SWT 92 – HIEN TRAN, VẬT LÝ THIÊN VĂN TỪ THẰNG RỬA CHÉN

Mấy hôm nay ai ai cũng share vụ phát hiện ra sóng hấp dẫn. Mình thích quá sức. Nhưng cũng có nhiều chuyện vui vui, coi cm của mấy bạn trên bài post, thấy nhiều câu hỏi ngô nghê mắc cười quá chừng.

Thấy nhiều người quan tâm, nhưng mà phần lớn đều có quan điểm cái này phải là dân trong ngành mới hiểu. Hì, mình không nghĩ vậy. Và để chứng minh là một thằng phụ bếp (hiện tại) cũng có thể vui và hiểu tin kiểu này, mình sẽ làm 1 album nho nhỏ. Cố gắng dùng từ ngữ và hình ảnh để diễn tả những gì mình hiểu về ý tưởng thiên tài của một siêu thiên tài 100 năm trước.

Ai còn giữ được sự tò mò của con nít thì đọc cho vui. Biết thêm thì cũng chẳng giúp bạn kiếm thêm được tiền, nhưng … thỏa mãn tò mò về kiến thức vẫn là một cảm giác thú vị chứ nhỉ 😉

PS 1: Bạn nào đọc muh thấy còn chỗ nào viết lủng củng khó hiểu thì nói mềnh, mềnh coi rồi mềnh có kiếm từ khác dễ hiểu hơn sửa vô ^^

PS2: Bạn nào đọc thấy hay thì share cho nhiều bạn bè mình biết ^^. Phổ biến tri thức, sáng và đẹp chứ hok rườm rà khó hiểu như sgk ^^

***

12705560_1183772791634719_7149062722505321733_n

Bài 1: Einstein đã nói gì 100 năm trước?

Trước tiên, phải nói những gì mình nghĩ về Einstein. Mình nghĩ hoặc ổng là người ngoài hành tinh, hoặc là người du hành thời gian từ tương lai về quá khứ, còn nếu không thì từ thiên tài không thể diễn tả hết được sự vĩ đại, xuất chúng cũng như điên rồ mà nhà khoa học này thể hiện.

Phải nói sao cho dễ hiểu nhỉ.

Có lẽ từ khi loài người có ý thức đến bây giờ. Điều đơn giản mà ai cũng tự hiểu, đó là không gian (space) và thời gian (time) là 2 thứ hoàn toàn khác nhau và chẳng dính dáng gì tới nhau cả. Đi từ SG ra Vũng Tàu mất 2 tiếng. Ờ thì đó là thứ duy nhất có lẽ chúng ta sẽ quan tâm đến tg và không gian. Nhưng rõ ràng, thời gian tính bằng giây, không gian tính bằng mét, chả liên quan. Giống như bột mì với nước lạnh vậy.Và giới khoa học cũng nghĩ như thế suốt hàng ngàn năm, cho đến khi Einstein tuyên bố một thuyết hoàn toàn gây shock. Thuyết tương đối.

Einstein nói gì? Ông cho rằng, thời gian và không gian không phải là 2 thứ riêng biệt mà là một. Ông đưa ra khái niệm gọi là “không thời gian” (space time). Nghĩa là vũ trụ này là 1 cục không thời gian khổng lồ mà trong đó không gian và thời gian là một thực thể duy nhất chứ không tách rời. Là sao?

Cho dễ hiểu thì, lâu nay bạn có bột mì và nước lạnh. Bây giờ trộn cả 2 lại với nhau, bạn có gì? một cục bột dẻo rất dễ nặn chứ gì nữa 😀 Không thời gian chính là như thế. bột mì và nước lạnh bây giờ không tách riêng mà nhào với nhau tạo thành một cục dẻo dẻo gọi là bột nhào, hehe 😀

Ý tưởng này là một quả bom, thay đổi hoàn toàn khái niệm của con người về thế giới. Ai mà nghĩ ra được một thứ có vẻ tào lao như thế. Chẳng có gì đáng tin cả. Nhưng không, Einstein không dừng lại ở đó. Ông đưa ra những công thức và tính toán của mình, hoàn toàn từ suy luận, và thể hiện tất cả một cách cực kỳ hệ thống rành mạch, phân định đâu ra đó. Nhưng tất cả chỉ là công thức và thuyết. Và rồi ông qua đời. Các nhà khoa học tìm mọi cách để đi theo lời chỉ dẫn của ông và dần 30 50 100 năm sau, người ta chứng minh được là hầu hết tất cả những gì Einstein và thuyết tương đối đưa ra đều hoàn toàn chính xác. Quá nể phục.

***

vat-ly-thien-van-tu-thang-rua-chen

Bài 2: Điều đó có ý nghĩa gì?

Đây mới là phần quan trọng. Cái cục bột ấy, như mình đã nói trong phần trước, và nhấn mạnh đến 2 lần :3 Nó … dẻo.

Thật vậy, Lâu nay chúng ta nghĩ rằng không gian và thời gian là bất biến. Nó trường tồn, độc lập, và chẳng ai có thể tác động đến nó. Chẳng ai có thể làm SG gần Vũng Tàu hơn dù chỉ 1mm, hoặc làm cho tg chạy chậm lại 1 giây. Nhưng với thuyết tương đối. Mọi chuyện sẽ khác, bởi vì không thời gian… dẻo.

