PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN cứu KHOA học vũ TRỤ và NHỮNG điều bí ẩn

Sau giai đoạnđầu tiên hình thành các hạt cơ bản, các thiên hà và sao được hình thành,sau đó vũ trụ tiếp tục giãn nở rộng dần x và y cùng tăng khi t tăng, đây là một mô phỏng trong đó khô

LỜI NÓI ĐẦU

Khoa học là một khái niệm có nội hàm phức tạp, tùy theo mục đích

nghiên cứu và cách tiếp cận ta có thể phân tích ở nhiều khía cạnh khác

nhau ở mức độ chung nhất, khoa học được hiểu như sau: Khoa học là

hệ thống tri thức được rút ra từ hoạt động thực tiễn và được chứng minh, khẳng định bằng các phương pháp nghiên cứu khoa học.

Từ hiểu biết trên đây về khoa học ta thấy rõ ràng rằng phương pháp làphạm trù trung tâm của phương pháp luận nghiên cứu khoa học Vậyphương pháp nghiên cứu khoa học là gì?

Phương pháp không chỉ là vấn đề lý luận mà còn là vấn đề có ý nghĩa

thực tiễn to lớn, bởi vì chính phương pháp góp phần quyết định thành

công của mọi quá trình nghiên cứu khoa học.Phương pháp là công cụ, giải pháp, cách thức, thủ pháp, con đường, bí quyết, quy trình công nghệ để chúng ta thực hiện công việc nghiên cứu khoa học Bản chất của

nghiên cứu khoa học là từ những hiện tượng chúng ta cảm nhận được đểtìm ra các quy luật của các hiện tượng đó Nhưng bản chất bao giờ cũngnằm sâu trong nhiều tầng hiện tượng, vì vậy để nhận ra được bản chấtnằm sâu trong nhiều tầng hiện tượng và nhận ra được quy luật vận độngcủa chúng đòi hỏi chúng ta phải có phương pháp nghiên cứu khoa học.Như vậy phương pháp chính là sản phẩm của sự nhận thức đúng quy luậtcủa đối tượng nghiên cứu Đến lượt mình, phương pháp là công cụ cóhiệu quả để tiếp tục nhận thức sâu hơn và cải tạo tốt hơn đối tượng đó

Trong thực tế cuộc sống của chúng ta người thành công là người biết sửdụng phương pháp.

Mục lục

ĐẦU……… ….1 Câu 1: Nghiên cứu trọn vẹn một đề tài tự chọn 3

Câu 2: Anh(chị) hiểu thế nào là chứng minh và bác bỏ trong nghiên

học? 35

Câu 3: Phân biệt thế nào là phát hiện,phát minh và sáng chế? Cho VD……… 36

LỜI CẢM ƠN……….

……….…38

Câu 1: Nghiên cứu trọn vẹn một đề tài?

Đề tài: Vũ Trụ và những điều bí ẩn

Bài làm:

LỜI NÓI ĐẦU

Vũ trụ tồn tại và tiến hoá! Điều này thật đơn giản.Nhưng để những kiếnthức này trở nên quen thuộc với một bộ phận nhân loại như ngày nay thì

đã phải trải qua một khoảng thời gian khá dài Ngày nay mô hình Big

Bang (vụ nổ lớn) như chúng ta sẽ nhắc tới dưới đây được thừa nhận rộngrãi, và thông qua đó chúng ta hiểu được phần nào sự ra đời của vũ trụ,hiểu được tại sao chúng ta có mặt trên thế giới này Trước đây, người taluôn mặc định rằng không gian và thời gian là vô hạn Dù trải qua nhiềugiai đoạn nhận thức trong đó Trái Đất từ chỗ là trung tâm vũ trụ đã trởthành một thiên thể chuyển động quanh Mặt Trời trung tâm, rồi Mặt Trờicũng chỉ là một bộ phận của thiên hà Milky Way, và Milky Way cũng chỉ

là một bộ phận vô cùng nhỏ bé trong vũ trụ; thì ngay trong những giaiđoạn lịch sử kéo dài đến hơn 2000 năm đó, không gian và thời gian luôn

là vô hạn và bất biến Có vẻ như không gian và thời gian là 2 khái niệm

tự nhiên và quá cơ bản đến mức không ai được phép nói rằng chúng phảituân theo các định luật vật lí Cho đến thế kỉ 20, với sự ra đời của thuyếttương đối rộng mà hằng số vũ trụ học bao hàm bởi phương trình trườngcủa nó mô tả một vũ trụ đang nở rộng thì người ta mới nghĩ ra rằng hẳnkhông gian và thời gian cũng có kích thước, hình dạng và lịch sử của nó

