Điểm danh những định luật, công thức trong lĩnh vực thiên văn học !!!

[vietsonpte]

Hệ thống quảng cáo SangNhuong.com

Anh em nào biết những định luật hay công thức nào có liên quan đến thiên văn thì vào đây post lên cho em biết với, chứ em tìm trên Google là nó ra toàn thứ tầm bậy, em tìm mãi cũng ko đc. Và những kiến thức cơ bản, những bài toán thiên văn luôn nhé
Thanks.

[camphat]

Hệ thống quảng cáo SangNhuong.com

Trước tiên phải biết đến định luật cơ bản nhất của vật lý thiên văn: Định luật vạn vật hấp dẫn : mọi vật thể có khối lượng đều hút lẫn nhau bằng một lực gọi là lực hấp dẫn!

Lực hấp dẫn

m1, m2: khối lượng các chất điểm
r: khoảng cách giữa chúng
G: hằng số hấp dẫn.

Chất điểm là những vật thể có kích thước rất nhỏ so với khoảng cách giữa chúng. Với các vật thể hình cầu thì r được tính là khoảng cách giữa 2 tâm.

[vhktuan]

Link ảnh của Nhanthienthan bị del, mới up lại ảnh:

Công thức 1:



Công thức 2:

[hanhphucbichtrang]

Hệ thống quảng cáo SangNhuong.com

Lực hấp dẫn


Trong vật lý học, lực hấp dẫn là lực hút giữa mọi vật chất và có độ lớn tỷ lệ thuận với khối lượng của chúng và tỷ lệ nghịch với bình phương khoảng cách của hai vật.

Lực hấp dẫn là một trong bốn lực cơ bản của tự nhiên theo mô hình chuẩn được chấp nhận rộng rãi trong vật lý hiện đại, ba lực cơ bản khác là lực điện từ, lực hạt nhân yếu, và lực hạt nhân mạnh. Lực hấp dẫn là lực yếu nhất trong số các lực đó, nhưng lại có thể hoạt động ở khoảng cách xa và luôn thu hút.

Trong cơ học cổ điển, lực hấp dẫn xuất hiện như một ngoại lực tác động lên vật thể. Trong thuyết tương đối rộng, lực hấp dẫn là bản chất của không thời gian bị uốn cong bởi sự hiện diện của khối lượng, và không phải là một ngoại lực. Trong thuyết hấp dẫn lượng tử, hạt graviton được cho là hạt mang lực hấp dẫn.

Lực hấp dẫn của Trái Đất tác động lên các vật thể có khối lượng và làm chúng rơi xuống đất. Lực hấp dẫn cũng giúp gắn kết các vật chất để hình thành Trái Đất, Mặt Trời và các thiên thể khác; nếu không có nó các vật thể sẽ không thể liên kết với nhau và cuộc sống như chúng ta biết hiện nay sẽ không thể tồn tại. Lực hấp dẫn cũng là lực giữ Trái Đất và các hành tinh khác ở trên quỹ đạo của chúng quanh Mặt Trời, Mặt Trăng trên quỹ đạo quanh Trái Đất, sự hình thành thủy triều, và nhiều hiện tượng thiên nhiên khác mà chúng ta quan sát được.

Isaac Newton một trong những nhà vật lý vĩ đại nhất, là người đầu tiên khám phá ra định luật này, theo đó vật có khối lượng m sẽ bị kéo về gần vật có khối lượng M với gia tốc:

với G là hằng số hấp dẫn và r là khoảng cách giữa hai vật.

Theo định luật 2 Newton, vật có khối lượng m chịu lực hấp dẫn có độ lớn:

F = m.g

Công thức trên được gọi là định luật vạn vật hấp dẫn Newton, trong đó lực hấp dẫn tỷ lệ thuận với tích của hai khối lượng và tỷ lệ nghịch với bình phương khoảng cách hai khối lượng.

Trong công thức này, kích thước các vật được coi là rất nhỏ so với khoảng cách giữa chúng.

