Dãy Balmer – Johann Jakob Balmer (1825–1898) pot

Dãy Balmer – Johann Jakob Balmer (1825–1898), Thụy Sĩ Dãy Balmerlà tên gọi của một tậphợp các vạch phổ Balmerlà cácvạch trong quangphổ hydro tạo ra bởi các chuyển tiếp giữa mứcn = 2 và các mức caohơn 2, hoặc là phát xạ, hoặc làhấp thụ, trong đó n là kí hiệu số lượng tử chính. Johann JakobBalmersinh ra ở Thụy Sĩ, học đại học ở ThụySĩ và ở Đức. Ông lấy bằngcử nhântoán học ở trường đại học Baselvào năm 1849và sinhsống ở đó trong phần cònlại của đời ông. Ôngbắt đầu sự nghiệp giảng dạy tại một trường nữ sinh vàkhông có bất kì đónggóp thật sự nào cholĩnh vực toán học chođến khi60 tuổi. Năm 1885,ôngnghĩ ra một côngthức khá đơn giản mô tả bước sóng cho các vạchphổ hydro. Điều nàymang lại một kháiniệm kháiquát hóa chocác vạch phổ Balmervà dãy Balmer. Côngthức trên hạn chế với các vạchphổ của nguyên tử hydro nhưng saunày được mở rộng để bao gồm cả các vạch phổ chomọinguyên tố. Công thức Balmerlà Trongđó λ là bước sóng,h là mộthằng số có giá trị 3,6456.10 -7 m hay 364,56 nm, n = 2và m làmột số nguyên lớn hơn 2. Balmernghĩ ra công thức trên bằng cách thu thập bằng chứngtheo lối kinh nghiệmvà vì thế không thể nào giải thích tại saocông thứccủa ông lại đúng.(Đây là do sự thiếu kiếnthức của ông và các nhà khoahọc khác về cấu trúccủa nguyên tử vào thời điểm ấytrong lịch sử) Saunày, vào năm 1888,JohannesRydberg đã khái quát hóa công thứcBalmer để sử dụng nócho mọi chuyển tiếp đối với nguyên tử hydro.Bốn chuyển tiếp chính củahydro dựatrên các số lượng tử chínhcủa electrontrong nguyên tử hydro.Bước sóng và kí tự HiLạpđi cùng vớicác màu sắc khác nhau của quang phổ đó là λ =α, tại 656nm, phát ra ánhsáng đỏ λ =β, tại 486nm, phát ra ánhsáng lam-lục λ =γ, tại 434nm, phát ra ánhsángtím λ =δ, tại 410nm, phát ra ánh sáng tím đậm Dãy Balmerquan trọng tronglĩnh vực thiên văn học vì nhiều ngôi sao trong vũ trụ tỏ ra dồi dào hydro. Ánh sáng sao có thể biểu hiện dưới dạngcác vạch hấp thụ hoặc phát xạ trong quangphổ tùy thuộc vào tuổi của ngôi sao. Như vậy, dãy Balmer hỗ trợ xác định tuổi củacác ngôisao,vì các ngôisaotrẻ chủ yếu gồm hydro, và các ngôi sao già thì đã sử dụng gần hết hydrocủa chúngcho quá trình nhiệt hạch và đi đếnmột tỉ lệ cao hơn củacác nguyên tố nặng hơn, dođó chúng không còn sáng rỡ nữa. Thuyết tương đối rộng: Sóng hấp dẫn Theo thuyết tương đối rộng,ngaycả không-thời gian trống rỗng, không có ngôi saovà thiênhà nào, cũng có mộtcuộc sống của riêng nó. Cácgợn sóng gọi là sóng hấp đẫn cóthể truyền quakhônggian theo kiểu giốnghệt như các gợn sóng lan đi trên mặt hồ nước. Một trong những phép kiểm tra còn lại của thuyết tương đối rộng là đocác sóng hấp dẫn một cách trực tiếp. Để kết thúc câu chuyện này, các nhà vật lí thực nghiệmđã xây dựngĐài thiên văn Sóng hấp dẫn Giao thoa kế laser (LIGO) ở Hanford, Washington, vàLivingston, Louisiana.Mỗi thí nghiệm gồm các chùmlaser phảnxạ giữa cácgương đặtcách nhau4 km. Nếu một sónghấp dẫnđi qua, nósẽ làm không-thời gianbiến dạngmột chút, dẫn tới một sự dịch chuyển ở các chùm laser. Bằng cách theodõi các biếnthiên thờigian ở các chùmlaser, người ta có thể tìm kiếmcác tác dụng của sóng hấpdẫn. Cho đến nay, không có ai từng phát hiệnra sóng hấp dẫn một cách trực tiếp, nhưng