h?p h?t nhan Big Bang. Thanh ph?n c?a chung phu h?p v?i thanh ph?n theo tien đoan c?a ly thuy?t V? N? L?n. K?t qu? quan sat nay cung c?p ch?ng c? tr?c ti?p v? nh?ng chu k? nay c?a v? tr? tr??c khi hinh thanh len nh?ng ngoi sao đ?u tien, khi h?u h?t v?t ch?t s? khai trong v? tr? nguyen th?y t?n t?i trong nh?ng đam may hiđro trung hoa.
[81]
Nh?ng lo?i ch?ng c? khac
[
s?a
|
s?a ma ngu?n
]
T??i c?a V? tr? ??c tinh t? đ?nh lu?t gian n? khong gian Hubble va đ?c l?p t? b?c x? phong vi song CMB đ?u kh?p kha t?t v?i tu?i c?a nh?ng ngoi
sao
gia nh?t, khi đ??c đo b?ng cach ap d?ng ly thuy?t v? s? ti?n hoa sao trong
c?m sao c?u
va thong qua ph??ng phap
đ?nh tu?i b?ng đ?ng v? phong x?
c?a t?ng sao nhom II.
[83]
Mo hinh chu?n c?a v? tr? h?c tien đoan nhi?t đ? trong CMB cao h?n trong qua kh? c?ng đ??c ?ng h? b?i k?t qu? th?c nghi?m quan sat nh?ng v?ch h?p th? nhi?t đ? c?c th?p trong cac đam may khi ? r?t xa co d?ch chuy?n đ? l?n.
[84]
Tien đoan nay c?ng th? hi?n trong bien đ? c?a
hi?u ?ng Sunyaev?Zel'dovich
t?i cac
c?m thien ha
ma bien đ? nay khong ph? thu?c tr?c ti?p vao d?ch chuy?n đ?. Kh?o sat c?ng đa xac nh?n hi?u ?ng nay ? gia tr? tho, b?i vi hi?u ?ng nay ph? thu?c vao c?u truc phan b? c?a cac đam thien ha thay đ?i theo th?i gian (cac thien ha co đ?ng l?c chuy?n đ?ng), khi?n cho k?t qu? đo kho chinh xac.
[85]
[86]
Lien h? v?i nh?ng v?n đ? trong v?t ly
[
s?a
|
s?a ma ngu?n
]
Ng??i ta v?n khong hi?u t?i sao V? tr? co nhi?u
v?t ch?t
h?n
ph?n v?t ch?t
.
[87]
Gi? thi?t đ?a ra la, khi v? tr? con tr? va nong, v? tr? ? trong m?t tr?ng thai can b?ng th?ng ke va co s?
baryon
b?ng s?
ph?n baryon
. Tuy nhien, cac quan sat cho th?y r?ng t?t c? v? tr? đ?u đ??c t?o thanh t? v?t ch?t, ngay c? t?i nh?ng kho?ng cach xa. Cac nha khoa h?c neu ra gi? thuy?t co qua trinh ngu?n g?c
sinh h?t baryon
đa t?o ra s? b?t đ?i x?ng nay. đ? qua trinh sinh h?t baryon xu?t hi?n, cac đi?u ki?n Sakharov, do
Andrei Sakharov
đ?a ra, c?n ph?i đ??c th?a man. Cac đi?u ki?n đo yeu c?u s? cac baryon khong đ??c b?o toan, t?c la
đ?i x?ng-C
va
đ?i x?ng-CP
b? vi ph?m, va v? tr? xu?t phat t? tr?ng thai
can b?ng nhi?t đ?ng
. T?t c? nh?ng đi?u ki?n nay xu?t hi?n trong Mo hinh chu?n v?t ly h?t, nh?ng hi?u ?ng c?a no khong đ? m?nh đ? gi?i thich s? t?n t?i c?a b?t đ?i x?ng baryon. Cac nghien c?u m?i v?
v?t ly h?t n?ng l??ng cao
c?n đ??c ti?n hanh đ? gi?i thich v?n đ? tren.
[88]
Nh?ng phep đo chi ti?t v? lien h?
d?ch chuy?n đ?
?
đ? sang bi?u ki?n
đ?i v?i cac v? n?
sieu tan tinh lo?i Ia
cho th?y s? gian n? c?a khong gian V? tr? đang
gia t?c
t? th?i đi?m kho?ng 6-7 t? n?m tr??c. đ? gi?i thich s? gia t?c nay, b?ng s? d?ng
thuy?t t??ng đ?i t?ng quat
cac nha v?t ly nh?n th?y trong thanh ph?n n?ng l??ng V? tr? c?n ph?i co m?t d?ng n?ng l??ng m?i xu?t hi?n d??i d?ng ap su?t am, ma h? g?i la "
n?ng l??ng t?i
". N?ng l??ng t?i, du m?i ch? tren ly thuy?t, đa gi?i quy?t đ??c nhi?u v?n đ? kho. K?t qu? t? kh?o sat b?c x? phong vi song cho th?y hinh h?c c?a v? tr? la khong gian ph?ng, do v?y theo thuy?t t??ng đ?i r?ng V? tr? ph?i h?u nh? co m?t đ? gi?i h?n kh?i l??ng/n?ng l??ng nh? tien đoan c?a ly thuy?t. Nh?ng khi đo m?t đ? kh?i l??ng trong V? tr? b?ng ph??ng phap
th?u kinh h?p d?n
c?a đam thien ha, cac nha khoa h?c ch? thu đ??c kho?ng x?p x? 30% t? s? m?t đ? nh? ly thuy?t tien đoan.
[28]
Do mo hinh chu?n v? tr? h?c đ? xu?t r?ng n?ng l??ng t?i khong t? đam theo cach thong th??ng, no la cach gi?i thich t?t nh?t cho s? "thi?u h?t" trong m?t đ? n?ng l??ng gi?i h?n. N?ng l??ng t?i c?ng gi?i thich cho hai ph??ng phap đo hinh h?c v?
đ? cong
toan th? c?a V? tr?, m?t s? d?ng ph??ng phap th?u kinh h?p d?n, m?t s? d?ng ph?n đ?c tr?ng trong c?u truc l?n c?a v? tr?.
[28]
M?t s? nha v?t ly cho r?ng ap su?t am la tinh ch?t c?a
n?ng l??ng chan khong
, m?t d?ng th?ng giang chan khong l??ng t? do
nguyen ly b?t đ?nh Heisenberg
; nh?ng b?n ch?t chinh xac va s? t?n t?i c?a no v?n con la cau h?i bi ?n l?n trong mo hinh V? N? L?n. Vi d?, m?t ??c l??ng tho s? v? m?t đ? n?ng l??ng chan khong theo
c? h?c l??ng t?
, s? d?ng h?ng s? h?p d?n
G
,
h?ng s? Planck
ħ va
t?c đ? anh sang
c
cho k?t qu? m?t đ? n?ng l??ng chan khong ρ
Λ
[41]
v?i M
P
la kh?i l??ng Planck (~ 10
19
GeV/c
2
) va l
P
la đ? dai Planck (~ 10
?33
cm) hay m?t đ? n?ng l??ng chan khong x?p x? 10
118
GeV/cm³,
va h?ng s? v? tr? h?c đong gop vao m?t đ? n?ng l??ng theo thuy?t t??ng đ?i r?ng co d?ng
va gia tr? m?t đ? gi?i h?n n?ng l??ng
đo đ??c la 0,5x10
?5
GeV/cm³.