Hằng số hấp dẫn

Hằng số hấp dẫn G phụ thuộc vào hệ đơn vị đo lường, được xác định lần đầu tiên bởi thí nghiệm Cavendish năm 1797.

Nếu dùng hệ đơn vị SI:

G = 6.67 x 10-11 N.m²/kg²

Thế năng hấp dẫn

Như mọi trường véctơ có dạng tỷ lệ nghịch với bình phương khoảng cách (ví dụ cường độ điện trường), trường véctơ lực hấp dẫn là một trường véctơ bảo toàn. Điều này nghĩa là mọi tích phân đường của véctơ lực hấp dẫn F từ vị trí r0 đến r:

đều có giá trị không phụ thuộc vào đường đi cụ thể từ r0 đến r.

Như vậy tại mỗi điểm r đều có thể đặt giá trị gọi là thế năng hấp dẫn:

với φ(r0) là giá trị thế năng quy ước ở mốc r0.

Lực nhân quãng đường là công cơ học, tức năng lượng, do đó thế năng hấp dẫn, hay thế năng nói chung, là một dạng năng lượng.

Các điểm trong trường hấp dẫn có cùng một giá trị thế năng tạo thành một mặt gọi là mặt đẳng thế. Một chất điểm nếu dịch chuyển trên một mặt đẳng thế thì không sinh công bởi vì thế năng điểm đầu và thế năng điểm cuối là như nhau. Như vậy, lực tác dụng phải có phương vuông góc với phương dịch chuyển.


Lý thuyết tương đối rộng

Lý thuyết tương đối rộng, còn được gọi là lý thuyết tương đối tổng quát, là một lý thuyết vật lý cơ bản về hấp dẫn. Lý thuyết này được Albert Einstein đưa ra vào năm 1915. Nó có thể coi là phần bổ sung và mở rộng của lý thuyết hấp dẫn Newton ở tầm vĩ mô và với vận tốc lớn.

Lý thuyết này mô tả hấp dẫn tương tự như sự biến dạng địa phương của không-thời gian. Cụ thể là một vật có khối lượng sẽ làm cong không thời gian xung quanh nó. Độ cong của không thời gian chính bằng lực hấp dẫn. Nói một cách khác, hấp dẫn là sự cong của không thời gian.

Lý thuyết tương đối rộng, ở dạng thuần túy, mô tả không thời gian như một đa tạp Lorentz 4 chiều, bị làm cong bởi sự có mặt của khối lượng, năng lượng, và xung lượng (tenxơ ứng suất năng lượng) nằm trong nó. Mối liên hệ giữa tenxơ ứng suất năng lượng và độ cong của không thời gian được biểu thị qua phương trình trường Einstein.

Trong đó:

* Rμν: tenxơ Ricci
* R: vô hướng Ricci
* gμν: tenxơ mêtric
* Λ : hằng số vũ trụ
* c : vận tốc ánh sáng trong chân không
* G : hằng số hấp dẫn (giống như hằng số hấp dẫn trong định luật hấp dẫn của Newton)
* Tμν : tenxơ năng lượng-xung lượng

Trong cơ học Newton không gian là phẳng và hai vật thể hút nhau nhờ vào lực hấp dẫn


Trong lý thuyết tương đối rộng, các khối lượng làm cong không gian xung quanh nó. Hệ quả của sự cong này tạo ra lực quán tính, giống như hệ quả của hai vật thể hút nhau bằng lực hấp dẫn.

Nguồn: Wikipedia

[binhan]

Tiếp theo, một định luật cũng rất cơ bản nữa đó là Định luật Kepler, gồm có 3 định luật, mô tả quỹ đạo của các hành tinh trong hệ Mặt trời. Xem chi tiết :

http://thienvanbachkhoa.org/bbs/showthread.php?t=2864

[safashion]

Hệ thống quảng cáo SangNhuong.com

Trên đây là một số định luật trong " cơ học cổ điển " ( có thiếu sót gì mọi người bổ sung dùm nghe) dùng để mô tả các đối tượng có vận tốc nhỏ hơn rất nhiều so với vận tốc ánh sáng ( < 0,01 vận tốc as).

