Tại sao cấu trúc của Hệ Mặt trời lại giống với cấu trúc của các nguyên tử?

1.599

Cấu trúc của nguyên tử và cấu trúc của Hệ Mặt trời rất giống nhau, nhưng điều này không phải là ngẫu nhiên. Trên thực tế, có một số kết nối vật lý và toán học cơ bản giữa hai hệ thống này.

Đầu tiên, hãy nhìn vào cấu trúc của một nguyên tử. Nguyên tử được cấu tạo bởi proton, neutron và electron, trong đó proton và neutron tạo thành hạt nhân, còn các electron chuyển động xung quanh bên ngoài hạt nhân tạo thành đám mây electron. Cấu trúc của toàn bộ nguyên tử được xây dựng dựa trên các thành phần vi mô này.

Nguyên tử được cấu tạo bởi proton, neutron và electron.

Thuyết nguyên tử có nguồn gốc từ tiếng Hy lạp cổ đạo có tên là Atomos (bất khả phân). Theo đó, vật chất bao gồm các hạt rời rạc. Lý thuyết nguyên tử là một trong nhiều cách giải thích về vật chất và không gian dựa trên các dữ liệu thực nghiệm.

Tuy nhiên chúng ta cũng có thể mô tả Hệ Mặt trời theo cách tương tự. Hệ Mặt trời bao gồm một số hành tinh, vệ tinh và các thiên thể khác. Trường hấp dẫn trung tâm do Mặt trời hình thành kéo các thiên thể này chuyển động không ngừng.

Cấu trúc của toàn bộ hệ thống tương tự như mô hình đám mây hạt nhân và điện tử trong nguyên tử. Vậy làm thế nào mà sự giống nhau này xảy ra?

Một mặt, chúng ta có thể giải thích sự giống nhau này về mặt vật lý. Sự giống nhau giữa cấu trúc của nguyên tử và cấu trúc của Hệ Mặt trời bắt nguồn từ sự giống nhau về quy luật và định luật tương tác bên trong của chúng, và sự giống nhau này có thể được giải thích bằng "thế năng Coulomb" giữa chúng.

Cấu tạo của Hệ Mặt trời gồm Mặt trời, 8 hành tinh bay xung quanh theo thứ tự từ trong ra ngoài: Thủy tinh, Kim tinh, Trái đất, Hỏa tinh, Mộc tinh, Thiên vương tinh và Hải vương tinh. Xung quanh mỗi hành tinh có các vệ tinh. Ngoài ra trong Hệ Mặt trời còn có các hành tinh nhỏ, sao chổi và các thiên thạch

Thế năng Coulomb là một nguyên lý vật lý cơ bản mô tả sự tương tác giữa các điện tích, có liên quan đến các yếu tố như khối lượng, khoảng cách và điện tích.

Trong một nguyên tử, các proton và neutron tạo nên hạt nhân và các electron được duy trì trong nguyên tử bằng cách liên kết ở các mức năng lượng xung quanh hạt nhân.

Trong Hệ Mặt trời, khối lượng của Mặt trời rất lớn, chuyển động của các hành tinh và vệ tinh trong hệ được duy trì nhờ lực hấp dẫn. Lực hấp dẫn này, dựa trên thế năng Coulomb, cũng quyết định quỹ đạo của mỗi hành tinh và mặt trăng quanh Mặt trời.

Mặt khác, chúng ta cũng có thể giải thích sự tương đồng này là hợp lệ và khách quan từ dữ liệu và nghiên cứu thực nghiệm của các nhà khoa học. Ví dụ, trong vật lý học, giới nghiên cứu đã tìm được một mức độ tương đồng nhất định bằng cách so sánh các đặc điểm, tính chất và các đại lượng vật lý khác trong Hệ Mặt trời và các nguyên tử. Dựa trên mô hình thế năng Coulomb trong mô hình nguyên tử, một số nhà khoa học đã phát hiện ra rằng chúng rất giống với cấu trúc của Hệ Mặt trời về kích thước, mật độ và khối lượng bằng cách nghiên cứu các hệ hành tinh tương tự như mô hình "nguyên tử".

Nguyên tử là hạt vô cùng nhỏ và trung hòa về điện. Nguyên tử gồm hạt nhân mang điện tích dương và vỏ tạo bởi một hay nhiều electron mang điện tích âm.

Cấu trúc của nguyên tử giống cấu trúc của Hệ Mặt trời đến mức nhiều người nghĩ đến một giả thuyết rằng vũ trụ là một tế bào. Một số người cho rằng vũ trụ thực sự là một thực thể tồn tại sự sống, có hơi thở và nhịp tim, giả thuyết này được gọi là "Sinh vật vũ trụ".

Cơ sở của quan điểm này là có một nguyên mẫu của sự sống, tương tự như một cơ thể hoặc tế bào sống nguyên thủy duy nhất, cuối cùng phát triển thành một hệ sinh thái khổng lồ, tự phát, cân bằng nội môi, tự điều chỉnh, cấu thành nên toàn bộ vũ trụ.

Theo các nhà khoa học đưa ra giả thuyết này, nguyên mẫu sự sống này tuân theo các quy luật tự nhiên và hình thành cấu trúc của vũ trụ theo trình tự thông qua ba cấp độ vật lý, hóa học và sinh học.

Cụ thể, hình thức tổ chức từ dưới lên này liên tục được sản sinh ra trong quá trình tiến hóa không ngừng sau vụ nổ Big Bang. Ngoài ra, giả thuyết cho rằng ranh giới giữa vật chất hữu cơ và vật chất thông thường tương đối mờ nhạt, và bản thân trạng thái sống và không sống cũng là một sự liên tục với các lớp riêng biệt.

Do đó, toàn bộ vũ trụ được tạo thành từ các dạng sống tương tác với nhau, tương tự như cơ thể sống hay như những tế bào. Điều đáng chú ý là giả thuyết về "Sinh vật vũ trụ" này vẫn chưa được chứng minh rộng rãi, và phần lớn giới khoa học cũng tỏ ra hoài nghi và thận trọng với nó.

Toàn bộ vũ trụ được tạo thành từ các dạng sống tương tác với nhau.

Bởi vì một hệ thống sống giống như tế bào bao phủ toàn bộ vũ trụ có thể quá lớn và phức tạp để có thể chứng minh rõ ràng sự tồn tại của nó, và cũng rất khó để xác minh nó thông qua các thí nghiệm và các phương pháp khác.

Do đó, trước thực tế là sự hiểu biết hiện tại của chúng ta về lĩnh vực này vẫn còn rất hạn chế, việc vũ trụ có phải là một tế bào hay không chỉ có thể được coi là một phỏng đoán và thăm dò tạm thời của cộng đồng khoa học, và cần phải khám phá và nghiên cứu thêm để có một câu trả lời chính xác và đáng tin cậy hơn.

Cập nhật: 16/10/2024 PNVN