[41]
Gia tr? ly thuy?t va th?c nghi?m đo đ??c chenh l?ch nhau c? 122 l?n b?c đ? l?n!
Cac nha khoa h?c đ? xu?t m?t s? cach gi?i thich cho n?ng l??ng t?i bao g?m
h?ng s? v? tr? h?c
va "y?u t? th? 5". K?t qu? thu đ??c t? đ?i WMAP n?m 2008 cho k?t qu? v? tr? ch?a 73% n?ng l??ng t?i, 23% v?t ch?t t?i, 4,6% v?t ch?t thong th??ng va it h?n 1% neutrino.
[26]
Thuy?t ly thuy?t V? N? L?n, m?t đ? n?ng l??ng v?t ch?t gi?m khi v? tr? gian n?, nh?ng m?t đ? n?ng l??ng t?i v?n la h?ng s? (ho?c khong thay đ?i nhi?u) khi v? tr? gian n? theo th?i gian. Do v?y trong qua kh? v?t ch?t thong th??ng va v?t ch?t t?i chi?m t? l? l?n h?n so v?i gia tr? ngay nay, nh?ng t? l? nay gi?m đi theo th?i gian va trong t??ng lai n?ng l??ng t?i s? l?n at cac d?ng v?t ch?t d?n đ?n s? gian n? t?ng t?c c?a v? tr?. Thang 3 n?m 2013, k?t qu? t? tau Planck cho k?t qu? chinh xac h?n WMAP va V? tr? ch?a 68,3% n?ng l??ng t?i, 26,8% v?t ch?t t?i, 4,9% v?t ch?t th??ng va neutrino.
[62]
Trong nh?ng n?m
1970
va
1980
cac quan sat th?c nghi?m cho th?y r?ng khong co đ? "v?t ch?t kh? ki?n" (v?t ch?t quan sat đ??c) đ? lam cho v?t ch?t trong cac thien ha va gi?a cac thien ha đ? gi? chung quay b?ng l?c h?p d?n. đi?u nay d?n đ?n y t??ng cho r?ng 90% v?t ch?t trong v? tr? la v?t ch?t ngo?i lai khong phat ra b??c song đi?n t?, khong đ??c t?o thanh t? cac h?t baryon g?i la
v?t ch?t t?i
. N?u khong co gi? thuy?t v? v?t ch?t t?i thi khong gi?i thich đ??c t?i sao v? tr? l?i qua ph?ng va co qua it
deuterium
đ?n th?. Luc đ?u, v?t ch?t t?i con gay tranh cai nh?ng bay gi? no đ??c ch?p nh?n r?ng rai va đ??c coi nh? m?t ph?n c?a mo hinh chu?n V? tr? h?c, nh? vao cac quan sat v? tinh
d? h??ng c?a b?c x? phong v? tr?
, phan b? v?n t?c c?a cac
đam thien ha
, phan b? c?u truc tren v? mo c?a v? tr?, nghien c?u v?
th?u kinh h?p d?n
, cac phep đo
tia X
v? đam thien ha...
[89]
Ch?ng c? gian ti?p cho v?t ch?t t?i đ?n t? ?nh h??ng h?p d?n len cac thien th?, va ch?a co d?ng v?t ch?t nao đ??c tim th?y trong phong thi nghi?m. Nhi?u ?ng c? vien trong
v?t ly h?t
cho v?t ch?t t?i đa đ??c đ? xu?t, va đa co m?t vai d? an nh?m phat hi?n chung tr?c ti?p.
[90]
Noi chung co ba bai toan n?i b?t t? ly thuy?t V? N? L?n:
bai toan chan tr?i
,
bai toan đ? ph?ng
, va
bai toan đ?n c?c t?
. Cau tr? l?i chung nh?t cho nh?ng bai toan nay la
mo hinh l?m phat
; tuy v?y, do ly thuy?t nay l?i n?y sinh cac bai toan m?i, co nh?ng ly thuy?t khac đa đ??c đ? xu?t nh? "gi? thuy?t đ? cong Weyl".
[91]
[92]
Bai toan v? chan tr?i phat sinh t? vi?c thong tin khong th? truy?n nhanh h?n
v?n t?c anh sang
. Trong m?t v? tr? co tu?i h?u h?n đi?u nay đ?t ra m?t gi?i h?n?
chan tr?i h?t
? v? s? tach bi?t c?a hai vung khong gian b?t k? co lien h? nhan qu? v?i nhau.
[93]
Khi đo tinh đ?ng h??ng c?a CMB co m?t thach th?c khi xem xet đ?n lien h? nhan qu?: n?u b?c x? hay v?t ch?t đa t?ng chi ph?i V? tr? cho đ?n th?i đi?m k?t thuc k? nguyen c?a giai đo?n tan x? cu?i cung, chan tr?i h?t khi đo t??ng ?ng r?ng kho?ng 2 đ? tren b?u tr?i. Do v?y khong co m?t c? ch? nao khi?n m?t vung khong gian r?ng h?n 2 đ? ph?i co cung nhi?t đ? v?i vung trong chan tr?i h?t.
[94]
S? b?t h?p ly nay co th? đ??c gi?i quy?t b?ng
ly thuy?t l?m phat
, ly thuy?t nay cho r?ng co m?t tr??ng n?ng l??ng vo h??ng đ?ng nh?t va đ?ng h??ng th?ng tr? v? tr? t?i th?i đi?m s?m (tr??c khi hinh thanh baryon). Trong giai đo?n l?m phat, v? tr? tr?i qua s? t?ng th? tich theo ham m?, va chan tr?i h?t m? r?ng nhanh h?n so v?i ng??i ta t?ng gi? s?, do v?y nh?ng vung hi?n nay tren b?u tr?i ? hai phia ng??c nhau v?n n?m trong chan tr?i h?t c?a nhau. K?t qu? quan sat v? tinh đ?ng h??ng c?a CMB cho th?y m?t th?c t? la nh?ng vung khong gian l?n h?n co lien h? nhan qu? v?i nhau tr??c khi b?t đ?u giai đo?n l?m phat.
[70]
Nguyen ly b?t đ?nh Heisenberg tien đoan r?ng trong giai đo?n l?m phat s? co m?t s? th?ng giang nhi?t l??ng t?, ma co th? phong đ?i tren ph?m vi v? tr?. Ly thuy?t l?m phat tien đoan r?ng th?ng giang nhi?t nguyen th?y co gia tr? r?t g?n v?i b?t bi?n vo h??ng va tuan theo phan b? Gauss, ma đa đ??c xac nh?n b?ng th?c nghi?m đo đ?c CMB.
[70]
Va n?u th?c s? x?y ra giai đo?n l?m phat, s? gian n? th? tich theo ham m? s? đ?y m?t s? vung khong gian v??t ra ngoai chan tr?i c?a v? tr? quan sat đ??c.
Bai toan đ? ph?ng la m?t v?n đ? quan sat th?c nghi?m k?t h?p v?i cac tham s? trong metric Friedmann?Lemaitre?Robertson?Walker.
[93]
Hinh h?c c?a v? tr? co th? co
đ? cong
khong gian d??ng, am, hay b?ng 0 ph? thu?c vao t?ng m?t đ? n?ng l??ng c?a no. Trong ph??ng trinh Friedmann, n?u đ?t đ? cong k va h?ng s? v? tr? h?c Λ b?ng 0 thi ta thu đ??c m?t đ? gi?i h?n
va
[41]
tham s? m?t đ?
