Giả thuyết về cấu tạo vũ trụ của Einstein được chứng minh sau 100 năm

Các nhà vật lý đã phát hiện sự tồn tại của sóng hấp dẫn khi 2 hố đen sáp nhập, chứng minh giả thuyết vũ trụ được cấu tạo từ kết cấu thời gian – không gian cách đây 100 năm của Albert Einstein là đúng.

Trong cuộc họp báo diễn ra hôm 11/2 tại Washington, Mỹ, Giám đốc điều hành Trạm quan sát Sóng hấp dẫn bằng tia Laser giao thoa (LIGO) David Reitze tuyên bố phát hiện trên trước các nhà nghiên cứu khác.

Theo ông Reitze, sóng hấp dẫn, những gợn sóng lăn tăn giữa không gian – thời gian (gọi tắt là thời – không), được tạo ra bởi sự sáp nhập của 2 hố đen. Một hố đen có khối lượng lớn tương đương 29 Mặt Trời trong khi hố đen còn lại tương đương 36 Mặt Trời. Mỗi hố đen có đường kính khoảng 50 km.

Theo lý thuyết của Albert Einstein được xuất bản vào năm 1916, vũ trụ được cấu tạo từ một kết cấu thời – không: Các vật thể lớn chuyển động nhanh trong vũ trụ hướng về kết cấu, sản sinh ra những sóng giống như sóng hấp dẫn.

Các nhà khoa học ở LIGO ước tính khoảng 1,3 tỷ năm về trước, 2 hố đen va chạm ở tốc độ bằng một nửa vận tốc ánh sáng. Sóng hấp dẫn xuyên qua mọi vật thể và băng qua vũ trụ trước khi đến Trái Đất. Sóng hấp dẫn kéo giãn và đè nén không gian xung quanh Trái Đất giống như làm biến dạng miếng thạch.

Tuy nhiên, sóng này nhỏ đến mức chỉ thiết bị phát hiện có khả năng đo biến dạng bằng 0,001 kích thước hạt proton như LIGO mới quan sát được. Sóng hấp dẫn được phát hiện vào ngày 14/9/2015.

Các nhà khoa học nghe thấy âm thanh của 2 hố đen va vào nhau kéo dài 0,2 giây. Tuy sóng hấp dẫn không phải là sóng âm thanh, nhưng tần số mà vụ va chạm phát ra trong 0,001 giây cuối cùng khi 2 hố đen ở cách nhau vài km là tần số con người có thể nghe được, theo nhà vật lý Deirdre Shoemaker làm việc tại LIGO.

LIGO là một hệ thống gồm hai máy phát giống hệt nhau, nằm ở Livingston, Louisiana và Hanford, Washington. Chúng được xây dựng cẩn thận để phát hiện những rung động siêu nhỏ từ sóng hấp dẫn lan truyền. Dự án do các nhà khoa học từ Viện Công nghệ California (Caltech) và Viện Công nghệ Massachusette (MIT) thành lập và hoạt động nhờ nguồn quỹ từ Hiệp hội Khoa học Mỹ.

Nhóm nghiên cứu ở LIGO phát hiện sóng hấp dẫn với độ tin cậy hơn 5 sigma. “Chúng tôi cần tới 6 tháng để dám chắc kết quả này đúng“, Shoemaker chia sẻ.

Sóng hấp dẫn là một trong những biến số quan trọng nhất trong Thuyết tương đối của Einstein. Các nhà khoa học đã phải mất hàng thập kỷ mới tìm ra nó như ngày nay, mặc dù họ luôn đảm bảo chắc chắn sóng hấp dẫn có tồn tại.

“Khám phá về sóng hấp dẫn có thể mở ra cánh cửa mới trong vũ trụ của chúng ta, bởi trước đó ta chỉ dùng hiểu biết về từ trường. Giờ chúng ta có thể dùng gần như tất cả các loại sóng âm, từ sóng radio tới tia gamma“, ông Pavel Ivanov, Tiến sĩ Toán-Lý người Nga chia sẻ.

Việc phân tích những thông tin về sóng hấp dẫn cũng có thể giúp tìm hiểu thêm về vụ nổ Big Bang, cũng như những sự kiện khác trong lịch sử hình thành vũ trụ. Nó cũng giúp khám phá trong trường hợp có tồn tại những vũ trụ khác, sẽ có gì bên trong một lỗ đen, và thậm chí là cách thức du hành thời gian.

Theo VNExpress