Liên hiệp các hội khoa học và kỹ thuật Việt Nam
Thứ sáu, 14/06/2013 22:31 (GMT+7)

Vũ trụ đang dãn nở có gia tốc

Hơn một trăm năm trước đây, Vũ trụ được xem như là một thực thể tĩnh, có kích thước không lớn hơn Thiên Hà của chúng ta. Đầu thế kỷ 20, nhà thiên văn Mỹ Henrietta Suwan Leavitt (1868-1921) đã tìm được cách đo khoảng cách đến những ngôi sao ở xa và nhờ đó, nhận thức về Vũ trụ của chúng ta đã thay đổi. Bà đã nghiên cứu ảnh chụp của hàng ngàn pulsar, trong đó đặc biệt lưu ý tới các pulsar khổng lồ gọi là các sao Cepheid và tìm ra quy luật: chu kỳ quay của sao Cepheid càng dài thì độ sáng nội tại của nó càng lớn. Nhưng ta cũng biết rằng, sao càng ở xa thì độ sáng của chúng quan sát được lại càng nhỏ. Nhờ đó có thể lập được một mối quan hệ giữa độ sáng biểu kiến với khoảng cách từ các sao Cepheid tới Trái đất và từ đó có thể đo được khoảng cách từ các vì sao tới Trái đất. Sử dụng kết quả này, các nhà khoa học đã nhanh chóng nhận ra rằng Thiên Hà của Chúng ta chỉ là một trong số vô vàng các thiên hà trong Vũ trụ. Năm 1920, các nhà thiên văn đã sử dụng kính thiên văn lớn nhất lúc bấy giờ ở Mount Wilson, California nghiên cứu hiệu ứng Doppler đối với ánh sáng phát ra từ các vì sao ở xa. Kết luận rút ra chính là định luật Hubble: Các vì sao đang chuyển động ra xa chúng ta, càng ở xa thì chúng chuyển động càng nhanh. Điều đó có nghĩa là Vũ trụ của chúng ta rộng lớn hơn ta tưởng rất nhiều, và nó vẫn đang không ngừng dãn nở ra.

Các nghiên cứu lý thuyết bắt nguồn từ Thuyết tương đối tổng quát của Einstein đã đưa ta tới khởi nguồn của Vũ trụ - Big Bang, Vụ nổ lớn từ hơn 14 tỉ năm trước đây. Sau Vụ nổ lớn đó, Vũ trụ đã không ngừng dãn nở cho tới tận ngày nay. Nhưng cuối cùng thì Vũ trụ sẽ đi về đâu? Sẽ dãn nở mãi mãi hay tới một lúc nào đó sẽ ngừng lại, hay thậm chí sau đó có thể sẽ co lại? Các nhà khoa học được trao giải Nobel năm nay đã có những đóng góp quan trọng giúp chúng ta một lần nữa có những hiểu biết đột phá về Vũ trụ.

Nguyên lý để tìm đến kết cục của Vũ trụ cũng không quá phức tạp. Ta đã biết Vụ trụ đang dãn nở, vậy tốc độ dãn nở của nó như thế nào: tăng lên? giảm đi? Hay không đổi? Trả lời được câu hỏi trên sẽ dẫn tới gần hơn kết cục cuối cùng của Vũ trụ, điều mà các nhà khoa học đã miệt mài tìm kiếm suốt gần một thế kỷ qua. Hai nhóm nghiên cứu độc lập với nhau đã được thành lập để truy tìm câu trả lời cho câu hỏi lớn trên. Cả hai nhóm đều sử dụng phương pháp mà các nhà thiên văn học đã sử dụng hơn sáu thập kỷ trước: định vị các sao và đo sự chuyển động của chúng. Song nói thì dễ còn làm mới khó. Kể từ thời của Henrietta Leawitt, rất nhiều các Sao Cepheid đã được phát hiện thêm, thậm chí còn ở các khoảng cách xa hơn thế. Nhưng ở khoảng cách hàng tỷ năm ánh sáng cần thiết cho các phép đo thì các sao Cepheid lại quá mờ để có thể khảo sát được. Cần một thứ gì đó sáng hơn để ta có thể quan sát được. Đó là các siêu tân tinh, hay còn gọi là vụ nổ sao siêu mới. Saul Perlmutter lãnh đạo nhóm Đề án Vũ trụ học siêu tân tinh (Supernova Cosmology Project –SCP) đã bắt đầu công việc từ hơn hai thập kỷ trước, vào năm 1988. Brian Schmidt lãnh đạo nhóm thứ hai bắt đầu công việc từ cuối năm 1994, thực hiện đề án Truy tìm siêu tân tinh có z lớn (High –z Supernova Search Team-HZT; tham số z là tham số đo độ dịch về phía đỏ), trong nhóm này nhà vật lý Adam Riess đóng vai trò quan trọng.