Mục lục

đầu……… 1

Chương I Phần mở đầu

1.1. Lý do chọn đề tài

1.2. Vũ trụ là một đề tài mà khá được nhiều người quan tâm và yêu

thích bởi nhưng bí ẩn và sự hấp dẫn của nó,nhất là nhưng ngườiđam mê về thiên văn học.Là một người yêu thiên văn học mình

đã nghĩ ngay đến đề tài này

1.3. Mục đích khi phân tích đề tài

Đây là một đề tài khá rộng,nên mục đích mình muốn làm đề tài này đểbạn đọc hiểu được phần nào về vũ trụ

1.4. Nhiệm vụ khi phân tích đề tài

Để bạn học hiểu được về vũ trụ về:

- Lịch sử hình thành

- Cấu trúc

- Thành phần

- Công cuộc tìm kiếm sự sống ngoài vũ trụ

1.5. Đối tượng,phạm vi nghiên cứu

Đối tượng được nghiên cứu ở đây là vũ trụ,phạm vi nghiên cứu sẽ xoayquanh vũ trụ,những gì khoa học đã tìm hiểu và chứng minh được

1.6. Phương pháp nghiên cứu,phân tích đề tài

Đọc tài liệu,sách,liên quan tới vũ trụ,tích cực theo dõi nhưng nghiên cứumới nhất của con người về vũ trụ

Chương II Phần nội dung

2.1. Sự hình thành của vũ trụ

2.1.1. Định nghĩa

Vũ trụ có thể được định nghĩa là mọi thứ đang tồn tại, mọi thứ đã tồn tại,

và mọi thứ sẽ tồn tại Theo như hiểu biết hiện tại, Vũ trụ chứa các thànhphần: không thời gian, các dạng năng lượng (bao gồm bức xạ điện

từ và vật chất), và các định luật vật lý liên hệ giữa chúng Vũ trụ baohàm mọi dạng sống, mọi lịch sử, và thậm chí một số nhà triết học vàkhoa học gợi ý rằng nó bao hàm các ý tưởng như toán học và logic

2.1.2. Cơ sở hình thành

Có rất nhiều giả thuyết về sự hình thành vũ trụ nhưng thuyết được nhiềunhà khoa học công nhận nhất hiện nay là “ Big Bang”,hay còn được gọi

là thuyết “Vụ nổ lớn”

Năm 1927, một linh mục người Bỉ là Georges Lemaître là người đầu tiên

đề xuất rằng vũ trụ đã ra đời từ một vụ nổ phát sinh từ một cái tâmnguyên thuỷ Hơn 1 năm sau đó, Edwin Hubble với những quan sát chitiết về độ dịch bước sóng của các thiên hà ở xa đã nhận ra rằng tất cả cácthiên hà đều đang chạy ra xa chúng ta theo mọi hướng Trong khi đóchúng ta thì hẳn không phải trung tâm của vũ trụ, như vậy là vũ trụ đanggiãn nở theo mọi hướng, không gian có kích thước và nó đang ngày càngtăng lên cùng với chiều tăng của thời gian Hubble được coi là người đầutiên đặt nền tảng cho thuyết BigBang Tuy nhiên đến tận năm 1948,George Gamov mới biến BigBang thành một lí thuyết cho biết vũ trụ ra

