[Funland] Có cụ nào theo dõi kỳ quan công nghệ của con người tính đến nay: Kính viễn vọng James Webb

[phihanhgia]

Tốc độ tên lửa đẩy tối đa có thể tính toán theo phương trình Siolkovsky như sau:

Trong đó:
- delta v là tốc độ tên lửa sau khi đốt cháy hết toàn bộ nhiên liệu
- m0 là khối lượng ướt của tên lửa, tức là khối lượng toàn bộ của tên lửa trước khi phóng
- mf là khối lượng khô của tên lửa, tức là khối lượng của phần có ích còn lại của tên lửa sau khi đã đốt hết nhiên liệu và loại bỏ toàn bộ các bộ phận không cần thiết khác. Với kính James Webb con số này là hơn 6 tấn.
- Isp*g0 là tốc độ hiệu quả dòng xả tên lửa. Ở các tên lửa kiểu Arian-5 (vừa được dùng để phóng James Webb) , tốc độ này vào khoảng 4300m/s, ta lấy tròn số thành 5000m/s.

(Với tên lửa tốc độ cao có thể so với tốc độ ánh sáng thì phải dùng công thức khác, nhưng ta tạm dùng công thức này vì các cụ sẽ thấy tốc độ tên lửa thông thường không thể so sánh được với tốc độ ánh sáng.)

Giờ ta hãy thử tính khối lượng nhiên liệu cần thiết để đẩy 1 tải có khối lượng 1000kg lên đạt tốc độ cao nhất có thể xem thế nào. Để đơn giản, ta coi khối lượng tên lửa chỉ bao gồm tải và nhiên liệu, bỏ qua khối lượng các bộ phận khác của tên lửa.

Đầu tiên ta tính tốc độ tên lửa đạt được nếu dùng lượng nhiên liệu đúng bằng tải: 1000kg. Lắp số vào công thức trên, ta ra được tốc độ: 3465m/s. Tốc độ này gấp 10 lần tốc độ âm thanh, nhưng chưa ăn thua gì, vì để lên được quỹ đạo thấp quanh trái đất đã cần tốc độ 7800m/s.

Vậy ta nạp thêm nhiên liệu vào con tàu (giả định tàu có thể nạp bao nhiêu nhiên liệu tùy ý). Lần này ta nạp lượng nhiên liệu 10.000kg, gấp 10 lần tải. Lắp số vào ta được tốc độ tên lửa: 12.000m/s. Tốc độ này vừa đủ thoát được sức hút của trái đất, nhưng chưa nhanh lắm.

Lại nạp thêm nhiên liệu, lần này chơi hoang nạp hẳn 1000 tấn nhiên liệu, gấp 1 ngàn lần tải. Lắp số vào ta được tốc độ tên lửa: 34.500m/s. Vẫn thấp lắm nếu so với tốc độ ánh sáng.

Lần cuối, ta thử lấy 1 lượng nhiên liệu tên lửa bằng khối lượng của cả trái đất. Khối lượng trái đất vào khoảng 6*10^24 kg. Lắp số vào ta được tốc độ tên lửa khoảng 285.000m/s, chưa bằng 1/1000 tốc độ ánh sáng!

Kết luận: công nghệ tên lửa thông thường không thể giúp chúng ta đạt được tốc độ đủ nhanh để du lịch sang hệ mặt trời khác, chưa nói đến dải thiên hà khác.

Công thức của cụ dùng cơ bản khá chuẩn rồi. Nếu xét tên lửa với vận tốc tương đối tính thì chỉ sửa đổi nhỏ trong công thức trên. Dùng hàm tang hyperbolic.

\Delta V = c * Tanh ( I/c * Ln(m_0/m_1) ). Khai triển Maclaurin cho hàm Tanh(x) với x nhỏ thì sẽ được công thức Siolkowsky. Do có hàm Log nên dù m_0 có lớn bằng khối lượng hệ mặt trời thì Ln(m_0/m_1) vẫn sẽ nhỏ.

Cụ phân tích chuẩn là tên lửa dùng lực đẩy từ phản ứng hóa học không thể tăng vận tốc tên lửa lên được 1/10,000 vận tốc ánh sáng.

