Tại sao các hành tinh lại bị treo lơ lửng trong vũ trụ?

Có lẽ nhiều người khi còn trẻ đã nhìn lên bầu trời và nhìn thấy những ngôi sao sáng lấp lánh, họ nghĩ: Liệu một ngày nào đó họ có rơi xuống không? Điều gì sẽ xảy ra nếu nó rơi và chạm vào Trái đất?

Sự tò mò là bước đầu tiên trong sự tiến bộ của loài người, các nhà khoa học cũng tiến hành nghiên cứu thông qua những câu hỏi như vậy và câu trả lời cho câu hỏi này là: nó sẽ không rơi! Nhưng nguyên tắc là gì?

“Vũ trụ học Big Bang”

Để hiểu được bí ẩn về sự bay lơ lửng của các hành tinh, trước tiên chúng ta phải hiểu cách các hành tinh được sinh ra. Luôn có rất nhiều tranh luận về sự ra đời của vũ trụ và điều được hầu hết các nhà khoa học công nhận là vũ trụ học “Vụ nổ lớn”.

Vào tháng 3 năm 1949, nhà thiên văn học người Anh Fred Hoyle đã đưa ra ý tưởng, việc phát hiện ra bức xạ phông vi sóng vũ trụ vào năm 1964 sau đó đã trở thành bằng chứng quan trọng hỗ trợ cho vụ nổ lớn.

Theo những quan sát mà vệ tinh Planck thu được vào năm 2015, vụ nổ Big Bang cách đây khoảng 13,8 tỷ năm, sau đó tiếp tục mở rộng để đạt đến trạng thái của vũ trụ như chúng ta biết hiện nay.

Theo nguồn gốc và chứng minh của mô hình vụ nổ lớn, vũ trụ ban đầu được cấu tạo bởi vật chất nhiệt độ cao và áp suất cao đồng nhất và đẳng hướng, đồng thời sự giãn nở và nguội đi rất nhanh xảy ra trong giai đoạn đầu.

Bạn có thể hình dung quá trình cháy nổ giống như một nồi áp suất chứa đầy nước và gạo, bịt lỗ thoát hơi của nồi áp suất, khiến cho khí nở ra mà không có chỗ nào thoát ra ngoài, áp suất không ngừng tăng lên, nồi không thể chịu nổi và cuối cùng là nổ tung.

Khi kết thúc, các hạt cơ bản được sinh ra, với sự nguội đi cực độ, các hành tinh, ngôi sao, thiên hà và thậm chí là sự sống đầu tiên được sinh ra.

Hầu hết những ngôi sao mà chúng ta có thể nhìn thấy bằng mắt thường trong cuộc sống hàng ngày đều là những ngôi sao. Các ngôi sao được hình thành khi các vùng mật độ cao của các đám mây phân tử sụp đổ thành các plasmas hình cầu, tất cả đều không thể tách rời khỏi Vụ nổ lớn.

Đây là quá trình sinh ra đầu tiên của các vì sao.

Có thể những ngôi sao bạn nhìn thấy khi bạn nhìn lên năm tuổi, chúng đã tỏa sáng hàng tỷ năm. Khi bạn lớn lên, bạn nhìn lên bầu trời một lần nữa, một số ngôi sao trong thời thơ ấu của bạn có thể đã biến mất. Đây là một điều kỳ diệu của thiên nhiên, khiến con người phải kinh ngạc và bị cuốn hút bởi nó.

Khám phá “Trọng lực vũ trụ”

Năm 1687, Isaac Newton lần đầu tiên công bố định luật vạn vật hấp dẫn trong “Các nguyên lý của Toán học của Triết học Tự nhiên”, có thể giải thích tốt sự tương tác giữa các vật thể, một phần của cơ học cổ điển.

Lý do tại sao các ngôi sao có thể lơ lửng trong không khí không thể tách rời tác động của lực hấp dẫn.

Nhưng chính xác thì lực hấp dẫn là gì?

Nếu chúng ta sử dụng định nghĩa được đưa ra bởi Newton, vạn vật hấp dẫn đề cập đến lực hút hai hạt vào nhau, tỷ lệ thuận với tích khối lượng của chúng và tỷ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng.

Tóm tắt đơn giản của câu này là: khối lượng càng lớn thì lực hấp dẫn càng lớn, khoảng cách càng xa thì lực hấp dẫn càng nhỏ. Trong cuộc sống hàng ngày, chúng ta có thể thấy nhiều thứ tồn tại do trọng lực, chẳng hạn như mua càng nhiều rau thì chúng càng nặng, dòng chảy từ cao xuống thấp, táo rơi từ trên xuống dưới.