Ở cuối vòng đời của mình, các sao có khối lượng vào cỡ Mặt Trời của chúng ta sau khi đã sử dụng hết nhiên liệu hiđro và hêli cho các phản ứng nhiệt hạch, chỉ còn lại cácbon và ôxi bắt đầu co lại cho tới khi nó có kích thước cỡ Trái đất, trở thành một sao lùn trắng. Nhiều sao lùn trắng lại là thành viên của một hệ sao đôi. Lực hấp dẫn mạnh của nó hút dần vật chất của sao đồng hành. Khi khối lượng của nó tăng tới 1,4 lần khối lượng của Mặt trời thì nhiệt độ tại lõi của nó đủ lớn cho các phản ứng nhiệt hạch tiếp theo, hệ sao bùng nổ thành một siêu tân tinh loại Iα. Năng lượng khổng lồ được bức xạ ra trong một thời gian ngắn, làm cho ngôi sao trở nên sáng chói như một thiên hà trong vài tuần. Độ sáng của nó tăng không ngừng trong tuần đầu tiên và giảm dần trong các tháng tiếp theo. Trong khắp Vũ trụ quan sát được, mỗi phút có khoảng 10 vụ nổ sao siêu mới loại la xảy ra. Nhưng Vũ trụ lại vô cùng lớn. Một thiên hà bình thường chỉ có một đến hai vụ siêu tân tỉnh xảy ra trong vài nghìn năm. Phần lớn các vụ nổ siêu tân tinh lại ở rất xa và do vậy rất mờ. Như thế, các nhà khoa học phải quan sát khắp bầu trời, chạy đua với thời gian để quyết định xem có nên theo dõi một sự kiện có dấu hiệu của một vụ nổ sao siêu mới hay không. Khi đã quyết định rồi thì cũng có rất nhiều việc phải làm chỉ trong vài tuần lễ: lọc ánh sáng của siêu tân tinh từ ánh sáng phông của thiên hà chủ; xác định chính xác độ sáng; đo hiệu ứng Doppler… Rất nhiều vấn đề về công nghệ, con người, thiết bị đã được khắc phụ khi hai nhóm tiến hành nghiên cứu từ năm 1988 cho đến năm 1998. Và kết quả thu được thật bất ngờ.

Thực ra, các nhà khoa học đã hi vọng sẽ tìm được tốc độ dãn nở của vũ trụ đang giảm dần, hay chí ít cũng không tăng. Tức là họ hi vọng sẽ quan sát thấy độ sáng của các siêu tân tinh tăng lên theo thời gian. Trong vòng 10 năm, cả hai nhóm đã khảo sát khoảng 50 siêu tân tinh nằm ở xa với ánh sáng mờ dần. Đây là điều trái ngược với những điều họ hình dung. Các siêu tân tinh dường như đang chuyển động xa dần, càng xa càng nhanh rồi chìm vào thiên hà của chúng. Kết luận đầy ngạc nhiên là quá trình dãn nở không chậm đi mà ngược lại, còn diễn ra ngày càng nhanh.

Einstein với Lý thuyết tương đối tổng quát công bố năm 1915 đã cố gắng mô tả một Vũ trụ tĩnh, tức là không dãn nở cũng không co lại. Những tính toán lý thuyết khi đó đã đưa tới một kết quả là Vũ trụ dãn nở. Để làm dừng hiện tượng dãn nở, Einstein đã thêm một hàng số vào các phương trình của mình, đó là hằng số Vũ trụ λ. Khi các kết quả thực nghiệm sau này xác nhận việc dãn nở của Vũ trụ, chính Einstein đã thừa nhận việc đưa thêm hằng số Vũ trụ vào lý thuyết của mình là một sai lầm. Điều kỳ diệu là để mô tả các kết quả được trao giải Nobel năm nay, việc đưa hằng số Vũ trụ λ vào lý thuyết lại là một thăng lợi lớn của Vũ trụ học. Hằng số Vũ trụ giờ đây không làm Vũ trụ dừng lại, mà làm cho tốc độ dãn nở của nó tăng dần lên. Vậy tại sao Vũ trụ lại dãn nở không ngừng với tốc độ tăng dần như vậy? Nhiều nhà khoa học hiện nay đang “quy trách nhiệm” cho năng lượng tối bí ẩn sinh ra từ chân không. Để đi tới lời giải cuối cùng và tìm ra kết cục của Vũ trụ, nhân loại vẫn còn rất nhiều việc phải làm và có lẽ phải chờ đợi thêm nhiều năm nữa. Tuy nhiên, sự phát hiện quá trình giãn nở có gia tốc của Vũ trụ dựa trên những quan sát các siêu tân tinh ở xa bởi ba nhà vật lý: Saul Perlmutter, Brian P. Schmidt và Adam G. Riess là một thành tựu khoa học to lớn, không chỉ gây kinh ngạc cho giới khoa học mà còn vén một góc tấm màn bí ẩn của Vũ trụ hiện đang còn chứa rất nhiều điều mà chúng ta chưa biết.

