4 LỰC TRONG TỰ NHIÊN.

4 LỰC TRONG TỰ NHIÊN.

Kể từ hôm nay,tôi sẽ thường xuyên post những bài mang tính phổ biến chia sẽ các kiến thức chung nhất về vật lý thiên văn.Do kô có nhiều thời gian ngồi đọc lại nên kô tránh sai sót và ý tứ có thể lủng củng. Xin các bạn góp ý và cùng chia sẽ những kiến thức của các bạn.Bắt đầu bằng loạt bài về 4 lực trong tự nhiên.

LỰC HẤP DẪN

3 nhà vật lý góp phần xây dựng nên lực hấp dẫn đã không còn nữa: Galilée,Newton và Einstein.Nhưng hiện nay các nhà khoa học vẫn tiếp tục nghiên cứu lực hấp dẫn. Họ đặt hy vọng lực hấp dẫn sẽ tạo nên 1 cuộc cách mạng trong lịch sử loài người: thống nhất thuyết tương đối rộng và cơ lượng tử.

Không vật gì và kô ai có thể thoát khỏi lực hấp dẫn.
Đây là lực loài người tìm ra công thức đầu tiên và cũng là lực yếu nhất trong tự nhiên cường độ = 10^-37 lần lực điện từ.
Lực hấp dẫn có tầm ảnh hưởng là vô cùng ,giống như lực điện từ: nó có ảnh hưởng như nhau trong việc làm 1 quả táo rơi trên mặt đất(khoảng cách = 3m) và việc làm cho mặt trăng quay quanh quả đất (khoảng cách = 300.000km)(xin các bạn đính chính lại giùm).
Năm 1632,bằng 1 thí nghiệm ngoạn mục đi vào truyền thuyết, Galilée đã chứng minh là "sự rơi ko ảnh hưởng bởi vật thể". Ông làm thí nghiệm với 1 khối hình cầu bằng gỗ và 1 viên đạn đại bác.
50 năm sau,Isaac Newton thiết lập 1 phương trình được xem như 1 định đề: 2 vật hút nhau bằng 1 lực tỷ lệ với tích 2 khối lượng của chúng và tỷ lệ với nghịch đảo của bình phương khoảng cách.
F=G*(m1*m2)/(r^2)
Và cuối cùng,1915,Albert Einstein đã mở rộng lực hấp dẫn bằng thuyết tương đối rộng.Xin lưu ý với các bạn thuyết tương đối rộng là 1 lý thuyết đặt nền tảng trên việc mở rộng lực hấp dẫn như sau: 2 vật thể sở dĩ chúng tiến lại gần nhau chính là do khối lượng của chúng đã uốn cong không-thời gian là 1 kô gian vecteur 3 chiều+1 chiều thời gian


Mười năm chân bước trên đường dài .
Gặp nhau không nói không nụ cười .
Chút tình dường như hiu hắt bay .