đời từ một vụ nổ lớn nóng (the hot big bang) Tất nhiên có rất nhiều sựhoài nghi về lí thuyết này cho đến năm 1964, khi Arno Penzias vàRobert Wilson phát hiện ra sự tồn tại của bức xạ nền vũ trụ (cosmicbackground radiation) và họ đã nhận giải Nobel cho phát hiện này Sựtồn tại của loại bức xạ này đã chứng minh rằng vũ trụ phải ra đời từ một

vụ nổ lớn cách đây khoảng 10 20 tỉ năm Như vậy là theo thuết BigBang nói trên, tất cả chúng ta (vũ trụ) đã ra đời cách đây 13,9 tỷ năm(con số tương đối chính xác được tính cho tới thời điểm hiện nay) bởimột vụ Tìm kiếm Hiện có 93 khách Trực tuyến Kiến thức Lịch sử thiênvăn học Trái Đất Hệ Mặt Trời Thiên cầu, các hiện tượng Các chòm saoSao, tinh vân, lỗ đen, Ta không thể nói gì về nó vì ngoài phạm vi củaBigBang thì không tồn tại vật chất và bức xạ, do đó không tồn tại kháiniệm không gian và thời gian, từ duy nhất ta có thể dùng để chỉ nó là

"không gì cả" Chúng ta không thể có khái niệm không gian và thời gianvào trước khi Big Bang xảy ra Vì sao lại như vậy? Như trên đã nói, toàn

bộ vật chất (các hạt) chỉ được tạo thành bởi vụ nổ lớn (Big Bang) Vậy

có nghĩa là trước Big Bang không hề có sự tồn taị của các hạt mà chúng

ta đã biết Như vậy là không có một sự khác biệt nào để phân biệt 2điểm, như vậy là không gian không hề tồn tại Mặt khác ta lại biết rằngthời gian chỉ là một đại luợng biểu diễn các quá trình Vậy ở đây ta sẽ sửdụng thời gian để làm gì khi không có sự biến đổi, sự chuyển động củacác hạt Vậy ta có thể đi đến kết luận thòi gian cũng không tồn tại ngoàiphạm vi của Big Bang Như thế thì chúng ta lại có một lưu ý nhỏ là

không bao giờ được phép nói rằng Big Bang đã bùng phát tại "mộtđiểm" vì đơn giản là điểm thì phải được xác định trong một không gianhình học nào đó trong khi ở đây ta không có không gian

Trục thẳng đứng hướng lên (trục t) biểu diễn chiều tiến tới của thời gian.Theo thuyết Big Bang thì vũ trụ được ra đời từ 1 vụ nổ lớn, tại đóx=y=t=0 tức là khởi điểm của không gian và thời gian Sau giai đoạnđầu tiên hình thành các hạt cơ bản, các thiên hà và sao được hình thành,sau đó vũ trụ tiếp tục giãn nở rộng dần (x và y cùng tăng khi t tăng, đây

là một mô phỏng trong đó không gian biểu diễn bằng 2 trục, tất nhiênthực tế không gian của chúng ta có nhiều chiều hơn thế, ít nhất là 3) và

sẽ còn tiếp tục giãn nở thêm nữa

2.2. Tính chất của vũ trụ

2.2.1. Hình dạng

Một câu hỏi đơn giản: “Vũ trụ có hình gì?”- đã khiến các nhà khoa họcđau đầu và gặp nhiều khó khăn trong việc đưa ra câu trả lời Chúng ta

sống trên một hành tinh hình cầu nhưng đã số các thí nghiệm trên TráiĐất đều lấy xấp xỉ là phẳng, hình dạng tột cùng của nó có thể không dễdàng được quan sát từ một cái nhìn thông thường Ngay khi chúng ralàm rõ được vấn đề Trái Đất hình gì, thì lại có một câu hỏi tương tự vềhình dạng vũ trụ, các nhà khoa học vẫn chưa thể đưa ra được một bứctranh rõ ràng về hình dạng của một vũ trụ đang mở rộng mà chúng tađang cư ngụ Giống như thời kỳ đi tìm hình hài của Trái Đất, chúng ta bịgiới hạn bởi chính kích thước nhỏ bé của mình, chúng ta không thể đưa

ra môt cái nhìn toàn cảnh về thế giới Có rất nhiều giả thiết đã được đưa

ra, vũ trụ hình một cái bánh donut, một cái kèn Trumpet, thậm chí là mộtcái yên ngựa, nhưng chúng ta vẫn không thể kết luận được ý tưởng nào

là đúng.Có ba dạng có thể là hình dạng của vũ trụ:

