Bài 61: Thuyết Big Bang - Giải BT Vật Lí 12 nâng cao
Bài C1 (trang 315 SGK Vật Lí 12 nâng cao): Tính tốc độ chạy ra xa của một thiên hà cách chúng ta hai trăm nghìn năm ánh sáng.
Bài giải:Khoảng cách giữa thiên hà và chúng ta là: d = 200.000 năm ánh sáng.
Theo công thức Hớp-bơn, tốc độ lùi ra xa của thiên hà là:
v = H. d = 1,7.10-2.200000 = 3400 (m/s)
Câu 1 (trang 316 sgk Vật Lí 12 nâng cao): Nêu 2 sự kiện thiên văn quan trọng xác nhận tính đúng đắn của thuyết Big Bang.
Bài giải:Hai sự kiện thiên văn quan trọng xác nhận tính đúng đẵn của thuyết Big Bang đó là:
* Vũ trụ dãn nở: Vũ trụ đang dãn nở.
+ Số các thiên hà trong quá khứ nhiều hơn hiện nay chứng tỏ vũ trụ không ổn định. Vũ trụ trong quá khứ “đặc” hơn bây giờ.
+ Nhà thiên văn học người Mĩ Hubble phát hiện tốc độ chạy ra xa của thiên hà tỉ lệ với khoảng cách d giữa thiên hà và chúng ta:
v = H. d
H = 1,7.10-2 m/ (s. năm ánh sáng) gọi là hằng số Hubble.
* Bức xạ “nền” Vũ trụ: còn gọi là Bức xạ tàn dư vũ trụ là bức xạ được phát ra từ Vũ trụ nay đã nguội.
Năm 1965,2 nhà vật lí thiên văn người Mĩ là Penzias và Wilson phát hiện bức xạ nền vũ trụ được phát đồng đều từ 4 phía trong không gian.
Câu 2 (trang 316): Nêu vấn đề một số điều xảy ra ở các thời điểm quan trọng sau vụ nổ lớn.
Bài giải:Theo thuyết Big Bang, vũ trụ bắt đầu dãn nở từ một “điểm kì dị” muốn tính tuổi của vũ trụ, ta phải lập luận được đi ngược thời gian đến “điểm kì dị” được tuổi và bán kính của vũ trụ là số không để làm mốc (gọi là điểm Big Bang). Tại điểm này các định luật vật lí đã biết và thuyết tương đối rộng thuyết hấp dẫn không áp dụng được.
* Thời điểm Planck: Sau vụ nổ lớn tp = 10-43 s:
Trị số Planck: Kích thước vũ trụ là 10-35 m, nhiệt độ 1032 K, mật độ là 1091 kg/cm3
Vũ trụ bị tràn ngập bởi các hạt có năng lượng cao như electron, neutrino và quark. Năng lượng Vũ trụ: 1015 GeV.
* Thời điểm t = 10-6 s: Hạt quark và phản quark kết thành proton và neutron.
* Thời điểm t = 3 phút: proton và neutron hợp thành D; T và 
bền.
* Thời điểm t = 300 000 năm, các lực điện từ gắn các electron với các hạt nhân, tạo thành các nguyên tử H và He.
* Thời điểm t = 109 năm, các nguyên tử đã được tạo thành, lực hấp dẫn nén các đám nguyên tử lại, tạo thành các sao.
* Thời điểm t = 14.109 năm, vũ trụ ở trạng thái hiện nay, nhiệt độ trung bình T = 2,7 K.
Bài 1 (trang 316 sgk Vật Lí 12 nâng cao): Theo thuyết Big Bang các nguyên tử đầu tiên xuất hiện vào thời điểm nào sau đây?
A. t = 3.000 năm
B. t = 30.000 năm
C. t = 300.000 năm
D. t = 3.000.000 năm
Bài giải:Đáp án đúng là: C.
Giải thích:
Theo thuyết Big Bang các nguyên tử đầu tiên xuất hiện vào thời điểm t = 300.000 năm
Bài 2 (trang 316): Các vạch quang phổ của các thiên hà...
A. Đều bị lệch phía bước sóng ngắn.
B. Đều bị lệch về phía bước sóng dài.
C. Hoàn toàn không bị lệch về phía nào cả.
D. Có trường hợp lệch về phía bước sóng ngắn, có trường hợp lệch về phía bước sóng dài.
Bài giải:Đáp án đúng là: B.
Giải thích:
Các vạch quang phổ của các thiên hà đều bị lệch về phía bước sóng dài.