Xem Thêm

Phát triển nhân lực trẻ cho các lĩnh vực công nghệ chiến lược
Bộ Khoa học và Công nghệ được giao nghiên cứu, đề xuất cơ chế, chính sách phát triển nhân lực trẻ chất lượng cao trong các lĩnh vực công nghệ thông tin, trí tuệ nhân tạo, hàng không vũ trụ và năng lượng nguyên tử, với thời hạn hoàn thành trong quý IV/2026.
Thúc đẩy khởi nghiệp đổi mới sáng tạo gắn với tự tạo việc làm cho thanh niên trí thức
Sáng ngày 28/7, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) đã phối hợp với Viện Khoa học và Quản lý kinh tế (IESEM) tổ chức hội thảo "Thực trạng và giải pháp thúc đẩy khởi nghiệp đổi mới sáng tạo gắn với tự tự tạo việc làm cho thanh niên trí thức trong bối cảnh Cách mạng công nghiệp 4.0".
Thúc đẩy ứng dụng AI trong quản lý năng lượng - Giải pháp then chốt giảm phát thải nhà kính
Ngày 17/12, tại phường Bà Rịa, thành phố Hồ Chí Minh (TP.HCM), Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp cùng Sở Công Thương TP.HCM, Trung tâm Chứng nhận Chất lượng và Phát triển Doanh nghiệp và Công ty Cổ phần Tập đoàn Vira tổ chức Hội thảo khoa học “Giải pháp thúc đẩy ứng dụng AI trong quản lý, sử dụng năng lượng hiệu quả nhằm giảm phát thải khí nhà kính”.
Thúc đẩy vai trò của Liên hiệp các Hội KH&KT địa phương trong bảo tồn đa dạng sinh học và thực thi chính sách
Trong hai ngày 12-13/11, tại tỉnh Cao Bằng, Liên hiệp các Hội KH&KT Việt Nam (VUSTA) phối hợp với Trung tâm Con người và Thiên nhiên (PanNature) và Liên hiệp các Hội KH&KT tỉnh Cao Bằng tổ chức Chương trình chia sẻ “Thúc đẩy vai trò của Liên hiệp các Hội KH&KT địa phương trong bảo tồn đa dạng sinh học và thực thi chính sách”.
Thúc đẩy ứng dụng thực tiễn của vật liệu tiên tiến trong sản xuất năng lượng sạch
Ngày 24/10, tại Trường Đại học Khoa học Tự nhiên – Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp với Hội Khoa học Công nghệ Xúc tác và Hấp phụ Việt Nam (VNACA) tổ chức Hội thảo khoa học “Vật liệu tiên tiến ứng dụng trong sản xuất nhiên liệu tái tạo và giảm phát thải khí nhà kính”.
Dựa vào thiên nhiên để phát triển bền vững vùng núi phía Bắc
Đó là chủ đề của hội thảo "Đa dạng sinh học và giải pháp dựa vào thiên nhiên cho phát triển vùng núi phía Bắc" diễn ra trong ngày 21/10, tại Thái Nguyên do Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (Vusta) phối hợp với Trung tâm Con người và Thiên nhiên (PANNATURE) phối hợp tổ chức.
Muốn công tác quy hoạch hiệu quả, công nghệ phải là cốt lõi
Phát triển đô thị là một quá trình, đô thị hoá là tất yếu khách quan, là một động lực quan trọng cho phát triển kinh tế - xã hội nhanh và bền vững. Trong kỷ nguyên vươn mình, quá trình đô thị hoá không thể tách rời quá trình công nghiệp hoá - hiện đại hoá đất nước...
Hội thảo quốc tế về máy móc, năng lượng và số hóa lần đầu tiên được tổ chức tại Vĩnh Long
Ngày 20/9, tại Vĩnh Long đã diễn ra Hội thảo quốc tế về Máy móc, năng lượng và số hóa hướng đến phát triển bền vững (IMEDS 2025). Sự kiện do Hội Nghiên cứu Biên tập Công trình Khoa học và Công nghệ Việt Nam (VASE) - hội thành viên của Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp cùng Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Vĩnh Long (VLUTE) tổ chức.