-Chiếc bánh DONUT khổng lồ: Rất nhiều các điểm nóng và lạnh

trên Bức xạ Nền Vi ba Vũ trụ (bức xạ nền vũ trụ)- kết quả của vụ nổ BigBang- đã khiến cho nhiều nhà khoa học đề ra lý thuyết về một vũ trụhình tròn 3 chiều, hay nói đơn giản là hình một chiếc bánh donut Một

hệ quả từ lý thuyết này là sự giới hạn của vũ trụ: Khi bạn đi đủ xa vàtheo một hướng, bạn sẽ quay trở lại điểm mà bạn đã bắt đầu chuyến đinhưng ở chiều ngược lại, giống như các tàu không gian trong trò chơiđiện tử, khi tàu đi vượt ra ngoài lề trên của màn hình thì lập tức nó cũngxuất hiện trở lại ở lề dưới của màn hình

-Qủa bóng không gian,thời gian: Một phân tích khác dựa trên các

thăng giáng của bức xạ nền vũ trụ, thứ cho biết các thay đổi về mật độcủa vũ trụ non trẻ ngay sau vụ nổ Big Bang, dẫn các nhà toán học kếtluận rằng vũ trụ có dạng một khối mười mặt, gần giống với hình

một quả bóng đá với các mặt ngũ giác Trong kịch bản này về vũ trụ,

bạn chỉ phải di chuyển 60 tỷ năm ánh sáng trước khi bạn quay trở lạiđiểm xuất phát

Nhận xét về thuyết này, nhà vũ trụ học Janna Levin cho rằng đây là một

mô hình đầy bất ngờ về vũ trụ với các mặt phẳng tuyệt đẹp, không chỉthế, đây còn là một vũ trụ quá nhỏ

-Chiếc sừng vô tận: Dựa trên các tính toán Tô pô, chúng ta có thêm một

lý thuyết mới về hình dạng vũ trụ, ở đây, vũ trụ có hình ống với chiềudài vô tận nhưng lại có một thể tích xác định, với phần đuôi xòe ra, bạn

có thể tưởng tượng vũ trụ có hình giống như một cái kèm trumpet Cũnggiống như các giả thiết khác, lý thuyết này có thể giải thích rất nhiềuhiện tượng có trong vũ trụ của chúng ta nhưng nó lại chưa hoàn toàn phùhợp với các tính toán về vũ trụ, giả dụ như việc vũ trụ phải tương đốiđồng nhất trên quy mô lớn

2.2.2. Kích thước

Xác định kích thước chính xác của Vũ trụ là một vấn đề khó khăn Theonhư định nghĩa có tính giới hạn, Vũ trụ là những thứ trong phạm vikhông thời gian mà có thể có cơ hội tương tác với chúng ta và ngượclại.Theo thuyết tương đối tổng quát, một số khu vực của không gian sẽkhông bao giờ tương tác được với chúng ta ngay cả trong thời gian tồntại của Vũ trụ bởi vì tốc độ ánh sáng là giới hạn và sự giãn nở của khônggian Ví dụ, thông điệp vô tuyến gửi từ Trái Đất có thể không tới đượcmột số khu vực của không gian, ngay cả nếu như Vũ trụ tồn tại mãi mãi:

do không gian có thể giãn nở nhanh hơn ánh sáng truyền bên trong nóCác vùng không gian ở xa được cho là tồn tại và là một phần thực tạinhư chúng ta, cho dù chúng ta không bao giờ chạm tới được chúng.Vùng không gian mà chúng ta có thể thu nhận được thông tin gọi là Vũtrụ quan sát được Nó phụ thuộc vào vị trí của người quan sát Bằng cách

di chuyển, một quan sát viên có thể liên lạc được với một vùng khôngthời gian lớn hơn so với quan sát viên đứng yên Tuy vậy, ngay cả đốivới quan sát viên di chuyển nhanh nhất cũng không thể tương tác được

với toàn bộ không gian Nói chung, Vũ trụ quan sát được lấy theo nghĩacủa phần không gian Vũ trụ được quan sát từ điểm thuận lợi của chúng

ta từ Ngân Hà

Khoảng cách đo được từ Trái Đất cho tới biên giới của Vũ trụ quan sátđược là bằng 46 tỷ năm ánh sang,từ đó các nhà khoa học dự tính rằngđường kính của vũ trụ vào khoảng 91 tỷ năm ánh sang