Hình dung như vầy nhé, bạn cán cục bột nhào của bạn thành 1 miếng bột phẳng. Ok, sau đó, lấy 1 quả táo đặt lên miếng bột, chuyện gì sẽ xảy ra? Miếng bột lún xuống phải không, bởi vì quả táo nặng.

Einstein bảo rằng không thời gian cũng thế. Bất kỳ vật thể nào có trọng lượng cũng sẽ tạo 1 vết lún trong không thời gian. Vật thể càng nặng, thì vết lún càng sâu, và khi vết lún sâu đủ thì sẽ tạo ra một cái lõm trong không thời gian. VÀ CHÍNH ĐIỀU NÀY TẠO RA TRỌNG LỰC.

Woah, Nghe thì có vẻ phi thực tế, nhưng nếu bạn ngẫm 1 chút sẽ thấy có lý. Khi bạn đặt trái táo lên miếng bột thì miếng bột lõm xuống chứ gì? Bây giờ bạn lấy 1 hạt gạo, và đặt vào gần cái vết lõm, chẳng phải là hạt gạo sẽ lăn vào trong vết lõm ư? Lực hấp dẫn cũng là vậy đấy. Trọng lượng của 1 vật thể sẽ làm méo mó không thời gian, Vật càng nặng thì méo và lõm càng nhiều.

Hình dung ra cho dễ hiểu. Trái đất nặng xxx kg, đặt trong vũ trụ, làm lõm 1 lỗ trong không thời gian. Nhỏ thôi, nhưng vừa đủ để chúng ta bị hút vào và dính chặt vào trái đất. Dù mình có cố nhảy lên thì cũng sẽ rơi xuống cái lõm ấy, không dễ gì thoát ra được.. 😀

Trái đất tạo ra vết lõm, và mặt trăng bị ảnh hưởng bởi vết lõm ấy nên quay quanh trái đất không thoát ra được
Vậy, mặt trời nặng hơn trái đất hàng triệu lần, vết lõm của mặt trời to hơn vết lõm của trái đất, làm trái đất cũng dính vào mặt trời không thoát ra được.

Từ đó suy ra dải ngân hà và Thiên hà của chúng ta có 1 cục siêu siêu siêu siêu siêu nặng nằm ở trung tâm, và vết lõm nó tạo ra là siêu siêu siêu siêu khủng khiếp, đủ sức để trói hàng tỷ tỷ ngôi sao và hành tinh quanh nó 😀 hấp dẫn chứ hả.

Tiếp tục nhé với những thứ hấp dẫn hơn nè. Vậy bảo bối Doreamon có thể thành hiện thực không?

vat-ly-thien-van-tu-thang-rua-chen-2

Bài 3: Cỗ máy thời gian, cánh cửa thần kỳ và ống lon sáng tác

Nếu đúng theo như thuyết tương đối, thì tin mừng cho chúng ta, đó là một số bảo bối của Doraemon có thể thành hiện thực được đấy ;))

1. Cỗ máy thời gian

Chúng ta có thể đi xuyên thời gian chứ?
Câu trả lời là: Có thể.

Trong truyện Doraemon, Nobita chỉ cần chui vào ngăn kéo bàn, ngồi lên một cỗ máy và đi xuyên 1 đường ống thời gian đến tương lai hoặc về quá khứ rất đơn giản.
Trong thực tế, điều này là có thể, nhưng sẽ phức tạp hơn 1 chút ;)Bạn hãy nhớ lại, chúng ta đã nói về việc không thời gian bị uốn cong, vậy nên nó cũng có thể bị kéo dãn ra hoặc co rút lại như cao su vậy. Khi có một vật thể cực nặng đặt trong space time, không thời gian sẽ bị kéo dãn ra, chúng ta hiểu điều đó.

Bây giờ, bạn hãy hình dung nhé, bạn có 2 viên bi xanh và đỏ cùng lăn song song cùng tốc độ trên tấm bột dẻo. Đột nhiên, viên bi đỏ rơi vào một vết lõm, còn viên xanh vẫn lăn bình thường. Do rơi vào vết lõm nên tốc độ lăn của viên bi đỏ sẽ nhanh hơn viên bi kia nhiều lần. Đến khi lăn ra khỏi vết lõm, thì viên bi đỏ đã vượt trên viên bi xanh 1 quãng xa đúng không.