chúngta thật sự có bằng chứnggián tiếp rằng chúngtồntại. Khi cácpulsar quay xungquanhnhững ngôi saorất đặc, chúngta hi vọngchúng phát ra một luồng đều đặn những con sóng hấp dẫn, mất dần năng lượngtrong quá trình đó nên quỹ đạo củachúng từ từ nhỏ đi. Phépđo sự phá vỡ quỹ đạo củacác pulsar kép đã xác nhận rằng chúng thật sự mấtnăng lượng và lờigiải thích tốt nhất lànhững pulsar này đang mất năng lượngở dưới dạng sóng hấp dẫn. Sóng hấp dẫn lantruyền trongkhông gian (Ảnh: Henze/NASA) Pulsarkhông phải là nguồn được trông đợi duy nhất của sónghấp dẫn. Big Bang phải tạora sóng hấp dẫn vẫnlan truyềntrong vũ trụ dưới dạngnhững gợn nhẹ nhàng trongkhông-thờigian. Nhữngcon sónghấp dẫnnguyên thủy này quá yếu để có thể phát hiện ra trực tiếp, nhưng người ta cóthể nhìn thấy dấu vết của chúng trên bứcxạ tàn dư từ thời Big Bang– phông nền vi sóngvũ trụ. Các thí nghiệmhiện nay đangđược triển khaiđể tìm kiếm nhữngdấu vết này. Sóng hấp dẫn cũngsẽ được phát ra khihai lỗ đen va chạm nhau. Khi chúng xoáy trôn ốc về phía nhau,chúng sẽ phát ra mộtluồng sóng hấp dẫn với mộtdấu vết đặcbiệt. Biếtđược va chạm đó đủ gần và đủ dữ dội, người ta có thể quan sát chúng với cácthiết bị trên trái đất. Một dự án nhiều tham vọng hơn là Anten Vũ trụ Giao thoa kế Laser (LISA), gồm bộ ba vệ tinh sẽ theo dõi trái đất trong quỹ đạo của nóquay xung quanh Mặt trời. Chúng sẽ phát ra cácchùm laserđược điều chỉnh hếtsức chínhxác về phía nhau, giống hệtnhư LIGO. Mọi con sónghấp dẫn đi sẽ làm biến dạngkhông-thời gian đi một chút và dẫn tới một sự dịch chuyển có thể phát hiện raở các chùm laser.NASAvà Cơ quanVũ trụ châuÂu hi vọng phóng LISA lên quỹ đạo trongthập niênkế tiếp. Du hành thời gian Lí thuyết của Einstein chophép một khả nănglàm say đắmlòng người làdu hành thời gian. Người ta đã đề xuất phương pháp thu được kì công này, gồm việc xây dựng cácđường hầm gọilà lỗ sâu đục nối liền những phần khác nhau của khônggian ở nhữngthời điểm khác nhau.Có thể xây dựng các lỗ sâu đục – trênlí thuyết. Nhưng thật không may, chúngđòi hỏivật chất cónăng lượngâm,và những tình huống vậtlí không tự nhiên khác,không chỉ mở chúngra mà còn cho phép chúng đi qua được. Mộtkhả năng khác là tạora một vùngkhông gianrộng lớn quay tròn, hoặc sử dụng cácđối tượnggiả thuyếtgọi là các dây vũ trụ. Khả năngdu hành thời giancó thể dẫn tới cácnghịch lí vật lí,thí dụ như nghịch lí ông-cháutrongđó nhàdu hànhthời gian đi ngược dòngthờigian và giết chết ôngcủa cô trước khi ôngta gặp bàcủa cô. Hệ quả là một trong haingười,cha mẹ của cô, khôngra đời đượcvà bản thân nhà du hànhvũ trụ trên sẽ không tồn tại. Tuy nhiên, ngườita cho rằng các nghịch lí vật lí như thế này, trênthực tế,không thể nào tạo rađược. . Dãy Balmer – Johann Jakob Balmer (182 5–1 898), Thụy Sĩ Dãy Balmerlà tên gọi của một tậphợp các vạch phổ Balmerlà cácvạch trong quangphổ hydro tạo ra. chocác vạch phổ Balmervà dãy Balmer. Côngthức trên hạn chế với các vạchphổ của nguyên tử hydro nhưng saunày được mở rộng để bao gồm cả các vạch phổ chomọinguyên tố. Công thức Balmerlà Trongđó. các mức caohơn 2, hoặc là phát xạ, hoặc làhấp thụ, trong đó n là kí hiệu số lượng tử chính. Johann JakobBalmersinh ra ở Thụy Sĩ, học đại học ở ThụySĩ và ở Đức. Ông lấy bằngcử nhântoán học ở trường