Các chuyên gia thậm chí cho rằng phát hiện này xứng đáng đạt giải Nobel Vật Lý vì đã đưa con người đến một chân trời mới, một phương thức hoàn toàn khác biệt để nghiên cứu về vũ trụ.
Vì
sao
sóng
hấp
dẫn
khó
phát
hiện?
Nhà vật lý Eistein từng nghi ngờ rằng nhân loại sẽ không bao giờ phát hiện ra sóng hấp dẫn vì kích thước của chúng quá nhỏ.
Năm 1974, các nhà khoa học nhận thấy quỹ đạo của một cặp sao neutron trong thiên hà trở nên nhỏ hơn tại một thời điểm, phù hợp với sự mất năng lượng thông qua các sóng hấp dẫn. Phát hiện này từng được trao giải Nobel Vật lý vào năm 1993.
Sau khi nhà vật lý người Mỹ Joseph Weber tạo ra máy dò bằng xi lanh nhôm đầu tiên vào năm 1960, hàng chục năm sau, các phát minh khác ra đời như kính thiên văn, vệ tinh và chùm tia laser.
Kính thiên văn đặt tại trái đất và không gian được dùng để phát hiện bức xạ nền vi sóng vũ trụ - ánh sáng nhạt còn sót lại từ vụ nổ Big Bang. Đây là bằng chứng cho thấy sóng hấp dẫn bẻ cong và làm duỗi không gian và thời gian.
Vì
sao
phát
hiện
sóng
hấp
dẫn
là
điều
quan
trọng?
Tìm ra bằng chứng về sóng hấp dẫn sẽ kết thúc quá trình nghiên cứu tiên đoán trong học thuyết của Einstein, vốn thay đổi cách tiếp cận của nhân loại về khái niệm cơ bản trong khoa học vũ trụ, như không gian và thời gian.
Phát hiện về sóng hấp dẫn mở ra những điều thú vị mới trong ngành thiên văn học, giúp con người thực hiện các phép đo các ngôi sao xa xôi, thiên hà và các hố đen dựa trên bức sóng mà chúng tạo ra.
Sóng hấp dẫn khi phát ra sẽ bẻ cong vùng không, thời gian xung quanh. Các nhà khoa học đã nhận thấy sự biến dạng này bằng công nghệ từ Đài quan trắc Sóng hấp dẫn (LIGO) bằng giao thoa kế laser khi đợt sóng "chạm" đến Trái đất.
Nhưng
bạn
biết
không,
việc
tìm
thấy
sóng
hấp
dẫn
cực
kỳ
khó,
nên
có
thể
nói
đây
thực
sự
là
một
phát
hiện
phi
thường.
Và
hãy
cùng
thử
xem
chúng
ta
cần
biết
những
gì
về
phát
hiện
phi
thường
này.
Chúng ta có thể nhìn thấy sóng hấp dẫn bằng cách nào?
Sóng hấp dẫn chạy qua một vật thể sẽ làm thay đổi hình dạng, kéo dài và ép nó theo hướng sóng đang di chuyển, và để lại dấu vết rất nhỏ.
Máy phát hiện sóng hấp dẫn như LIGO và Virgo ở Italy được thiết kế để nhận diện những cấu trúc méo mó như vậy. Tại LIGO, các nhà khoa học chia ánh sáng laser thành hai tia vuông góc, dài vài km. Gương sẽ phản chiếu hai tia này về nơi chúng xuất phát. Bất kỳ sự khác biệt trong chiều dài của hai tia vuông góc sẽ cho thấy sự ảnh hưởng của sóng hấp dẫn.
Các nhà khoa học đã nghi ngờ rằng việc hai hố đen khổng lồ sát nhập sẽ giải phóng một khối năng lượng khổng lồ dưới dạng sóng hấp dẫn trong vài phút cuối cùng. Nguồn năng lượng này thậm chí còn lớn hơn năng lượng của một ngôi sao cháy trong hàng tỉ năm.
Sóng
hấp
dẫn
sẽ
khiến
không
gian,
thời
gian
co
lại
và
giãn
ra,
nhưng
với
quy
mô
rất
nhỏ.
Chính
vì
thế
chúng
ta
cần
đến
công
nghệ
của
LIGO
trong
hình
dưới,
với
khả
năng
xác
định
sự
biến
dạng
nhỏ
hơn
nguyên
tử
Hydro
tới
1
triệu
lần.
Sóng
hấp
dẫn
lần
này
được
xác
định
khi
hai
hố
đen
vũ
trụ
chuẩn
bị
sát
nhập.
Các
tín
hiệu
từ
LIGO
cho
thấy
vụ
va
chạm
"khủng
khiếp"
này
giải
phóng
một
khối
năng
lượng
dưới
dạng
sóng
hấp
dẫn
nhiều
hơn
tới
50
lần
năng
lượng
của
toàn
bộ
ngôi
sao
trong
vũ
trụ
này.
Tuy
nhiên,
không
chỉ
hố
đen
vũ
trụ
mới
có
sóng
hấp
dẫn,
mà
bất
kỳ
vật
chất
nào
có
quỹ
đạo
quay
quanh
nhau
cũng
làm
được.
Điều
này
đồng
nghĩa
với
việc
Trái
đất
và
Mặt
trời
cũng
sản
sinh
ra
sóng
hấp
dẫn.
Tuy
nhiên,
nguồn
năng
lượng
này
nhỏ
hơn
tới
100
tỉ
lần
so
với
vụ
va
chạm
giữa
hai
hố
đen,
nên
việc
xác
định
được
chúng
là
bất
khả
thi
với
công
nghệ
hiện
nay.
Các chuyên gia cho biết cứ mỗi 15 phút lại có 2 hố đen va chạm ở đâu đó trong vũ trụ. Điều này cho thấy chúng ta có thể quan sát sóng hấp dẫn thêm rất nhiều lần trong tương lai.
Trước
phát
hiện
này,
chúng
ta
cũng
không
có
cách
nào
biết
được
khi
nào
hố
đen
có
thể
hợp
thành
một.
Do
đó,
có
thể
nói
phát
hiện
này
không
chỉ
xác
nhận
lời
tiên
tri
của
Einstein
từ
hơn
100
năm
trước
mà
còn
tiết
lộ
một
hiện
tượng
thiên
văn
chưa
từng
biết
đến
từ
trước
tới
nay.
Đọc
thêm:
Tìm
hiểu
về
sóng
hấp
dẫn
qua
truyện
tranh
hấp dẫn, khái niệm, thiên tài, thời gian, không gian, có thể, nhà khoa học, công nhận, tuy nhiên, nhân loại, công nghệ, xác nhận, lý thuyết
"Chân trời kiến thức" (Mùa 2) là một trải nghiệm đẹp của thầy và trò trường THPT Thạch Bàn.