Vậy, du hành đến tương lai, sẽ là chuyện có thể. Nếu bạn có cỗ máy tg của Doraemon, việc cần làm của cỗ máy, là sẽ chở bạn tới gần 1 chỗ nào đó có một vật thật nặng, nặng hàng ngàn lần mặt trời. Tại đó, không thời gian bị kéo dãn ra tới mức mà bạn chỉ cần sống ở đó 1 giây, thì thế giới thực đã qua một năm. Sau đó, với một động cơ đủ mạnh, cỗ máy đó sẽ lôi bạn ra thế giới thực. Khi đó bạn sẽ thấy mình đã đi đến tương lai rồi, nghe dễ qua nhỉ :))

Nhưng không dễ như thế. Vì thông thường, với lực hấp dẫn mạnh như vậy, chúng ta sẽ cần tới một lỗ đen (mình sẽ giải thích ở phần sau), nhưng khi bạn đã vào gần lỗ đen thì, e rằng chui ra mới là khó :)) Đến cả thời gian còn bị kéo căng ra xác suất bạn đi ra lành lặn là khá thấp 😀

2. Ống lon sáng tác

Bảo bối này, theo như mình nhớ, thì doraemon cho em gái Chaien mượn để sáng tác truyện tranh. 1 Ngày trong ống lon chỉ dài bằng 1 giờ ở bên ngoài.

Có thể chứ? Có thể.

Như đã trình bày ở phần trên, bằng một cách nào đó, lần này chúng ta không kéo dãn không thời gian nữa, mà nén nó lại thật chặt. Khi bước vào không thời gian đó, ta sẽ sống bình thường, nhưng khi bước ra, ta sẽ đi chậm lại so với thế giới. Nghĩa là 1 ngày trong không thời

gian bị nén có thể chỉ dài bằng 1 giờ so với thế giới bình thường mà thôi. Hấp dẫn chứ hả? Rất tuyệt trong mùa thi. Haha.

3. Trở về quá khứ

Rất tiếc, mình không biết và không dám chắc về phần này. Nhưng theo những gì mình biết, thì vật chất không thể đi ngược lại không thời gian 😀 Mình không dám chắc nên không dám khẳng định vì chưa đọc đủ 😉 Bạn nào thấy hứng thú thì có thể tự tìm hiểu thêm và share cho mình với nhé 😉

 

vat-ly-thien-van-tu-thang-rua-chen-3

4. Cánh cửa thần kỳ

Ý tưởng về một cánh cửa có thể mở ra để đi đến bất kỳ nơi nào quả là khó tin phải không. Nhưng với cục bột dẻo của chúng ta, điều đó là hoàn toàn có thể được.

Hãy hình dung, bạn muốn đi từ điểm A đến điểm B. Cách ngắn nhất đó là vẽ 1 đường thẳng đúng không. Điều này không có gì phải bàn cãi cả. Tuy nhiên, nó chỉ đúng nếu A và B cố định, không thể di chuyển được.

Nhưng với Einstein, A và B là 2 điểm nằm trong không thời gian. Mà không thời gian thì …. dẻo, nên thay vì đi từ A đến B theo 1 đường thẳng. Ta có thể có một cách khác là uốn cong và gấp đôi cục bột dẻo này lại sao cho A và B ở ngay cạnh nhau. Sau đó đục 1 cái lỗ, nhảy vào đó, thế là có ngay cánh cửa thần kỳ :)) đơn giản quá phải không.

Khái niệm này được các nhà khoa học gọi là Lỗ sâu (worm hole), và xét về lý thuyết vật lý thì nó HOÀN TOÀN KHẢ THI. Tuy nhiên, vấn đề duy nhất đó là bạn phải có 1 vật gì đó nặng, thật nặng, nặng gấp vài tỷ lần trái đất, mới đủ khả năng để bẻ cong không thời gian đến mức đó và duy trì worm hole ổn định trong tg dài đủ để bạn thực hiện cú nhảy. Thời điểm hiện tại thì e là điều này vẫn là không thể, haha, nhưng ai biết được trong tương lai chúng ta có thể làm được thì sao?

Vậy nên, cánh cửa thần kỳ là hoàn toàn có thể, chỉ là tay nắm của cánh cửa đó chắc sẽ không nhẹ như trong truyện, mà Doraemon có thể nhấc bằng 2 tay.

Bài 4: Hố đen – Black hole

Chúng ta tạm chia tay với bảo bối để tìm hiểu thêm một khái niệm rất thú vị khác, một hiện tượng kỳ vỹ của vũ trụ mà chúng ta nghe rất nhiều, nhưng chắc không ít bạn vẫn luôn thắc mắc về nó. Hố đen. Vậy hố đen là gì?

Một lần nữa, chúng ta dành 1 ít thời gian để ngưỡng mộ sự vĩ đại của Einstein. 100 năm trước, ông đã tuyên bố rằng vũ trụ sẽ có những hố đen blablabala. Nhưng vào thời điểm đó, không ai, không khoa học gia, nhà thiên văn hay ống kính viễn vọng nào có thể nhìn thấy hoặc kiếm ra cái hố đen đó cả. Tuy nhiên, hố đen là có thực, và mấy ngày vừa rồi, giới vật lý đã nghe được tiếng 2 hố đen chạm vào nhau.