Tuy nhiên có những khả năng khác rất triển vọng như dùng năng lượng từ lò phản ứng nhiệt hạch (cái này khả thi sau 30-100 năm) và năng lượng từ các phản ứng hủy vật chất (vật chất + phản vật chất) - cái này thì chưa biết sau bao năm nữa sẽ khả thi.

Với lò phản ứng nhiệt hạch có thể đưa tốc độ lên đến 1/100 vận tốc ánh sáng hoặc hơn nữa; còn với phản ứng hủy vật chất thì có thể đưa lên tốc độ tiệm cận c.

Ồ, tôi lại cứ nghĩ rằng vũ trụ là không hướng (đa hướng) nên không thể đi thẳng được. Muốn đi từ chỗ này sang chỗ khác phải lợi dụng quỹ đạo của các hành tinh liền kề, do đó trừ khi con người nghĩ ra một phương thức định vị để di chuyển trong vũ trụ kiểu mới thì mới có thể nói đến chuyện tốc độ. Còn giờ tốc độ là vô nghĩa.

Tất nhiên bác đi thẳng (??) thế là rất tốt và tôi hoàn toàn tôn trọng điều đó. Chắc chắn rồi.

Bác không hiểu thì không nên viết liên thiên. Trong vũ trụ đơn giản sẽ chuyển động theo các đường geodesics; trừ những khu vực địa phương bị uốn cong do các khối lượng (lỗ đen, sao, vật chất tối, ...) còn lại cơ bản là flat với metrics Minkowski thông thường.

Em cũng thấy hơi lạ, cụ phân tích chi tiết và vô cùng "bác học" về một vấn đề mà em cho là mọi người đều đồng ý, đó là: Với công nghệ hiện nay thì chưa thể di chuyển liên sao được. Tuy nhiên, nếu công nghệ trong tương lai cho phép con người chuyển hóa năng lượng hiệu quả hơn (không phải ở mức tên lửa Arian), và/hoặc sử dụng nguồn năng lượng mới, hay thậm chí là bé cong không gian thì lúc đó di chuyển liên sao thậm chí liên thiên hà sẽ khả thi.

Cụ Albinus phân tích tính bất khả thi của công nghệ phản ứng hóa học truyền thống (kiểu hydro+oxy hay vật liệu rắn, vv dùng trong tên lửa cho đến hiện nay) để sx tên lửa có tốc độ cao là chuẩn đấy. Công thức toán học đem lại sự đáng tin hơn là chém toàn chữ và niềm tin.

Có lẽ động cơ tương lai sẽ sử dụng nhiên liệu phản vật chất.

Đây là ứng viên sáng giá nhất để tiệm cận vận tốc ánh sáng. Giai đoạn 50-100 năm tới khả năng cao hơn sẽ là lò phản ứng nhiệt hạch mini cho tên lửa vũ trụ viễn thám. Đấy có thể là thành tựu cao nhất về công nghệ tên lửa vũ trụ thế kỷ 22.

 

[29S2929]

Em thắc mắc tí nếu vũ trụ giãn ra thì nó giãn ở cấp độ các ngôi sao hay hệ nhiều sao hay quy mô thiên hà.Vì thấy các khoảng cách đến các ngôi sao gần như vẫn ko đổi , trừ sao di chuyển theo quỹ đạo ko tính.
Với nếu theo dõi kính viễn vọng ko gian và kính trên trái đất chủ yếu là để nhìn rõ hơn do trái đất ko đủ dk nhìn chứ ko phải để nhìn xa hơn phải ko , nếu ở trái đất cùng điều kiện ánh sáng và khúc xạ ở vị trí kính trên vũ trụ.
Và kính nhìn được vào ánh sáng ngôi sao nào đó chì nó chỉ nhìn được tại một thời điểm cách đây vài tỷ vài triệu năm.Hay có thể điều chỉnh thời gian xa gần để nhìn ánh sáng từ ngôi sao đó

 

[phihanhgia]