đ??c đ?nh ngh?a b?ng t? s? gi?a m?t đ? quan sat đ??c
va m?t đ? gi?i h?n
[41]
đ? cong co gia tr? am n?u
, gia tr? d??ng n?u l?n h?n, va b?ng 0 n?u
, va t??ng ?ng v?i khong gian
ph?ng
. V?n đ? ? đay la b?t k? m?t s? nhi?u lo?n nh? l?ch kh?i gia tr? m?t đ? gi?i h?n s? b? tich l?y theo th?i gian, trong khi đo V? tr? ngay nay co hinh h?c g?n v?i hinh h?c khong gian ph?ng.
[ct 6]
B?n ch?t đ? l?ch theo th?i gian c?a v? tr? kh?i hinh h?c ph?ng co th? xu?t hi?n t?
th?i đi?m Planck
, luc 10
?43
giay, va tren th?c t? V? tr? đa khong ti?n hoa thanh cac k?ch b?n "cai ch?t nhi?t" ho?c "V? Co L?n" sau hang t? n?m c?n đ??c cac nha khoa h?c lam sang t?. Vi d?, ngay c? khi V? tr? m?i đ??c vai phut tu?i (th?i đi?m di?n ra t?ng h?p cac h?t nhan nh?), m?t đ? trong v? tr? ph?i n?m trong gia tr? m?t ph?n 10
14
c?a gia tr? m?t đ? gi?i h?n, n?u khong V? tr? khong th? gian n? ra thanh tr?ng thai nh? ngay nay (n?u gia tr? l?n h?n, l?c h?p d?n s? đ? m?nh đ? hut m?i v?t ch?t v? nhau).
[95]
M?t cach gi?i quy?t v?n đ? m?t đ? gi?i h?n theo ly thuy?t l?m phat la: trong giai đo?n l?m phat, khong th?i gian gian n? r?t nhanh lam tr?n ph?ng
đ? cong
hinh h?c c?a khong gian. Do v?y, ly thuy?t cho phep s? l?m phat đa khi?n cho V? tr? co c?u truc hinh h?c g?n nh? la ph?ng nh? ngay nay, hay m?t đ? v?t ch?t c?a no g?n b?ng x?p x? m?t đ? gi?i h?n trong ly thuy?t V? N? L?n.
đ?n c?c t? la m?t trong nh?ng ph?n đ? xu?t hi?n vao cu?i nh?ng n?m
1970
.
Ly thuy?t th?ng nh?t l?n
tien đoan cac
sai h?ng đi?m
trong khong gian co vai tro nh? cac
đ?n c?c t?
co m?t đ? cao h?n m?t đ? ma cac quan sat thu đ??c, va cho đ?n nay, ch?a tim th?y m?t đ?n c?c t? nao. Bai toan nay c?ng đ??c gi?i b?ng ly thuy?t l?m phat, lo?i b? t?t c? cac sai h?ng đi?m t??ng t? nh? gi?i quy?t bai toan v? đ? ph?ng c?a v? tr? ? ph?n tr??c..
[96]
T??ng lai c?a ly thuy?t V? N? L?n
[
s?a
|
s?a ma ngu?n
]
Tr??c khi phat hi?n ra co t?n t?i d?ng n?ng l??ng la
n?ng l??ng t?i
, cac nha v? tr? h?c đ? xu?t ra hai k?ch b?n cho t??ng lai c?a V? tr?. N?u m?t đ? kh?i l??ng c?a V? tr? l?n h?n m?t đ? gi?i h?n, thi s? co th?i đi?m V? tr? đ?t đ?n th? tich c?c đ?i va b?t đ?u co s?p l?i. No s? b?t đ?u nong h?n va đ?m đ?c h?n, va k?t thuc ? tr?ng thai t??ng t? nh? th?i đi?m b?t đ?u?
V? Co L?n
.
[97]
K?ch b?n khac, n?u m?t đ? v?t ch?t trong V? tr? b?ng ho?c nh? h?n m?t đ? gi?i h?n, thi s? gian n? khong gian V? tr? s? ch?m d?n nh?ng khong bao gi? d?ng l?i. Qua trinh hinh thanh sao s? d?n d?n tieu th? h?t cac đam may phan t? ho?c cac đam may lien sao tr? len qua loang khi V? tr? gian n? đ? co th? t?p trung l?i hinh thanh cac sao m?i trong thien ha; theo th?i gian cac sao s? đ?t h?t nhien li?u va tr? thanh
sao lun tr?ng
,
sao neutron
, va
l? đen
. Theo th?i gian cac l? đen co th? va ch?m va sap nh?p thanh nh?ng l? đen l?n h?n. Nhi?t đ? c?a V? tr? s? gi?m ti?m c?n đ?n đ? khong tuy?t đ?i?"Tr?ng thai ngu?i l?nh l?n". H?n n?a, n?u proton đ??c tien đoan s? phan h?y nh? ly thuy?t th?ng nh?t l?n la đung, thi sau m?t th?i gian dai v?t ch?t baryon s? bi?n m?t, ch? con l?i b?c x? va l? đen. Th?m chi th?i gian lau, cac l? đen c?ng co th? b?c h?i do b?c x? Hawking tren ly thuy?t. Va
entropy
c?a Universe s? t?ng t?i đi?m ma khong th? l?y đ??c m?t d?ng n?ng l??ng nao t? V? tr?, hay la k?ch b?n "Cai ch?t nhi?t".
[97]
Nh?ng kh?o sat hi?n đ?i phat hi?n ra v? tr? gian n? đang gia t?c ham y r?ng nhi?u vung trong V? tr? quan sat đ??c s? d?n v??t qua chan tr?i s? ki?n va chung ta khong quan sat đ??c nh?ng vung nay. K?t qu? cu?i cung nh? th? nao thi cac nha khoa h?c khong ch?c.
Mo hinh chu?n Lambda-CDM
c?a V? tr? ch?a n?ng l??ng t?i theo d?ng h?ng s? v? tr? h?c. Ly thuy?t nay g?i ra r?ng ch? nh?ng h? co lien h? h?p d?n v?i nhau, nh? sao trong thien ha, s? v?n ? cung nhau, va chung s? ch?u cai ch?t nhi?t khi v? tr? n? ra va l?nh đi. Co ng??i c?ng đ? ra cach gi?i thich khac cho n?ng l??ng t?i, g?i la ly thuy?t n?ng l??ng bong ma (phantom energy), v?i tr?ng thai sau cung la m?i h?t nhan, nguyen t? trong hanh tinh, sao, đam may khi s? b? xe to?c ra-khi s? gian n? ngay cang t?ng- g?i la "V? Xe L?n" (Big Rip)".
[98]
V?t ly v??t ph?m vi ly thuy?t V? N? L?n
[
s?a
|
s?a ma ngu?n
]
Khuon kh? ly thuy?t va nh?ng net khai quat c?a V? N? L?n đa đ??c ki?m nghi?m phu h?p kha t?t v?i th?c nghi?m, trong t??ng lai co th? no s? đ??c tinh ch?nh cac tham s? trong mo hinh. Chung ta v?n bi?t r?t it v? th?i đi?m s?m nh?t trong l?ch s? V? tr?. Cac ph??ng trinh phi l??ng t? c?a
thuy?t t??ng đ?i r?ng
co h? qu? t?n t?i m?t đi?m ki d? h?p d?n trong luc v? tr? s? khai, m?c du k?t lu?n nay ph? thu?c vao m?t vai gi? s?. H?n n?a, thuy?t t??ng đ?i r?ng c?ng nh? cac
ly thuy?t l??ng t?
m?t hi?u l?c tien đoan tr??c khi V? tr? đ?t t?i
nhi?t đ? Planck
, va đ? hi?u đ??c th?i đi?m nay cac nha v?t ly c?n m?t ly thuy?t
h?p d?n l??ng t?
co th? tranh đ??c đi?m ki d? nay.
