Sóng hấp dẫn hoạt động như thế nào?
Einstein từ lâu đã suy đoán về sự tồn tại của sóng hấp dẫn, nhưng nhân loại phải mất nhiều thập kỷ để chứng minh rằng chúng có thật.
Lực hấp dẫn không chỉ giữ mọi thứ lại với nhau. Ngay sau khi xây dựng thuyết tương đối rộng của mình, nhà bác học Albert Einstein suy đoán rằng loại lực cơ bản này còn có thể tạo ra những gợn sóng trong cấu trúc không-thời gian. Tuy nhiên, ông không chắc chắn về nhận định của chính mình.
Einstein lần đầu dự đoán có sóng hấp dẫn vào năm 1916 dựa trên thuyết tương đối rộng. (Ảnh: UF).
Các phương trình của thuyết tương đối rộng nổi tiếng là khó giải, vì vậy không có gì ngạc nhiên khi ngay cả Einstein cũng thừa nhận điều đó. Phải mất nhiều thập kỷ nghiên cứu, các nhà vật lý mới đi đến kết luận ủng hộ thuyết tương đối rộng, hay nói cách khác, họ tin rằng sóng hấp dẫn thực sự có thật.
Hầu hết mọi thứ trong vũ trụ đều có thể tạo ra sóng hấp dẫn, chỉ cần chúng lắc lư một chút. Sóng hấp dẫn có điểm chung với nhiều loại sóng khác. Ví dụ, nếu lắc lư trong nước, bạn sẽ tạo ra sóng nước. Nếu thanh quản của bạn rung, nó sẽ tạo ra sóng âm thanh. Nếu bạn làm lung lay một electron, nó tạo ra sóng điện từ.
Sóng hấp dẫn truyền ra ngoài từ một nguồn nào đó với tốc độ ánh sáng và có hình gợn sóng theo đúng nghĩa đen. Mặc dù hiện diện ở khắp nơi, chúng ta rất khó cảm nhận chúng.
Nguyên nhân là bởi lực hấp dẫn rất yếu. Ngay cả khi tăng cường độ lên gấp một tỷ tỷ tỷ lần, nó vẫn là lực yếu nhất trong 4 lực cơ bản của vũ trụ, bên cạnh lực điện từ, lực hạt nhân mạnh và lực hạt nhân yếu. Do đó, sóng hấp dẫn gây ra bởi lực hấp dẫn bình thường là những nhiễu động cực nhỏ.
Mô tả hai hố đen hợp nhất tạo ra sóng hấp dẫn trong cấu trúc không-thời gian. (Ảnh: NASA).
Để tạo ra nhiễu động đáng kể trong không-thời gian, chúng ta cần thứ gì đó vĩ mô cả về khối lượng và năng lượng, chẳng hạn như va chạm giữa hai hố đen, hố đen nuốt chửng ngôi sao, vụ nổ sao neutron, sự kiện siêu tân tinh, hoặc các lực hỗn loạn được giải phóng từ Vụ nổ Lớn (Big Bang).
Nếu ở trong phạm vi khoảng nửa dặm từ hai hố đen hợp nhất, sóng hấp dẫn phóng ra đủ mạnh để xé nát cơ thể bạn. Tuy nhiên, nếu ở cách xa hàng trăm dặm, nó yếu đến mức thậm chí không thể khiến bạn dựng tóc gáy.
Từ vị trí của chúng ta trên Trái Đất, cách xa những sự kiện mãnh liệt này hàng triệu đến hàng tỷ năm ánh sáng, sóng hấp dẫn có biên độ không lớn hơn chiều rộng của một proton.
Tính chất cực yếu của sóng hấp dẫn là lý do tại sao phải mất gần một phần tư thế kỷ, các nhà khoa học mới phát triển được công nghệ để phát hiện ra chúng. Vào năm 2015, Đài quan trắc sóng hấp dẫn bằng giao thoa kế laser (LIGO) đã lần đầu tiên xác nhận sự hiện diện trực tiếp của sóng hấp dẫn. Nguồn gốc của tín hiệu đặc biệt đó đến hai hố đen hợp nhất cách chúng ta 1,4 tỷ năm ánh sáng.
Vì lực hấp dẫn rất yếu, sóng hấp dẫn hầu như không tương tác với vật chất, do đó chúng có thể truyền tự do khắp vũ trụ mà không bị tán xạ hoặc hấp thụ.
Kể từ lần phát hiện đầu tiên vào năm 2015, LIGO và Virgo - đài thiên văn anh em của nó ở Italy - đã xác nhận hơn bốn chục vụ va chạm hố đen. Các nhà khoa học đã đi từ phát hiện sóng hấp dẫn không thường xuyên đến một nhánh chính thức của thiên văn học. Những nhiễu động không-thời gian này đã mang đến cái nhìn sâu sắc về hoạt động bên trong của vũ trụ và mở đường cho các nhà thiên văn học khám phá những bí ẩn mới của vũ trụ trong tương lai.
Những điều thú vị về ngày Valentine trắng tại Nhật Bản
Ngày Valentine hay lễ Tình nhân bắt nguồn từ phương Tây và du nhập vào Nhật Bản từ những năm 1930.
14 kỉ lục thú vị về ngày Valentine
Để mừng ngày Valentine, dưới đây là 14 kỉ lục Guinness thú vị liên quan ngày Lễ Tình Yêu có thể giúp bạn thử giãn và tìm chút vui vẻ.
Những câu nói bất hủ của vĩ nhân làm rung động triệu người
Sinh thời, các vĩ nhân nổi tiếng lịch sử có những phát ngôn, câu nói bất hủ, làm lay động trái tim của hàng triệu người.
Những cách gọi mưa thành công của con người từ xưa đến nay
Với sự tiến bộ vượt bậc của khoa học kỹ thuật, loài người đã tạo được những cơn mưa, không còn phải dựa vào niềm tin như ngày xưa nữa
Nguồn gốc và ý nghĩa của ngày Quốc tế thiếu nhi 1/6
Quốc tế thiếu nhi 1/6 được biết đến là ngày Tết dành cho trẻ em. Đây là dịp để trẻ được vui chơi, nhận những món quà ý nghĩa từ người thân.
Nguồn gốc các màu đỏ, vàng, xanh trên đèn giao thông
"Đèn đỏ phải dừng lại, đèn xanh được đi" là luật giao thông phổ biến khắp nơi trên thế giới. Nhưng ít ai biết rằng trong quá khứ không phải là xanh là đi, đỏ là dừng và vàng là đi chậm.
