Trường Lâm - The Bigger Bang: Phát Hiện Được Sóng Hấp Dẫn

  • Bởi Admin
    19/03/2014
    3 phản hồi

    Trường Lâm


    Giáo sư Andre Linde sung sướng khi nhận được tin về phát hiện dấu vết của sóng hấp dẫn...

    Andre Linde và Alan Guth là hai nhà vật lý lý thuyết (về vũ trụ học) đã được trao nhiều giải thưởng cao quý như huy chương Dirac năm 2002, giải Vũ Trụ Gruber năm 2004, và giải Vật Lý Căn Bản (trị giá 3 triệu đô) năm 2012 nhờ họ đã kiến thiết ra thuyết vũ trụ lạm phát (cosmic inflationary theory) vào đầu thập niên 80.

    Thuyết the Big Bang (do linh mục Bỉ George Lemaitre và nhà vật lý Liên Xô George Gamov đề xuất) được hỗ trợ bởi các bằng chứng vững chắc, nhưng lại không cắt nghĩa được chuyện gì đã xảy ra trong giây đầu tiên của lịch sử vũ trụ, không cắt nghĩa được được sự cân bằng nhiệt độ của bức xạ nền vũ trụ và đặc là tính "phẳng" của không-thời gian 4 chiều. Cơ chế "lạm phát" được thiết kế ra để lấp vào lỗ hổng lý thuyết đó, và nó vén mở bức màn thời gian lịch sử của vũ trụ ở vào thời điểm 10 lũy thừa trừ 34 giây (tức là 0.00000000000000000000000000000000001).

    Nếu việc công bố về sự phát hiện ra dấu vết của sóng hấp dẫn (gravitational wave) để lại trên bức xạ nền vũ trụ (do toán chuyên viên sử dụng kính thiên văn BICEP2 tại Nam cực loan báo ngày 17 tháng 3, 2014) mà được các đài quan sát thiên văn khác xác nhận thì hai nhà vật lý ấy có nhiều hy vọng sẽ đoạt giải Nobel. Sóng hấp dẫn này có tần số và kiểu phân cực bức xạ (gọi là B-mode) tương ứng với mô hình lạm phát do Alan Guth đề xướng năm 1980 và được hoàn chỉnh bởi Andre Linde năm 1981 (1).

    Đây không những là bằng chứng thực nghiệm đầu tiên cho thuyết lạm phát, mà còn là bằng chứng cuối cùng, vẫn hằng mong đợi, của thuyết tương đối tổng quát của Einstein.

    Theo thuyết tương đối tổng quát, một vật có khối lượng mà chuyển động thì sẽ làm không thời gian thay đổi độ cong để phản ảnh sự thay đổi vị trí của vật thể ấy. Nếu vật ấy mà chuyển động với gia tốc [trừ một số trường hợp đặc biệt, xem ghi chú (2) của Wikipedia] thì nó sẽ phát ra sóng hấp dẫn, truyền đi với vận tốc ánh sáng. Mặc dù Einstein nói như thế, cho đến giờ chưa ai phát hiện được sóng hấp dẫn một cách trực tiếp. Giải Nobel năm 1993 được trao cho các nhà vật lý đã trưng ra được các bằng chứng gián tiếp là sóng hấp dẫn có thật.

    ______________________

    Ghi Chú

    (1) Alan Guth nghĩ ra cơ chế lạm phát vào năm 1979, sau khi lấy bằng tiến sĩ và đang làm ở Viện Thí Nghiệm Gia Tốc Stanford với tư cách nhân viên tạm thời, hy vọng tìm được một chức vụ thường trực. Trong lúc tìm cách giải một bài toán về sự thiếu hụt của các vật thể lạ trong vũ trụ (gọi là thể đơn cực), Guth đã tính toán và nghĩ ra thuyết lạm phát. Ông lấy bút vẽ khoanh tròn lại hai lần cảm nghĩ của mình về việc phát hiện ấy (và nói đó là lần duy nhất trong cuộc đời đã làm như vậy!).

    Sau khi công bố lý thuyết lạm phát, Guth không phải lo đi kiếm việc nữa, nhưng các nhà vật lý lại chỉ trích và vạch ra các điểm không hợp lý của cơ chế này. Khi Stephen Hawking đi dự hội nghị quốc tế ở Liên Xô, ông trình bày lên vấn đề của thuyết lạm phát, mà ông nghĩ là gần như khó có thể cứu vãn được. Andre Linde là người thông dịch cho Hawking, và lại là một trong các nhà bác học Liên Xô đã kiến trúc ra nền tảng lý thuyết của cơ chế lạm phát một cách độc lập với các nhà bác học Mỹ. Linde cho hay đây là một nhiệm vụ phiền phức vì trên nguyên tắc ông phải đứng về phe chỉ trích thuyết lạm phát, khiến sau buổi họp ông phải thuyết phục để Hawking chấp thuận mô hình này.

    Năm 1981, Andre Linde công bố công trình của mình nhằm hoàn thiện thuyết lạm phát của Alan Guth. Năm 1990, hai vợ chồng ông Linde sang Mỹ trở thành giáo sư tại đại học Stanford. Linde được tuyển vào Hàn Lâm Viện Khoa Học và Hàn Lâm Viện Khoa Học-Nghệ Thuật của Mỹ.