[99]
Cac nha khoa h?c đa đ? xu?t ra m?t s? thuy?t nh?ng ch?a đ??c ki?m ch?ng bao g?m:
- Mo hinh đi?u ki?n khong bien Hartle?Hawking trong đo toan b? khong th?i gian la h?u h?n; V? N? L?n cho th?y th?i gian la h?u h?n nh?ng khong c?n thi?t ph?i co đi?m ki d?. đi?m ki d? V? N? L?n co th? hinh dung la c?c b?c đ?a c?u, va noi tr??c c?c b?c đ?a c?u la cai gi (gi?ng nh? tr??c th?i đi?m ki d? Big Bang la gi) tr? len khong co y ngh?a.
[100]
- Mo hinh dan (lattice) V? N? L?n cho r?ng V? tr? t?i th?i đi?m Big Bang ch?a vo h?n dan h?t
fermion
ch?a nh?ng mi?n tinh ch?t c? b?n nh? cho phep cac h?t quay, t?nh ti?n va đ?i x?ng gauge. đ?i x?ng nay la đ?i x?ng l?n nh?t co th? va t? đo co tr?ng thai entropy th?p nh?t.
[101]
- Mo hinh v? tr? Brane (mang) trong đo giai đo?n l?m phat la do s? di chuy?n c?a cac brane trong
ly thuy?t day
; cac mo hinh ti?n Big Bang; mo hinh ekpyrotic, trong đo V? N? L?n la k?t qu? c?a s? va ch?m gi?a cac brane; va mo hinh xiclic (cyclic model), m?t bi?n th? c?a mo hinh ekpyrotic trong đo s? va ch?m x?y ra tu?n hoan. Trong mo hinh sau V? N? L?n s? đ??c ti?p n?i b?i V? Co L?n va V? tr? ti?n hoa theo chu k? nay m?t cach vo h?n trong th?i gian.
[102]
[103]
[104]
[105]
- Mo hinh l?m phat v?nh h?ng, ? đay s? l?m phat ph? quat k?t thuc trong ph?m vi c?c b? va co nh?ng ti?n trinh ng?u nhien (hay m?i lo?i co nh?ng h?ng s? v?t ly rieng bi?t, nh? c, G va h co gia tr? khac v?i gia tr? trong V? tr? chung ta), t??ng ?ng v?i m?t
v? tr? bong bong
đang gian n? t? m?i v? n? l?n c?a rieng chung.
[106]
[107]
Nh?ng đ? xu?t trong hai mo hinh cu?i cho ly thuy?t h?u V? N? L?n đ??c cho la V? tr? nhung trong m?t "v? tr?" l?n h?n, hay
đa v? tr?
.
Gi?i thich theo tri?t h?c va ton giao
[
s?a
|
s?a ma ngu?n
]
La m?t ly thuy?t v? ngu?n g?c hinh thanh V? tr?, ngoai mo hinh V? N? L?n con co nh?ng cach gi?i thich thu?n tuy tri?t h?c va ton giao v? s? khai sinh c?a V? tr?.
[108]
[109]
K?t qu? la no la l?nh v?c s?ng đ?ng nh?t co s? tranh lu?n xoay quanh khoa h?c va ton giao.
[110]
M?t s? ng??i tin r?ng V? N? L?n ham y đ?ng sang t?o,
[111]
trong khi nh?ng ng??i khac thien v? khoa h?c noi v? tr? h?c Big Bang khi?n chung ta khong c?n đ?n m?t đ?ng sang t?o nao.
[109]
[112]
- ^
Ch?a co s? th?ng nh?t v? pha V? N? L?n keo dai bao lau. đ?i v?i m?t vai tac gi? h? ch? coi đay la ki d? kh?i phat trong th?i gian ng?n, đ?i v?i tac gi? khac h? l?i xet đ?n c? toan b? l?ch s? v? tr?. Thong th??ng, kho?ng th?i gian it nh?t vai phut (trong th?i gian t?ng h?p heli) đ??c coi la "th?i gian di?n ra V? N? L?n".
[11]
(xem them
t?ng h?p h?t nhan Big Bang
)
- ^
Thong tin chi ti?t va tham kh?o v? cac thi nghi?m ki?m tra thuy?t t??ng đ?i r?ng xem ? bai
ki?m nghi?m thuy?t t??ng đ?i r?ng
.
- ^
Trong CMB c?ng b? ?nh h??ng b?i s? phi đ?ng h??ng do chuy?n đ?ng c?a h? M?t Tr?i c?ng nh? c?a thien ha Ngan Ha v?i m?c 0,1%. Ngoai ra d? li?u m?i nh?t t? tau Planck cho th?y v? tr? la đ?ng nh?t va đ?ng h??ng tren m?t ph?m vi l?n nh?t đ?nh, con tren kho?ng cach c?c l?n, d??ng nh? co s? phi đ?ng h??ng.
[23]
- ^
Ng??i ta th??ng ngh? r?ng ban đ?u Hoyle g?i ten nh? v?y đ? che bai. Tuy nhien, Hoyle sau đo bac b? s? ch? gi?u c?a ong, ma luc đo ong noi v?y đ? nh?n m?nh s? khac bi?t hoan toan gi?a hai ly thuy?t cho thinh gi?.
[57]
- ^
N?u pha l?m phat la đung, qua trinh s?n sinh baryon ph?i x?y ra, nh?ng ng??c l?i thi ch?a ch?c đa đung.
- ^
Noi khai quat, n?ng l??ng t?i theo d?ng h?ng s? v? tr? h?c đ?y v? tr? đ?n tr?ng thai ph?ng; tuy nhien, v? tr? c?a chung ta v?n g?n v?i khong gian ph?ng trong m?t vai t? n?m, tr??c khi m?t đ? n?ng l??ng t?i tr? len l?n at.
- ^
Wright, E.L. (ngay 9 thang 5 n?m 2009).
“What is the evidence for the Big Bang?”
.
Frequently Asked Questions in Cosmology
.
UCLA
, Division of Astronomy and Astrophysics
. Truy c?p ngay 16 thang 10 n?m 2009
.
- ^
Gibson, C.H. (ngay 21 thang 1 n?m 2001).
“The First Turbulent Mixing and Combustion”
(PDF)
.
IUTAM
Turbulent Mixing and Combustion
.
B?n g?c
(PDF)
l?u tr? ngay 4 thang 10 n?m 2018
. Truy c?p ngay 3 thang 4 n?m 2013
.
- ^
Gibson, C.H. (2001). "Turbulence And Mixing In The Early Universe".
arΧiv
:
astro-ph/0110012
[astro-ph].
- ^
Gibson, C.H. (2005). "The First Turbulent Combustion".
arΧiv
:
astro-ph/0501416
[astro-ph].
- ^
a
b
c
d
Hubble, E. (1929).
“A Relation Between Distance and Radial Velocity Among Extra-Galactic Nebulae”
.
Proceedings of the National Academy of Sciences
.
15
(3): 168?73.
Bibcode
:
1929PNAS...15..168H
.
doi
:
10.1073/pnas.15.3.168
.
PMC
522427
.
PMID
16577160
.