Em thắc mắc tí
1) nếu vũ trụ giãn ra thì nó giãn ở cấp độ các ngôi sao hay hệ nhiều sao hay quy mô thiên hà.Vì thấy các khoảng cách đến các ngôi sao gần như vẫn ko đổi , trừ sao di chuyển theo quỹ đạo ko tính.
2) Với nếu theo dõi kính viễn vọng ko gian và kính trên trái đất chủ yếu là để nhìn rõ hơn do trái đất ko đủ dk nhìn chứ ko phải để nhìn xa hơn phải ko , nếu ở trái đất cùng điều kiện ánh sáng và khúc xạ ở vị trí kính trên vũ trụ.
3) Và kính nhìn được vào ánh sáng ngôi sao nào đó chì nó chỉ nhìn được tại một thời điểm cách đây vài tỷ vài triệu năm.Hay có thể điều chỉnh thời gian xa gần để nhìn ánh sáng từ ngôi sao đó

Xem ra cụ có 3 câu hỏi. Tôi sẽ trả lời cho cụ. Hai câu sau thì dễ, còn câu đầu thì rất dễ hiểu nhầm.
1) giãn nở vụ trụ là ở quy mô các thiên hà; các thiên hà chạy ra xa nhau. Còn trong 1 thiên hà, các tương tác hấp dẫn giữa các sao đáng kể, không cho các ngôi sao chạy ra xa nhau. Quy mô nhỏ hơn, hệ mặt trời cũng thế, lực hấp dẫn mạnh không cho phép nó giãn nở như quy mô vũ trụ. Nếu nó giãn nở nhanh như thế thật, thì hệ đã bị hủy diệt ngay từ lâu rồi.

2) James Webb nó quan sát chủ yếu ở dải sóng hồng ngoại (bước sóng dài hơn ánh sáng thường). Hubble thì nó quan sát cả ở dải quang học bình thường và dải dưới tím (bước sóng ngắn hơn ánh sáng tím). Quan sát kính quang học thực sự là dĩ vãng, nó đã được bổ sung bằng quan sát ở mọi dải tần số. Và không nhìn được trực tiếp, phải qua quá trình dựng lại trên máy tính từ dữ liệu thu được.

Quan sát dùng sóng hồng ngoại bước sóng dài thì có lợi thế hơn là ko bị mất thông tin, sóng dài đi qua các vật cản nhỏ; còn bước sóng quang học hoặc bước sóng ngắn thì bị dễ bị chặn bởi bụi vũ trụ hoặc các vật cản nhỏ.
Do quan sát hồng ngoại nên nó sẽ phải được đưa càng xa trái đất càng tốt. Điểm cân bằng L2 (Lagrange) là khả thi (đủ xa 1.5 triệu km) và dễ thưc hiện, có lợi về điều khiển, tiết kiệm năng lượng và giữ khoảng cách (với trái đất và mặt trời) ổn định.

3) Không thể, quá trình thu là thụ động, có gì thu nấy.

 

[29S2929]

Xem ra cụ có 3 câu hỏi. Tôi sẽ trả lời cho cụ. Hai câu sau thì dễ, còn câu đầu thì rất dễ hiểu nhầm.
1) giãn nở vụ trụ là ở quy mô các ngân hà; các ngân hà chạy ra xa nhau. Còn trong 1 ngân hà, các tương tác hấp dẫn giữa các sao đáng kể, không cho các ngôi sao chạy ra xa nhau. Quy mô nhỏ hơn, hệ mặt trời cũng thế, lực hấp dẫn mạnh không cho phép nó giãn nở như quy mô vũ trụ. Nếu nó giãn nở nhanh như thế thật, thì hệ đã bị hủy diệt ngay từ lâu rồi.

2) Jame Webbs nó quan sát chủ yếu ở dải sóng hồng ngoại (bước sóng dài hơn ánh sáng thường). Hubble thì nó quan sát cả ở dải quang học bình thường và dải dưới tím (bước sóng ngắn hơn ánh sáng tím). Quan sát kính quang học thực sự là dĩ vãng, nó đã được bổ sung bằng quan sát ở mọi dải tần số. Và không nhìn được trực tiếp, phải qua quá trình dựng lại trên máy tính từ dữ liệu thu được.