Đối với những đối tượng có vận tốc so với ánh sáng là đáng kể thì cơ học cổ điển ko còn chính xác nữa, buộc chúng ta phải dùng đến một công cụ mạnh hơn để mô tả vũ trụ, đó là thuyết tương đối của Anhxtanh, 1 trong 2 nền móng chủ chốt của thiên văn học hiện đại.

Thuyết tương đối gồm có : thuyết tương đối hẹp và thuyết tương đối rộng

Thuyết tương đối hẹp:

- Tiên đề 1: Các định luật vật lý có cùng một dạng như nhau trong mọi hệ quy chiếu quán tính (tức là những hệ quy chiếu chuyển động với vận tốc không đổi so với nhau)

-Tiên đề 2: Vận tốc ánh sáng là ko thay đổi

Dựa trên 2 tiên đề trên người ta xây dựng động lực học tương đối tính, khảo sát chuyển động của các hạt tương đối tính ( là các hạt có vận tốc >= 0,01 vân tốc as) Ở phần này, mình chỉ nêu ra công thức rất nổi tiếng mà các bạn hay gặp nhất:

E=mc2

Đó là năng lượng tĩnh của hạt đo trong hệ quy chiếu gắn liền với hạt. Nôm na là mọi vật có khối lượng đều ẩn chứa năng lượng trong nó.

.........

[vungtau]

- Thuyết tương đối rộng

Lý thuyết tương đối rộng, còn được gọi là lý thuyết tương đối tổng quát, là một lý thuyết vật lý cơ bản về hấp dẫn. Lý thuyết này được Albert Einstein đưa ra vào năm 1915. Nó có thể coi là phần bổ sung và mở rộng của lý thuyết hấp dẫn Newton ở tầm vĩ mô và với vận tốc lớn.

Lý thuyết này mô tả hấp dẫn tương tự như sự biến dạng địa phương của không-thời gian. Cụ thể là một vật có khối lượng sẽ làm cong không thời gian xung quanh nó. Độ cong của không thời gian chính bằng lực hấp dẫn. Nói một cách khác, hấp dẫn là sự cong của không thời gian.

Từ khi ra đời đến nay, lý thuyết tương đối rộng đã chưa bao giờ thất bại trong việc giải thích các kết quả thực nghiệm. Nó là cơ sở nghiên cứu của các ngành thiên văn học, vũ trụ học và vật lý thiên văn. Nó giải thích được rất nhiều các hiện tượng mà vật lý cổ điển không thể làm được với độ chính xác và tin cậy rất cao, ví dụ như hiện tượng ánh sáng bị bẻ cong khi đi gần Mặt Trời, hoặc tiên đoán được sự tồn tại của sóng hấp dẫn, hố đen và sự giãn nở của vũ trụ.

Không giống như các lý thuyết vật lý cách mạng khác, như cơ học lượng tử chẳng hạn, lý thuyết tương đối chỉ do một mình Albert Einstein xây dựng nên, mặc dù ông cũng cần sự giúp đỡ của một người bạn là Marcel Grossmann về toán học các mặt cong.



Hình ảnh hai chiều về sự biến dạng của không thời gian. Sự tồn tại của vật chất làm biến đổi hình dáng của không thời gian, sự cong của nó có thể được coi là hấp dẫn

Lý thuyết tương đối rộng, ở dạng thuần túy, mô tả không thời gian như một đa tạp Lorentz 4 chiều, bị làm cong bởi sự có mặt của khối lượng, năng lượng, và xung lượng (tenxơ ứng suất năng lượng) nằm trong nó. Mối liên hệ giữa tenxơ ứng suất năng lượng và độ cong của không thời gian được biểu thị qua phương trình trường Einstein.