Một số người sẽ hỏi, phải chăng lực hấp dẫn cũng tồn tại trên cơ thể con người chúng ta? Tại sao không có cảm giác mạnh trong cuộc sống hàng ngày?

Điều này là do khối lượng của người quá nhỏ, và lực hấp dẫn giữa người và vật quá yếu nên không thể bỏ qua. Nhưng lực hấp dẫn giữa Trái đất và con người rất mạnh, con người chúng ta đã thích nghi và quen với nó trong quá trình tiến hóa lâu dài nên thường không có cảm giác mạnh đặc biệt.

Muốn chứng minh điều đó thì có một ví dụ rất đơn giản, trong đời chúng ta chưa từng thấy ai nhảy bằng chân rồi bay thẳng vào vũ trụ đúng không? Bạn chưa từng thấy ai bay thẳng từ Nam Cực sang Bắc Cực? Chính vì sự tồn tại của lực hấp dẫn mà chúng ta bị hút vào bề mặt Trái đất, cho phép chúng ta sống bình thường.

Tại sao các ngôi sao không rơi?

Vậy mối quan hệ giữa lực hấp dẫn và các hành tinh là gì?

Mỗi hành tinh không chỉ chịu tác dụng của lực hấp dẫn do một hành tinh tạo ra mà còn chịu tác dụng của các lực từ mọi hướng, các lực này phối hợp với nhau để giữ cho hành tinh ở trạng thái chuyển động không đổi nhưng tương đối cân bằng.

Những ngôi sao chúng ta có thể nhìn thấy khi nhìn lên có khối lượng rất lớn, nhưng chúng thực sự ở rất xa Trái đất.

Năm 1915, nhà thiên văn học người Scotland Robert Innes đã phát hiện ra Proxima Centauri ở Nam Phi, đây là ngôi sao gần mặt trời nhất và nó cách Trái đất 4,22 năm ánh sáng.

Năm ánh sáng là khoảng cách mà ánh sáng truyền trong chân không trong một năm. 1 năm ánh sáng là khoảng 9,46 nghìn tỷ km. Nếu đường xích đạo của Trái đất được sử dụng làm tiêu chuẩn, điều này có nghĩa là 1 năm ánh sáng có thể quay quanh đường xích đạo của Trái đất 236,5 triệu lần, nếu bạn đi với tốc độ 120km/h, bạn phải mất 9 triệu năm để đi trong 1 năm ánh sáng!

Nói chung, các ngôi sao rất khó rơi xuống do lực hút của Trái đất, vì vậy chúng vẫn lơ lửng trong vũ trụ. 

Vậy những thiên thạch mà chúng ta nhìn thấy là gì? Chúng có phải là hành tinh rơi không?

Meteor đề cập đến một thiên thạch chạy trong không gian giữa các vì sao, thường bao gồm vật chất không gian như bụi vũ trụ và các khối rắn. Khi đến gần Trái đất, nó bị lực hấp dẫn của Trái đất thu hút, do đó đi vào bầu khí quyển của Trái đất và cọ xát với bầu khí quyển để đốt cháy ánh sáng đường mòn. Màu sắc sẽ khác nhau tùy thuộc vào mức độ cháy của nó.

Cần lưu ý rằng thiên thạch không phải là hành tinh, chưa nói đến hành tinh rơi. Nếu bạn nhìn lên và thấy sao băng, đừng lo lắng về ngôi sao rơi mà hãy tận hưởng sự rực rỡ của nó và có thể thực hiện một điều ước như trong truyền thuyết.

Kết luận: Hành trình khám phá vũ trụ là bất tận

Từ xưa đến nay, loài người luôn có trí tò mò và khát khao khám phá bầu trời và vũ trụ vô tận. Vào thời nhà Minh, Tao Chengdao, được gọi là Wanhu, từng chế tạo 47 tên lửa và buộc chúng vào một chiếc ghế, sau đó tự mình ngồi lên chiếc ghế, đốt cháy tên lửa, mong muốn bay lên bầu trời.

Ngày nay, với sự phát triển và tiến bộ không ngừng của khoa học công nghệ, con người đã chế tạo ra những con tàu vũ trụ, trạm vũ trụ quốc tế, bộ quần áo vũ trụ,… và con người ngày càng hiểu biết sâu sắc hơn về những bí ẩn của vũ trụ.

Với sự hiểu biết sâu rộng không ngừng, khi nhìn lên bầu trời, chúng ta đã thoát khỏi nỗi sợ hãi về những điều chưa biết trong thời kỳ nguyên thủy.

Hiện tại tốc độ thám hiểm vẫn đang tiếp tục, các tàu thăm dò vũ trụ do con người tạo ra ở khắp mặt trăng và thậm chí cả sao Hỏa, những bí ẩn của vũ trụ vẫn đang âm thầm chờ được khám phá.