Để dễ hình dung về kích thước của vũ trụ,chúng ta thử tưởng tượng nếutrái đất là một hạt cát thì Mặt Trời sẽ giống như một viên bi,còn Vũ trụ

sẽ có kích thước bằng “Trái Đất kích thước thật”,từ đó đủ để ta thấy kíchthước Vũ Trụ lớn thế nào

2.2.3. Tuổi thọ và sự giãn nở

Như chúng ta đã biết tuổi thọ của Vũ Trụ rơi vào khoảng 13,9 tỷ nămtính cho đến hiện tại

Có nhiều câu hỏi rằng Vũ Trụ liệu có giới hạn? Câu trả lời là không,bởi

Vũ Trụ vẫn và đang tiếp tục giãn nở với một tốc độ không ai ngờ tới.Các nhà thiên văn học sử dụng Kính viễn vọng không gian Hubble củaNASA đã phát hiện ra rằng vũ trụ đang giãn nở nhanh hơn 5-9% so với

dự đoán

Nhóm nghiên cứu của Riess đã thực hiện khám phá này bằng cách xácđịnh tốc độ giãn nở hiện nay của vũ trụ với độ chính xác chưa từng có,làm giảm sai số xuống chỉ còn 2,4% Họ thực hiện điều này bằng cách

phát triển các kỹ thuật tiên tiến làm tăng độ chính xác của các phép đokhoảng cách tới các thiên hà xa xôi.

Nhóm nghiên cứu quan sát các thiên hà có chứa cả sao Cepheid và siêutân tinh loại Ia Sao Cepheid có độ sáng tăng giảm theo chu kỳ và ánhsáng nhấp nháy này liên quan trực tiếp tới độ sáng thực tế của ngôi sao

và các nhà thiên văn học có thể so sánh độ sáng thực với độ sáng biểukiến (quan sát từ Trái đất) để xác định khoảng cách tới ngôi sao đó Siêutân tinh loại Ia là những vụ nổ sao luôn tạo ra độ sáng lúc cực đại mộtgiá trị không đổi Sự ổn định của giá trị cường độ độ sáng cho phépnhững vụ nổ siêu tân tinh loại Ia được dùng làm những ngọn nến chuẩn

để đo khoảng cách tới các thiên hà chủ bởi vì cấp sao biểu kiến của siêutân tinh phụ thuộc cơ bản vào khoảng cách của chúng tới Trái đất

Bằng cách đo khoảng 2.400 ngôi sao Cepheid trong 19 thiên hà và sosánh độ sáng quan sát được của cả hai loại sao, nhóm nghiên cứu đã đochính xác độ sáng thực của chúng và tính được khoảng cách của khoảng

300 siêu tân tinh loại Ia trong các thiên hà xa xôi Sau đó, họ so sánhnhững khoảng cách này với sự giãn nở của vũ trụ được đo bằng cách kéodài bước sóng của ánh sáng tới từ các thiên hà đang lụi tàn Nhómnghiên cứu sử dụng hai giá trị này để tính toán tốc độ vũ trụ giãn nở theothời gian, hay còn gọi là hằng số Hubble

Thông qua đó, nhóm nghiên cứu đã tính toán rằng hằng số Hubble có giátrị là 73,2 km mỗi giây mỗi megaparsec (một megaparsec bằng 3,26

triệu năm ánh sáng) Giá trị mới này có nghĩa là khoảng cách giữa cácthiên thể trong vũ trụ sẽ tăng gấp đôi sau mỗi 9,8 tỷ năm.

Tuy nhiên, giá trị hiệu chỉnh này lại là một vấn đề bởi vì nó không thực

sự khớp với tốc độ giãn nở của vũ trụ đã được dự đoán từ quỹ đạo của

nó được quan sát thấy trong khoảng thời gian ngắn sau vụ nổ Big Bang.Các phép đo bức xạ sau vụ nổ Big bang được thực hiện bởi tàu thăm dò

vi sóng bất đẳng hướng Wilkinson (Wilkinson Microwave AnisotropyProbe - WMAP) và vệ tinh Planck của Cơ quan Vũ trụ châu Âu đều dựđoán hằng số Hubble nhỏ hơn khoảng 5-9%

