KHOA KHCB ĐÃ ĐẠT THÀNH TÍCH CAO TRONG GIẢI BÓNG CHUYỀN CÁN BỘ VIÊN CHỨC NĂM 2017  |   CÔNG ĐOÀN KHOA ĐÃ TỔ CHỨC LỄ MÍT TING CHÀO MỪNG NGÀY PHỤ NỮ VIỆT NAM, 20/10   |   KHOA KHCB ĐẠT GIẢI BA TOÀN ĐOÀN TRONG LIÊN HOAN TIẾNG HÁT CÁN BỘ NĂM 2017  |  
TRANG CHỦ
GIỚI THIỆU KHOA
CÁC BỘ MÔN
CÔNG TÁC ĐÀO TẠO
NGHIÊN CỨU KHOA HỌC
OLYMPIC
PHÒNG THÍ NGHIỆM
CLB TIẾNG ANH (BSEC)
LIÊN HỆ
jp.jpg
humg_ioffice.gif 
bsec1.jpg
50humg.jpg
Số lượt truy cập: 51548
Hiện tại có 18 khách
VÌ SAO TRÁI ĐẤT KHÔNG BỊ RƠI VÀO MẶT TRỜI? In E-mail
Saturday, 14 October 2017
solarsystem.pngMột chút về lịch sử
Từ khi còn là học sinh trung học chúng ta đều biết rằng trái đất và các hành tình trong hệ mặt trời đều quay xung quanh mặt trời theo một quỹ đạo hình e líp. Mô hình hệ nhật tâm được một số nhà thiên văn Hi lạp đề xuất nhưng chúng bị lãng quên nhanh chóng vì sức ép của giáo hội bảo vệ thuyết địa tâm đã tồn tại hàng nhiều thế kỉ (II-XVI). Nhà thiên văn học người Ba lan Nicolaus Copernicus là người đầu tiên đủ can đảm để từ bỏ mô hình được nhiều người thừa nhận đó. 
Ngay sau đó một nhà toán học và thiên văn học người Đức là Johanner Kepler từ những số liệu quan sát được của Tycho Brahe ông đã xác định được quỹ đạo của các hành tinh trong hệ Copernicus. Tiếp đến mở ra cuộc cách mạng cho ngành thiên văn học và vật lý học thông qua phát minh ra kính thiên văn khúc xạ của nhà vật lý học Galileo Galilei. Qua những nghiên cứu, ông càng củng cố thêm thuyết nhật tâm của Copernicuis(hình 1).
solarsystem.png
Hình 1: Hệ mặt trời
Isaac Newton người cuối cùng trong việc chứng minh hệ nhật tâm Copernicus
Thông qua các định luật mô tả quỹ đạo chuyển động của các thiên thể của nhà thiên văn học Kepler kết hợp với sự quan sát sự chuyển động của các hành tinh, Newton đã tự đặt câu hỏi là vì sao các hành tinh lại quay xung quanh mặt trời, vì sao mặt trăng lại quay xung quanh trái đất? Có giai thoại kể lại rằng trong lúc đi dạo trong vườn, đang suy nghĩ cho câu trả lời này thì ông vô tình bắt gặp một quả táo rụng từ trên cây xuống. Một ý tưởng xuất hiện ngay trong đầu của Newton, ông cho rằng lực giữ cho trái đất quay xung quanh mặt trời, mặt trăng quay xung quanh trái đất cũng giống như lực hút của trái đất lên quả táo. Nhưng tại sao mặt trăng lại không bị hút rơi vào trái đất và trái đất không bị rơi vào mặt trời giống như quả táo kia?