Vậy hố đen là gì? Sao lại là hố? và sao lại đen?

vat-ly-thien-van-tu-thang-rua-chen-4

Chúng ta quay trở lại với miếng bột phẳng và trái táo. Ok, bây giờ, bạn có một miếng bột dàn phẳng và đàn hồi. Chúng ta tiếp tục đặt một vật nặng như quả táo. Sẽ thấy miếng bột lõm một ít. Thay bằng 1 trái thơm, miếng bột sẽ lõm sâu hơn, một quả dưa hấu, sâu hơn nữa, và cứ tiếp tục như vậy.Vậy điều gì sẽ xảy ra nếu ta đặt một vật siêu cực nặng lên miếng bột, và giả sử miếng bột sẽ không rách mà co giãn như cao su, điều gì sẽ xảy ra? Chẳng phải là vết lõm sẽ sâu hoắm như 1 cái phễu, và vì nó rất sâu, nên vết lõm của nó sẽ vô cùng khủng khiếp, trông như một cái hố vậy => hố đen, là 1 cái lỗ trong không thời gian được tạo ra bởi một vật cực kỳ nặng, nặng … ngoài sức tưởng tượng của chúng ta. Vậy đấy ^^

Bạn cũng dự đoán được chuyện gì xảy ra phải không? nếu cái hố ấy nó sâu như thế, thì có nghĩa là lực hấp dẫn của nó cũng phải cực mạnh mới phải. Chính xác là như vậy, lực hấp dẫn của nó mạnh tới nỗi mọi thứ một khi đã đến đủ gần hố đen thì chắc chắn sẽ bị hút vào đó. Số phận an bài, không thể nào thoát ra được. Và khi mình nói mọi thứ, thì có nghĩa là… mọi thứ, không chừa thứ gì cả. Kể cả… ánh sáng. Đúng vậy, lực hút của lỗ đen mạnh tới nỗi ánh sáng đi ngang qua cũng bị tóm gọn và nuốt luôn vào hố. Do không có bất kỳ ánh sáng nào phát ra từ cái hố ấy, nên nó… đen thui, nhìn vào không thấy gì cả, nên ta gọi nó là hố đen :))

1 điểm nữa cần biết về hố đen đó là chân trời sự kiện (event horizon). Đây là điểm mốc đánh dấu bạn có thể thoát ra được hay không. Nếu bạn lại gần hố đen, giống như bơi thuyền trên đỉnh 1 thác nước vậy. Càng gần thác thì dòng chảy càng mạnh, nhưng miễn là bạn còn trên đỉnh thác, và tay chèo đủ mạnh thì bạn vẫn có thể thoát ra. Nhưng một khi đã vượt qua mép thác, thì chắc chắn bạn sẽ rơi xuống, sẽ bị hút vào hố đen và không còn hy vọng gì thoát nữa.
Tóm lại, Hố đen có thể hình dung là một quái vật tham ăn với trọng lượng siêu khủng khiếp, có thể ăn cả ánh sáng nếu tóm được ^^ Đơn giản bởi vì nó quá nặng, nên lực hấp dẫn của nó là quá lớn.

vat-ly-thien-van-tu-thang-rua-chen-5

Bài 5: Sóng hấp dẫn

Vậy thì sóng hấp dẫn là gì, tại sao khoa học tìm hoài mới ra?

Einstein dự đoán rằng sóng hấp dẫn tồn tại. Khi không thời gian bị nén hoặc giãn, nó sẽ tạo ra một xáo trộn, và xáo trộn này sẽ lan rộng giống như khi bạn nhỏ 1 giọt nước lên mặt nước phẳng vậy. Sẽ có một loạt sóng lan ra từ tâm của va chạm. Không thời gian cũng sẽ lan tỏa cái sóng ấy khi có biến động trong không thời gian.

Việc bất kỳ 1 vật thể nặng nào di chuyển trong không thời gian cũng sẽ tạo ra xáo trộn, và đương nhiên, tạo ra sóng hấp dẫn. Thậm chí việc trái đất quay quanh mặt trời, bạn cứ nghĩ đi giống như trái táo lăn trên bột, sẽ tạo ra chỗ lõm rồi phục hồi rồi lại lõm, cũng sẽ làm khối bột rung lên một ít chứ nhỉ.

Tuy nhiên, vì sóng này quá nhỏ và dao động của nó quá yếu, yếu đến nỗi bề rộng của sóng chỉ bằng độ rộng của một… nguyên tử, nên việc dùng các công cụ đo để tìm ra sóng này gần như là bất khả thi trong suốt 100 năm qua. Cho đến khi….

Các nhà khoa học nghe được sóng này từ 1 vụ va chạm rất lớn, vụ va chạm của 2 hố đen. Như đã giải thích ở trên, do khối lượng của 2 hố đen là rất khổng lồ, nên năng lượng của chúng phát ra cũng rất lớn. Dù đã xảy ra 1 tỷ năm trước, nhưng dao động của vụ nổ vẫn lan tỏa trong vũ trụ cho đến khi chúng ta, loài người, dỏng tai lên và nghe được vụ nổ ấy thông qua sự lan tỏa của miếng bột dẻo không thời gian. Kỳ vĩ chưa ^^ chẳng phải là một chuyện đáng ăn mừng sao :))

Bài 6: Trong hố đen có gì? Bạn có tò mò không?

