Hố đen là một trong những điều kỳ lạ & huyền bí lớn nhất của vũ trụ mà nhân loại mong đợi được tìm tòi. Theo nhiều nhà khoa học, hố đen ẩn chứa một năng lượng lớn tới mức giữ cho thiên hà của các bạn không trôi nổi trong vũ trụ.

Để tạo ra công hố đen “vũ trụ” trong phòng thử nghiệm, một phiên bản bé hơn & “hiền lành” hơn các nhà khoa học đã sử dụng tới khí gas cực lạnh gồm hơn 2.000 nguyên tử. Thành công này đã hỗ trợ nhân loại có bước tiến dài trong việc tìm hiểu các huyền bí trong vũ trụ. Các nhà khoa học hi vọng trong tương lai tất cả chúng ta có thể chớp được được sức mạnh trên vũ trụ.

Theo nhận định của nhà vật lý học Stephen Hawking: hố đen chẳng hề đen 1 chút nào bởi chúng vẫn phát ra một loại bức xạ.

Trước hết, hố đen là một vùng không thời gian có mật độ vật chất cực kì dày đặc, với lực cuốn hút mạnh đến mức không một vật chất nào kể cả những hạt photon tạo thành ánh sáng cũng không thoát khỏi.

Năm 1974, nhà vật lý học Stephen Hawking đặt ra giả thuyết rằng ở vùng chân mây buổi lễ của một hố đen (vùng đánh dấu hạn chế mà không có thứ gì quay lại được), có những tác động lạ của vật lý lượng tử xảy ra, làm cho các hạt có thể tồn tại được & phát xạ ra khỏi hố đen.

Xem Thêm  vật lý thiên văn trong tiếng Tiếng Anh - Tiếng Việt-Tiếng Anh

Được gọi là bức xạ Hawking, hiện tượng này xảy ra khá yếu nhưng kết quả cuối cùng vẫn sẽ là hố đen đó đang “dần chết”, với việc mất năng lượng thường xuyên như thế. Chưa ai có thể phát xuất hiện hiện tượng bức xạ này tại một hố đen thực sự trên vũ trụ.

Mới đây, nhóm tìm hiểu tại Israel đã tại ra một hố đen tí xíu ngay trong phòng thử nghiệm & họ đã phát xuất hiện một sự phát bức xạ rất giống với những gì được nhắc tới trong thuyết “bức xạ Hawking”, với việc sử dụng một Nguyên vật liệu có tên “ngưng tụ Bose-Einstein” để tạo thành hố đen.

Như cái tên của chúng có nhắc tới, thiên tài Einstein cũng từng đóng góp thêm phần phán đoán tình trạng vật chất kì quái này, xảy ra khi một loại khí gas loãng được làm lạnh tới “nhiệt độ không tuyệt đối” (absolute zero). Ở một nhiệt độ thấp như thế, có rất ít hoạt động nhiệt nằm trong loại gas này & tình trạng hạt của chúng sẽ trùng lặp, tạo thành những hiện tượng kì quái, bao gồm tình trạng siêu lỏng, siêu dẫn & kinh nhạc đặc biệt là khả năng giả lập được một hố đen vũ trụ khi kèm theo việc sử dụng những sóng tiếng động.

“Vấn đề của việc xác minh được bức xạ Hawking nằm nhiều ở phần nền hơn là chính bản thân những bức xạ ấy. Thực tế, vật chất ngưng tụ Bose-Einstein lạnh tới mức chúng có quá ít sóng trong đó để có thể theo dõi”, anh Jefff Steinhauer, trưởng ban tìm hiểu nói.

Xem Thêm  tên lửa hành trình trong tiếng Tiếng Anh - Tiếng Việt-Tiếng Anh


Ánh sáng xanh phát ra từ vị trí của hố đen nhân tạo, chính ánh sáng ấy tạo thành đường chân mây của hố đen.

Với hàng ngàn nguyên tử gas im lìm như thế, anh Steinhauer đã mang chúng vào một ống mỏng & dài, bắt chúng di chuyển với tia laser, với mục đích tạo thành một hố đen chứa sóng tiếng động trong lớp khí của chúng. Đây không phải lần trước nhất các nhà khoa học tạo thành một hố đen với sóng siêu thanh, nhưng việc sử dụng vật chất ngưng tụ Bose-Einstein thì việc theo dõi bức xạ Hawking mới thực sự đơn giản.

Ống dẫn nguyên tử gồm hai vùng: một vùng sẽ mang nguyên tử đi chậm, vùng còn sót lại thì đẩy nhanh tốc độ của chúng, điểm chuyển tiếp giữa hai vùng sẽ như nước chảy xuống một con thác vậy: gia tốc của chúng sẽ tăng đột ngột. Toàn thể hệ thống này được kiến trúc giống như những gì xảy ra ở đường chân mây buổi lễ của hố đen vũ trụ vậy.

“Một khi các nguyên tử chuyển động đủ nhanh, sóng âm thanh sẽ khoogn thể vượt qua dòng chảy của các nguyên tử ấy”, anh Steinhauer nói. “Những sóng âm thanh này chuyển động như thể chúng đang bơingược dòng và điều này cũng giống như những gì xảy ra trong hố đen vậy. Các sóng âm thanh luôn cố gắng thoát ra nhưng chúng không thể làm được. Chúng bị hút vào cũng như cách các photon bị hút vào vậy”.

Xem Thêm  Tàu vũ trụ SpaceX lại phát nổ trong thử nghiệm mới nhất chuẩn bị cho hành trình lên sao Hỏa

Khi Steinhauer tìm hiểu đường chân mây buổi lễ của hố đen nhân tạo này, anh nhận biết rằng sóng tiếng động đang thoát ra & điều này làm anh liên tưởng ngay tới những gì bức xạ Hawking đã nhắc tới.

Steinhauer đã phải làm đi làm lại thử nghiệm này tới 4.600 lần, “đó là 6 ngày làm thí nghiệm và đo đạc liên tục” mới nhận được kết quả này.

Với việc minh chứng được bức xạ Hawking tồn tại, ít đặc biệt là trong một hố đen được tạo thành trong phòng thử nghiệm, anh Steinhauer đã ứng dụng được vật lý lượng tử vào trong ngành nghề cổ kính của lực cuốn hút. Các nhà vật lý học vẫn đang đào sâu tìm hiểu về sự tương quan giữa hai ngành nghề này & việc kiểm tra được bức xạ Hawking có thật sẽ là một bước tiến rất lớn trong chặng đường tìm hiểu này.

“Hố đen là môi trường thử nghiệm tuyệt vời cho những quy luật vật lý mới”, anh Steinhauer nhận định. Một đám mây nguyên tử trong phòng thử nghiệm sẽ là nơi người ta tìm tòi ra thêm nhiều thứ hơn nữa.

By ads_law

Trả lời