Sóng hấp dẫn

16 Tháng Hai 201611:07 CH(Xem: 6058)

"BÁO VĂN HÓA-CALIFORNIA" THỨ  TƯ 17 FEB  2016

Phát hiện sóng hấp dẫn từ hố đen

  • BBC 11/2/16 9 giờ trước

image058
Các khoa học gia nói đã có phát hiện kinh ngạc có thể giúp chúng ta hiểu được lực hấp dẫn.

Các nhà khoa học đã quan sát gợn không gian - thời gian được tạo ra từ cú va chạm của hai hố đen nằm cách Trái Đất hơn một tỷ năm ánh sáng.

Nhóm nghiên cứu quốc tế nói rằng việc lần đầu tiên phát hiện ra các sóng hấp dẫn này sẽ dẫn tới việc mở ra một kỷ nguyên mới về ngành nghiên cứu không gian.

Đây là thành tựu cao nhất con người đã đạt được trong suốt hàng thập niên qua và nó rốt cuộc sẽ có thể mở cánh cửa để chúng ta hiểu rõ hơn về Vụ Nổ Lớn (Big Bang).

Kết quả nghiên cứu do nhóm Ligo Collaboration thực hiện đã được chấp nhận cho đăng trên tạp chí khoa học Physical Review Letters.

Ligo có một loạt các cơ sở thí nghiệm trên toàn thế giới, là những nơi có khả năng phóng tia laser qua những đường ống dài để qua đó tìm cách phát hiện ra những gợn sóng trong kết cấu không gian - thời gian.

Các tín hiệu được trông đợi là khi thu được sẽ cực yếu, chỉ đủ tác động vào các máy giao thoa với mức một phần chiều rộng của một nguyên tử.

Thế nhưng việc hợp nhất hố đen đã được bắt tín hiệu tại hai cơ sở riêng rẽ của Ligo tại Hoa Kỳ.

image059

Image copyright BBC.RichardAnsett Image caption Giáo sư Stephen Hawking nói phát hiện mới đánh dấu một thời điểm quan trọng trong lịch sử khoa học

"Chúng tôi đã phát hiện được các sóng hấp dẫn," David Reitze, giám đốc điều hành của dự án Ligo, nói với các phóng viên tại cuộc họp báo ở Washington DC.

Giáo sư Karsten Danzmann từ Viện nghiên cứu Lực hấp dẫn Max Planck và Đại học Leibniz ở Hannover, Đức, là một chuyên gia hàng đầu châu Âu.

Ông nói phát hiện này là một trong những bước tiến khoa học quan trọng nhất kể từ khi phát hiện ra được hạt Higgs tới này, và có thể so sánh nó với việc xác định được cấu trúc DNA.

"Xứng đáng đoạt giải Nobel - không có gì phải nghi ngờ hết," ông nói với BBC.

"Đây là lần đầu tiên chúng ta trực tiếp phát hiện được sóng hấp dẫn; đây là lần đầu tiên chúng ta trực tiếp phát hiện ra hố đen và điều này chính là sự xác nhận độ đúng đắn của Thuyết Tương đối Rộng, bởi thuộc tính của các hố đen này quả chính xác là những gì mà Einstein đã dự đoán 100 năm trước."

Quan điểm trên cũng được Giáo sư Stephen Hawking, chuyên gia về hố đen, đồng tình.

Trả lời độc quyền BBC News, ông nói ông tin rằng phát hiện mới đánh dấu một thời điểm quan trọng trong lịch sử khoa học.

"Sóng hấp dẫn đem lại một cách thức hoàn toàn mới để chúng ta nhìn vào Vũ trụ. Việc phát hiện ra chúng sẽ mở ra đầy tiềm năng để chúng ta làm cách mạng trong ngành nghiên cứu vũ trụ. Đây là lần đầu tiên một hệ thống hố đen nhị nguyên được phát hiện và là lần đầu tiên ta quan sát được việc các hố đen nhập vào nhau," ông nói.

"Bên cạnh việc thử nghiệm Thuyết Tương đối Rộng của Abert Einstein, chúng ta có thể hy vọng là sẽ nhìn được các hố đen thông qua lịch sử Vũ trụ. Chúng ta thậm chí có thể nhìn thấy được những thánh tích của Vũ trụ thời kỳ đầu."/

Cách hiểu đơn giản về sóng hấp dẫn

Nguyễn Tiến Dũng Giáo sư toán, Đại học Toulouse, Pháp

 

image057

Image copyright epa

Trước hết, sóng là cái gì?

Trong vật lý có rất nhiều thứ được gọi là sóng.

Khi ném đá xuống nước thì nó tạo thành sóng lan tỏa từ chỗ đá chạm nước ra xung quanh.

Khi phát wifi trong nhà thì nó cũng là sóng (điện từ) từ chỗ phát ra xung quanh. Khi nói thì nó cũng là sóng âm thanh từ mồm ta phát ra xung quanh. Hay như động đất cũng thành các đợt sóng lan tỏa.

