Nghịch lý vật lý thiên văn (mâu thuẫn) là gì?

Những nghịch lý đã biết (hay những mâu thuẫn) trong vật lý thiên văn thực ra là những nghịch lý liên quan đến vật lý. Một nghịch lý được giải thích có thể nhìn thấy rõ ràng trong giới khoa học bởi vì sự mâu thuẫn theo đúng nghĩa của nó là thú vị. Chắc hẳn ai cũng từng nghĩ đến câu hỏi con gà chui ra từ quả trứng hay quả trứng đến từ con gà ở một thời điểm nào đó trong đời.

Có một lời giải thích cho cách thức và lý do tại sao một sự kiện mâu thuẫn bắt đầu. Bởi vì mọi sự kiện đều có lời giải thích. Mâu thuẫn có cấu trúc xác định liên quan đến cách thức phát sinh mâu thuẫn. Những mâu thuẫn trong vật lý thiên văn đã được giải thích hoặc có những giải pháp lý thuyết. Phân tích có thể đạt được theo hai cách khác nhau: bằng cách thay đổi mô hình hoặc bằng cách tuân theo một trình tự phân cấp dẫn đến một giải pháp.

Trong vật lý, sinh học, vật lý thiên văn và các ngành khác của khoa học, những tình huống thường được gọi là mâu thuẫn (hay nghịch lý) đều gặp phải. Các nhà vật lý đương đại ngày nay thích thuật ngữ câu đố hơn là mâu thuẫn. Trên thực tế, thuật ngữ mâu thuẫn vẫn thích hợp hơn, vì tình huống xoay quanh một vấn đề (khó hiểu) cần giải hơn là một câu đố. Mâu thuẫn không chỉ là một vấn đề cần giải quyết. Nó chứa một yếu tố mâu thuẫn với những giải thích đã biết, là cơ sở của nó.

Trong bài viết này, chúng tôi sẽ mô tả một số mâu thuẫn vật lý thiên văn đã biết và các giải pháp đề xuất cho chúng. Vì vậy, chúng tôi sẽ phân loại các mâu thuẫn đã biết và trình bày các giải pháp của chúng, nếu có.

Paradoxes (mâu thuẫn)

Các nghiên cứu về hiện tượng mâu thuẫn bắt đầu nghiêm túc vào đầu thế kỷ trước. Tuy nhiên, một số lại có từ các tác phẩm của các nhà văn Hy Lạp cổ đại. Có nhiều định nghĩa khác nhau về chủ đề này trong tài liệu.

Richard Mark Sainsbury, tác giả của các nghiên cứu về mâu thuẫn, định nghĩa mâu thuẫn là một kết quả không thể chấp nhận được xuất phát từ một mô hình suy luận có thể chấp nhận được dựa trên các giả thiết ban đầu có thể chấp nhận được. Sự mâu thuẫn là một cách tiếp cận dựa trên sự bất đồng. Quan điểm có nhiều mặt: lý thuyết, thực nghiệm, trực quan (quan sát). Đó là một tình huống tiến thoái lưỡng nan được xây dựng chính xác, tính đúng đắn của nó dựa trên thông tin hợp lệ trước đó.

Tin liên quan:   20 Ví dụ về Sự lệch lạc Xã hội trong Trường học và Cách Phòng ngừa

Theo cách chúng được hình thành và lý do tại sao một số hiện tượng trong vật lý được gọi là mâu thuẫn, thì các mâu thuẫn vật lý thiên văn (vật lý) sau đây khác nhau:

  1. Mâu thuẫn ảo : Nó không phải là mâu thuẫn thực. Một phân tích nhạy cảm có thể tiết lộ rằng không có sự không tương thích vật lý thực sự. Định nghĩa về “cái gọi là sự không nhất quán” là do sự xem xét kỹ lưỡng một cách hời hợt.
  2. Nghịch lý hoàn hảo : Xảy ra khi một quá trình vật lý được hoàn thiện và xác suất của một sự kiện vật lý xảy ra là cực kỳ thấp.
  3. Mâu thuẫn lũy tiến (thứ bậc) : Loại mâu thuẫn này được định nghĩa bởi không có lời giải thích tại sao sự thay đổi về nguyên tắc lại xảy ra trong các tình huống vật lý tiến triển khác nhau.
  4. Mâu thuẫn chuyển tiếp : Nó nảy sinh trong quá trình giải quyết một ý tưởng đã được hình thành. Đây là bước có vấn đề trong việc giải thích một sự kiện có thể là lý thuyết hoặc vật lý.
  5. Mâu thuẫn giả định : Là mâu thuẫn được nhìn thấy do sự thiếu nhạy cảm của giả thiết đầu tiên được đưa ra trong quá trình giải thích một sự kiện vật lý. Phân tích bi quan dựa trên giả định rằng nó đi đến một kết luận mâu thuẫn với trạng thái thực tế của hệ thống vật chất.
  6. Mâu thuẫn mô hình: Những mâu thuẫn như vậy nảy sinh trong mô hình. Khi mô hình thay đổi, mâu thuẫn biến mất.