Quan sát dùng sóng hồng ngoại bước sóng dài thì có lợi thế hơn là ko bị mất thông tin, sóng dài đi qua các vật cản nhỏ; còn bước sóng quang học hoặc bước sóng ngắn thì bị dễ bị chặn bởi bụi vũ trụ hoặc các vật cản nhỏ.
Do quan sát hồng ngoại nên nó sẽ phải được đưa càng xa trái đất càng tốt. Điểm cân bằng L2 (Lagrange) là khả thi (đủ xa 1.5 triệu km) và dễ thưc hiện, có lợi về điều khiển, tiết kiệm năng lượng và giữ khoảng cách (với trái đất và mặt trời) ổn định.

3) Không thể, quá trình thu là thụ động, có gì thu nấy.

Thank cụ , vậy khoảng cách các ngân hà luôn là không chính xác nếu nó đang vẫn giãn nở vì đo xong nó đã khác rồi ,nên thông tin khoảng cách luôn cần phải ghi thời điểm ước tính phải ko cụ.

 

[namphong12]

Thank cụ , vậy khoảng cách các ngân hà luôn là không chính xác nếu nó đang vẫn giãn nở vì đo xong nó đã khác rồi ,nên thông tin khoảng cách luôn cần phải ghi thời điểm ước tính phải ko cụ.

Việc đo khoảng cách trong vũ trụ chưa bao giờ là việc dễ dàng và cũng chỉ là tương đối. Vì vũ trụ luôn vận động. Các hành tinh quay quanh sao chủ các thiên hà luôn xoay quanh tâm. Cả thiên hà cũng chuyển động tịnh tiến

 

[phihanhgia]

Thank cụ , vậy khoảng cách các ngân hà luôn là không chính xác nếu nó đang vẫn giãn nở vì đo xong nó đã khác rồi ,nên thông tin khoảng cách luôn cần phải ghi thời điểm ước tính phải ko cụ.

yes nếu cần rất chính xác, no khi không cần quá chính xác. Dễ tưởng tượng với bức tranh như sau: khoảng cách giữa các sao trong 1 thiên hà cỡ vài năm ánh sáng (vd sao gần hệ mặt trời nhất Alpha Centauri 4.3 năm ánh sáng), kích thước thiên hà cỡ 100 tỷ sao là 100,000 năm ánh sáng. Còn khoảng cách giữa các thiên hà thì rất lớn, cỡ vài triệu năm ánh sáng. Cái khoảng cách giữa các thiên hà tăng nhanh, vũ trụ đang giãn nở nhanh. Đo được hiện nay là cỡ nhỉnh 67 km/s cho khoảng cách 3.26 triệu năm ánh sáng (khoảng cách trung bình giữa 2 ngân hà). Nếu tính 1 năm thì hai thiên hà giãn xa ra khoảng 2.1 tỷ km, tương đương 2h ánh sáng thôi. Và giãn nở 2h/3.2 triệu năm thì là rất bé theo cách nghĩ của người thường. Nên mốc thời gian cũng không quan trọng lắm.

Xét trong khoảng hàng triệu năm thì đáng kể, còn trong khoảng cả thế kỷ thì cũng nhỏ lắm.

 

[namphong12]

Em thắc mắc tí nếu vũ trụ giãn ra thì nó giãn ở cấp độ các ngôi sao hay hệ nhiều sao hay quy mô thiên hà.Vì thấy các khoảng cách đến các ngôi sao gần như vẫn ko đổi , trừ sao di chuyển theo quỹ đạo ko tính.
Với nếu theo dõi kính viễn vọng ko gian và kính trên trái đất chủ yếu là để nhìn rõ hơn do trái đất ko đủ dk nhìn chứ ko phải để nhìn xa hơn phải ko , nếu ở trái đất cùng điều kiện ánh sáng và khúc xạ ở vị trí kính trên vũ trụ.
Và kính nhìn được vào ánh sáng ngôi sao nào đó chì nó chỉ nhìn được tại một thời điểm cách đây vài tỷ vài triệu năm.Hay có thể điều chỉnh thời gian xa gần để nhìn ánh sáng từ ngôi sao đó

Đưa kính thiên văn ra ngoài vũ trụ không phải đưa nó đến gần vật thể hơn mà để tránh nhiễu ở trái đất với ktv quang học thường phải đặt trên núi cao xa các thành phố nơi ôi nhiễm ánh sáng. t. Tốt nhất cho mày ra ngoài vũ trụ lại tránh được bầu khí quyển. Với ktv hồng ngoại cũng vậy. Chỉ còn ktv vô tuyến là còn đặt trên mặt đất thôi.