Nãy giờ chúng ta toàn nói tới cái gì đó thật nặng.
Ờ thì biết là nặng rồi, nhưng mà cái gì nặng đến nỗi có thể tạo ra hố đen? Mình có thể nghĩ như vầy. Kim loại nặng nhất mà mình học trong sgk là gì nhỉ. Vàng, đúng không :)) Còn gì nặng hơn vàng đâu. Vậy trong hố đen có thể có 1 cục vàng thiệt bự, bự như một hành tinh không ta 😉 Bạn mà kiếm được cách chui vào đó đào đem ra thì giàu nứt vách. vat-ly-thien-van-tu-thang-rua-chen-6hehe, đùa thôi, tin buồn cho chúng ta là vàng không đủ sức nặng để tạo thành hố đen đâu^^.Vậy quay lại câu hỏi, vật chất gì nặng đến nỗi đục cả 1 cái phễu trong không thời gian như vậy? Để trả lời cho câu hỏi này, khoa học đặt ra giả thuyết về sự hình thành của một hố đen. Nó từ đâu mà ra?Hồi nhỏ chắc chắn bạn đã từng chơi trò xếp tháp bằng các quân bài phải không 😀 Các quân bàn sẽ được dựng lên và tạo thành một tòa tháp. Nhưng chuyện gì xảy ra nếu bạn tiếp tục xây cái tháp ấy thật cao, thật cao? Hì, đến một lúc nào đó, sức nặng của tòa tháp sẽ khiến cho chính bản thân nó không thể chịu nổi … và chuyện gì xảy ra? Boooommm, tòa tháp của chúng ta sẽ sụp đổ.

Ầy, đây mới là cái quan trọng, bạn còn gì trên sàn nhà? Một đống các quân bài, nhưng nó có chiếm diện tích lớn như tòa tháp không? Bạn có thể xếp nó lại thành 1 hộp vừa trong lòng bàn tay bạn chứ gì? hehe, chắc đến giờ bạn đã hiểu được phần nào rồi đấy.

Bạn hãy hình dung bạn có 1 ngôi sao nặng gấp vài ngàn lần mặt trời. Nó cháy sáng và đốt nhiên liệu của mình. Trong quá trình đó nó sản sinh ra lõi carbon từ helium, càng lúc càng nặng, cho đến một ngày đẹp trời, các nguyên tử trong cái lõi ấy không còn chịu nổi chính lực hấp dẫn của mình nữa. Và booomm, một vụ nổ vang trời, à không, vang cả vũ trụ gọi là supernova sẽ diễn ra. Ngôi sao đó sẽ sáng nhất xóm ^^, lớp vỏ sẽ banh ra không gian, còn phần nhân nếu hội đủ một số yếu tố khác, se co rút lại tạo thành một khối vật chất cực nặng , cực đặc, và cực cực nhỏ so với kích thước trước kia, nhưng vấn đề là khối lượng của nó vẫn sẽ giữ nguyên như vậy. Ale hấp, hố đen ra đời ^^ vật chất cực nặng túm trong 1 khoảng không gian tí xíu.

Co đến cỡ nào? Thực ra các nhà khoa học không biết chắc vì chưa ai nhìn được vào bên trong hố đen cả. Có thể khối vật chất bị nén lại to bằng một hành tinh, nhưng cũng có thể chỉ bằng một quả bóng chày. Theo Nasa thì hố đen nhỏ nhất có kích thước chỉ bằng 1… nguyên tử. Nhưng sức nặng của nó tương đương một ngọn núi khổng lồ.

Trivia:

  1. Hố đen ở trung tâm thiên hà của chúng ta có khối lượng cỡ 1 triệu mặt trời 😀 cool huh?
  2. Có một giới hạn của sức nặng cho các ngôi sao mà nếu vượt qua nó thì sao sẽ sụp đổ. Giới hạn đó có công thức đàng hoàng. Và nó được một nhà khoa học, thiên văn người Ấn trình bày vào năm 1930. Tuy nhiên vào thời điểm đó chẳng ai thèm quan tâm vì hố đen lúc ấy vẫn là chuyện tưởng tượng. Sau này khi được công nhận, ng ta đặt tên cho giới hạn đó theo tên của người phát hiện Chandrasekhar limit. Và vào năm 1930, Chandrasekhar mới 19 tuổi :))
vat-ly-thien-van-tu-thang-rua-chen-8

Bài 7: Phòng thí nghiệm LIGO

Ok, hôm qua buồn ngủ quá nên mình không nói rõ về phát hiện được coi là vĩ đại vừa qua của LIGO. Các bạn đọc báo cũng đã biết qua, đại khái là người ta thu được tiếng 2 lỗ đen va vào nhau. Nhưng mà điều đó thì có gì đặc biệt? tại sao nó lại ý nghĩa như thế? tại sao ai cũng có vẻ hớn hở với tin tức đó như vậy? Thậm chí có người còn quả quyết là giải nobel vật lý năm nay nhất định sẽ về tay nhóm nghiên cứu này. Tại sao?

Mình sẽ dành phần này để giải thích rõ hơn nhé.Ok, chúng ta phải làm rõ với nhau là các bài báo dùng từ “nghe” được vụ va chạm là hoàn toàn phi lý. Vì sao? Vì giữa không gian làm gì có thứ gì để truyền được âm thanh? Thậm chí nói xui, nếu ngay bây giờ mặt trăng có phát nổ ngay trên đầu chúng ta, dù có nhìn thấy được thì bạn chắc chắn sẽ chẳng có nghe một âm thanh gì cả. Đơn giản là vì sóng âm chạm vào không gian là sẽ tịt ngay, có gì trong không gian để truyền sóng âm đó đâu? 😀 Do đó, nếu bạn đi du hành không gian, bạn có thể trải qua hàng chục năm không nghe bất kỳ âm thanh nào mà chỉ là một sự im lặng đến sởn gáy.

Vậy nghe là nghe cái gì?

Bạn thử tưởng tượng nhé. Bạn đang đứng trên lầu, con đường trước nhà bạn có 2 chiếc xe container 18 bánh khổng lồ :D, chạy với vận tốc 100km/h lao trực diện vào nhau và phát nổ (cứ giả sử là không có thương vong đi cho nó an tâm hen;) ). Uhm… Một âm thanh khủng khiếp kèm theo sóng chấn động làm cho không khí xung quanh rung lên phần phật. Bạn sẽ có thể bị dội ngược bởi sóng chấn động từ vụ va chạm đúng không.

Bây giờ quay lại với phát hiện của LIGO.

Cách đây 1,3 tỷ năm, ở một thiên hà xa xôi nào đó… 😀 Nghe giống star war hen. Vì một sự tình cờ hiếm hoi đến cực độ, 2 hố đen trong vũ trụ có khối lượng gấp khoảng hơn 30 lần mặt trời chạm trán nhau. Đây thực sự là một chuyện không phải dùng từ hy hữu mà phải là hãn hữu. Vì các bạn biết là giữa không gian mênh mông, việc 2 hành tinh va chạm nhau đã là không đơn giản, 2 ngôi sao va chạm nhau còn hiếm hơn, Đừng nói chi đến việc 2 hố đen tìm đến và đụng mặt nhau… Nội chuyện này thôi đã thấy con người may mắn, hoặc là Chúa đã sắp xếp việc này để con người chúng ta có thể được chứng kiến nó. Nếu nó diễn ra sớm hơn chỉ 15 năm(lúc ligo chưa hoạt động), e rằng con người sẽ không bao giờ còn dịp để được nghe lại sự kiện tương tự một lần nữa trong hàng ngàn năm tới.

Vậy, chuyện gì xảy ra khi 2 cục siêu khối lượng ấy lao vào nhau? Nó cũng giống như chúng ta hình dung về 2 chiếc xe tải vậy. Nhưng lần này, vận tốc lao vào nhau không phải là 100km/h mà là 360000 km/s, gần bằng tốc độ ánh sáng.Và khối lượng không phải là vài trăm tấn, mà là 62 lần khối lượng của mặt trời. Có lẽ đã có một vụ nổ và năng lượng phát ra còn lớn hơn bất kỳ ngôi sao nào trong vũ trụ, tuy nhiên, tất cả đều diễn ra trong câm lặng 😉 Va chạm này khủng khiếp đến độ c không gian vũ trụ đã phải rùng mình trong một phần mili giây ngắn ngủi nào đó và lại tiếp tục chìm vào im lặng. Kết quả là 2 con quỷ tham ăn nuốt chửng nhau và từ đó sinh ra một con quỷ mới, to bằng 2 con cộng lại :)) cool huh?

Vấn đề ở đây là, tuy không có âm thanh nào phát ra. Nhưng vì khối lượng của chúng quá khủng khiếp, vụ va chạm đã làm cho không thời gian bị biến dạng. Và sóng chấn động này khác với sóng âm, sóng âm thanh cần có môi trường là không khí hoặc nước để lan truyền. Còn vụ nổ này thì chẳng cần cái quái gì cả. Nó mạnh đến nỗi làm cho chính KHÔNG THỜI GIAN BỊ BÓP MÉO và lan truyền sóng chấn động trong chính không thời gian. Kinh khủng và kỳ vĩ quá phải không.

Sau 1,3 tỷ năm, sóng chấn động ấy vượt qua vũ trụ bao la, đến được thiên hà của chúng ta, vài trăm triệu năm trước vào dải ngân hà và rồi cuối cùng cũng chạm được đến trái đất. ĐÚNG NGAY thời điểm mà một loài linh trưởng sau vài triệu năm tiến hóa, sau khi từ bỏ gậy gộc và đồ đá, đã mày mò chế ra một cái máy , với hy vọng cực kỳ nhỏ nhoi là nghe được một điều gì đó trong vũ trụ phát ra sóng này. Theo chỉ dẫn của một con linh trưởng khác từ 100 năm trước đó. VÀ HỌ ĐÃ NGHE CHÍNH XÁC CÁI CẦN NGHE. Eo ơi, chỉ nghĩ tới đây là mình cảm thấy sướng rơn, các bạn có cảm thấy điều kỳ diệu đó không? ^^

Để nghe được sóng đó, các nhà khoa học đã phải dùng tời các công cụ đo chính xác nhất, có thể cảm nhận được rung động của không thời gian dù chỉ là 1 phần nhỏ của bề rộng một nguyên tử. Eo ơi, làm sao họ làm được? Mình… không biết :)) và cũng không có đủ hứng thú để tìm hiểu chi tiết. Nhưng hãy biết là đó là một máy đo cực cực kỳ nhạy, nhạy đến nỗi dao động chỉ bằng chiều rộng của một nguyên tử thì cũng có thể phát hiện được.

Nhưng sóng ấy là sóng hấp dẫn, làm sao tai ta nghe được? À thì đơn giản thôi, các nhà khoa học đo được sóng đó, sau đó dịch đúng tần số, vận tốc (sóng nào cũng chỉ có tần số và vận tốc ^^) thành sóng âm, rồi phát ra một cái loa, thế là chúng ta có thể nghe được vụ va chạm của hai hố đen 1 tỷ năm trước. Tuyệt vời không nào ^^

Bài 8: Dark Matter – Vật chất tối

Bài tiếp theo về LIGO, mình định nói đến ý nghĩa và giá trị mà khám phá này mang lại. Đọc một số bài báo nói về vấn đề này để lấy tư liệu và quan sát coi mình nên giải thích như thế nào, mình nhận ra là… sẽ rất khó nếu nói về ý nghĩa của sóng hấp dẫn nếu bạn chưa trang bị một số kiến thức khác về vũ trụ ^^.Vậy nên, hôm nay chúng ta sẽ tạm nghỉ một chút về sóng hấp dẫn và dành ít thời gian tìm hiểu một số thứ cũng hấp dẫn không kém gì sóng hấp dẫn của vũ trụ mà chắc chắn bạn sẽ phải há hốc kinh ngạc khi biết đến sự tồn tại của chúng.
Mình cam đoan luôn, bạn mà không khoái bài này thì mình sẽ bỏ không viết nữa. Đùa thôi, haha.

Năng lượng tối và vật chất tối.

vat-ly-thien-van-tu-thang-rua-chen-9
Nếu ai đó hỏi bạn, Vũ trụ này bao gồm những gì? Ờ thì, không gian, các thiên hà, các hành tinh, ngôi sao (bây giờ bạn còn biết có cả các hố đen nữa). Họ hỏi tiếp, còn gì nữa không? Bạn nghĩ và trả lời. Hết rồi.
Tin buồn cho bạn, bạn LẦM hơn cả Trường Vũ ^^Tất cả những thứ mà chúng ta nhìn thấy, nào là hành tinh, ngôi sao, cả chúng ta, sắt thép, nhà cửa, cây cối, những thứ nguyên tử và phân tử mà chúng ta nhìn thấy và chạm vào được, tính luôn cả hố đen… Chỉ chiếm,bạn đoán đi, bao nhiêu phần trăm vật chất của vũ trụ? 100% ư? À không, chưa đến 5%… Shock tập 1 !Vô lý. Nếu vậy thì còn cái gì ngoài kia? À, các nhà khoa học đơn giản là… không biết :)) Shock tập 2, haha.

Họ không biết, nhưng họ biết chắc là nó có ở ngoài đó. Tại sao? Một lần nữa chúng ta lại phải nhắc đến Einstein. Theo thuyết tương đối của Einstein, thì các hành tinh và vũ trụ này sẽ bị ràng buộc với nhau bởi lực hấp dẫn (chúng ta đã bàn đến điều này trong các hôm trước). Nhưng mà khi các nhà khoa học tính toán, họ nhận thấy rằng cho dù có lấy tất cả khối lượng của các hành tinh và sao trong vũ trụ thì lực hấp dẫn vẫn CHƯA ĐỦ để ràng buộc như Einstein nói. Chỉ mới có 5% năng lượng mà thôi, còn 95% còn lại ở đâu? Vẫn là bí ẩn.

Nghĩa là chúng ta vẫn còn đang thiếu một cái gì đó, một thứ gì đó cũng nặng, cũng tồn tại, nhưng chúng ta không hề nhìn thấy, cũng không hiểu, cũng không biết và chưa biết cách nào để kiếm ra nó cả…. Vì vậy, Các nhà khoa học gọi phần còn thiếu đó là Năng lượng tối (Dark energy) chiếm 71% và vật chất tối (dark matter) chiếm thêm 26%. (Mình mạn phép không nói chi tiết hơn về 2 cái này ^^ lười thôi, bữa nào rảnh, nghĩ ra cách viết về nó thú vị thì sẽ type^^)

Không biết nó là gì, không thấy nó ở đâu, sao biết nó tồn tại?

Cũng tương tự như vấn đề hố đen, người ta không nhìn thấy hố đen, chúng ta chỉ nhìn thấy ánh sáng các ngôi sao khi đi ngang qua hố đen thì bị biến mất (do hố đen hút vào), hình ảnh bị méo mó do ánh sáng bị bẻ cong => kết luận hố đen tồn tại. Đây cũng vậy, các nhà khoa học nhận thấy các tia vũ trụ, tia gamma,….. bị bẻ cong nhưng không phải do hố đen, cũng không phải do vật cản nào cả. Vậy thì chắc chắn phải có gì đó đã tác động đến nó.