- ^
Kragh, Helge (1996).
Cosmology and Controversy
. Princeton, NJ: Princeton University Press. tr. 318.
ISBN
0-691-02623-8
.
- ^
“đi?u gi s? x?y ra tr??c v? n? l?n Big Bang - Bao Dan Tri”
.
- ^
Hawking, S.W.; Ellis, G.F.R. (1973).
The Large-Scale Structure of Space-Time
. Cambridge University Press.
ISBN
0-521-20016-4
.
- ^
Roos, M. (2008). “Expansion of the Universe ? Standard Big Bang Model”. Trong Engvold, O.; Stabell, R.; Czerny, B.; Lattanzio, J. (bien t?p).
Astronomy and Astrophysics
. Encyclopedia of Life Support Systems. EOLSS publishers.
arXiv
:
0802.2005
.
This singularity is termed the
Big Bang
.
- ^
Drees, W.B. (1990).
Beyond the big bang: quantum cosmologies and God
. Open Court Publishing. tr. 223?224.
ISBN
978-0-8126-9118-4
.
- ^
Weinberg, S.
(1993).
The First Three Minutes: A Modern View Of The Origin Of The Universe
. Basic Books. tr.
[
c?n s? trang
]
.
ISBN
0-465-02437-8
.
- ^
a
b
Bennett, C.L.; Larson, L.; Weiland, J.L.; Jarosk, N.; Hinshaw, N.; Odegard, N.; Smith, K.M.; Hill, R.S.; Gold, B.; Halpern, M.; Komatsu, E.; Nolta, M.R.; Page, L.; Spergel, D.N.; Wollack, E.; Dunkley, J.; Kogut, A.; Limon, M.; Meyer, S.S.; Tucker, G.S.; Wright, E.L. (ngay 20 thang 12 n?m 2012).
“Nine-Year Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) Observations: Final Maps and Results”
.
arXiv
:
1212.5225
.
doi
:
10.1088/0067-0049/208/2/20
. Truy c?p ngay 22 thang 12 n?m 2012
.
- ^
“Planck reveals an almost perfect universe”
.
Planck
.
ESA
. ngay 21 thang 3 n?m 2013
. Truy c?p ngay 21 thang 3 n?m 2013
.
- ^
Moskowitz, Clara (ngay 25 thang 9 n?m 2012).
“Hubble Telescope Reveals Farthest View Into Universe Ever”
. Space.com
. Truy c?p ngay 26 thang 9 n?m 2012
.
- ^
a
b
Guth, A.H. (1998).
The Inflationary Universe: Quest for a New Theory of Cosmic Origins
. Vintage Books.
ISBN
978-0-09-995950-2
.
- ^
a
b
Schutz, Bernard (2009), tr 367
- ^
a
b
Planck collaborations (ngay 21 thang 3 n?m 2012).
“The cosmic microwave background and inflation”
. ESA
. Truy c?p ngay 22 thang 3 n?m 2012
.
- ^
Schewe, P. (2005).
“An Ocean of Quarks”
.
Physics News Update
. American Institute of Physics.
728
(1).
B?n g?c
l?u tr? ngay 30 thang 4 n?m 2017
. Truy c?p ngay 11 thang 10 n?m 2018
.
- ^
Kolb and Turner (1988), chapter 6
- ^
Kolb and Turner (1988), chapter 7
- ^
Peacock (1999), chapter 1-9
- ^
a
b
c
Kolb and Turner (1988), ch 4
- ^
a
b
c
Planck collaboration (ngay 21 thang 3 n?m 2012).
“Planck and the cosmic microwave background”
. ESA
. Truy c?p ngay 22 thang 3 n?m 2012
.
- ^
Peacock (1999), chapter 9
- ^
a
b
Spergel, D. N.; va đ?ng nghi?p (2003). “First year Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) observations: determination of cosmological parameters”.
Astrophysical Journal Supplement
.
148
(1): 175.
arXiv
:
astro-ph/0302209
.
Bibcode
:
2003ApJS..148..175S
.
doi
:
10.1086/377226
.
- ^
a
b
c
d
N. Jarosik (WMAP Collaboration).
“Seven-Year Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) Observations: Sky Maps, Systematic Errors, and Basic Results”
(PDF)
. NASA/Goddard Space Flight Center: 39, Table 8
. Truy c?p ngay 4 thang 12 n?m 2010
.
Qu?n ly CS1: s? d?ng tham s? tac gi? (
lien k?t
)
- ^
a
b
Ade, P. A. R.; Aghanim, N.; Armitage-Caplan, C.; . (Planck Collaboration) (ngay 20 thang 3 n?m 2013).
“Planck 2013 results. I. Overview of products and scientific results”
(PDF)
.
Astronomy & Astrophysics (submitted)
.
arXiv
:
1303.5062
.
- ^
a
b
c
d
Peebles, P.J.E.; Ratra, B. (2003). “The Cosmological Constant and Dark Energy”.
Reviews of Modern Physics
.
75
(2): 559?606.
arXiv
:
astro-ph/0207347
.
Bibcode
:
2003RvMP...75..559P
.
doi
:
10.1103/RevModPhys.75.559
.
- ^
John Baez (2012).
“Open Questions in Physics”
. University of California, Riverside
. Truy c?p ngay 12 thang 10 n?m 2012
.
- ^
Schutz, Bernard; tr 338
- ^
Ivanchik, A.V.; Potekhin, A. Y.; Varshalovich, D. A. (1999). “The Fine-Structure Constant: A New Observational Limit on Its Cosmological Variation and Some Theoretical Consequences”.
Astronomy and Astrophysics
.
343
: 459.
arXiv
:
astro-ph/9810166
.
Bibcode
:
1999A&A...343..439I
.
- ^
Goodman, J. (1995). “Geocentrism Reexamined”.
Physical Review D
.
52
(4): 1821.
arXiv
:
astro-ph/9506068
.
Bibcode
:
1995PhRvD..52.1821G
.
doi
:
10.1103/PhysRevD.52.1821
.
- ^
d'Inverno, R. (1992). “Chapter 23”.
Introducing Einstein's Relativity
. Oxford University Press.
ISBN
0-19-859686-3
.
- ^
a
b
Schutz, Bernard; Ch 12, Cosmology
- ^
Kolb and Turner (1988), ch 3
- ^
“
'
Big bang' astronomer dies”
. BBC News. ngay 22 thang 8 n?m 2001.
B?n g?c
l?u tr? ngay 8 thang 12 n?m 2008
. Truy c?p ngay 7 thang 12 n?m 2008
.
- ^
Croswell, K. (1995). “Chapter 9”.
The Alchemy of the Heavens
. Anchor Books.
- ^
Mitton, S. (2005).
Fred Hoyle: A Life in Science
. Aurum Press. tr.
127
.
- ^
Slipher, V.M (1913). “The Radial Velocity of the Andromeda Nebula”.
Lowell Observatory Bulletin
.
1
: 56?57.
Bibcode
:
1913LowOB...2...56S
.
- ^
Slipher, V.M (1915). “Spectrographic Observations of Nebulae”.
Popular Astronomy (US magazine)
.
23
: 21?24.
Bibcode
:
1915PA.....23Q..21S
.
- ^
a
b
c
d
e
f
g
“
"
Scientific Background on the Nobel Prize in Physics 2011. The accelerating universe.
"
”
(PDF)
. Nobelprize.org. tr. 2
. Truy c?p 12 thang 10 n?m 2011
.