Những mâu thuẫn trong vật lý thiên văn bao gồm một loạt các cách vật lý để giải quyết và hình thành các hiện tượng thiên văn. Những nghịch lý mà chúng ta sẽ xem xét như sau:

  1. Nghịch lý RTC, (Nghịch lý tia vũ trụ)
  2. Paradoksu ban phước
  3. Nghịch lý Olbers (Nghịch lý đo ánh sáng)
  4. Nghịch lý entropy lỗ đen Wheeler
  5. Nghịch lý thông tin lỗ đen (Nghịch lý Hawking)
  6. Nghịch lý Eddington
  7. Nghịch lý mặt trời tuổi trẻ mờ mịt
  8. Nghịch lý cái chết nhiệt (Nghịch lý Clausius)
Tin liên quan:   Tất cả những vấn đề liên quan đến lịch tập Gym của bạn

Điểm chung của tất cả những mâu thuẫn này là chúng đều liên quan đến các hiện tượng vật lý thiên văn, là điểm xuất phát của các phương pháp tiếp cận chung để giải quyết các vấn đề dựa trên các lý thuyết vật lý khác nhau, và chúng đã từng hoặc vẫn còn nguyên giá trị.

1) Nghịch lý GZK

Có một giới hạn năng lượng trên được tính toán cho phép đo bức xạ từ các vật thể ở xa trong vũ trụ. Nếu năng lượng tia vũ trụ vượt quá giới hạn này, thì không có tương tác giữa bức xạ điện từ của vật thể ở xa và các photon của bức xạ phông vi sóng vũ trụ. Điều mâu thuẫn ở đây là có bằng chứng cho các tia vũ trụ xuất phát từ các nguồn ở xa và có năng lượng cao hơn giới hạn quy định này.

Sự mâu thuẫn này dựa trên giá trị giới hạn được Kenneth Griesen của Đại học Cornell và Vadim A. Kuzmi và Georgiy T. Zatsepin của Nga tính toán một cách độc lập vào năm 1966. Các phép tính về chủ đề này cũng dựa trên thuyết tương đối hẹp và vật lý hạt do Einstein định nghĩa.

Các tia vũ trụ có năng lượng trên giới hạn này không nên được quan sát trên Trái đất vào thời điểm này, do không có sự tương tác mà chúng ta đã đề cập ở đây trong phần mô tả. Theo sự mâu thuẫn, các quan sát được là có những tia vũ trụ có năng lượng trên giới hạn này. Chúng được gọi là tia vũ trụ năng lượng cực cao. Sự mâu thuẫn này đòi hỏi phải sàng lọc các phương pháp tiếp cận lý thuyết, vì nó nảy sinh do các giả định lý thuyết không phù hợp với các quan sát thực tế.

Mâu thuẫn này vẫn chưa có lời giải xác đáng và là một trong những vấn đề nan giải mà các nhà vật lý thiên văn hiện nay đang phải giải quyết.

Tin liên quan:   Vitamin K2 là gì?

2) Phước đức Paradoksu

Nhà thiên văn học người Áo và người Đức, Hugo Hans Ritter von Seeliger là người đưa ra mâu thuẫn này, nó được đặt theo tên của ông.

Theo mô hình vũ trụ tĩnh cổ điển, các ngôi sao phân bố đều (đồng nhất) trong toàn vũ trụ. Dựa trên sự phân bố đều của các ngôi sao, có thể kết luận rằng thế năng hấp dẫn là một tuyên bố mơ hồ. Do đó, bất kỳ vật thể nào trong vũ trụ sẽ có thế năng hấp dẫn không chắc chắn. Nói cách khác, nó sẽ chịu một lực hấp dẫn bất định có nguồn gốc từ các khối lượng khác phân bố đều trong vũ trụ.

Vào thế kỷ 19, mô hình vũ trụ tĩnh cổ điển dựa trên các nguyên lý cơ bản được thịnh hành. Những nguyên tắc này là không gian là đồng nhất (đồng nhất), đẳng hướng (đẳng hướng) và có không-thời gian Euclide là vô hạn. Chính sự đồng nhất và không đồng nhất này của vũ trụ là nguyên nhân của nghịch lý Siiliger.

Giải pháp cho sự mâu thuẫn là bằng cách điều chỉnh vật lý tương đối tính với mô hình cổ điển của vũ trụ và thay đổi các nguyên tắc cơ bản mà nó dựa trên đó. Vì vậy, mâu thuẫn này là mâu thuẫn mô thức. Vì mâu thuẫn có thể giải quyết được nên không còn là mâu thuẫn nữa. Mâu thuẫn này xuất hiện từ một tình huống thực tế và được giải quyết dựa trên những quan sát thực tế.

Trong giải pháp, một mô hình được gọi là Mô hình Friedman, phủ nhận tính đồng nhất và phân bố cố định của mặt hàng, đã được sử dụng. Trong khi thay đổi các giả định ban đầu, sự phát triển của vật lý tương đối tính và việc khám phá ra dịch chuyển đỏ mà Hubble đo được để xác định khoảng cách của các thiên hà trong vũ trụ đóng một vai trò quan trọng. Đây thực sự là một ví dụ điển hình về sự phát triển được quan sát thấy trong khoa học.

Ngày mai chúng ta sẽ tiếp tục với những nghịch lý khác…

Leave a Comment