Vậy đặt ra 2 vấn đề. Hoặc là Einstein và thuyết tương đối đã sai. Như vậy chẳng có vật chất tối nào hết. Nhưng như vậy thì những gì ông dự đoán cho đến lúc này đều chính xác thì sao? quá phi lý. Còn nếu đã tin Einstein đúng, thì chắc chắn ngoài kia có vật chất tối và năng lượng tối. Chỉ là ta chưa tìm ra, giống như sóng hấp dẫn mất gần 100 năm vậy .

Bạn thấy sao? Có hơi run người một chút vì khi ta tưởng ta bắt đầu biết hết thì hóa ra ta chẳng biết gì cả. Rằng cái vật chất “thông thường” mà ta nghĩ, hóa ra lại là thứ “bất thường” khi chỉ chiếm 1 tỷ lệ quá nhỏ trong vũ trụ này 😉 Có thấy rùng mình ớn lạnh không? Mình thì có đấy 😉
Hôm sau, chúng ta sẽ tìm hiểu 1 chút xíu về sao neutron, thứ mà 1 hộp diêm vật chất nặng khoản vài tỷ tấn, và một chút về vũ trụ giãn nở nhé.

Trivia:
Nếu bạn tìm trên mạng thì sẽ thấy có 2 ước tính. Một bản trước năm 2013, trước khi có bản đồ vũ trụ Plank, và bản “cập nhật” sau năm 2013 ^^. 2 bản chênh nhau khoảng 4% cho vật chất tối và năng lượng tối .


Hien Tran

facebook.com/lezard.valeth.7

Advertisements

4 thoughts on “SWT 92 – HIEN TRAN, VẬT LÝ THIÊN VĂN TỪ THẰNG RỬA CHÉN

  1. Cám ơn bạn đã viết bài này. Thật sự thú vị và bổ ích, tuy nhiên giá mà bạn đừng viết tắt thì tốt hơn. 😀
    Tuy nhiên có đoạn này:
    “Như đã trình bày ở phần trên, bằng một cách nào đó, lần này chúng ta không kéo dãn không thời gian nữa, mà nén nó lại thật chặt. Khi bước vào không thời gian đó, ta sẽ sống bình thường, nhưng khi bước ra, ta sẽ đi chậm lại so với thế giới. Nghĩa là 1 ngày trong không thời

    gian bị nén có thể chỉ dài bằng 1 giờ so với thế giới bình thường mà thôi. Hấp dẫn chứ hả? Rất tuyệt trong mùa thi. Haha.”

    Nếu như tôi không nhầm thì dù thời gian có bị kéo dãn hay co lại thì trải nghiệm của người/vật trong đó không hề thay đổi. Có nghĩa là nếu thời gian của bạn bị chạy chậm lại so với thời gian của một người khác ( 20 năm vs. 1 năm chẳng hạn), nhưng các hoạt động của bạn cũng bị chậm đi theo, và dẫn đến bạn vẫn chỉ làm/ trải nghiệm được số lượng việc bằng đúng với khi thời gian của bạn giống như người kia. (Tham khảo: Giai điệu giây và bản giao hưởng vũ trụ – Brian Greene). Nên việc chui vào ống lon kia để giúp tăng thời gian học có lẽ là vô ích. 😀

    Liked by 1 person

  2. Pingback: SWT 93 – HIEN TRAN: SAO LÙN, SAO NEUTRON, SAO PULSAR | Social With Toni

  3. Sau khi suy nghĩ lại tôi thấy tôi đã nhầm ở comment trên. Cái ống lon đó về mặt lí thuyết có khả năng thực hiện. Trong ống lon các hoạt động được thực hiện với tốc độ nhanh hơn bên ngoài (thời gian trôi khác nhau) nên người trong đó thực sự trải nghiệm được nhiều hơn. Nó ngược lại với việc mình chuyển động với tốc độ gần ánh sáng hay neo mình cạnh hố đen (về mặt lí thuyết) để có thể đến được tương lai của người khác. Nói cách khác, những người bên ngoài đang đến được tương lai của người trong ống lon. Và người ở trong ống lon không thể mua thêm thời gian bằng cách ngồi trong đó, họ đơn giản chỉ trải nghiệm thời gian với tốc độ khác những người khác mà thôi. Thời gian trong đó thực sự làm họ già đi (nếu ở đó 20 năm chẳng hạn, biết ngay!). 😀 Nói với bạn điều này có lẽ cũng là thừa, bạn hiểu vấn đề rõ hơn tôi, nhưng nghĩ sao thì cứ viết vậy thôi. 😀

    Số lượt thích

Trả lời

Mời bạn điền thông tin vào ô dưới đây hoặc kích vào một biểu tượng để đăng nhập:

WordPress.com Logo

Bạn đang bình luận bằng tài khoản WordPress.com Đăng xuất / Thay đổi )

Twitter picture

Bạn đang bình luận bằng tài khoản Twitter Đăng xuất / Thay đổi )

Facebook photo

Bạn đang bình luận bằng tài khoản Facebook Đăng xuất / Thay đổi )

Google+ photo

Bạn đang bình luận bằng tài khoản Google+ Đăng xuất / Thay đổi )

Connecting to %s