2.3.2. Vật chất tối

Trong vật lý thiên văn, thuật ngữ vật chất tối chỉ đến một loại vật chấtgiả thuyết trong vũ trụ, có thành phần chưa hiểu được Vật chất tốikhông phát ra hay phản chiếu đủ bức xạ điện từ để có thể quan sát đượcbằng kính thiên văn hay các thiết bị đo đạc hiện nay, nhưng có thể nhận

nó ra vì những ảnh hưởng hấp dẫn của nó đối với chất rắn và/hoặc cácvật thể khác cũng như với toàn thể vũ trụ Dựa trên hiểu biết hiện nay vềnhững cấu trúc lớn hơn thiên hà, cũng như các lý thuyết được chấp nhậnrộng rãi về Vụ Nổ Lớn, các nhà khoa học nghĩ rằng vật chất tối là thànhphần cơ bản chiếm khoảng 32% vật chất (vật chất tối + vật chất thường)trong vũ trụ

Giới khoa học nhận định, vật chất tối chiếm 27% tổng năng lượng - khốilượng kết hợp của vũ trụ, trong khi vật chất thông thường chỉ chiếm 5%.Xét riêng khối lượng, vật chất tối được cho là chiếm tới 84,5% vũ trụ.Đối với các nhà thiên văn học, vật chất tối để lộ dấu vết của chúng thôngqua cách lực hấp dẫn của chúng tác động đến các ngôi sao và thiên hà,giúp họ kết nối chúng với nhau và xác lập cấu trúc của vũ trụ Dấu vết

của vật chất tối cũng có thể nhìn thấy được trong nền vi sóng vũ trụ (CMB), những gì còn sót lại sau vụ nổ Big Bang.

Một nhóm các nhà thiên văn học tại trường Đại học Waterloo ở Canada

đã sử dụng hiệu ứng bẻ cong không gian của vật chất tối để có thể nhìnthấy những thứ tưởng như vô hình Bằng cách kết hợp những nhóm

thiên hà hoạt động như các thấu kính với bản ghi dữ liệu về nguồn sángphía sau chúng để tạo ra hình ảnh về vật chất tối.

Khi các hạt vật chất phá hủy lẫn nhau, chúng giải phóng các tia gammavào không gian, làm gia tăng ánh sáng rực rỡ rõ thấy ở trung tâm của dảiNgân hà Khám phá tương tự ở các thiên hà lùn lân cận (những thiên hànhỏ hơn dải Ngân hà của chúng ta) có thể càng củng cố giả thuyết mới làđúng.

"Đây là dấu hiệu thuyết phục nhất về các hạt vật chất tối mà chúng tatừng thu được", giáo sư Hooper nhấn mạnh

Để xác thực phát hiện của mình, nhóm của giáo sư Hooper đã phải loại

bỏ các khả năng khác về dấu hiệu, kể cả khả năng các tia gamma do một

ẩn tinh xa xôi hoặc một ngôi sao quay nhanh sản sinh ra Họ nhận thấy,các tia gamma tạo ra phạm vi hoạt động trải dài gần 10.000 năm ánhsáng, bác bỏ khả năng ẩn tinh là nguồn phát xạ

Nếu khám phá của nhóm Hooper rốt cuộc là đúng, nó sẽ làm nảy sinhmột số câu hỏi hóc búa về vật chất tối

Trước đây, các nhà khoa học từng cho rằng, vật chất tối ra đời từ mộtloại hạt giả thuyết có tên gọi là "hạt lớn tương tác yếu" (WIMP) Dẫuvậy, nếu vật chất tối đang được tạo thành và va chạm ở trung tâm củathiên hà, nó nhiều khả năng sẽ là một loại hạt nặng hơn nhiều Điều này

sẽ gây ngờ vực đối với một số bằng chứng thu được từ những thí nghiệmtrước đây trên Trái đất về vật chất tối

2.3.3. Năng lượng tối

Trong Vật lý Vũ trụ học và Thiên văn học, năng lượng tối là một dạngnăng lượng chưa biết rõ chiếm phần lớn vũ trụ (68%)và có khuynhhướng tăng tốc độ giãn nở của vũ trụ Năng lượng tối là thuyết đượcchấp nhận nhiều nhất kể từ những năm 1990, chỉ ra rằng vũ trụ đanggiãn nở với vận tốc tăng dần.