- ^
a
b
Friedman, A.A. (1922). “Uber die Krummung des Raumes”.
Zeitschrift fur Physik
.
10
(1): 377?386.
Bibcode
:
1922ZPhy...10..377F
.
doi
:
10.1007/BF01332580
.
(ti?ng đ?c)
- (English translation in:
Friedman, A. (1999).
“On the Curvature of Space”
.
General Relativity and Gravitation
.
31
(12): 1991?2000.
Bibcode
:
1999GReGr..31.1991F
.
doi
:
10.1023/A:1026751225741
.
)
- ^
Lemaitre, G. (1931). “The Evolution of the Universe: Discussion”.
Nature
.
128
(3234): 699?701.
Bibcode
:
1931Natur.128..704L
.
doi
:
10.1038/128704a0
.
- ^
Christianson, E. (1995).
Edwin Hubble: Mariner of the Nebulae
. Farrar, Straus and Giroux.
ISBN
0-374-14660-8
.
- ^
Kragh, H. (1996).
Cosmology and Controversy
. Princeton (NJ): Princeton University Press.
ISBN
0-691-02623-8
.
- ^
“People and Discoveries: Big Bang Theory”
.
A Science Odyssey
. PBS
. Truy c?p ngay 9 thang 3 n?m 2012
.
- ^
Eddington, A.
(1931). “The End of the World: from the Standpoint of Mathematical Physics”.
Nature
.
127
(3203): 447?453.
Bibcode
:
1931Natur.127..447E
.
doi
:
10.1038/127447a0
.
- ^
Appolloni, S. (ngay 17 thang 6 n?m 2011).
“
"
Repugnant", "Not Repugnant at All": How the Respective Epistemic Attitudes of Georges Lemaitre and Sir Arthur Eddington Influenced How Each Approached the Idea of a Beginning of the Universe”
.
IBSU Scientific Journal
.
5
(1): 19?44.
ISSN
2233-3002
.
- ^
Lemaitre, G.
(1931). “The Beginning of the World from the Point of View of Quantum Theory”.
Nature
.
127
(3210): 706.
Bibcode
:
1931Natur.127..706L
.
doi
:
10.1038/127706b0
.
- ^
Milne, E.A. (1935).
Relativity, Gravitation and World Structure
. Oxford University Press.
LCCN
35019093
.
- ^
Tolman, R.C. (1934).
Relativity, Thermodynamics, and Cosmology
. Clarendon Press.
ISBN
0-486-65383-8
.
LCCN
87006728
.
- ^
Zwicky, F. (1929).
“On the Red Shift of Spectral Lines through Interstellar Space”
.
Proceedings of the National Academy of Sciences
.
15
(10): 773?779.
Bibcode
:
1929PNAS...15..773Z
.
doi
:
10.1073/pnas.15.10.773
.
PMC
522555
.
PMID
16577237
.
- ^
Hoyle, F. (1948). “A New Model for the Expanding Universe”.
Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
.
108
: 372.
Bibcode
:
1948MNRAS.108..372H
.
- ^
Alpher, R.A.; Bethe, H.; Gamow, G. (1948). “The Origin of Chemical Elements”.
Physical Review
.
73
(7): 803.
Bibcode
:
1948PhRv...73..803A
.
doi
:
10.1103/PhysRev.73.803
.
- ^
Alpher, R.A.; Herman, R. (1948). “Evolution of the Universe”.
Nature
.
162
(4124): 774.
Bibcode
:
1948Natur.162..774A
.
doi
:
10.1038/162774b0
.
- ^
Singh, S. (ngay 21 thang 4 n?m 2007).
“Big Bang”
.
SimonSingh.net
.
B?n g?c
l?u tr? ngay 30 thang 6 n?m 2007
. Truy c?p ngay 28 thang 5 n?m 2007
.
- ^
Croswell, K. (1995).
The Alchemy of the Heavens
.
Anchor Books
. chapter 9.
ISBN
978-0-385-47213-5
.
- ^
a
b
Penzias, A.A.; Wilson, R.W. (1965). “A Measurement of Excess Antenna Temperature at 4080 Mc/s”.
Astrophysical Journal
.
142
: 419.
Bibcode
:
1965ApJ...142..419P
.
doi
:
10.1086/148307
.
- ^
Navabi, A.A.; Riazi, N. (2003). “Is the Age Problem Resolved?”.
Journal of Astrophysics and Astronomy
.
24
(1?2): 3.
Bibcode
:
2003JApA...24....3N
.
doi
:
10.1007/BF03012187
.
- ^
a
b
Boggess, N.W.; va đ?ng nghi?p (1992). “The COBE Mission: Its Design and Performance Two Years after the launch”.
Astrophysical Journal
.
397
: 420.
Bibcode
:
1992ApJ...397..420B
.
doi
:
10.1086/171797
.
- ^
a
b
Spergel, D.N.; va đ?ng nghi?p (2006). “Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) Three Year Results: Implications for Cosmology”.
Astrophysical Journal Supplement
.
170
(2): 377.
arXiv
:
astro-ph/0603449
.
Bibcode
:
2007ApJS..170..377S
.
doi
:
10.1086/513700
.
- ^
a
b
Staff (ngay 21 thang 3 n?m 2013).
“Planck Reveals An Almost Perfect Universe”
.
ESA
. Truy c?p ngay 21 thang 3 n?m 2013
.
- ^
a
b
“History of cosmic structure formation”
.
Planck collaboration
. ESA. ngay 21 thang 3 n?m 2013
. Truy c?p ngay 22 thang 3 n?m 2013
.
- ^
Gladders, M.D.; va đ?ng nghi?p (2007). “Cosmological Constraints from the Red-Sequence Cluster Survey”.
The Astrophysical Journal
.
655
(1): 128?134.
arXiv
:
astro-ph/0603588
.
Bibcode
:
2007ApJ...655..128G
.
doi
:
10.1086/509909
.
- ^
Relativity, Cambridge.
“The Four Pillars of the Standard Cosmology”
.
Relativity & Gravitation Group at University Cambridge
. University Cambridge.
B?n g?c
l?u tr? ngay 17 thang 3 n?m 2014
. Truy c?p ngay 12 thang 10 n?m 2012
.
- ^
Sadoulet, B.
“Direct Searches for Dark Matter”
.
Astro2010: The Astronomy and Astrophysics Decadal Survey
. The National Academies
. Truy c?p ngay 12 thang 3 n?m 2012
.
- ^
Cahn, R.
“For a Comprehensive Space-Based Dark Energy Mission”
.
Astro2010: The Astronomy and Astrophysics Decadal Survey
. The National Academies
. Truy c?p ngay 12 thang 3 n?m 2012
.
- ^
Lemaitre, G. (1927). “Un univers homogene de masse constante et de rayon croissant rendant compte de la vitesse radiale des nebuleuses extragalactiques”.
Annals of the Scientific Society of Brussels
.
47A
: 41.
(ti?ng Phap)
- (Translated in:
“A Homogeneous Universe of Constant Mass and Growing Radius Accounting for the Radial Velocity of Extragalactic Nebulae”.
Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
.
91
: 483?490. 1931.
Bibcode
:
1931MNRAS..91..483L
.
)
- ^
Peacock (1999), ch 3
- ^
a
b
c
Schutz, Bernard; Ch 12
- ^
Srianand, R.; Petitjean, P.; Ledoux, C. (2000). “The microwave background temperature at the redshift of 2.33771”.
Nature
.
408
(6815): 931?935.
arXiv
:
astro-ph/0012222
.