Trong đó:

* Rμν: tenxơ Ricci
* R: vô hướng Ricci
* gμν: tenxơ mêtric
* Λ : hằng số vũ trụ
* c : vận tốc ánh sáng trong chân không
* G : hằng số hấp dẫn (giống như hằng số hấp dẫn trong định luật hấp dẫn của Newton)
* Tμν : tenxơ năng lượng-xung lượng

Chuyển động quán tính của vật thể là chuyển động theo các đường trắc địa (đường trắc địa kiểu thời gian cho các vật có khối lượng và đường trắc địa kiểu ánh sáng cho photon) trong không thời gian và hoàn toàn phụ thuộc vào độ cong của không thời gian.

Đặc điểm khác biệt nhất của lý thuyết tương đối rộng so với các lý thuyết khác là ý tưởng về lực hấp dẫn được thay bằng hình dáng của không thời gian. Các hiện tượng mà cơ học cổ điển mô tả là tác động của lực hấp dẫn (như chuyển động của các hành tinh quanh Mặt Trời) thì lại được xem xét như là chuyển động theo quán tính trong không thời gian cong trong lý thuyết tương đối rộng.



Xét ví dụ về một người chuyển động trên quỹ đạo quanh Trái Đất. Người đó sẽ cảm thấy phi trọng lượng giống như khi bị rơi tự do xuống Trái Đất. Trong lý thuyết hấp dẫn Newton, chuyển động của người đó là do lực hấp dẫn giữa người này và Trái Đất tạo nên lực hướng tâm cho người đó quay xung quanh Trái Đất. Trong lý thuyết tương đối rộng, tình huống trên được giải thích khác hẳn. Trái Đất làm biến dạng không thời gian và người du hành sẽ chuyển động theo quán tính trong không thời gian; nhưng hình chiếu của đường trắc địa trong không thời gian lên không gian 3 chiều cho thấy như thể Trái Đất tác dụng một lực giữ người này trên quỹ đạo.



Trong cơ học Newton không gian là phẳng và hai vật thể hút nhau nhờ vào lực hấp dẫn

Thực ra, người chuyển động trên quỹ đạo cũng làm cong không thời gian xung quanh anh ta, nhưng độ cong này rất nhỏ so với độ cong mà Trái Đất tạo ra.

Vì không-thời gian liên quan đến vật chất nên nếu không có vật chất thì việc xác định không-thời gian không được chính xác. Chính vì thế người ta cần các giả thuyết đặc biệt như là các tính đối xứng để có thể thao tác các không-thời gian khả dĩ, sau đó mới tìm xem vật chất cần phải nằm ở đâu để xác định các tính chất hợp lý,... Các điều kiện biên (còn gọi là điều kiện ban đầu) có thể là vấn đề khó khăn. Sóng hấp dẫn có thể vi phạm ý tưởng không-thời gian được xác định một lần cho mãi mãi.

Theo wikipedia

[minhduongf]

Hệ thống quảng cáo SangNhuong.com

Cơ học lượng tử !

Lý thuyết này cùng với thuyết tương đối của Anhxtanh là những nền tảng của thiên văn học hiện đại

Cơ học lượng tử là một trong những lý thuyết cơ bản của vật lý học. Cơ học lượng tử là phần mở rộng và bổ sung của cơ học Newton (còn gọi là cơ học cổ điển). Nó là cơ sở của rất nhiều các chuyên ngành khác của vật lý và hóa học như vật lý chất rắn, hóa lượng tử, vật lý hạt. Khái niệm lượng tử để chỉ một số đại lượng vật lý như năng lượng (xem hình dưới) không liên tục mà rời rạc.

Hàm sóng của một điện tử của nguyên tử hydrogen có các mức năng lượng xác định (tăng dần từ trên xuống: n = 1, 2, 3,...) và mô men xung lượng (tăng dần từ trái sang: s, p, d,...). Vùng sáng màu tương ứng với vùng có mật độ xác suất tìm thấy điện tử cao, vùng sẫm màu tương ứng với vùng có mật độ xác suất thấp. Mô men xung lượng và năng lượng bị lượng tử hóa nên chỉ có các giá trị rời rạc như thấy trong hình.