Năng lượng tối được giải thích là một đặc tính của không gian Albert

Einstein là người đầu tiên hiểu rằng không gian không đơn giản là trốngkhông Không gian có rất nhiều đặc tính kinh ngạc và nhiều đặc tính mớibắt đầu được tìm hiểu rong lý thuyết về trong lực, Einstein đưa ra mộthằng số vũ trụ học để dự đoán rằng không gian trống rỗng có thể cónăng lượng của riêng nó Bởi vì năng lượng này là một đặc tính củakhông gian, nó sẽ không bị mất đi khi không gian giãn nở Nên càngnhiều không gian tồn tại, thì càng nhiều năng lượng tối của không gian

sẽ xuất hiện

Kết quả, loại năng lượng này sẽ khiến vũ trụ giãn nở nhanh hơn Tuynhiên, không ai hiểu tại sao hằng số vũ trụ học lại tồn tại và tại sao nó làgiá trị chính xác gây ra sự giãn nở của vũ trụ

Một giải thích khác về năng lượng tối của không gian được đưa ra trong

thuyết lượng tử của vật chất Trong lý thuyết này, "không gian trống rỗng" thực sự là những phần tử tạm thời liên tục hình thành và biến mất

sau đó

Một giải thích khác nữa về năng lượng tối cho rằng nó là một loạitrường hay chất lỏng năng lượng trong tất cả các không gian Một số nhà

lý luận đặt tên cho năng lượng tối là nguyên tố thứ năm Nhưng nếu đây

là câu trả lời, chúng ta vẫn không biết nguyên tố đó như thế nào, nótương tác như thế nào và tại sao nó tồn tại Vì vậy, câu trả lời chính xác

về năng lượng tối vẫn là một bí ẩn

Một khả năng cuối cùng là học thuyết về trọng lực của Einstein khôngchính xác Điều đó không chỉ ảnh hưởng tới sự giãn nở của vũ trụ, màcòn ảnh hưởng tới cách phản ứng của vật chất bình thường trong cácthiên hà và cụm thiên hà

Điều này cũng đòi hỏi có một học thuyết mới về trọng lực để tìm ra câutrả lời cho vấn đề năng lượng tối Những đó là loại lý thuyết gì? Liệu nó

có thể miêu tả chính xác sự vận động của các thiên thể trong Hệ Mặt

trời? Có nhiều giả thuyết đã được đưa ra, nhưng không giả thuyết nàothuyết phục Nên năng lượng tối vẫn còn lại một bí ẩn.

2.3.4. Thiên hà

2.3.4.1. Định nghĩa

Nếu có trong tay một chiếc kính thiên văn hay chỉ một chiếc ống nhòmnhỏ, bạn sẽ thấy vô vàn các đốm sáng nhỏ phân bố dày đặc trong dảisáng đó, và tất nhiên chính nhờ vô vàn các đốm sáng đó mà chúng tamới có thể quan sát một dải sáng tuyệt vời như vậy Ở Việt Nam, ngườixưa đã sớm gọi dải sáng đó là Ngân Hà (dòng sông bạc), còn theo thầnthoại Hy Lạp thì dải sáng đó là dòng sữa bất tử của nữ thần Hera tuônchảy trên bầu trời do sức hút của người anh hùng Hercules và từ đó màcái tên Milky Way (con đường sữa) ra đời Ngày nay, chúng ta vẫn sửdụng những cái tên Ngân Hà, Milky Way nhưng cả 2 cái tên đó đều chỉ

để chỉ dải sáng mà chúng ta vừa nhắc tới, và chúng ta biết rằng khi nhìnvào dải sáng đó là nhìn vào vùng trung tâm thiên hà của chúng ta, thiên

hà Milky Way Chúng ta đã biết về Trái Đất, về Mặt Trời, và bây giờchúng ta cũng biết rằng dải sáng rực rỡ mà chúng ta ván quan sát hàngđêm kia, bản thân chúng ta cũng là một phần của nó Trong vũ trụ khôngchỉ tồn tại một nhóm sao khổng lồ hợp thành thiên hà như Milky Waycủa chúng ta mà còn có hàng triệu triệu, hàng tỷ hay hàng triệu tỷ thiên

hà khác, mỗi thiên hà đều là một tập hợp khổng lồ các ngôi sao với khốilượng và kích thước khác nhau