Tất cả các thứ "sóng" khác nhau đó có chung mấy đặc điểm:

  • Có nguồn phát
  • Có chuyển động lan truyền (và như vậy có vận tốc lan truyền)
  • Có thể hiểu như là một "biến dạng" của không gian / môi trường, và sự biến dạng đó hay có tính tuần hoàn (dạng đồ thị hàm sinus) tuy không phải nhất thiết lúc nào cũng vậy

Vì sao sóng thường có tính tuần hoàn?

Nói nôm na là do năng lượng và vật chất có hạn, phải bù trừ cho nhau chỗ này lồi ra thì chỗ kia phải lõm vào để bù lại, rồi chỗ lõm vào lại sinh ra chỗ lồi ra để bù lại, và cứ thế (sao cho tổng bù trừ cho nhau chỉ còn một số nhỏ, chứ nếu không năng lượng cần thiết sẽ quá lớn).

Một khi tuần hoàn thì người ta nói đến các tần số, có thể là từ 10 mũ âm bao nhiêu đó Hertz cho đến 10 mũ bao nhiêu đó Hertz.

image060

Sóng "gravitational" cũng vậy.

Gọi là "gravitational" (hấp dẫn?) là vì nó ứng với không-thời gian space-time có độ cong (không phẳng) theo lý thuyết tương đối của Einstein (vật chất làm cong không-thời gian, mật độ vật chất càng cao thì càng cong, làm bẻ cong ánh sáng v.v).

Khi mà nó cong một cách "mềm mại" (chỗ nào cũng bằng nhau, hoặc thay đổi một cách đều đặn như kiểu giảm dần hay tăng dần) thì ta không cảm thấy có sóng.

Ta (tức là các máy đo) thấy có sóng khi độ cong của không-thời gian thay đổi nhấp nhô lên xuống, tương tự như là các gợn sóng trên mặt nước vậy.

Khi hai "lỗ đen" "đâm vào nhau" thì chúng làm méo mó cái không thời gian tại khu vực của chúng một cách khủng khiếp, và sự méo mó đó nó lan toả dần ra xung quanh dưới dạng sóng gravitational, cũng tương tự như là hòn đá ném xuống nước thì tạo sóng.

Hiện tượng sóng gravitational từ hai lỗ đen đâm nhau dễ "bắt sóng" được vì nó rất lớn, năng lượng tỏa ra kinh khủng. (Có đến 1/20 toàn bộ khối lượng của hai lỗ đen bị tỏa ra ngoài?)

Chứ thực ra rất nhiều hiện tượng hết sức bình thường trong vũ trụ cũng đều tỏa sóng gravitational, chỉ có điều chúng dễ bị lẫn, khó bắt và khó xác định là từ đâu.

Ví dụ là bản thân việc Trái Đất quay quanh Mặt Trời cũng tạo sóng hấp dẫn, nhưng sóng đó rất nhỏ, mức năng lượng tỏa ra đâu có mỗi 200 wat (bằng một cái máy tính để bàn?)

Nội dung trên đã đăng trên trang Facebook cá nhân và được tác giả, Giáo sư toán học tại Đại học Toulouse, Pháp, đồng ý cho đăng lại trên BBC Tiếng Việt.

