Phát hiện sóng hấp dẫn, xác nhận tiên đoán của Einstein

>> 12 cây Chè cổ thụ đầu tiên của tỉnh Thái Nguyên được vinh danh Cây Di sản Việt Nam >> Phương hướng, nhiệm vụ trọng tâm của VACNE năm 2026 >> Điểm bất thường của cơn bão số 15 >> Nhiều ý kiến tâm huyết của chuyên gia VACNE cho Dự thảo Văn kiện Đại hội Đảng Cộng sản Việt Nam lần thứ XIV >> Hơn 40 cây cổ thụ của 8 tỉnh, thành phố lọt vào danh sách Cây Di sản Việt Nam

Theo New York Times, các nhà vật lý đã nghe và ghi được âm thanh của hai lỗ đen va chạm với nhau cách chúng ta khoảng 1 tỷ năm ánh sáng.

Âm thanh này là bằng chứng trực tiếp đầu tiên về sóng trọng lực vốn vẫn được miêu tả là những gợn sóng nhỏ trong cơ cấu của không gian, thời gian. Nhiều chuyên gia gọi đó là âm thanh của vũ trụ.

Phát hiện mới cũng tái khẳng định đặc tính của lỗ đen: hố trọng lực không đáy mà thậm chí cả ánh sáng cũng không thoát ra được.

Quan trọng hơn, phát hiện mới khẳng định thêm những tiên đoán về bản chất của vũ trụ mà Einstein từng tiên đoán cách đây gần 100 năm.

Hai lỗ đen này xoay quanh nhau ở khoảng cách khoảng 100 km. Một lỗ đen với kích cỡ gấp khoảng 36 lần mặt trời, lỗ đen còn lại khoảng 29 lần.

Sau khi xoay quanh và tiến lại gần nhau, sau một rung lắc mạnh trong một tích tắc rất nhanh, hàng tỷ tỷ tấn vật chất được phân phối lại. Trong chưa đầy một giây, một lỗ đen mới được sản sinh.

Lỗ đen mới không hoàn toàn là tổng của hai lỗ đen cũ. Khối vật thể có kích cỡ khoảng 3 lần mặt trời chuyển biến thành năng lượng, dưới dạng sóng trọng lực và di chuyển trong không gian vũ trụ.

Theo tính toán của các nhà khoa học, trong 1/5 giây cuối cùng của cú “đụng độ”, lỗ đen mới sản sinh ra khối lượng năng lượng gấp 50 lần tổng năng lượng của toàn bộ phần còn lại của vũ trụ (dưới các dạng ánh sáng, sóng từ trường, X-ray,...).

Phát hiện sau 1,3 tỷ năm

Và khoảng 1,3 tỷ năm sau vụ “đụng độ”, vào khoảng tháng 9/2015, các nhà khoa học ở bang Washington và Louisiana của Mỹ ghi nhận được các sóng này qua ăng-ten.

“Chúng tôi đều hết sức vui mừng,” Gabriela González của Đại học bang Louisiana, người phát ngôn cho nhóm LIGO phát hiện ra các sóng này, nói với New York Times.

Thành viên của nhóm LIGO cùng với các nhà nghiên cứu của châu Âu (nhóm Virgo) chính thức công bố báo cáo của mình trên tờ Physical Review Letters hôm 11/2. Bản nghiên cứu này có sự tham gia của khoảng 1.000 nhà khoa học.

“Tôi nghĩ đây sẽ là một trong những đột phá quan trọng nhất của vật lý trong một thời gian dài,” Szabolcs Marka, giáo sư của Đại học Columbia (Mỹ) và là thành viên của LIGO, nói.

Ông nói mọi thứ trong vũ trụ trước kia chỉ giống như “đôi mắt” (chỉ nhìn, chụp được bởi các kính viễn vọng). “Cuối cùng thì giờ thiên văn học có thêm đôi tai. Từ trước đến giờ, chúng ta chưa bao giờ có tai cả.”

Phát hiện mới là thành công lớn cho ba nhà vật lý Kip Thorne của Viện công nghệ California (CalTech, Mỹ), Rainer Weiss của MIT và Ronald Drever từng là giáo sư tại Caltech và giờ nghỉ hưu ở Scotland. Cả ba đã dành cả sự nghiệp để theo đuổi việc đo một trong những phỏng đoán rất khó diễn tả này của Einstein.

Einstein cũng không chắc chắn

Đây cũng là kết quả xứng đáng cho quỹ National Science Foundation của Mỹ, cơ quan đã chi hơn 1,1 tỷ USD trong suốt 40 năm qua để xây hệ thống ăng-ten nghe các sóng này. Đã có rất nhiều chỉ trích cho rằng nguồn các sóng trọng lực không nhiều để chi nhiều đến vậy cho dự án này.

Khi Einstein công bố thuyết hấp dẫn vào năm 1915, ông đã viết lại rất nhiều quy luật về vũ trụ đã tồn tại hơn 200 năm trước đó. Từ thời của Newton, các nhà khoa học tin rằng vũ trụ là không gian cố định và không đổi.

Theo Einstein thì vật chất và năng lượng sẽ bóp méo và thay đổi kích thước của vũ trụ giống như người ngủ say làm tấm thảm co giãn.

Những xáo trộn trong vũ trụ sẽ làm không gian - thời gian co giãn, gãy vụn và thậm chí là đảo lộn, giống như tấm thảm biến dạng khi người ngủ lăn qua lăn lại, tạo ra những dư chấn của trọng lực: sóng hấp dẫn.

Dù phỏng đoán điều này, Einstein không dám chắc về nó. Năm 1916, ông nói với Karl Schwarzschild (một nhà vật lý rất nổi tiếng người Đức), rằng phát hiện về lỗ đen chứng minh sóng hấp dẫn không tồn tại.

Tới năm 1936, ông và trợ lý Nathan Rosen của mình viết bài báo lật lại quan điểm này trước khi lại thay đổi quan điểm một lần nữa.