DỊCH CHUYỂN ĐỎ DO THẾ HẤP DẪN VŨ TRỤ MỘT CÁCH TIẾP CẬN KHÁC TỚI HIỆN TƯỢNG DỊCH CHUYỂN ĐỎ CỦA ÁNH SÁNG TỪ CÁC THIÊN HÀ

DỊCH CHUYỂN ĐỎ DO THẾ HẤP DẪN VŨ TRỤ MỘT CÁCH TIẾP CẬN KHÁC TỚI HIỆN TƯỢNG DỊCH CHUYỂN ĐỎ CỦA ÁNH SÁNG TỪ CÁC THIÊN HÀ Vũ Huy Toàn Công ty cổ phần CONINCO-MI Tôn Thất Tùng, Hà Nội Email: vuhuytoan@conincomi.vn Tóm tắt Trên sở phân tích bất cập mơ hình vũ trụ giãn nở, đề xuất mang tính đột phá chất giới vật chất, tác giả thực việc xây dựng lại mơ hình vũ trụ khác với truyền thống, phù hợp cách hoàn hảo với chứng thực nghiệm biết đến Nhờ đó, tác giả tính công thức ảnh hưởng hấp dẫn lên dịch chuyển đỏ photon trình lan truyền khoảng cách lớn, Hubble phát thực nghiệm Từ khoá: Dịch chuyển đỏ, xạ nền, vũ trụ dãn nở I Đặt vấn đề Khi quan sát ánh sáng từ thiên hà xa [1], Hubble phát vạch phổ số nguyên tố đặc trưng bị dịch chuyển phía đỏ (redshift) Suốt thời gian dài sau đó, người ta tìm cách để lý giải tượng giả thuyết khác [2] như: Sự hấp thụ ánh sáng (photon) khí bụi khoảng không vũ trụ trước đến tới Trái đất; già hóa photon q trình lan truyền dẫn đến phân rã tự phát, ảnh hưởng hấp dẫn lên tần số ánh sáng theo thuyết tương đối rộng Einstein, v.v… Tuy nhiên, dường có hiệu ứng Dopler nguồn sáng chuyển động xa cách giải thích phù hợp Và người ta đến kết luận: Các thiên hà xa, chuyển động rời xa nhanh theo định luật Hubble: v = Hr (1) đó, v – tốc độ rời xa thiên hà; H – số Hubble; r – khoảng cách từ Trái đất tới thiên hà – “bằng chứng thực nghiệm chối cãi được” vũ trụ dãn nở(!?), ủng hộ cho lý thuyết Big Bang Tuy nhiên, xem xét cách cụ thể hiệu ứng Dopler, nhận thấy độ dịch chuyển đỏ z tỷ lệ bậc với tỷ số tốc độ rời xa v thiên hà với tốc độ ánh sáng c: z Created by Vu Huy Toan R  0 v  0 c (2) 4/7/2014 DỊCH CHUYỂN ĐỎ DO THẾ HẤP DẪN VŨ TRỤ Từ (2) cho thấy, theo thuyết tương đối hẹp, v < c, nên z < 1, thực tế, người ta đo z >> [3], độ chuyển động xa thiên hà dường vượt qua tốc độ ánh sáng? Để cố “cứu” lại mơ hình vũ trụ dãn nở này, người ta sử dụng thuyết tương đối hẹp thay cho học Newton để tính lại biểu thức (2), với giả thiết trường hấp dẫn vũ trụ yếu, bỏ qua nhận được: vc z  2z z  2z  (3) Khi đó, đảm bảo v < c tình (- t Hình Phần vũ trụ có tác dụng photon Tuy photon “nằm” tâm cầu bán kính tác dụng Rtp, tác động lượng vật chất phân bố cầu lên photon khơng Created by Vu Huy Toan 4/7/2014 DỊCH CHUYỂN ĐỎ DO THẾ HẤP DẪN VŨ TRỤ Cũng giống với dạng vật chất có khối lượng hấp dẫn chuyển động trường hấp dẫn, photon chịu tác động lượng vật chất hướng chuyển động với mạnh lượng vật chất phía ngược lại Đó điều tác giả dự báo [6] Cụ thể là, chia cầu bán kính tác dụng Rtp thành hai bán cầu theo hướng chuyển động photon (được gạch chéo) mô tả Hình 4a ~ Rtp c c = r m ~ Rtp ~ M Rt Rtp mp ~ M Rt b) a) ) ) Hình Mơ hình hấp dẫn vũ trụ tác động lên photon chuyển động Đối với bán cầu phải có khối lượng ½ MRt, theo hướng chuyển động photon, áp dụng biểu thức (6) kết hợp với (14), ta được: M ~ (t )   Rt ~ Rtp  r (t ) (1  B )   (17) đây, r (t) quãng đường photon sau khoảng thời gian t, kể từ lúc phát từ thiên hà đó; B xác định theo (8), thay v = c Có thể viết lại (17) dạng thuận tiện hơn: ~ M Rt ~   (t )  ~ Rtp  r (t ) (1  B )   ~ M Rt  M Rt với: (18) (19) khối lượng chất điểm tương đương bán cầu, khoảng ~ cách Rtp biểu diễn Hình 4b Đây mơ hình tương đương thời điểm, thời điểm nào, khoảng cách photon ~ ~ với hai khối lượng M Rt Rtp ; phải thay đổi lan truyền trường hấp dẫn Từ (18) nói hấp dẫn bán ~ cầu phải photon tương đương với hấp dẫn khoảng cách Rtp đến ~ vật thể có khối lượng M Rt Tương tự bán cầu trái, áp dụng biểu thức (7) kết hợp với (18), ta có: Created by Vu Huy Toan 10 4/7/2014 DỊCH CHUYỂN ĐỎ DO THẾ HẤP DẪN VŨ TRỤ ~ M Rt ~ (t )  ~ Rtp  r (t ) (1  B)  (20)  Từ (18) (20), ta thấy khơng có chuyển động (r(t) = B = 0), hấp dẫn hai bán cầu điểm nên hiệu chúng đương nhiên phải Chính chênh lệch hai hấp dẫn xuất photon chuyển động làm nên khác biệt nội photon trình chuyển động đề cập tới Định đề 1.5 Kết ta có chênh lệch hấp dẫn vũ trụ photon bằng: ~ (t )  ~ (t )  ~ (t ) ~ ~ 2M Rt r (t )  BRtp ~ (t )  ~ (1  B ) R 2tp  r (t ) (21) Lưu ý rằng, ta xem xét vũ trụ quy mô lớn, tức khoảng cách di chuyển ánh sáng tính hàng triệu năm ánh sáng, ví dụ thực nghiệm đo dịch chuyển đỏ Hubble, khoảng cách nhỏ cỡ triệu năm ánh sáng Vì vậy, thỏa mãn điều kiện: ~ ~ B Rtp