hemattroibandau.jpg
Hình 2: Hệ mặt trời buổi đầu hình thành
 Để trả lời cho câu hỏi này chúng ta phải bắt đầu từ khi hình thành hệ mặt trời. Hệ mặt trời ban đầu của chúng ta là một đám khí bụi, do lực hấp dẫn đám khí bụi này tích tụ lại. Chúng ta luôn biết rằng năng lượng của một hệ không tự sinh ra và tự mất đi, năng lượng chỉ chuyển từ dạng này sang dạng khác. Khi đám khí co cụm thế năng của chúng giảm đi và bù lại động năng của hệ tăng lên làm cho chúng tự quay quanh trọng tâm là điểm tập chung vật chất (mặt trời) (giống như vận động viên trượt băng nghệ thuật xoay tại chỗ, họ sẽ dang hai tay ra để giảm vận tốc quay, hoặc co hai tay lại để tăng vận tốc quay) và do lực li tâm đám khí sẽ bị kéo dẹt ra như một chiếc đĩa (hình 2). Các hành tinh cơ bản cũng hình thành theo cơ chế như vậy, do đó mà ngoài quay quanh mặt trời chúng còn tự quay quanh trục của chính nó. Sau một thời gian khá lâu cho quá trình hình thành, hệ mặt trời đạt trạng thái ổng định, lúc này động năng của các hành tinh quay quanh mặt trời cân bằng với thế năng hấp dẫn giữa chúng với mặt trời, vì vậy các hành tinh sẽ quay theo một quỹ đạo xác định. Chỉ khi nào chúng bị mất hoặc thêm năng lượng thì trạng thái mất cân bằng năng lượng mới sảy ra, khi đó trái đất mới bị rơi vào mặt trời khi mất năng lượng (hoặc rời xa mặt trời khi thêm năng năng lượng). Trái đất bị mất năng lượng có thể xảy ra khi bị ma sát hoặc thất thoát do phát ra sóng hấp dẫn. Tuy nhiên môi trường chuyển động của trái đất quanh mặt trời là chân không, do vậy thất thoát năng lượng do ma sát là không có. Mặt khác, sóng hấp dẫn phát ra từ trái đất rất yếu (tính theo nguyên lý bất định Heisenberg), do đó thất thoát năng lượng do phát ra sóng hấp dẫn cũng không đáng kể. Tất cả các yếu tố tuyệt vời đó đã làm cho trái đất quay ổn định theo một quỹ đạo xung quanh mặt trời và mặt trăng quay quanh trái đất.
baotoanmomen.png
Hình 3: Thí nghiệm đơn giản về sự bảo toàn mô-men. a) vận tốc V1 tại R1. b) vận tốc V2 tại R2
Hệ quả của sự cân bằng năng lượng này cũng giải thích cho chúng ta một hiện tượng đó là các hành tinh gần mặt trời hơn sẽ quay quanh mặt trời nhanh hơn so với các hành tinh ở xa mặt trời hơn (giống với hiện tượng khi ta buộc một sợi dây vào đầu ngón tay đầu kia của sợi dây buộc vào một hòn bi nặng. Ta chuyển động ngón tay sao cho hòn bi quay quanh ngón tay. Khi quay viên bi sợi dây bị ngắn dần do cuộn vào ngón tay và các bạn nhận ra rằng viên bi quay nhanh hơn!. (hình 3)
Như vậy thông qua một số tài liệu về kiến thức vật lý, chúng ta có thể giải thích được các hiện tượng vật lý tự nhiên. Thiên nhiên thật là đẹp và kỳ diệu không chỉ ngoài đời thực và còn đẹp trong cả những phương trình vật lý nữa.
Qua kênh thông tin khoa học của "emyeukhoahoc" có một bạn đặt một câu hỏi như sau:" Tại sao quỹ đạo của trạm vũ trụ ISS bị hạ dần sau một thời gian làm việc. Sau đó các nhà khoa học phải dùng động cơ tên lửa để đưa nó về quỹ đạo cũ?". Mọi quan tâm và câu trả lời của các bạn xin gửi về địa chỉ: . Xin cảm ơn!
Vào tuần sau chúng ta sẽ trao đổi về vấn đề: “Vì sao điện tử chuyển động quanh hạt nhân mà không bị rơi vào hạt nhân?”. Chúc các độc giả cuối tuần vui vẻ!
(emyeukhoahoc)

Hit Counter
 
Tin cũ hơn: