Horizon

Vũ trụ đang tan rã.

Một cái gì đó đang buộc các thiên hà

chạy ra xa nhau với tốc độ ngày càng tăng.

Kể từ phát hiện đáng báo động này,

các nhà vật lý đã phải vật lộn để hiểu điều gì có thể gây ra nó.

Cho đến nay, họ đã nghĩ ra một cái tên.

Họ đã gọi nó là năng lượng tối.

Năng lượng tối về cơ bản là tên của chúng ta cho thứ

mà chúng ta không hiểu.

Nó không phải là màu tối,

nó chỉ là biểu hiện của sự thiếu hiểu biết của chúng ta về thứ này là gì.

Việc phát hiện ra năng lượng tối thực sự làm kinh ngạc các nhà vật lý lý thuyết

và vẫn là một bí ẩn sâu xa của tự nhiên.

Cho đến khi có năng lượng tối, chúng ta có mọi lý do để tin tưởng vào

thuyết tương đối rộng của Einstein

cũng như chính bản thân ông.

Trong vài ngày qua, tôi đã hoàn thành một trong những bài báo hay nhất trong đời mình.

Nhưng bây giờ mọi thứ ít chắc chắn hơn.

Einstein không giải thích năng lượng tối và, cho đến nay,

cũng không có ai khác.

Chúng ta hoàn toàn vẫn còn thiếu những ý tưởng tuyệt vời.

Vì vậy, nó đang kêu gọi một bước đột phá mới, tư duy mới.

Bởi vì có thể năng lượng tối hoàn toàn không phải là một thứ,

mà chỉ đơn giản là bằng chứng cho thấy bản thân vật lý đã sai,

rằng chúng ta cần một Einstein khác.

Những gì Einstein đã làm là ông ấy thực sự bước ra ngoài

và nhìn vào bức tranh toàn cảnh hơn

và đặt tất cả các yếu tố khác nhau này lại với nhau

để đưa ra các lý thuyết mà ông ấy có.

Có lẽ đã đến lúc phải đánh giá lại bức tranh lớn hơn.

Chắc chắn có chỗ cho một Einstein khác bước vào

và làm đảo lộn mọi thứ và nói với chúng ta rằng

từ trước đến nay chúng ta đã nhìn mọi thứ hoàn toàn sai lầm.

Những Einstein tương lai trên toàn thế giới đang tìm kiếm câu trả lời

cho vấn đề lâu dài nhất của khoa học hiện đại -

vẽ nên bức tranh lớn nhất về tất cả,

để cuối cùng giải quyết bí ẩn về năng lượng tối.

Dịch: sexyca - HDVietnam Copyright © 2023 by sexyca All right reserved

Năng lượng là tất cả xung quanh chúng ta.

Nó đến từ mặt trời, từ các phản ứng hóa học, từ điện năng.

Năng lượng cung cấp sức mạnh cho các phương tiện của chúng ta, sưởi ấm ngôi nhà của chúng ta, thắp sáng màn đêm của chúng ta.

Hiểu được năng lượng đã biến đổi hành tinh và cuộc sống của chúng ta.

Năng lượng tối là một cái gì đó hoàn toàn khác.

Nó dường như không phục vụ mục đích hữu ích nào cả, ngoại trừ việc cho chúng ta thấy rằng

chúng ta hiểu ít hơn những gì chúng ta nghĩ.

Năng lượng tối xuất hiện hoàn toàn bất ngờ

vào cuối thế kỷ 20.

Vào năm 1998, một nhà khoa học trẻ tên là Saul Perlmutter

đã thực sự nghĩ đến một số ý tưởng rất lớn.

Là một sinh viên mới tốt nghiệp, tôi thực sự muốn tìm một dự án

có thể trả lời một số câu hỏi, hoặc ít nhất là xem xét

một số câu hỏi rất triết học, điều gì đó có ý nghĩa

về thế giới chúng ta đang sống,

bạn biết đấy, một cách sâu sắc.

Câu hỏi thực sự khiến tôi phấn khích là

liệu vũ trụ có tồn tại mãi mãi hay không.

Chúng ta đang sống trong một vũ trụ vô tận,

hay một ngày nào đó, nó sẽ kết thúc?

Hai lựa chọn lớn vào thời điểm đó là

vũ trụ có thể giãn nở mãi mãi,

nhưng chỉ chậm lại và chậm dần,

nhưng giãn nở mãi mãi.

Hoặc, nếu có đủ thứ trong vũ trụ

để hút nó theo lực hấp dẫn

nó có thể chậm lại và sau đó sụp đổ và kết thúc.

Saul đang đo cách vũ trụ giãn nở

bằng cách quan sát các ngôi sao đang nổ tung được gọi là siêu tân tinh.

Một loại siêu tân tinh cụ thể luôn phát nổ theo cùng một cách

bởi vì nó đợi cho đến khi một lượng khối lượng tới hạn rơi vào nó

rồi mới phát nổ, vì vậy tất cả chúng đều trông rất giống nhau.

Chúng sáng lên như pháo hoa và mờ dần đi, đồng thời chúng đạt được độ sáng như nhau

và sau đó bạn có thể sử dụng độ sáng đó như một chỉ báo về khoảng cách của nó,

chỉ bằng cách nhìn xem nó xuất hiện sáng như thế nào đối với bạn.

Bởi vì chúng phát nổ với cường độ chính xác như nhau,

những siêu tân tinh này được gọi là các nến tiêu chuẩn.

Bằng cách so sánh độ sáng tương đối của chúng,

có thể tính được khoảng cách tương đối.

Saul mong đợi các ngôi sao cho thấy những gì mọi người nghĩ

vào thời điểm đó - rằng vũ trụ đang chậm lại.

Độ sáng mờ hơn sẽ xa hơn

và giống như khi bạn quan sát một chiếc ô tô lùi dần ra xa,

bạn có thể biết nó còn cách bao xa bằng cách nhìn đèn hậu trông mờ nhạt như thế nào.

Nếu bạn có thể sử dụng độ sáng của siêu tân tinh

để cho bạn biết khoảng cách của nó,

thì điều đó thực sự cho bạn biết vụ nổ xảy ra cách đây bao lâu

bởi vì bạn biết ánh sáng mất bao lâu để truyền đi

qua khoảng cách lớn đó.

Vì vậy, bây giờ chúng ta có một vật thể nơi nó phát nổ

và độ sáng của nó cho bạn biết nó phát nổ khi nào,

nó phát nổ cách đây bao xa.

Cho dù lý thuyết có tốt đến đâu, thì vấn đề thực tế là bắt được một ngôi sao

đang phát nổ vào đúng thời điểm là vô cùng to lớn.

Nhưng Saul và nhóm của ông đã áp dụng công nghệ máy tính mới nhất

để giải quyết vấn đề.

Yeah, chúng tôi nghĩ rằng có thể chuỗi scuzzy quá dài.

Bây giờ có hai công tắc ở mặt sau của nó.

Chúng tôi có các máy tính ngừng hoạt động, nhưng giờ chúng hoạt động trở lại,

cuối cùng, chúng tôi đã hoàn thành việc phân tích,

ít nhất là phần phân tích của máy tính,

và nó đang bắt đầu hiển thị trên màn hình những gì nó nghĩ có thể là một siêu tân tinh.

Cuối cùng, sau khi nhóm đã xác định được 42 ngôi sao sắp chết như vậy,

quá trình tính toán bắt đầu.

Điều mà Perlmutter phát hiện ra đã khiến ông bị sốc.

Dữ liệu đã kể sai câu chuyện.

Vũ trụ dường như không chậm lại.

Chúng tôi nghĩ rằng đó là những gì chúng tôi sẽ thấy

và có vẻ như điều ngược lại đang diễn ra

và trên thực tế, vũ trụ đang tăng tốc trong quá trình giãn nở của nó.

Những siêu tân tinh ở xa này mờ hơn bạn nghĩ

và mờ hơn khá nhiều.

Chúng có lẽ là 20% hoặc hơn

và đó là dấu hiệu của một vũ trụ

đang thực sự tăng tốc trong quá trình mở rộng của nó.

Nói rằng kết quả này là một bất ngờ

là một cách nói nhẹ đi.

Thật bất ngờ đến nỗi phản ứng ban đầu là sự hoài nghi.

Mọi người đều biết Saul và thí nghiệm mà anh ấy đang thực hiện

và tôi nhớ mình đã ngồi dưới hàng ghế khán giả và Saul đứng dậy

và tôi chờ đợi anh ấy trình bày bản cập nhật về kết quả

mà anh ấy đã đưa ra một năm trước,

rằng vũ trụ thực sự đang chậm lại.

Và vì vậy, tôi hoàn toàn ngạc nhiên rằng,

chỉ dựa trên số vật thể nhiều gấp đôi so với năm trước,

mà đột nhiên anh ấy lại nói rằng

chúng ta sống trong một vũ trụ đang tăng tốc.

Tôi nhớ nó thật lạ thường.

Ý tôi là, tất cả các nhà thiên văn học xung quanh đều gãi đầu và nói,

"Điều này không thể đúng. Chắc chắn nó không thể đúng?"

Đó không phải là kết quả mà mọi người đã mong đợi

và một tuyên bố phi thường như vậy đòi hỏi bằng chứng phi thường,

hơn là một vài dữ liệu từ một số ít các ngôi sao.

Ở đây chúng ta đang ở trên một bãi biển có khoảng một tỷ viên sỏi

và nếu bạn nghĩ rằng bạn đang cố gắng hiểu bãi biển này,

bạn sẽ không nghĩ rằng mình có thể hiểu nó từ 42 viên sỏi.

Nhưng Saul đã đúng.

Ông ấy đã có thể phát hiện ra rằng vũ trụ đang tăng tốc

chỉ từ 42 siêu tân tinh,

điều này khá khó tin khi bạn nghĩ về nó.

Một mặt, đây là một kết quả tốt.

Đó là khoa học mới và đã mang lại giải thưởng Nobel cho Saul Perlmutter.

Mặt khác, nó đặt ra một câu hỏi rõ ràng.

Một khi bạn biết rằng vũ trụ đang thực sự tăng tốc,

thì bạn phải đối mặt với câu hỏi -

điều gì có thể khiến nó tăng tốc?

Cho đến nay, tiến bộ thực sự duy nhất cho câu hỏi đó

là đặt tên cho hiện tượng này.

Nó được gọi là năng lượng tối.

Năng lượng tối chỉ là thuật ngữ chúng ta sử dụng để mô tả bất cứ thứ gì

khiến vũ trụ tăng tốc trong quá trình giãn nở của nó,

thứ khiến vũ trụ giãn nở ngày càng nhanh hơn.

Chúng ta không biết đó là gì.

Nó là một bí ẩn và vì vậy chúng ta gọi nó là "tối" để phản ánh sự thiếu hiểu biết của chúng ta,

không phải vì màu sắc là tối.

Bí ẩn quá sâu, quá hấp dẫn,

đến nỗi bất cứ nơi nào có các nhà vật lý, đều có những người hy vọng rằng

họ sẽ giải quyết được bí ẩn của năng lượng tối.

Mọi người cảm thấy bực bội khi biết rằng

những gì họ đang tìm kiếm, nếu nó ở đó,

đều ở xung quanh họ.

Nhưng thực tế là vẫn chưa ai có thể xác định được

năng lượng tối thực sự là gì

đã mở ra một cơ hội chưa từng thấy trong khoa học kể từ lần cuối cùng

một nhà vật lý tham gia vào vũ trụ học.

Vào năm 1915, dường như công việc của vật lý đã gần kết thúc.

Mọi thứ đều có ý nghĩa.

Newton đã giải thích bầu trời bằng cách đưa ra lực hấp dẫn

và các nguyên tử đã được xác định là đơn vị vật chất nhỏ nhất

không thể phân chia.

Công việc hoàn thành.

Nhưng sau đó, một người đàn ông Đức, đang trầm ngâm trên tàu hỏa,

đã nảy ra một loạt ý tưởng hoàn toàn mới.

Tôi rất hiếm khi nghĩ bằng lời.

Một ý nghĩ xuất hiện...

...và tôi có thể cố gắng diễn đạt nó bằng lời sau đó.

Einstein gọi những ý tưởng viển vông nho nhỏ này là

"những thí nghiệm tưởng tượng" và chúng sẽ dẫn dắt ông

phát triển thuyết tương đối rộng,

thuyết này đã thay đổi hoàn toàn cách hiểu

về sự vận hành của vũ trụ.

Đôi khi tôi tự hỏi tại sao

tôi lại là người phát triển thuyết tương đối?

Theo tôi, lý do là một người trưởng thành bình thường

không bao giờ ngừng suy nghĩ về các vấn đề không gian và thời gian.

Đây là những điều mà ông ấy đã nghĩ đến khi còn nhỏ.

Nhưng tôi chỉ bắt đầu thắc mắc về không gian và thời gian

khi tôi đã trưởng thành.

Lý thuyết của Einstein cho rằng những ý tưởng của Newton về lực hấp dẫn,

mặc dù đúng về mặt thực nghiệm trong hầu hết các trường hợp,

nhưng trên thực tế, lại sai về mặt khái niệm.

Lực hấp dẫn, Einstein nói,

không phải là một tính chất hút khối lượng mơ hồ như Newton giả định,

mà trên thực tế, là hệ quả của khối lượng tương tác với thời-không,

những khoảng trống xung quanh các ngôi sao và hành tinh trước đây được gọi là không gian.

Theo Einstein, không gian không chỉ đơn giản là một khoảng trống.

Nó giống như một kết cấu bốn chiều

được dệt từ cả không gian và thời gian.

Khối lượng của các hành tinh có thể làm cong vênh và biến dạng kết cấu,

và tập hợp các thiên thể khác, như mặt trăng, xung quanh chúng.

Và chính sự bẻ cong thời-không này đã tạo ra hiệu ứng

mà chúng ta trải nghiệm như lực hấp dẫn.