Được sửa chữa bởi - SHIROTACamile vào 12/06/2002 01:03

Được sửa chữa bởi - crazyboy2001vn vào 15/06/2002 09:22

Bàn về thí nghiệm của Galilée: Liệu thí nghiệm của ông đã rơi vào quên lãng.
4 thế kỷ sau thí nghiệm nổi tiếng của Galilée về sự rơi tại tháp nghiêng Pise. 1 vệ tinh của CNES (Centre National d'Etudes Spatial= "Trung tâm giáo dục quốc gia về không gian" ở Paris Pháp) đã kiểm chứng lại thí nghiệm này. Sự rơi của thép và gỗ vẫn giống nhau. Theo thông tin gần đây, 1 vệ tinh nhỏ Microscope sẽ được phóng vào năm 2004. Mục tiêu là tiếp tục thí nghiệm về sự rơi trong kô gian với độ chính xác gấp 1000 lần những thí nghiệm hiện nay. Hiện nay ,những tiến bộ khoa học đã đạt được cho phép thực hiện thí nghiệm này chính xác đến 12 chữ số thập phân sau dấu phẩy.Ngay cả trong nhiệm vụ Apollo các nhà thiên văn đã thực hiện đo đạc với lông vũ và chì trên mặt trăng, kết quả vẫn giống với thí nghiệm của Galilée. Trong các thí nghiệm tương lai trong kô gian.Người ta sẽ thay thế gỗ và thép bởi titane và platine.
Về Newton:
Nhà khoa học người Anh này ít may mắn hơn người tiền nhiệm Galilée. Thật ra ,lúc đầu Newton có khuynh hướng không đồng ý với Galilée. Ông đã tăng độ chính xác các thí nghiệm của mình lên 3 chữ số sau dấu phẩy với ý định bác bỏ khám phá của Galilée .Nhưng kô thành công (dĩ nhiên). Tuy nhiên ông vẫn nổi tiếng với định luật vạn vật hấp dẫn của mình. Có thể ở nước ta, học sinh biết nhiều về Newton hơn Galilée ; nhưng ở Châu Âu thì ngược lại. Galilée nổi tiếng hơn Newton. Ngày nay,các thí nghiệm kiểm chứng sự tỷ lệ của lực hấp dẫn với nghịch đảo bình phương khoảng cách vẫn tiếp tục được thực hiện với những thang vô cùng bé. Những thí nghiệm gần đây nhất, khoảng cách được giảm xuống còn 200 micromètres, và kết quả vẫn phù hợp với công thức do Newton đưa ra.

Mười năm chân bước trên đường dài .
Gặp nhau không nói không nụ cười .
Chút tình dường như hiu hắt bay .

Về phần Einstein,bản thân thuyết tương đối rộng của ông cũng gây nhiều tranh cãi.Thật ra,các nhà vật lý càng ngày càng bị thuyết phục bởi ý tưởng: Còn 1 cái gì đó sâu xa hơn ở phía sau thuyết tương đối rộng của Einstein.Lý do: hiện nay thuyết tương đối rộng và cơ lượng tử :2 lý thuyết lớn chi phối vật lý hiện đại có những điểm ko phù hợp với nhau, điều này là ko thể chấp nhận được. Thuyết tương đối rộng mô tả rất tốt tự nhiên ở thang vĩ mô; trong khi cơ học lượng tử lại giúp giải thích chính xác được các vấn đề nảy sinh trong thang vi mô. Thật ko may,cho đến bây giờ,mọi nỗ lực nhằm giải quyết sự mâu thuẫn và dung hòa các đại lượng vô cùng trong 2 thuyết này đều ko thành công.
Trở lại lực hấp dẫn, ta thấy các thí nghiệm ở thang vĩ mô đều thành công,ít ra là cho đến bây giờ. Tuy nhiên chìa khóa của vấn đề có thể nằm ở thang vi mô với hiện tượng các hằng số vật lý có thể thay đổi giá trị với bậc tương đương thang vi mô.Một số lý thuyết đã dự đoán có thể có những sự biến đổi rất nhỏ trong sự rơi của vật . Nội dung của các lý thuyết này là các hằng số cơ bản VD như hằng số hấp dẫn sẽ bị biến đổi(rất nhỏ,chỉ có thể cảm nhận được ở thang vi mô) theo thời gian, và các lý thuyết này cũng khẳng định định luật vạn vật hấp dẫn của Newton ko bao quát hết mọi trường hợp. Càng ngày càng nảy sinh nhiều vấn đề phức tạp và định luật vạn vật hấp dẫn ngày càng rối rắm ko sáng sủa như trước kia. Lực hấp dẫn sẽ còn lâu mới được khám phá 1 cách trọn vẹn.

Mười năm chân bước trên đường dài .
Gặp nhau không nói không nụ cười .
Chút tình dường như hiu hắt bay .

Đính chính nha : khoảng cách giữa Mặt Trăng và Trái Đất là 380.000km cơ ạ.
Đồng ý với camiles : lực hấp dẫn là lực cứng đầu nhất trong 4 lực cơ bản.
Hiện nay Vật Lý đã thống nhất 3 lực cơ bản, nhưng chỉ còn lực hấp dẫn là chưa được.
VIệc thống nhất nôt lực hấp dẫn là cần thiết cho việc nghiên cứu Vũ Trụ ở thời điểm bắt đầu - lúc mà không thể bỏ qua lực hấp dẫn ở thang vi mô.
Vào đây để lớn lên trong sự thông thái, ra đi để phục vụ tốt hơn cho đất nước và đồng loại.