Bibcode
:
2000Natur.408..931S
.
doi
:
10.1038/35050020
.
Pdf
- ^
Gannon, Megan (ngay 21 thang 12 n?m 2012).
“New 'Baby Picture' of Universe Unveiled”
. Space.com
. Truy c?p ngay 21 thang 12 n?m 2012
.
- ^
Wright, E.L. (2004). “Theoretical Overview of Cosmic Microwave Background Anisotropy”. Trong W. L. Freedman (bien t?p).
Measuring and Modeling the Universe
. Carnegie Observatories Astrophysics Series. Cambridge University Press. tr.
291
.
arXiv
:
astro-ph/0305591
.
ISBN
0-521-75576-X
.
- ^
White, M. (1999). “Anisotropies in the CMB”.
Proceedings of the Los Angeles Meeting, DPF 99
. UCLA.
arXiv
:
astro-ph/9903232
.
Bibcode
:
1999dpf..conf.....W
.
- ^
Melchiorri, A.; . (2000), “A measurement of Omega from the North American test flight of BOOMERANG”,
Astrophysical Journal
,
536
(10): L633?L66,
arXiv
:
astro-ph/9911445
,
doi
:
10.1086/312744
Qu?n ly CS1: ten s?: danh sach tac gi? (
lien k?t
)
- ^
de Bernardis, P.; et, al (2000), “A Flat Universe from High-Resolution Maps of the Cosmic Microwave Background Radiation”,
Nature
,
404
(ngay 27 thang 4 n?m 2000): 955?966,
arXiv
:
astro-ph/0004404
,
doi
:
10.1038/35010035
- ^
Steigman, G. (2005). “Primordial Nucleosynthesis: Successes And Challenges”.
International Journal of Modern Physics E [Nuclear Physics]
.
15
: 1?36.
arXiv
:
astro-ph/0511534
.
Bibcode
:
2006IJMPE..15....1S
.
doi
:
10.1142/S0218301306004028
.
- ^
Weiss, Achim.
“Elements of the past: Big Bang Nucleosynthesis and observation”
.
Einstein Online
.
B?n g?c
l?u tr? ngay 29 thang 7 n?m 2010
. Truy c?p ngay 24 thang 2 n?m 2013
.
- ^
Bertschinger, E. (2001). "Cosmological Perturbation Theory and Structure Formation".
arΧiv
:
astro-ph/0101009
[astro-ph].
- ^
Bertschinger, E. (1998). “Simulations of Structure Formation in the Universe”.
Annual Review of Astronomy and Astrophysics
.
36
(1): 599?654.
Bibcode
:
1998ARA&A..36..599B
.
doi
:
10.1146/annurev.astro.36.1.599
.
- ^
a
b
Fumagalli, Michele; O'Meara, John M.; Prochaska, J. Xavier (2011).
“Detection of Pristine Gas Two Billion Years After the Big Bang”
.
Science
.
334
(6060): 1245?9.
arXiv
:
1111.2334
.
Bibcode
:
2011Sci...334.1245F
.
doi
:
10.1126/science.1213581
.
PMID
22075722
.
- ^
“Astronomers Find Clouds of Primordial Gas from the Early Universe, Just Moments After Big Bang”
. Science Daily. ngay 10 thang 11 n?m 2011
. Truy c?p ngay 13 thang 11 n?m 2011
.
- ^
Perley, Daniel.
“Determination of the Universe's Age, t
o
”
. University of California Berkeley Astronomy Department
. Truy c?p ngay 27 thang 1 n?m 2012
.
- ^
Srianand, R.; Noterdaeme, P.; Ledoux, C.; Petitjean, P. (2008).
“First detection of CO in a high-redshift damped Lyman-α system”
.
Astronomy and Astrophysics
.
482
(3): L39.
Bibcode
:
2008A&A...482L..39S
.
doi
:
10.1051/0004-6361:200809727
.
- ^
Avgoustidis, A.; Luzzi, G.; Martins, C.J.A.P.; Monteiro, A.M.R.V.L. (2011). "Constraints on the CMB temperature-redshift dependence from SZ and distance measurements".
arΧiv
:
1112.1862v1
[astro-ph.CO].
- ^
Belusevic, Radoje (2008).
Relativity, Astrophysics and Cosmology
. Berlin: Wiley-VCH. tr. 16.
ISBN
3-527-40764-2
.
- ^
Kolb and Turner, ch 6
- ^
Sakharov, A.D. (1967). “Violation of CP Invariance, C Asymmetry and Baryon Asymmetry of the Universe”.
Zhurnal Eksperimental'noi i Teoreticheskoi Fiziki, Pisma
.
5
: 32.
(ti?ng Nga)
- (D?ch ra trong
Journal of Experimental and Theoretical Physics Letters
5
, 24 (1967).)
- ^
Keel, B.
“Dark Matter”
. Truy c?p ngay 28 thang 5 n?m 2012
.
- ^
Yao, W.M.; va đ?ng nghi?p (2006).
“Review of Particle Physics: Dark Matter”
(PDF)
.
Journal of Physics G
.
33
(1): 1?1232.
arXiv
:
astro-ph/0601168
.
Bibcode
:
2006JPhG...33....1Y
.
doi
:
10.1088/0954-3899/33/1/001
.
- ^
Penrose, R. (1979). “Singularities and Time-Asymmetry”. Trong Hawking, S.W. (ed); Israel, W. (bien t?p).
General Relativity: An Einstein Centenary Survey
. Cambridge University Press. tr. 581?638.
Qu?n ly CS1: nhi?u ten: danh sach bien t?p vien (
lien k?t
)
- ^
Penrose, R. (1989). “Difficulties with Inflationary Cosmology”. Trong Fergus, E.J. (bien t?p).
Proceedings of the 14th Texas Symposium on Relativistic Astrophysics
. New York Academy of Sciences. tr. 249?264.
doi
:
10.1111/j.1749-6632.1989.tb50513.x
.
- ^
a
b
Kolb and Turner (1988), chapter 8
- ^
Glenn D. Starkman and Dominik J. Schwarz (ngay 25 thang 7 n?m 2005).
“Is the Universe Out of Tune?”
. Scientific American
. Truy c?p ngay 10 thang 8 n?m 2012
.
- ^
Dicke, R.H.; Peebles, P.J.E. “The big bang cosmology?enigmas and nostrums”. Trong Hawking, S.W. (ed); Israel, W. (bien t?p).
General Relativity: an Einstein centenary survey
. Cambridge University Press. tr. 504?517.
Qu?n ly CS1: nhi?u ten: danh sach bien t?p vien (
lien k?t
)
- ^
Kolb and Turner, chapter 8
- ^
a
b
Kolb and Turner, 1988, ch 3
- ^
Caldwell, R.R; Kamionkowski, M.; Weinberg, N. N. (2003). “Phantom Energy and Cosmic Doomsday”.
Physical Review Letters
.
91
(7): 071301.
arXiv
:
astro-ph/0302506
.
Bibcode
:
2003PhRvL..91g1301C
.
doi
:
10.1103/PhysRevLett.91.071301
.
PMID
12935004
.
- ^
Hawking, S.W.; Ellis, G.F.R. (1973).
The Large Scale Structure of Space-Time
. Cambridge (UK): Cambridge University Press.
ISBN
0-521-09906-4
.
- ^
Hartle, J.H.; Hawking, S. (1983). “Wave Function of the Universe”.
Physical Review D
.
28
(12): 2960.