 

[hd-vt]

Có lẽ động cơ tương lai sẽ sử dụng nhiên liệu phản vật chất.

Ngại nhỉ, chi cũng biết. Mợ là nhà báo ợ.

 

[VuNgoanMuc]

yes nếu cần rất chính xác, no khi không cần quá chính xác. Dễ tưởng tượng với bức tranh như sau: khoảng cách giữa các sao trong 1 ngân hà cỡ vài năm ánh sáng (vd sao gần hệ mặt trời nhất Alpha Centauri 4.3 năm ánh sáng), kích thước ngân hà cỡ 100 tỷ sao là 100,000 năm ánh sáng. Còn khoảng cách giữa các ngân hà thì rất lớn, cỡ vài triệu năm ánh sáng. Cái khoảng cách giữa các ngân hà tăng nhanh, vũ trụ đang giãn nở nhanh. Đo được hiện nay là cỡ nhỉnh 67 km/s cho khoảng cách 3.26 triệu năm ánh sáng (khoảng cách trung bình giữa 2 ngân hà). Nếu tính 1 năm thì hai ngân hà giãn xa ra khoảng 2.1 tỷ km, tương đương 2h ánh sáng thôi. Và giãn nở 2h/3.2 triệu năm thì là rất bé theo cách nghĩ của người thường. Nên mốc thời gian cũng không quan trọng lắm.

Xét trong khoảng hàng triệu năm thì đáng kể, còn trong khoảng cả thế kỷ thì cũng nhỏ lắm.

Cụ cho em hỏi, nếu vũ trụ giãn nở với tốc độ 67km/s , trong khi tốc độ của các tàu du hành hiện nay như Voyager hay New Horizons chỉ khoảng 17km/s .. như vậy là các tàu này sẽ không bao giờ đến được bất cứ 1 vị trí nào vì nơi cần đến cứ ngày càng xa ra nhanh hơn tốc độ bay của tàu ?

 

[tt0812us]

Đọc bình luận của các cụ cũng mở ra nhiều điều, mình chỉ góp ý nhỏ chút: Ngân Hà là tên của thiên hà có Hệ Mặt Trời. Có lẽ cụ phihanhgia muốn nói là thiên hà phải không cụ?

 

[namphong12]

Đọc bình luận của các cụ cũng mở ra nhiều điều, mình chỉ góp ý nhỏ chút: Ngân Hà là tên của thiên hà có Hệ Mặt Trời. Có lẽ cụ phihanhgia muốn nói là thiên hà phải không cụ?

Thiên hà chứa hệ mặt trời của chúng ta là Millky- way có tên tiếng Việt là dải Ngân Hà hay sông Ngân hà theo các cụ (cụ già không phải cụ of) . Cụ sẽ nhìn thấy bằng mắt thường vào mùa hè những hôm trời đẹp.
Xin lỗi em trả lời nhầm câu của cụ.

 

[tt0812us]

Thiên hà chứa hệ mặt trời của chúng ta là Millky- way có tên tiếng Việt là dải Ngân Hà hay sông Ngân hà theo các cụ (cụ già không phải cụ of) . Cụ sẽ nhìn thấy bằng mắt thường vào mùa hè những hôm trời đẹp.
Xin lỗi em trả lời nhầm câu của cụ.

Ý mình là bình luận của cụ phihanhgia và một vài cụ hay dùng từ ngân hà nên mình muốn nói lại để cho người khác đọc không bị hiểu nhầm ấy cụ.

 

[namphong12]

Ý mình là bình luận của cụ phihanhgia và một vài cụ hay dùng từ ngân hà nên mình muốn nói lại để cho người khác đọc không bị hiểu nhầm ấy cụ.

Vâng. Xin lỗi cụ. Em trả lời xong mới đọc lại còm của cụ. Hì hì

 

[cokimi]

Đọc bình luận của các cụ cũng mở ra nhiều điều, mình chỉ góp ý nhỏ chút: Ngân Hà là tên của thiên hà có Hệ Mặt Trời. Có lẽ cụ phihanhgia muốn nói là thiên hà phải không cụ?

