Khái niệm năm ánh sáng
Ánh sáng là thứ nhanh nhất mà ta biết. Nhanh đến nỗi các khoảng cách rất lớn được đo bằng cách xem ánh sáng mất bao lâu để đi đến chúng ta. Trong một năm, ánh sáng đi được khoảng 9400 tỉ km, khoảng cách đó được gọi là một năm ánh sáng.
Để bạn dễ hình dung độ lớn của khoảng cách ấy, Mặt Trăng, nơi các phi hành gia mất 4 ngày mới bay đến được, chỉ cách Trái Đất 1 giây ánh sáng. Trong khi ngôi sao gần nhất bên ngoài mặt trời, Proxima Centauri cách chúng ta 4.2 năm ánh sáng. Dải Ngân Hà của chúng ta có đường kính 100,000 năm ánh sáng. Thiên hà gần nhất với chúng ta, Andromeda, cách ta khoảng 2.5 triệu năm ánh sáng.
Vậy làm thế nào để đo được khoảng cách trong vũ trụ?
Phương pháp thị sai lượng giác.
Không gian thực sự vô cùng rộng lớn. Nhưng đợi đã, làm sao ta biết các ngôi sao và thiên hà xa bao nhiêu? Rốt cục, khi chúng ta nhìn lên trời, ta chỉ nhìn thấy một không gian hai chiều. Khi chỉ tay vào một ngôi sao, bạn không thể biết nó xa cỡ nào. Vậy làm sao mà những nhà thiên văn lại biết? Với những vật thể rất gần, chúng ta có thể dùng khái niệm, được gọi là thị sai lượng giác.
Ý tưởng khá đơn giản. Hãy cùng làm một thí nghiệm. Đưa ngón cái của bạn ra và nhắm mắt trái lại. Bây giờ, nhắm mắt trái và mở mắt phải. Trông như ngón cái của bạn đã di chuyển, trong khi những vật làm nền vẫn ở nguyên chỗ cũ. Áp dụng khái niệm tương tự vào quan sát sao, nhưng vì các ngôi sao xa hơn tầm với của tay nhiều, và trái đất thì không to lắm, nên dù có kính thiên văn ở hai bên xích đạo, bạn sẽ không thấy được nhiều thay đổi trong vị trí. Thay vào đó, ta xem sự thay đổi vị trí sao trong 6 tháng là một nửa thời gian trái đất đi một vòng quanh mặt trời. Đo vị trí tương đối của ngôi sao vào mùa hè, và vào mùa đông, nó giống như nhìn với con mắt còn lại. Những ngôi sao gần có vẻ đã di chuyển chút ít so với những ngôi sao xa và các thiên hà.
Phương pháp ngọn nến chuẩn
Nhưng cách này chỉ dùng cho các vật cách ta vài nghìn năm ánh sáng. Vượt ra khỏi thiên hà của ta, khoảng cách là rất lớn không thể phân biệt thị sai kể cả với thiết bị hiện đại nhất. Khi đó, phải dựa vào một phương pháp khác: sử dụng vật chỉ thị được gọi là nến tiêu chuẩn. Nến tiêu chuẩn là những vật phát sáng mà ta biết rõ. Ví dụ nếu bạn biết bóng đèn của bạn sáng bao nhiêu và bạn nhờ một người cầm ngọn đèn và đi xa bạn ra bạn biết lượng ánh sáng mình nhận được từ bạn mình sẽ giảm di một lượng bằng khoảng cách bình phương. Nên nếu so sánh lượng ánh sáng bạn nhận được với ánh sáng ban đầu của đèn, bạn có thể biết bạn mình cách xa bao nhiêu. Trong thiên văn, bóng đèn là một loại sao đặc biệt gọi là sao có chu kỳ chiếu sáng đặc biệt. Những ngôi sao này có bên trong không ổn định giống như những quả bóng bay phồng xẹp liên tục. Vì sự phồng xẹp ấy làm ánh sáng thay đổi, ta có thể đo độ sáng bằng cách đo chu kỳ tuần hoàn với nhiều ngôi sao thay đổi độ sáng chậm hơn. So sánh ánh sáng nhận được từ sao với ánh sáng gốc đo được, ta có thể biết chúng xa cỡ nào.
