Ánh sáng giúp con người khám phá vũ trụ như thế nào?
Công nghệ tối tân có thể đưa người lên Mặt Trăng và vệ tinh đến rìa Hệ Mặt trời. Nhưng những khoảng cách này chẳng là gì với khoảng không bao la giữa các vì sao. Vậy làm thế nào để khám phá và nghiên cứu một thứ to lớn như vũ trụ khi chúng ta hầu như không thể với tới? Câu trả lời là ánh sáng.
Ánh sáng cho biết cấu tạo của những vật thể trong vũ trụ
Cũng giống như ánh sáng mặt trời có thể tán sắc thành những màu cầu vồng, phân tách ánh sáng từ những vật ở xa làm lộ ra những dải màu khác nhau tùy thuộc vào nguồn phát ra chúng. Các vạch màu đặc biệt này không chỉ có thể tiết lộ thành phần cấu tạo của vật thể, mà còn cho biết nhiệt độ và áp suất của nó.
Nhìn ánh sáng từ mặt trời ta thấy những vệt đen trong cầu vồng, những vệt này là dấu vết đặc trưng của nguyên tử. Mỗi loại nguyên tử hấp thụ một bước sóng khác nhau và hàm lượng hấp thụ dựa trên số lượng nguyên tử. Vậy, qua quan sát lượng ánh sáng bị mất trên các bước sóng, ta biết được các nguyên tố có trong bầu khí quyển của Mặt trời và mật độ của chúng.
Ánh sáng cho biêt khoảng cách và tốc độ của những vật thể trong vũ trụ
Chúng ta còn có thể khám phá nhiều hơn từ ánh sáng Nếu bạn đã từng đứng ở ga tàu hỏa, có thể bạn sẽ nhận ra rằng tiếng động phát ra từ đoàn tàu phụ thuộc vào hướng di chuyển của nó với cao độ âm thanh tăng lên khi tàu chạy về phía bạn và giảm xuống khi tàu chạy ra xa, điều này là do hiệu ứng Doppler của sóng âm thanh.
Âm thanh không truyền được trong chân không, không ai nghe được tiếng thét của bạn ngoài vũ trụ. Nhưng ánh sáng thì có thể, áp dụng hiệu ứng Doppler cho nguồn sáng, nếu nguồn sáng gần chúng ta, bước sóng sẽ ngắn và ánh sáng trở nên xanh hơn. Nếu ánh sáng đến từ một nguồn đang di chuyển ra xa, nó sẽ có bước sóng dài hơn và sẽ trở nên đỏ hơn.
Bằng cách phân tích dải màu dựa trên sự dịch chuyển ánh sáng từ những vật thể được quan sát bởi kính thiên văn, chúng ta có thể biết nó được cấu tạo bằng gì, nó nóng như thế nào và chịu áp suất ra sao, ta còn biết được nó có di chuyển không, theo hướng nào và nhanh tới mức nào.
Nhưng ta không bó hẹp chỉ trong bước sóng. Nghiên cứu sóng vô tuyến kể ta biết lịch sử xa xưa của vũ trụ. Nghiên cứu tia hồng ngoại sinh ra từ các vật thể lạnh như gas và mây bụi trong không gian và tia cực tím từ những ngôi sao trẻ sinh. Nghiên cứu bước sóng cho ta bức tranh toàn cảnh hơn về vũ trụ. Vì thế, các nhà thiên văn học sử dụng nhiều loại kính khác nhau từ quang phổ của tia hồng ngoại, tia cực tím đến tia X, từ kính thiên văn vô tuyến đến vệ tinh nhân tạo.
Người đầu tiên nghiên cứu ánh sáng từ những thiên hà xa xôi là Edwin Hubble, Hubble đã khám phá ra rằng vũ trụ đang giãn nở vì những thiên hà đang di chuyển ra xa chúng ta và càng tiến ra xa thì tốc độ di chuyển lại càng nhanh. Chưa hết, khi chúng ta quan sát ánh sáng từ một vùng yên tĩnh trong vũ trụ, chúng ta sẽ thấy dấu hiệu của Hiđrô và Heli, với tỷ lệ 3:1, cũng cô cho giả thuyết vũ trụ nguyên sơ chỉ bao gồm 2 loại khí: Hydro và Heli. Tuy nhiên, vẫn còn nhiều bí ẩn khác mà chúng ta vẫn chưa làm sáng tỏ. Muốn biết bí mật của vũ trụ? Hãy đi theo ánh sáng.
Tổng quan về sao Kim
Sao Kim hay Kim tinh là hành tinh thứ hai trong Hệ Mặt trời, tự quay quanh nó với chu kỳ 224,7 ngày Trái đất.
Truyền thuyết về 12 chòm sao
12 chòm sao hoàng đạo và những truyền thuyết về chúng. Bạn có bao giờ tự hỏi những biểu tượng xinh xắn đại diện cho cung hoàng đạo của mình có xuất xứ từ đâu? Biết được bí mật các chòm sao cũng là một cách để hiểu hơn về bản thân và những người xung quanh.
Xuyên không là có thật và đây là người duy nhất được trải nghiệm điều đó
Khoa học đã từng chứng minh rằng chúng ta có thể thực hiện du hành thời gian - ít nhất là về mặt lý thuyết.
Tổng quan về sao Mộc
Sao Mộc hay Mộc tinh là hành tinh thứ năm tính từ Mặt Trời và là hành tinh lớn nhất trong Hệ Mặt Trời.
Tổng quan về sao Thủy
Sao Thủy hay Thủy Tinh là hành tinh nhỏ nhất và gần Mặt Trời nhất trong tám hành tinh thuộc Hệ Mặt Trời, với chu kỳ quỹ đạo bằng 88 ngày Trái Đất.
Vụ nổ Big Bang là gì?
Vũ trụ là gì? Một câu hỏi lớn đã từng đặt ra trước nhân loại suốt bao nhiêu thế kỷ. Thời xưa ở Trung Hoa cổ đại, nhà triết học Lão Tử đã cho vũ trụ là một tồn tại "vô thuỷ, vô chung, vô cùng, vô tận".