Cơ học lượng tử là một lý thuyết cơ học, nghiên cứu về chuyển động và các đại lượng vật lý liên quan đến chuyển động như năng lượng và xung lượng, của các vật thể nhỏ bé, ở đó lưỡng tính sóng hạt được thể hiện rõ. Lưỡng tính sóng hạt được giả định là tính chất cơ bản của vật chất, chính vì thế cơ học lượng tử được coi là cơ bản hơn cơ học Newton vì nó cho phép mô tả chính xác và đúng đắn rất nhiều các hiện tượng vật lý mà cơ học Newton không thể giải thích được. Các hiện tượng này bao gồm các hiện tượng ở quy mô nguyên tử hay nhỏ hơn (hạ nguyên tử). Cơ học Newton không thể lý giải tại sao các nguyên tử lại có thể bền vững đến thế, hoặc không thể giải thích được một số hiện tượng vĩ mô như siêu dẫn, siêu chảy.

Các tiên đoán của cơ học lượng tử chưa bao giờ bị thực nghiệm chứng minh là sai sau một thế kỷ. Cơ học lượng tử là sự kết hợp chặt chẽ của ít nhất ba loại hiện tượng mà cơ học cổ điển không tính đến, đó là: (i) việc lượng tử hóa (rời rạc hóa) một số đại lượng vật lý, (ii) lưỡng tính sóng hạt, và (iii) vướng lượng tử. Trong các trường hợp nhất định, các định luật của cơ học lượng tử chính là các định luật của cơ học cổ điển ở mức độ chính xác cao hơn. Việc cơ học lượng tử rút về cơ học cổ điển được biết với cái tên nguyên lý tương ứng.

Cơ học lượng tử được kết hợp với thuyết tương đối để tạo nên cơ học lượng tử tương đối tính, để đối lập với cơ học lượng tử phi tương đối tính khi không tính đến tính tương đối của các vật thể. Ta dùng khái niệm cơ học lượng tử để chỉ cả hai loại trên. Cơ học lượng tử đồng nghĩa với vật lý lượng tử. Tuy nhiên vẫn có nhiều nhà khoa học coi cơ học lượng tử có ý nghĩa như cơ học lượng tử phi tương đối tính, mà như thế thì nó hẹp hơn vật lý lượng tử.

Một số nhà vật lý tin rằng cơ học lượng tử cho ta một mô tả chính xác thế giới vật lý với hầu hết các điều kiện khác nhau. Dường như là cơ học lượng tử không còn đúng ở lân cận các hố đen hoặc khi xem xét vũ trụ như một toàn thể. Ở phạm vi này thì cơ học lượng tử lại mâu thuẫn với lý thuyết tương đối rộng, một lý thuyết về hấp dẫn. Câu hỏi về sự tương thích giữa cơ học lượng tử và thuyết tương đối rộng vẫn là một lĩnh vực nghiên cứu rất sôi nổi.

Cơ học lượng tử được hình thành vào nửa đầu thế kỷ 20 do Max Planck, Albert Einstein, Niels Bohr, Werner Heisenberg, Erwin Schrödinger, Max Born, John von Neumann, Paul Dirac, Wolfgang Pauli và một số người khác tạo nên.Một số vấn đề cơ bản của lý thuyết này vẫn được nghiên cứu cho đến ngày nay.

Max Planck, cha đẻ của lý thuyết lượng tử.

Xem thêm : http://vi.wikipedia.org/wiki/C%C6%A1...3ng_t%E1%BB%AD

[aulachongvn]

Em xin góp bán kính Schwarzshild của một vật thể, còn gọi là bán kính hấp dẫn của một vật thể đó. Nếu bán kính của vật thể đạt tới giá trị nhỏ hơn bán kính schwarzshild thì vật thể sẽ thành một lỗ đen (tức vận tốc vũ trụ cấp II của vật thể này đạt tới vận tốc ánh sáng). Công thức của bán kính Schwarzchild là: R = 2Gm/c^2. G là hằng số hấp dẫn, m là khối lượng của vật thể, còn c là vận tốc ánh sáng trong chân không.