Theo em hiểu thì ý cụ ấy là các thiên hà.

 

[phihanhgia]

Đọc bình luận của các cụ cũng mở ra nhiều điều, mình chỉ góp ý nhỏ chút: Ngân Hà là tên của thiên hà có Hệ Mặt Trời. Có lẽ cụ phihanhgia muốn nói là thiên hà phải không cụ?

Tôi nói đến các galaxies đó cụ. Cỡ 100 tỷ. Tên hán việt tôi ko rành lắm, thỉnh thoảng có thể dùng sai.

 

[namphong12]

Tôi nói đến các galaxies đó cụ. Cỡ 100 tỷ. Tên hán việt tôi ko rành lắm, thỉnh thoảng có thể dùng sai.

Không sao đâu cụ. Mọi người hiểu mà. Đôi khi nhầm xíu không sao.

 

[tt0812us]

Tôi nói đến các galaxies đó cụ. Cỡ 100 tỷ. Tên hán việt tôi ko rành lắm, thỉnh thoảng có thể dùng sai.

Vì mình thấy các bài của cụ có tính học thuật cao nên viết đúng thì sẽ hoàn chỉnh hơn. Cảm ơn cụ!

 

[luổn phuẩn]

Thời Gallile, Newton,.. thì thành tựu khám phá khoa học chỉ phụ thuộc mỗi vào tài năng cá nhân của các vị đó.

Thời nay, thành tựu khoa học khám phá lại phụ thuộc khá nhiều vào các nghị sỹ - những người bỏ phiếu đồng ý hay không đồng ý với các khoản kinh phí khổng lồ đầu tư cho khám phá thế giới, vũ trụ.
Nhìn chung, tính kinh tế ngày càng có vai trò quan trọng trong khám phá khoa học, nó có thể làm chậm quá trình khám phá hoặc hủy bỏ dự án khám phá.

 

[Y Nok]

yes nếu cần rất chính xác, no khi không cần quá chính xác. Dễ tưởng tượng với bức tranh như sau: khoảng cách giữa các sao trong 1 ngân hà cỡ vài năm ánh sáng (vd sao gần hệ mặt trời nhất Alpha Centauri 4.3 năm ánh sáng), kích thước ngân hà cỡ 100 tỷ sao là 100,000 năm ánh sáng. Còn khoảng cách giữa các ngân hà thì rất lớn, cỡ vài triệu năm ánh sáng. Cái khoảng cách giữa các ngân hà tăng nhanh, vũ trụ đang giãn nở nhanh. Đo được hiện nay là cỡ nhỉnh 67 km/s cho khoảng cách 3.26 triệu năm ánh sáng (khoảng cách trung bình giữa 2 ngân hà). Nếu tính 1 năm thì hai ngân hà giãn xa ra khoảng 2.1 tỷ km, tương đương 2h ánh sáng thôi. Và giãn nở 2h/3.2 triệu năm thì là rất bé theo cách nghĩ của người thường. Nên mốc thời gian cũng không quan trọng lắm.

Xét trong khoảng hàng triệu năm thì đáng kể, còn trong khoảng cả thế kỷ thì cũng nhỏ lắm.

Cụ cho nhà cháu cái ví dụ: Vũ trụ đang dãn nở với.
Nếu nhà cháu bảo : Vũ trụ đang co lại thì sao ạ? Bằng chứng là: Các Hố đen, siêu Hố đen đang hút các sao, các thiên hà lại đấy. Đây là quan sát đc và ko thể bác bỏ?

 

[luổn phuẩn]

Cụ cho nhà cháu cái ví dụ: Vũ trụ đang dãn nở với.
Nếu nhà cháu bảo : Vũ trụ đang co lại thì sao ạ? Bằng chứng là: Các Hố đen, siêu Hố đen đang hút các sao, các thiên hà lại đấy. Đây là quan sát đc và ko thể bác bỏ?

Thì đại thể là đất nước đang giàu lên, nhưng xét cục bộ thì vẫn có những gia đình đang nghèo đi.