Không may là câu chuyện chưa kết thúc ở đó. Ta chỉ thấy các ngôi sao riêng lẻ xa nhất là 40 triệu năm ánh sáng xa hơn thì chúng trở nên quá mờ. May mắn là ta có một loại nến nữa loại siêu tân tinh 1a nổi tiếng. Siêu tân tinh là vụ nổ kinh khủng khi một ngôi sao chết. Chúng sáng đến mức làm cả thiên hà nơi đó rực lên. Vậy nên, dù không thấy từng ngôi sao riêng lẻ trong thiên hà, ta vẫn thấy siêu tân tinh khi chúng xảy ra. Và loại 1a hóa ra lại có thể dùng như nến tiêu chuẩn vì ánh sáng rực rỡ tắt lâu hơn ánh sáng yếu. Tìm hiểu mối quan hệ giữa độ sáng và tốc độ tắt sáng ta có thể dùng siêu tân tinh để đo đạc cách đến vài tỉ năm ánh sáng.
Nhưng tại sao việc nhìn thấy vật thể ở xa lại quan trọng thế?
Hãy nhớ lại ánh sáng có tốc độ nhanh như thế nào. Ví dụ, ánh sáng từ Mặt Trời mất 8 phút để tới Trái Đất, nghĩa là Mặt Trời ta thấy là Mặt Trời của 8 phút trước. Khi nhìn chòm Gấu Lớn, bạn đang nhìn hình ảnh của nó 80 năm về trước. Còn những thiên hà xa xôi mờ mịt ấy thì sao? Chúng cách chúng ta hàng triệu năm ánh sáng. Mất hàng triệu năm để ánh sáng từ đó chạm được đến ta. Vậy nên vũ trụ tự nó như một cái máy thời gian. Càng nhìn xa được về quá khứ, ta càng tiếp cận vũ trụ xưa. Các nhà thiên văn học cố gắng đọc lịch sử của vũ trụ và tìm xem ta đến từ đâu và như thế nào. Vũ trụ gửi cho ta thông tin dưới dạng tia sáng. Nhiệm vụ còn lại cho ta là giải mã chúng.Related posts:
5 PHÚT HIỂU NGAY THUYẾT TƯƠNG ĐỐI CỦA EINSTEIN
Sinh vật sống và lượng tử
Hổ Phách
THAM VỌNG VÀ ÍCH KỶ
Về một số tư tưởng phát triển mạnh vào thế kỷ 19
Một Số vấn đề cơ bản của Khoa Học
BỆNH HYPERDONTIA
Công nghệ in 3D lần đầu tiên tạo ra tim người từ mô và mạch máu
Con người có kết hợp được với máy móc để trở Cyborg hay không?