Tin mới

TECHFEST Việt Nam 2026 đưa sản phẩm công nghệ đến gần người dân
TECHFEST Việt Nam 2026 sẽ diễn ra tại Hà Nội từ ngày 13 đến 15/11, khu vực hồ Hoàn Kiếm và phố đi bộ là trung tâm với mô hình không gian mở, đưa các hoạt động trình diễn công nghệ, triển lãm sản phẩm khởi nghiệp và kết nối đầu tư đến gần hơn với người dân, doanh nghiệp, nhà đầu tư.
Liên hiệp Hội Thành phố Hồ Chí Minh và 7 giải pháp phát huy vai trò trí thức
Tư vấn, phản biện và giám định xã hội của Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật thành phố Hồ Chí Minh là một hoạt động quan trọng nhằm phát huy trí tuệ, kinh nghiệm và trách nhiệm xã hội của đội ngũ trí thức khoa học và công nghệ trong quá trình hoạch định chính sách, quy hoạch và triển khai các chương trình, dự án phát triển.
Đề xuất giải pháp tăng cường vai trò kết nối của VUSTA với các Hội ngành trong hoạt động tư vấn, phản biện
Ngày 23/10, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) tổ chức hội thảo đề xuất các giải pháp đổi mới cơ chế phối hợp, phát huy tối đa tiềm năng của mạng lưới 92 Hội ngành trong hoạt động tư vấn, phản biện; khẳng định quyết tâm nâng tầm vai trò cầu nối của VUSTA, biến trí tuệ đội ngũ trí thức KH&CN thành những luận cứ khoa học tin cậy phục vụ các quyết sách của Đảng, Nhà nước và MTTQ.
Đưa tri thức số về bản, giúp người dân làm chủ công nghệ
Phổ biến kiến thức khoa học, kỹ thuật chỉ thực sự phát huy giá trị khi người dân có thể vận dụng vào đời sống. Từ hoạt động giảng dạy của chuyên gia Hội Mã số Mã vạch Việt Nam trong chương trình tập huấn “Người bản số” tại Lào Cai, có thể thấy rõ cách tiếp cận lấy kỹ năng thực hành, khả năng tự chủ và an toàn trên môi trường số làm trọng tâm.
VUSTA tập huấn nâng cao kiến thức, kỹ năng phòng cháy, chữa cháy và cứu nạn, cứu hộ tại cơ sở
Nhằm nâng cao nhận thức, trách nhiệm và kỹ năng xử lý tình huống cháy, nổ cho cán bộ, nhân viên làm việc tại tòa nhà, ngày 23/10, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam tổ chức tập huấn công tác phòng cháy, chữa cháy và cứu hộ, cứu nạn. Chương trình kết hợp phổ biến quy định pháp luật với hướng dẫn kỹ năng thực hành, góp phần chủ động phòng ngừa và hạn chế thiệt hại khi có sự cố xảy ra.
Phát huy vai trò cầu nối của Liên hiệp Hội Việt Nam trong hoạt động tư vấn, phản biện và giám định xã hội
Tăng cường kết nối giữa các hội thành viên, đội ngũ trí thức khoa học và công nghệ với các cơ quan Đảng, Nhà nước và Mặt trận Tổ quốc Việt Nam là yêu cầu quan trọng nhằm nâng cao chất lượng hoạt động tư vấn, phản biện, góp phần hoàn thiện chính sách và thúc đẩy phát triển đất nước.
Đắk Lắk: Từ chính sách đãi ngộ đến yêu cầu sử dụng hiệu quả nguồn nhân lực chất lượng cao
Việc HĐND tỉnh Đắk Lắk thông qua Nghị quyết quy định chính sách thu hút, hỗ trợ đào tạo phát triển nguồn nhân lực giai đoạn 2026- 2031 thể hiện sự đồng thuận cao đối với yêu cầu nâng cao chất lượng nguồn nhân lực, tạo nền tảng cho phát triển trong giai đoạn mới. Vấn đề đặt ra là làm thế nào để chính sách đi vào cuộc sống, thu hút được người có năng lực và tạo môi trường để trí thức cống hiến.