CÂU CHUYỆN VẬT LÝ - Phần 3 .

 CÂU CHUYỆN VẬT LÝ - Phần 2 .

Khoa học gia người Nhật, Canada đoạt giải Nobel vật lý

Khoa học gia Takaaki Kajita, người Nhật, và Arthur MacDonald, người Canada đoạt giải Nobel Vật lý năm 2015.

Hai nhà khoa học Takaaki Kajita, người Nhật, và Arthur MacDonald, người Canada, đã đoạt giải Nobel Vật lý năm nay cho khám phá của họ về khối lượng của hạt sơ cấp neutrino – trong đó cho thấy những hạt neutrino – là loại hạt nhiều thứ nhì trong vũ trụ chỉ sau hạt photon – có khối lượng.
Ủy ban Nobel cho biết trong một thông cáo rằng công trình nghiên cứu của ông Kajita thuộc trường Đại học Tokyo và ông MacDonald thuộc trường Đại Học Queen đã làm thay đổi sự hiểu biết của thế giới về những vận hành tận cùng của vật chất.
Ủy Ban Nobel hôm thứ 2 cũng đã công bố tên những người đoạt giải về y học – đó là các nhà khoa học của Ireland, Nhật và Trung Quốc.
Nhà khoa học người Ireland, William Campbell, và nhà khoa học người Nhật, Satoshi Omura, cùng chung giải thưởng cho phát hiện của họ về một liệu pháp mới chữa trị những viêm nhiễm do dòng ký sinh trùng giun sán gây ra.
Nhà khoa học người Trung Quốc, bà Đỗ U U, đã khám phá ra một loại thuốc có khả năng làm giảm đáng kể tỷ lệ tử vong của bệnh nhân bị sốt rét và bà cũng đã cùng giành giải thưởng này.
Các giải Nobel được trao năm nay về các lĩnh vực y học, vật lý, hóa học, văn học, hòa bình và khoa học kinh tế. Tiền thưởng là do nhà sáng chế người Thụy Điển Alfred Bobel để lại và các giải thưởng, có từ năm 1901, đã trở thành giải thưởng thành tựu cao nhất trong mỗi lĩnh vực.
Những người giành giải được trao một giải thưởng bằng tiền có giá trị hơi khác nhau trong từng năm – trong năm 2015, giải Vật Lý là 963.000 đô la, và được chia đều cho những người thắng giải. Họ cũng nhận được một huy chương và một “bằng” Nobel.
Những người giành giải thưởng được công bố vào tháng 10, và các giải thưởng được trao tại những lễ trao giải được tổ chức đầu tháng 12 tại Stockholm, thủ đô của Thụy Điển, và Oslo, thủ đô của Na Uy.

Điểm qua những thành tựu đã giành giải Nobel năm 2015

MINH KHÁNH/theo Minh Khánh | 15/10/2015 23:45 

Nguồn :  http://ttvn.vn/khoa-hoc/diem-qua-nhung-thanh-tuu-da-gianh-giai-nobel-nam-2015-220151510231014827.htm 

Chứng minh khối lượng neutrino, phát hiện cơ chế ADN chữa ung thư,… là những thành tựu nổi bật được vinh danh tại giải Nobel năm nay.

Giải Nobel là tập hợp các giải thưởng quốc tế được trao hàng năm kể từ năm 1901 cho những cá nhân đạt thành tựu trong lĩnh vực vật lý, hóa học, y học, văn học, kinh tế và hòa bình. Riêng trong lĩnh vực hòa bình còn có thể được trao cho tổ chức hoặc cá nhân.

Người sáng lập nên giải Nobel là nhà bác học nổi tiếng cùng tên Alfred Nobel (1833 - 1896). Theo di chúc, số tài sản khổng lồ của ông được gửi vào ngân hàng và lấy tiền lãi hàng năm để trao tặng cho những ai đã đem đến những lợi ích tốt nhất cho con người.