HOÀNG THỊ NGA - TIẾN SĨ KHOA HỌC ĐẦU TIÊN CỦA VIỆT NAM
Bài viết liên quan:
Các thông số của ống kính (len) quyết định cách nó thu thập ánh sáng và tác động đến hình ảnh chụpCác thông số của ống kính (len) quyết định cách nó thu thập ánh sáng và tác động đến hình ảnh chụp. Dưới đây là một số thông số quan trọng và ý nghĩa của chúng: 1. Tiêu Cự (Focal Length) Ý Nghĩa: Đo bằng milimet (mm), tiêu cự xác định góc nhìn của ống kính và mức độ "phóng
Những hố đen siêu đặc biệt trong vũ trụNhững Hố Đen Siêu Đặc Biệt Trong Vũ Trụ Hố đen từ lâu đã là một trong những hiện tượng bí ẩn và ám ảnh nhất của vũ trụ học. Đó là những vùng không-thời gian có lực hấp dẫn mạnh đến mức không một thứ gì, kể cả ánh sáng, có thể thoát ra một khi đã vượt qua
Điều đặc biệt ở vũ trụ – hố đen vũ trụLỗ đen hay hố đen (tiếng Anh: black hole), là một vùng không-thời gian nơi trường hấp dẫn mạnh đến mức không có gì—không hạt vật chất hay cả bức xạ điện từ như ánh sáng có thể thoát khỏi nó. Thuyết tương đối rộng tiên đoán một lượng vật chất với khối lượng đủ lớn nằm trong phạm vi
Đánh giá rủi ro và mối quan tâm tăng lên về công nghệ NanoCông nghệ nano là việc sử dụng vật chất ở quy mô nguyên tử, phân tử và siêu phân tử cho các mục đích công nghiệp. Mô tả phổ biến sớm nhất về công nghệ nano đề cập đến mục tiêu công nghệ cụ thể là thao tác chính xác các nguyên tử và phân tử để chế tạo các
Định nghĩa về Công nghệ NanoCông nghệ nano là một lĩnh vực nghiên cứu và đổi mới sáng tạo liên quan đến phát triển vật liệu và thiết bị dựa trên nguyên tử và phân tử. Một nanomet bằng một phần tỷ mét, gấp mười lần đường kính của một nguyên tử hydro. Đường kính của một sợi tóc trung bình là 80.000 nanomet. Ở
Đặc điểm milky waySự hình thành Miky Way được hình thành từ một hoặc một số vùng nhỏ với mật độ cao trong vũ trụ một thời gian ngắn sau Big Bang, một số trong những vùng này là hạt giống cầu các cụm sa. Trong vòng khoảng vài tỷ năm kể từ khi các sao đầu tiên hình thành, khối tưởng của
Lịch sử nghiên cứu thiên hàSở đi chúng ta nhìn thấy thiên hà Milky Way như một dải sáng rất mờ nhạt và có màu trắng sữa bởi vì nó được tập hợp từ rất nhiều ngôi sao mà chúng ta không thể phân biệt được bằng mắt thường. Từ xưa, khi chưa có kinh viễn vọng để quan sát bầu tròn, các nhà thiên
Sinh vật sống và lượng tử⁉️Sinh vật sống cũng có thể vướng víu lượng tử Trước đây chúng ta đều nghĩ rằng, các hiệu ứng lượng tử chỉ áp dụng được trong quy mô các hạt nguyên tử, hạ nguyên tử rất nhỏ bé, như lưỡng tính sóng - hạt, chồng chập lượng tử...chính thí nghiệm con mèo của Schrodinger cũng bị rất nhiều nhà
Các thông số của ống kính (len) quyết định cách nó thu thập ánh sáng và tác động đến hình ảnh chụp
Các thông số của ống kính (len) quyết định cách nó thu thập ánh sáng
Th2
các loại len ( ống kính máy ảnh ) và ý nghĩa
Related posts:Bay ở tốc độ siêu thanh và cái giá bạn phải chảViễn cảnh nền
Th2
các thông số chụp ảnh và ý nghĩa
Các thông số chụp ảnh quan trọng bao gồm khẩu độ, tốc độ màn trập,
Phân biệt các dòng máy ảnh canon từ năm 2010
Từ năm 2010 trở lại đây, Canon đã giới thiệu nhiều mẫu máy ảnh thuộc
Những hố đen siêu đặc biệt trong vũ trụ
Những Hố Đen Siêu Đặc Biệt Trong Vũ Trụ Hố đen từ lâu đã là
Th5
Điều đặc biệt ở vũ trụ – hố đen vũ trụ
Lỗ đen hay hố đen (tiếng Anh: black hole), là một vùng không-thời gian nơi
Th5