    (2) Gravitational Wave
    http://en.wikipedia.org/wiki/Gravitational_wave

    Tài liệu/Tin tức tham khảo:

    Hình ảnh: Cuốn sổ tay của Alan Guth
    https://pbs.twimg.com/media/Bi8NESiCAAAjHUi.jpg

    First glimpse of big bang ripples from universe's birth
    http://www.newscientist.com/article/dn25235-first-glimpse-of-big-bang-ripples-from-universes-birth.html?full=true#.UycfkIUmEvs

    Gravity Waves from Big Bang Detected
    http://www.scientificamerican.com/article/gravity-waves-cmb-b-mode-polarization/

    How astronomers saw gravitational waves from the Big Bang
    Lead discoverer John Kovac describes his work at the BICEP2 radio telescope and how his career took him there.
    http://www.nature.com/news/how-astronomers-saw-gravitational-waves-from-the-big-bang-1.14885

    Detection of Waves in Space Buttresses Landmark Theory of Big Bang
    http://www.nytimes.com/2014/03/18/science/space/detection-of-waves-in-space-buttresses-landmark-theory-of-big-bang.html?_r=0

    Chi tiết đầy đủ hơn về kết quả phát hiện:
    Gravitational Waves in the Cosmic Microwave Background
    http://www.preposterousuniverse.com/blog/2014/03/16/gravitational-waves-in-the-cosmic-microwave-background/

    Hãy chia sẻ suy nghĩ của bạn

    3 phản hồi

    Lỗ Trí Thâm viết:
    Thiết nghĩ trước khi viết hay dịch một bài sang tiếng Việt thì phải biết nghĩa của cả tiếng Ta và Tây đã.

    (Cosmic inflationary theory) dịch là thuyết vũ trụ lạm phát thì quá liều lĩnh.

    Inflation có từ gốc tiếng La tinh ,có nghĩa là phồng ra, nở ra.Còn cosmic inflationary theory là thuyết giãn nở vũ trụ .Từ "Lạm phát" chỉ dùng trong tiền tệ, hoàn toàn không liên quan gì đến đây cả.

    Tôi cũng nhận thấy như vậy: có nhiều thuật ngữ tiếng Anh khi được báo chí Việt hay người trong nước dịch sang tiếng Việt nghe ... thấy mà ghê . "Giãn nở vũ trụ" nghe cũng không ổn, vì giãn nở là expansion, đó là tình trạng tăng thể tích của vũ trụ theo cơ chế thông thường mà người ta vẫn gọi qua cái tên the Big Bang, hoặc là theo nhịp độ giãn nở không gian hiện giờ (phát hiện đã dẫn đến giải Nobel 2012), còn trong giai đoạn trước 10 LT trừ 35 giây, sự "bùng nổ" ấy khủng khiếp lắm, xảy ra theo cấp số nhân, cứ sau mỗi một 10 LT trừ 38 giây thì thể tích vũ trụ được nhân hai: đây không phải là cái "Bang" thông thường. Nếu ta vay mượn tiền của tụi loan shark mà phải trả lãi xuất theo cấp số nhân thì xem như tự ký bản án tử hình :)

    Thiết nghĩ trước khi viết hay dịch một bài sang tiếng Việt thì phải biết nghĩa của cả tiếng Ta và Tây đã.

    (Cosmic inflationary theory) dịch là thuyết vũ trụ lạm phát thì quá liều lĩnh.

    Inflation có từ gốc tiếng La tinh ,có nghĩa là phồng ra, nở ra.Còn cosmic inflationary theory là thuyết giãn nở vũ trụ .Từ "Lạm phát" chỉ dùng trong tiền tệ, hoàn toàn không liên quan gì đến đây cả.

    Thật ra đây là việc phát hiện gián tiếp của sóng hấp dẫn nguyên thủy, vì họ chỉ đo lại các dấu hiệu chứng tỏ sóng hấp dẫn đã xoắn vẹo các lằn phân cực bình thường của CMB. Việc quan sát hai sao pulsar vào năm 1993 (mà dẫn đến giải Nobel) lại còn "gián tiếp" hơn nữa, vì qua đấy họ chỉ tính toán và suy luận dựa vào thuyết của Einstein để chứng tỏ sự mất mát năng lượng của sao Pulsar là do sóng hấp dẫn gây ra. Chỉ có các máy phát hiện rà sóng tần số cao như LIGO tại Mỹ và VIRGO tại Ý đang làm mới tìm cách phát hiện sóng hấp dẫn một cách trực tiếp.
    Tuy vậy, các tín hiệu "gián tiếp" thâu được từ BICEPS đạt được ngưỡng ý nghĩa thống kê trên 5 sigma (rủi ro lầm lẫn là 1 trên 3.5 triệu), và các sóng ấy có tần số cũng như năng xuất tương ứng với trạng thái của vũ trụ ở vào mức năng lượng 10 lũy thừa 16 gigaelectronvolts, tức là vào cái giai đoạn mà ba trong bốn lực căn bản: lực mạnh, lực yếu và lực điện từ đã thống nhất lại thành một.