Với 115 năm lịch sử của mình, giải Nobel đã vinh danh rất nhiều những thành tựu vĩ đại của nhân loại. Và trong năm 2015 này, chúng ta hãy xem những ai và đóng góp gì của họ đã nhận được giải thưởng cao quý này.

Nobel Y học: Phương pháp điều trị sốt rét và ký sinh trùng

Giải thưởng được chia hai, 1/2 trao cho ông William C Campbell (Mỹ) và ông Satoshi Omura (Nhật Bản) vì tìm ra liệu pháp mới chống nhiễm trùng do giun tròn kí sinh, và 1/2 còn lại trao cho bà Youyou Tu - Trung Quốc vì nghiên cứu phương thuốc mới chống lại sốt rét.

Ký sinh trùng vẫn luôn là một trong những vấn đề nhức nhối trong y học

Campell và Omura đã phát triển loại thuốc mới có tên gọi Avermectin, giúp gần như xóa bỏ tỷ lệ mắc bệnh mù sông (Onchocerciasis) và bệnh giun bạch huyết (Lymphatic filariasis). 

Những chứng bệnh này đều do các loại giun tròn kí sinh trong cơ thể gây nên. Ngoài ra theo hội đồng Nobel, Avermectin có tác dụng với nhiều loại ký sinh trùng khác nữa.

Những nhà khoa học kiệt xuất đã giành giải Nobel Y học 2015

Còn giáo sư Đồ của Học viện Đông Y Trung Quốc đã phát hiện ra chất Artemisinin - một chất chiết suất từ cây ngải tây ngọt - một loại thảo dược cổ truyền của người Trung Quốc. 

Chất này giúp làm giảm đáng kể tỉ lệ tử vong cho những người mắc sốt rét xuống hơn 20% và hơn 30% ở trẻ em. Hiện nay, thuốc của bà được sử dụng trên phạm vi toàn thế giới và chỉ tính riêng tại Châu Phi đã cứu sống hơn 100.000 người mỗi năm.

---

Nobel Vật lý: Giải mã "hạt ma" neutrino - siêu hạt cấu tạo nên vũ trụ

Giải thưởng này được cùng trao cho hai nhà khoa học Takaaki Kajita, Arthur B. McDonald trong việc khám phá ra khối lượng của neutrino - siêu hạt cấu tạo nên vũ trụ và tính chất biến đổi của nó.

Arthur McDonald và Takaaki Kajita - những người đã thay đổi rất nhiều khái niệm cơ bản trong vật lý hạt

Trước đây, các nhà khoa học cho rằng neutrino là một loại hạt hạ nguyên tử, không mang điện tích, có khối lượng nghỉ bằng 0. Đặc biệt, hạt ma neutrino tồn tại ở ba dạng khác nhau.

Nhưng bằng việc sử dụng hai máy dò được đặt sâu trong lòng đất tại hai tỉnh Hofu thuộc Nhật Bản và Ontario thuộc Canada, hai nhà khoa học Kajita và McDonald đã phát hiện sự dao động của neutrino.

Theo đó, "hạt ma" neutrino có thể dao động, biến đổi luân phiên giữa ba hình thái khi truyền qua không gian - điều cho thấy chúng có khối lượng.

Phát hiện trên được xem là bước đột phá trong ngành vật lý học. Bởi nếu neutrino có khối lượng dù chỉ rất nhỏ cũng đã mâu thuẫn với các lý thuyết trong vật lý hạt, khiến chúng ta phải thay đổi lại rất nhiều khái niệm cơ bản trong lĩnh vực này.

---

Nobel Hóa học: nghiên cứu ADN chữa ung thư

Giải thưởng Nobel hóa học được trao cho Tomas Lindahl, Paul Modrich và Aziz Sancar vì công trình nghiên cứu về cơ chế sửa chữa ADN trong tế bào - vật chất di truyền cơ bản của mọi sinh vật sống.