                                  LỰC ĐIỆN TỪ
Hằng số alpha (constante de structure fine - bạn nào biết từ Tiếng Việt thì chỉ cho mình):
alpha = (2*PI*e^2)/(h*c) ~ 1/137
với e: điện tích nguyên tố
h: hằng số Planck
c: vận tốc ánh sáng
Nếu loại bỏ hằng số alpha, chúng ta sẽ không còn thấy gì nữa cả. Lý do rất đơn giản: chính lực điện từ là nguồn gốc sự dịch chuyển của các photon, thành phần cấu tạo nên ánh sáng lưỡng tính sóng hạt.Nói rộng hơn,nó là nguồn gốc của sóng điện từ,phương tiện truyền thông duy nhất trong vũ trụ này.Qua đó ta có thể thấy được sự quan trọng của lực điện từ trong tự nhiên.Cùng với lực hấp dẫn,nó góp phần quan trọng trong việc hình thành vũ trụ, và có ảnh hưởng rõ rệt nhất ở thang hằng hành tinh(thang mà hoạt động của con người diễn ra chủ yếu). Thật vậy,từ kích thước vũ trụ, các thiên hà, hành tinh và đến kích thước của con người ,tất cả vật thể đều đã được sắp xếp theo sự chi phối của 2 hằng số cơ bản hằng số hấp dẫn và hằng số alpha trên.
Lực điện từ là lực duy nhất tác động lên điện tích vì vậy nó là lực đầu tiên biểu lộ rõ ở những giây khai sinh ra vũ trụ (BigBang) khi những hạt nhân nhẹ được sinh ra bởi các hạt nguyên liệu: quark, proton,neutron và electron. Và nó đã chi phối đến việc hình thành các hạt nhân lúc đó. VD: tỷ lệ giữa các nguyên tử hydrogène, deutérium, tritium và lithium trong vũ trụ được quyết định bởi lực điện từ. Và nếu các tỷ lệ này không được tuân thủ chính xác, kết quả là vũ trụ theo tỷ lệ mới đó sẽ kô hề giống vũ trụ hiện nay. Ta cần phải biết, lúc mới khai sinh, vũ trụ không hề tồn tại vật chất như bây giờ. Lúc đó, nó chỉ là những vùng năng lượng lưỡng tính sóng hạt, lúc thì thể hiện rõ là các hạt vật chất, lúc thì nơi đó chỉ là những bó sóng.Sau đó, khoảng 300.000 năm sau khi vũ trụ ra đời, ảnh hưởng của lực điện từ lên vũ trụ đã thay đổi sang 1 mức độ khác. Đây cũng là lúc sóng điện từ (ánh sáng) và vật chất đã có sự phân biệt rõ rệt, tức là đã có những vùng thể hiện thường xuyên tính chất hạt và những vùng thể hiện thường xuyên tính chất sóng. Đây là 1 khám phá rất thú vị bởi 2 thí nghiệm rất nổi tiếng trong lịch sử vật lý: thí nghiệm Cobe và thí nghiệm Boomerang. Từ các thí nghiệm này, các nhà khoa học đã chứng minh được có 1 sự khác biệt rất nhỏ giữa các hằng số cơ bản vào thời điểm đó và bây giờ.
Câu hỏi nhỏ cho các bạn: Các ban có biết các nhà khoa học đã làm gì trong thí nghiệm nổi tiếng Boomerang?

Mười năm chân bước trên đường dài .
Gặp nhau không nói không nụ cười .
Chút tình dường như hiu hắt bay .