Bibcode
:
1983PhRvD..28.2960H
.
doi
:
10.1103/PhysRevD.28.2960
.
- ^
Bird, Paul (2011).
“Determining the Big Bang State Vector”
(PDF)
.
B?n g?c
(PDF)
l?u tr? ngay 29 thang 9 n?m 2018
. Truy c?p ngay 3 thang 4 n?m 2013
.
- ^
Langlois, D. (2002). “Brane Cosmology: An Introduction”.
Progress of Theoretical Physics Supplement
.
148
: 181?212.
arXiv
:
hep-th/0209261
.
Bibcode
:
2002PThPS.148..181L
.
doi
:
10.1143/PTPS.148.181
.
- ^
Linde, A. (2002). "Inflationary Theory versus Ekpyrotic/Cyclic Scenario".
arΧiv
:
hep-th/0205259
[hep-th].
- ^
Than, K. (2006).
“Recycled Universe: Theory Could Solve Cosmic Mystery”
. Space.com
. Truy c?p ngay 3 thang 7 n?m 2007
.
- ^
Kennedy, B.K. (2007).
“What Happened Before the Big Bang?”
.
B?n g?c
l?u tr? ngay 4 thang 7 n?m 2007
. Truy c?p ngay 3 thang 7 n?m 2007
.
- ^
Linde, A. (1986). “Eternal Chaotic Inflation”.
Modern Physics Letters A
.
1
(2): 81.
Bibcode
:
1986MPLA....1...81L
.
doi
:
10.1142/S0217732386000129
.
- ^
Linde, A. (1986). “Eternally Existing Self-Reproducing Chaotic Inflationary Universe”.
Physics Letters B
.
175
(4): 395?400.
Bibcode
:
1986PhLB..175..395L
.
doi
:
10.1016/0370-2693(86)90611-8
.
- ^
Harris, J.F. (2002).
Analytic philosophy of religion
. Springer. tr. 128.
ISBN
978-1-4020-0530-5
.
- ^
a
b
Frame, T.
(2009).
Losing my religion
. UNSW Press. tr. 137?141.
ISBN
978-1-921410-19-2
.
- ^
Harrison, P.
(2010).
The Cambridge Companion to Science and Religion
. Cambridge University Press. tr. 9.
ISBN
978-0-521-71251-4
.
- ^
Harris 2002
, tr. 129
- ^
Sagan, C. (1988).
introduction to A Brief History of Time by Stephen Hawking
. Bantam. tr. X.
ISBN
0-553-34614-8
.
... a universe with no edge in space, no beginning or end in time, and nothing for a Creator to do.
- G. Lemaitre, "
Un Univers homogene de masse constante et de rayon croissant rendant compte de la vitesse radiale des nebuleuses extragalactiques
" (A homogeneous Universe of constant mass and growing radius accounting for the radial velocity of extragalactic nebulae),
Annals of the Scientific Society of Brussels
47A
(1927):41?General Relativity implies the universe has to be expanding. Einstein brushed him off in the same year. Lemaitre's note was translated in
Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
91
(1931): 483?490.
- G. Lemaitre,
Nature
128
(1931) suppl.: 704, with a reference to the primeval atom.
- R. A. Alpher, H. A. Bethe, G. Gamow, "The Origin of Chemical Elements,"
Physical Review
73
(1948), 803. The so-called αβγ paper, in which Alpher and Gamow suggested that the light elements were created by protons capturing neutrons in the hot, dense early universe. Bethe's name was added for symmetry.
- G. Gamow, "The Origin of Elements and the Separation of Galaxies,"
Physical Review
74
(1948), 505. These two 1948 papers of Gamow laid the foundation for our present understanding of big-bang nucleosynthesis.
- G. Gamow,
Nature
162
(1948), 680.
- R. A. Alpher, "A Neutron-Capture Theory of the Formation and Relative Abundance of the Elements,"
Physical Review
74
(1948), 1737.
- R. A. Alpher and R. Herman, "On the Relative Abundance of the Elements,"
Physical Review
74
(1948), 1577. This paper contains the first estimate of the present temperature of the universe.
- R. A. Alpher, R. Herman, and G. Gamow
Nature
162
(1948), 774.
- A. A. Penzias and R. W. Wilson, "A Measurement of Excess Antenna Temperature at 4080 Mc/s,"
Astrophysical Journal
142
(1965), 419. The paper describing the discovery of the cosmic microwave background.
- R. H. Dicke, P. J. E. Peebles, P. G. Roll and D. T. Wilkinson, "Cosmic Black-Body Radiation,"
Astrophysical Journal
142
(1965), 414. The theoretical interpretation of Penzias and Wilson's discovery.
- A. D. Sakharov, "Violation of CP invariance, C asymmetry and baryon asymmetry of the universe,"
Pisma Zh. Eksp. Teor. Fiz.
5
, 32 (1967), translated in
JETP Lett.
5
, 24 (1967).
- R. A. Alpher and R. Herman, "Reflections on early work on 'big bang' cosmology"
Physics Today
Aug 1988
24?34. A review article.
|
Wikimedia Commons co them hinh ?nh va ph??ng ti?n truy?n t?i v?
V? N? L?n
.
|
- Big-bang model (cosmology)
t?i
Encyclopædia Britannica
(ti?ng Anh)
- Big Bang Cosmology
WMAP
- The Big Bang
- NASA Science
- Open Directory Project:
Cosmology
- PBS
.org,
"From the Big Bang to the End of the Universe. The Mysteries of Deep Space Timeline"
- "Welcome to the History of the Universe"
. Penny Press Ltd.
- Cambridge University Cosmology, "
The Hot Big Bang Model
L?u tr?
2013-09-29 t?i
Wayback Machine
". Includes a discussion of the problems with the big bang.
- Smithsonian Institution, "
The Big Bang
",
b?n l?u
.
- D'Agnese, Joseph, "
[
lien k?t h?ng
] The last Big Bang man left standing, physicist Ralph Alpher devised Big Bang Theory of universe".
Discover
, July
1999
.
- Felder, Gary, "
The Expanding Universe
", Gary Felder.
- LaRocco, Chris and Blair Rothstein,
"THE BIG BANG: It sure was BIG!!"
.
- Mather, John C., and John Boslough
1996
,
The very first light: the true inside story of the scientific journey back to the dawn of the universe
.
ISBN 0-465-01575-1
p. 300
- Shestople, Paul, "
"Big Bang Primer"
L?u tr?
2006-05-16 t?i
Wayback Machine
.
- Singh, Simon,
Big Bang: the origin of the universe
, Fourth Estate (2005). A historical review of the big bang. Sample text and reviews can be found at
- Wright, Edward L.,
"Brief History of the Universe"
.
- Big Bang, Big Bewilderment
Johannes Koelman 24/2/2010, Science 2.0
- Cosmology
tren
DMOZ
- Evidence for the Big Bang
- S. Dodelson,
Modern Cosmology
, Academic Press (2003). Released slightly before the WMAP results, this is the most modern introductory textbook.
- E. W. Kolb and M. S. Turner,
The Early Universe
, Addison-Wesley (1990). This is the classic reference for cosmologists.
- P. J. E. Peebles,
Principles of Physical Cosmology
, Princeton University Press (1993). Peebles' book has a strong historical focus.
- Leeming, David Adams, and Margaret Adams Leeming,
A Dictionary of Creation Myths
. Oxford University Press (1995),
ISBN 0-19-510275-4
.
- Pius XII (1952), "Modern Science and the Existence of God,"
The Catholic Mind
49:182?192.