Chào mừng quý vị đến với Vật Lý Trung học phổ thông.
Bài 2: VÌ SAO SAO NEUTRON QUAY RẤT NHANH ?
Năm 1967, ở Cambrige ( Anh ) dưới sự chỉ đạo của A.Hewish đã xây dựng kính thiên văn vô tuyến để nghiên cứu các nguồn bức xạ vô tuyến trong vũ trụ. Jocelin Bell Burnell là sinh viên đang làm luận án phát hiện những tín hiệu vô tuyến lạ xuất hiện rồi lại biến mất, sau hơn ba tháng phát hiện thì tính được tín hiệu xuất hiện với chu kỳ 1,33730113 giây.
Các nhà thiên văn vật lý chứng minh được rằng, đối với các ngôi sao khi quá trình phản ứng nhiệt hạt nhân hết nhiên liệu, nó sẽ suy sụp dưới tác dụng của lực hấp dẫn, bị co lại và xảy ra phản ứng: Proton bị nén với electron thành neutron ( ) và bắn ra hạt neutrino gần như không có khối lượng. Các nhà khoa học đã phát hiện hàng trăm ngôi sao như vậy và có khoảng trên 150 ngôi sao được nghiên cứu chi tiết. Các ngôi sao này được cấu tạo bằng neutron nên gọi là sao neutron, khi co lại từ trường cũng bị ép lại ở từ cực phát ra sóng vô tuyến điện và quay rất nhanh ( giống như ngọn đèn hải đăng quay quét ánh sáng trên mặt biển ), khi hướng về Trái Đất thì người ta nhận được tín hiệu, giống như nhịp đập, do đó được đặt tên là Punxa. Nghiên cứu các Punxa đã biết cho thấy, chu kỳ quay nằm trong khoảng
giây đến 4,0 giây. Nếu dùng Punxa làm đồng hồ thì mỗi năm chỉ sai khoảng
giây còn đồng hồ nguyên tử hiện đại đạt độ chính xác
giây trong một năm. Có thể nói sao neutron hay Punxa là những con quay ( con vũ ) khổng lồ trong vũ trụ.
Để thấy rõ lý do sao neutron quay nhanh, chúng ta xét ngôi sao gần chúng ta nhất là Mặt Trời, có bán kính 700.000 km, khoảng 5 tỉ năm nữa Mặt Trời sẽ tiêu hao hết lượng nhiên liệu hydro và sẽ suy sụp trở thành sao neutron, giả sử còn bán kính 14 km. Hiện nay Mặt Trời quay quanh trục với chu kỳ khoảng 30 ngày. Coi Mặt Trời là hình cầu đồng nhất có moment quán tính là , trong đó m là khối lượng, R là bán kính. Theo định luật bảo toàn moment động lượng, ta có:
hằng số.
Theo số liệu ở trên, khi thành sao neutron, bán kính đã giảm lần, vậy moment quán tính I đã giảm
lần. Do đó vận tốc góc sẽ tăng lên
lần. Thay số vào ta thấy khi đó Mặt Trời sẽ quay khoảng 1000 vòng trong một giây.
Sưu tầm.
( Mời quý thầy cô, các em học sinh đón xem tiếp bài 3: HAI PHƯƠNG PHÁP THÀNH LẬP PHƯƠNG TRÌNH VI PHÂN DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA ).
Thạch Ngọc Chinh @ 11:36 30/06/2009
Số lượt xem: 1424


Các ý kiến mới nhất