Cuộc truy tìm sóng hấp dẫn
Gần trăm năm tranh cãi, hàng tỷ USD tiêu tốn chỉ để tìm câu trả lời: Liệu có tồn tại sóng hấp dẫn? Cuốn sách Du hành với tốc độ của tư duy (Traveling at the Speed of Thought, Princeton, 2007) của Daniel Kennefick kể lại câu chuyện đầy thú vị về cuộc tìm kiếm câu trả lời này.
Sóng hấp dẫn (gravitational waves) đã trở thành chủ đề gây nhiều tranh cãi hơn bất cứ một hiện tượng vật lý nào khác kể từ khi nó được Einstein lần đầu tiên mô tả chi tiết cách đây gần 1 thế kỷ. Các nhà vật lý lý thuyết từng hoàn toàn bối rối và không thể nhất quán rằng, liệu những sóng hấp dẫn mà Einstein giả thuyết có thực sự tồn tại. Và các nhà vật lý thực nghiệm đang nỗ lực vượt bậc, điều hành những hệ thống máy dò đắt tiền trong sự hợp tác của nhiều trung tâm nghiên cứu lớn, nhiều quốc gia khác nhau để kiếm tìm lời giải. Hơn 20 năm qua, chi phí tổng cộng đã lên đến nửa tỷ USD, và hơn 2 tỷ USD hiện tại đang được lên kế hoạch đầu tư. Phần lớn lượng kinh phí này sẽ được sử dụng trước khi bất kỳ một sóng hấp dẫn nào được ghi nhận. Cuốn Du hành với tốc độ của tư duy của nhà vật lý, nhà lịch sử khoa học Daniel Kennefick sẽ kể cho cho chúng ta câu chuyện đầy thú vị về sóng hấp dẫn, một vấn đề đã được tranh cãi kéo dài nhiều thập kỷ và cho đến tận ngày nay, thậm chí.
Du hành với tốc độ của tư duy đưa người đọc qua những cuộc tranh cãi về sóng hấp dẫn. Sóng hấp dẫn không phải là vấn đề duy nhất buộc các nhà khoa học phải bối rối. Những câu hỏi lớn nhất của khoa học mọi thời đại như lỗ đen, những ngôi sao nén, những kỳ dị trần trụi, hiệu ứng thấu kính hấp dẫn trong vũ trụ và cả Big Bang vẫn có thể hiểu được và hòa hợp trong một bối cảnh lớn hơn của vật lý và thiên văn học. Nhưng lý thuyết về bức xạ hấp dẫn vẫn được cho là bài toán khó hơn tất thảy. Đây không phải là một câu chuyện của nàng Lọ Lem, không một nhân vật quyền uy thần bí nào đã ném lý thuyết sóng hấp dẫn vào trong bóng tối và đặt nó ở tột đỉnh của những nghiên cứu. Đúng hơn, đây là một trường hợp lộn xộn của những lúng túng toán học, những khả năng trực giác bất định.
Trong một giai đoạn ngắn cuộc tranh luận bị hầu hết các nhà vật lý phớt lờ (những năm 30), và rồi bùng nổ, cuốn theo nhiều nhà vật lý ở nhiều lĩnh vực khác nhau (những năm 60). Tác giả đã bao quát và sắp xếp tất cả những cách tiếp cận khác nhau, diễn tả một cách sinh động những cuộc chạy đua giữa các những cá nhân mạnh với những con người tham vọng, va chạm giữa tư duy truyền thống và suy nghĩ cách tân. Khi những công cụ toán học mới phát triển, một thế hệ các nhà vật lý trẻ kế cận, những khám phá cốt yếu và quan sát kiên trì về chuyển động chậm dần của hệ pulsar đôi PSR 1913+16 cuối cùng cũng đã xua tan những dư âm cuộc tranh luận. Sóng hấp dẫn thực sự tồn tại và truyền trong không gian với tốc độ ánh sáng. Chúng mang theo năng lượng và mômen động lượng ra khỏi nguồn đã phát. Chúng tác động lên bất cứ vật gì mà chúng gặp phải trên đường đi (như các máy dò).
Du hành với tốc độ của tư duy đã bổ sung một cách đẹp đẽ cho cuốn Bí ẩn lực hấp dẫn (Gravity’s shadow) của Harry Collins, như một lời giải thích cho những nỗ lực phi thường tìm kiếm sóng hấp dẫn bằng thực nghiệm của cộng đồng khoa học trên toàn địa cầu.
 |
Nhan đề của cuốn sách bắt nguồn từ một lời bình luận hoài nghi nổi tiếng của Stanley Eddington năm 1922 “sóng hấp dẫn lan truyền với tốc độ của tư duy”. Và ở đây, Kennefick đã khéo léo vận dụng một cách ẩn dụ tiêu đề này để làm nổi bật những điểm nhấn độc đáo của từng nhà khoa học, những người đã vật lộn với lý thuyết về hấp dẫn.
Du hành với tốc độ của tư duy đưa người đọc qua những cuộc tranh cãi về sóng hấp dẫn. Sóng hấp dẫn không phải là vấn đề duy nhất buộc các nhà khoa học phải bối rối. Những câu hỏi lớn nhất của khoa học mọi thời đại như lỗ đen, những ngôi sao nén, những kỳ dị trần trụi, hiệu ứng thấu kính hấp dẫn trong vũ trụ và cả Big Bang vẫn có thể hiểu được và hòa hợp trong một bối cảnh lớn hơn của vật lý và thiên văn học. Nhưng lý thuyết về bức xạ hấp dẫn vẫn được cho là bài toán khó hơn tất thảy. Đây không phải là một câu chuyện của nàng Lọ Lem, không một nhân vật quyền uy thần bí nào đã ném lý thuyết sóng hấp dẫn vào trong bóng tối và đặt nó ở tột đỉnh của những nghiên cứu. Đúng hơn, đây là một trường hợp lộn xộn của những lúng túng toán học, những khả năng trực giác bất định.
Trong một giai đoạn ngắn cuộc tranh luận bị hầu hết các nhà vật lý phớt lờ (những năm 30), và rồi bùng nổ, cuốn theo nhiều nhà vật lý ở nhiều lĩnh vực khác nhau (những năm 60). Tác giả đã bao quát và sắp xếp tất cả những cách tiếp cận khác nhau, diễn tả một cách sinh động những cuộc chạy đua giữa các những cá nhân mạnh với những con người tham vọng, va chạm giữa tư duy truyền thống và suy nghĩ cách tân. Khi những công cụ toán học mới phát triển, một thế hệ các nhà vật lý trẻ kế cận, những khám phá cốt yếu và quan sát kiên trì về chuyển động chậm dần của hệ pulsar đôi PSR 1913+16 cuối cùng cũng đã xua tan những dư âm cuộc tranh luận. Sóng hấp dẫn thực sự tồn tại và truyền trong không gian với tốc độ ánh sáng. Chúng mang theo năng lượng và mômen động lượng ra khỏi nguồn đã phát. Chúng tác động lên bất cứ vật gì mà chúng gặp phải trên đường đi (như các máy dò).
Du hành với tốc độ của tư duy đã bổ sung một cách đẹp đẽ cho cuốn Bí ẩn lực hấp dẫn (Gravity’s shadow) của Harry Collins, như một lời giải thích cho những nỗ lực phi thường tìm kiếm sóng hấp dẫn bằng thực nghiệm của cộng đồng khoa học trên toàn địa cầu.
Đ.P
Tác giả
(Visited 1 times, 1 visits today)