Có lần tôi nghe nói hằng số anpha gọi là hằng số tinh tế hay hằng số tế vi.
F./

Cám ơn bạn. Tớ cũng có tra từ điển và thấy alpha được gọi là hằng số tinh tế,tuy nhiên,cái tên này hơi lạ nên tớ hỏi lại các bạn cho chắc.
Trong thí nghiệm Boomerang,các thiết bị dò tìm đã chụp được âm bản những photon ở dạng vật chất đầu tiên được giải phóng kể từ sau vụ nổ BigBang. Từ đó các nhà khoa học đã chứng minh được có 1 sự khác biệt rất nhỏ giữa các hằng số cơ bản vào thời điểm đó và bây giờ.
Nhưng giải thích như thế chưa đầy đủ. Vì vậy, đối với 1 số nhà vật lý, họ tin rằng 2 hằng số cơ bản có sự thay đổi theo thời gian. Và một số khác thì vẫn nghĩ ngược lại.
Vì là lực chung của toàn vũ trụ, vì vậy lực điện từ được chọn làm nội dung giao tiếp với các nền văn minh ngoài trái đất (nếu có) .Năm 1972,tàu thăm dò Pioneer 10 được phóng ,mang theo những tấm bảng kim loại(vàng) có khắc các kí hiệu. Mục đích trong việc chọn lựa ký hiệu là làm sao để 1 nền văn minh khác không biết gì về trái đất có thể hiểu được.(đương nhiên trên tấm bảng vẫn phải có những ký hiệu giới thiệu về trái đất và con người.) .Ký hiệu được chọn là: mô tả độ dài sóng giữa 2 mức năng lượng thấp nhất của nguyên tử H - nguyên tử nhẹ và nhiều nhất trong vũ trụ (90 %). Việc mô tả rất đơn giản: người ta chỉ khắc hình 2 quả cầu cách nhau 21 cm với hy vọng là hằng số này là như nhau ở khắp nơi trong vũ trụ và nhờ đó 1nền văn minh khác(nếu có),có thể hiểu và biết được sự tồn tại của chúng ta.

Mười năm chân bước trên đường dài .
Gặp nhau không nói không nụ cười .
Chút tình dường như hiu hắt bay .

LỰC TƯƠNG TÁC YẾU
Lực này là nguyên nhân của phản ứng nhiệt hạch, tạo năng lượng cho các ngôi sao. Phản ứng diễn ra trong lòng các supernovae, tạo ra các hạt nhân nặng như oxygène, carbone và sắt - không thể thiếu được đối với sự sống.
Lực tương tác yếu có vai trò quan trọng trong: từ những ngôi sao mới sinh ,những supernova cho đến những ngôi sao già hơn như mặt trời của chúng ta và có thể là những trung tâm năng lượng nhiệt hạch tương lai trên trái đất. Sự cân bằng của lực tương tác yếu chỉ bị phá vỡ trong lòng các ngôi sao hoặc trong các lò phản ứng , nơi có nhiệt độ cực lớn.
Đây là 1 lực hạt nhân : khác với 2 lực trước, lực tương tác yếu chỉ xuất hiện ở khoảng cách ngắn không vượt quá thang hạt nhân-khoảng vài phần triệu nanomètre. Lực được phát hiện bởi Becquerel (1852-1908) cuối thế kỷ 19, thời điểm náo nhiệt của khoa học bởi các phát hiện về phóng xạ.
Tuy nhiên, trong suốt 30 năm sau đó, giải thích về sự chuyển đổi giữa proton và neutron trong phản ứng nhiệt hạch vẫn còn là 1 bí ẩn. Trong phương trình chuyển đổi giữa proton và neutron, năng lượng không cân bằng. Vì thế, 1 hạt mới được đặt ra để giải quyết vấn đề gai góc này: hạt neutrino. Neutrino rất nhẹ, không điện tích, có thể xuyên qua vật chất dễ dàng. Tuy nhiên nó lại mang năng lượng cân bằng với năng lượng bị thiếu hụt trong phản ứng chuyển đổi giữa proton và neutron

Mười năm chân bước trên đường dài .
Gặp nhau không nói không nụ cười .
Chút tình dường như hiu hắt bay .

Được SHIROTACamile sửa chữa / chuyển vào 01/07/2002 ngày 17:25

Với GUT, Bầy giở hình như chỉ còn 2 lực.................

Beethoven
[/size=4