Ba nhà khoa học nhận Nobel Vật Lý cho công trình khám phá sóng hấp dẫn

Ba nhà khoa học được trao Nobel Vật Lý. Từ trái: Các ông Weiss, Barish, và Thorne. (Getty Images)


STOCKHOLM – Vào hôm thứ Ba, Viện Hàn Lâm Khoa Học Hoàng Gia Thụy Điển đã công bố giải Nobel Vật Lý 2017. Một nửa giải thưởng được trao cho Giáo Sư người Đức Weiss của Viện Công Nghệ Massachusetts(MIT), trong khi nửa còn lại thuộc về hai nhà khoa học Hoa Kỳ là Thorne và Barish của Viện Công Nghệ California (CalTech).
Giải Nobel được trao cho các nhà khoa học vì khám phá và quan sát trực tiếp được sóng hấp dẫn - những gợn sóng trong kết cấu “không - thời gian,” đã được thiên tài Albert Einstein đưa ra giả thuyết về sự tồn tại nhưng chưa từng được quan sát.


Tháng 2, 2016, thế giới chấn động trước thông tin một nhóm các nhà vật lý và thiên văn học đã cùng nhau ghi nhận được sóng hấp dẫn, phát ra từ sự hợp nhất của 2 hố đen ở cách Trái Đất khoảng 1 tỷ năm ánh sáng. Công trình này đã chứng minh được dự đoán của Einstein rằng, “không - thời gian” có thể biến dạng đàn hồi khi bị một vật cực lớn tác động qua lại lên xuống.

Các ông Rainer Weiss, Barry C. Barish và Kip S. Thorne là những người sáng lập dự án nghiên cứu sóng hấp dẫn nêu trên. Dự án được gọi là LIGO, tức Đài quan sát sóng hấp dẫn bằng Giao thoa kế laser, đặt tại Louisiana và Washington. Sóng hấp dẫn chạy qua một vật thể sẽ làm nó thay đổi hình dạng, kéo dài và ép nó theo hướng sóng đang di chuyển, và để lại dấu vết rất nhỏ. Để xác định các sóng hấp dẫn, nhóm các nhà khoa học của LIGO sử dụng hệ thống quang học hình chữ “L”. Hệ thống này dùng sự giao thoa của ánh sáng laser để phát hiện sóng hấp dẫn.

Einstein từng tiên đoán về sóng hấp dẫn trong thuyết tương đối của ông cách đây 1 thế kỷ. Theo giả thuyết này, không gian và thời gian quyện lại với nhau thành một thực thể, gọi là “không thời gian” (spacetime) – tạo ra chiều thứ tư trong vũ trụ, bên cạnh khái niệm không gian 3 chiều chúng ta có trước kia.

Khi các khối vật chất tăng tốc, như khi hai lỗ đen lao vào nhau, chúng tạo ra các sóng dọc theo các “không thời gian” xung quanh chúng, như các gợn sóng trên mặt hồ. Các sóng này di chuyển với tốc độ ánh sáng trong vũ trụ. Kích cỡ các khối vật chất càng lớn thì sóng sẽ càng mạnh hơn và dễ phát hiện hơn. Sóng hấp dẫn không tương tác với vật chất nên chúng không bị cản trở khi di chuyển quanh vũ trụ.
Bản thân Einstein từng nghi ngờ rằng, nhân loại sẽ không bao giờ phát hiện ra sóng hấp dẫn vì kích thước của chúng quá nhỏ. Ví dụ như gợn sóng từ hai lỗ đen với quy mô tầm 1 triệu cây số, khi đến Trái Đất chỉ còn kích cỡ một nguyên tử.