30 Tháng Chín 2014(Xem: 6157)
Reuters, trích từ thống kê chưa đầy đủ của chính quyền Nhật ngày hôm nay 29/09/2014, cho biết đã xác định ít nhất 10 người chết thêm vào con số 36 nạn nhân được cho là đã thiệt mạng trong vụ núi lửa Ontake bất ngờ hoạt động trở lại hôm 27/9. Trong khi đó chiến dịch cứu hộ chiều nay đã phải tạm ngừng.
18 Tháng Chín 2014(Xem: 6124)
Những người thợ mỏ ở Nam Phi vừa tìm được viên kim cương 232 carat mà các chuyên gia cho biết có thể trị giá lên tới 15 triệu USD. Công ty Petra Diamonds có trụ sở ở London cho biết viên kim cương được tìm thấy ở mỏ Cullinan của công ty này ở vùng đông bắc Pretoria.
09 Tháng Chín 2014(Xem: 7085)
Khoảng 77 triệu năm sau khi bị chôn vùi trong một trận lũ quét, một trong những sinh vật to lớn nhất từng sống trên trái đất đã được các nhà khoa học tại Đại học Drexel ở thành phố Philadelphia (Mỹ) tìm thấy.
10 Tháng Tám 2014(Xem: 6873)
Với những bằng chứng hóa thạch mới nhất và công cụ phân tích được cải tiến, một nhóm các nhà khoa học đã đạt được đồng thuận về nguyên nhân khiến khủng long bị diệt vong. "Một tiểu hành tinh khiến chúng diệt vong, nhưng có lẽ nó đâm xuống vào thời điểm đặc biệt xấu," nhà cổ sinh vật học Steve Brusatte thuộc Đại học Edinburgh, trưởng nhóm nghiên cứu, cho biết.
04 Tháng Tám 2014(Xem: 6613)
Bưu điện Hoa Nam ngày 3/8 dẫn lời các học giả Trung Quốc, Philippines và Đài Loan nhận định rằng, nguy cơ của 1 cơn sóng thần rất lớn ở Biển Đông đang bị các bên liên quan đánh giá thấp, thậm chí bỏ qua do những tranh chấp về chủ quyền và hàng hải trong khu vực.
21 Tháng Bảy 2014(Xem: 6168)
Tổng thống Richard Nixon chào đón các phi hành gia trở về. Từ trái: Neil Armstrong, Michael Collins và Edwin "Buzz" Aldrin.
29 Tháng Sáu 2014(Xem: 6224)
Sức ép của các láng giềng Thái Lan, Cam Bốt và Việt Nam như đã có hiệu quả. Nhân cuộc họp vào hôm qua 26/06/2014 tại Bangkok của Ủy hội sông Mêkông, Lào đã tuyên bố sẽ thực hiện thủ tục tham khảo ý kiến các láng giềng đối với dự án đập thủy điện Don Sahong mà họ muốn xây dựng trên sông Cửu Long.
20 Tháng Sáu 2014(Xem: 6851)
Hai con hổ bị vứt khỏi xe tải đã hồi tỉnh và rất hung dữ Bốn ngày sau khi bị những người đi trên chiếc xe tải lạ vứt lại trong đêm, hai cá thể hổ Đông Dương mới hết thuốc mê và ăn uống trở lại, chúng tỏ ra rất hung dữ.
06 Tháng Ba 2014(Xem: 6335)
Trong thời gian gần đây, tốc độ Bắc Cực tan băng hết sức nhanh chóng khiến lục địa trắng với nhiều tài nguyên dưới lòng biển trở nên mảnh đất thèm muốn đối với nhiều quốc gia, nhiều tập đoàn công nghiệp. Tuy nhiên, việc Bắc Cực tan băng nhanh chóng cũng mở ra một cơ hội chưa từng có cho sự phát triển của nhiều loại vi trùng nguy hiểm cho tính mạng của các loài động vật biển và có thể cho cả con người.
20 Tháng Hai 2014(Xem: 6002)
Thành phố Mỹ Chicago đã phải hứng chịu bão tuyết và gió lạnh vào đầu năm 2014 khiến cho nước cũng phải đóng băng.
09 Tháng Giêng 2014(Xem: 6548)
Núi lửa Sinabung tại Indonesia phun những đám mây khí nóng và tro bụi vào không khí trên đảo Sumatra ngày hôm nay làm hàng chục ngàn người phải sơ tán.
19 Tháng Mười Hai 2013(Xem: 6729)
Chính tại đây, chính quyền Việt Nam có kế hoạch xây dựng nhiều nhà máy điện hạt nhân trong thời gian hơn hai thập niên tới, trong đó hai nhà máy hạt nhân đầu tiên tại Ninh Thuận dự kiến sẽ được khởi công vào năm 2014. Dự án hạt nhân tại miền Trung Việt Nam gây nhiều lo ngại trong giới chuyên gia, trí thức và dân chúng.
09 Tháng Mười Hai 2013(Xem: 6465)
Nếu mọi việc tốt đẹp thì năm ngày nữa « Thỏ Ngọc » của Trung Quốc sẽ đáp xuống mặt trăng, chậm hơn Mỹ Nga khoảng 40 năm. Phi thuyền Hằng Nga số 3 củaTrung Quốc đã được phóng đi vào sáng hôm nay mang theo xe thám hiểm địa hình tự động được đặt tên là « Ngọc Thố » phân tích địa chất và gửi hình ảnh ba chiều về trái đất từ khu vực « cầu vòng » còn bí ẩn.
14 Tháng Mười 2013(Xem: 6009)
Công ty Mars-One của Hà Lan cho biết, có hơn 200 ngàn người, thuộc 140 quốc gia, đăng ký lên sao Hỏa, chấp nhận một đi không trở lại và sống những ngày còn lại của mình trên hành tinh này.
23 Tháng Chín 2013(Xem: 6078)
Hơn 200,000 người từ khắp thế giới đã đăng ký xin trở thành những người lập cư đầu tiên trên sao Hỏa, theo Mars One, một tổ chức phi lợi nhuận nói rằng họ sẽ thành lập một khu định cư vĩnh viễn cho người trên hành tinh đỏ vào năm 2023.
26 Tháng Sáu 2013(Xem: 6876)
''Hướng tới vô tận'': Cuốn sách mới của nhà thiên văn Trịnh Xuân Thuận
16 Tháng Năm 2013(Xem: 6321)
Thượng tuần tháng 06/2012, nhà vật lý thiên văn Trịnh Xuân Thuận đã từ Mỹ đến Paris nhận Giải thưởng Prix Mondial Cino Del Duca do giới Hàn lâm Pháp trao tặng. Trước đó, ông đã ghé Làng Mai - miền tây nam nước Pháp - thuyết trình về Khoa học và Phật giáo, đồng thời đối thoại với Thiền sư Nhất Hạnh về cái nhìn của đạo Phật đối với khoa học.