Về cơ bản, ba nhà khoa học đã phát hiện ra các phân tử ADN không hề ổn định như chúng ta nghĩ, mà ngược lại - chúng thay đổi và đột biến theo thời gian.

Ba nhà khoa học đã giành được giải Nobel Hóa học 2015

Từ đó, ba nhà khoa học nghiên cứu xem điều gì đã giữ cho ADN không bị phân rã và họ khám phá ra cơ chế tế bào sử dụng để sửa chữa ADN nhằm ngăn chặn các lỗi di truyền qua nhiều thế hệ.

Các cơ chế sửa chữa ADN giúp giới sinh vật học có cái nhìn sâu sắc hơn về các tế bào trong cơ thể chúng ta, đồng thời mở ra tiềm năng to lớn, một bước đột phá để phát triển các phương pháp trị ung thư.

---

Nobel Văn học: khắc họa chân thực hình ảnh của Liên Bang Xô Viết trong lịch sử nhân loại

Giải thưởng thuộc về nữ nhà văn Svetlana Alexievich người Ukraine cho công trình "Bách khoa toàn thư về thời kỳ Xô Viết".

 “Những dòng văn đầy phúc điệu của bà, một tượng đài tri ân đau khổ và lòng dũng cảm trong thời đại chúng ta. Những dòng văn phi thường giúp nhân loại hiểu biết sâu sắc hơn về cả một thời đại của thế giới - thời đại Liên bang Xô Viết" - Trích lời Viện Hàn lâm Thụy Điển

Svetlana Alexievich

Alexievich có cha là người Belarus còn mẹ là người Ukraine. Bà sinh ra và lớn lên ở Belarus, học nghề báo chí tại Đại học Minsk từ năm 1967 -1972. 

Trong suốt sự nghiệp làm báo của mình, Alexievich đã phỏng vấn hàng ngàn nhân chứng trải qua các sự kiện chấn động nhất khối Liên Xô bao gồm Thế chiến II, thảm họa hạt nhân Chernobyl, sự sụp đổ của Liên Xô…

---

Nobel Hòa bình: đóng góp mang tính quyết định để xây dựng nền dân chủ đa nguyên tại Tunisia

Giải thưởng được trao cho Bộ tứ đối thoại quốc gia Tunisia, là một nhóm gồm bốn tổ chức khác nhau đóng vai trò trung tâm trong việc nỗ lực xây dựng nền dân chủ đa nguyên tại Tusinia.

Bộ tứ này gồm 4 tổ chức quan trọng trong xã hội dân sự Tunisia: Tổng liên đoàn lao động Tunisia (UGTT), Liên đoàn công nghiệp Tunisia (UTICA), Liên đoàn nhân quyền Tunisia (LTDH) và Hiệp hội luật sư Tunisia. Với vai trò của mình, 4 tổ chức nói trên đã đóng vai trò là lực lượng trung gian hòa giải và thúc đẩy tiến trình dân chủ hòa bình ở quốc gia này.

Trong bối cảnh nhiều nước đang lâm vào cảnh hỗn loạn, như Syria, Yemen... cùng với tác động của cuộc khủng hoảng di cư ở châu Âu, Ủy ban Nobel Na Uy đã chọn tôn vinh một đất nước chấp nhận đi con đường khác, từ đó hy vọng đây sẽ là tấm gương để những nước khác noi theo.

---

Nobel Kinh tế: mối quan hệ giữa tiêu dùng và đói nghèo

Người được trao tặng giải thưởng này là Angus Deaton, nhà kinh tế học gốc Scotland, đồng thời là giáo sư Đại học Princeton, Mỹ.

Giáo sư kinh tế Angus Deaton thuộc ĐH Princeton (Mỹ)

Nghiên cứu đoạt giải của ông phân tích về mối quan hệ giữa tiêu thụ, nghèo đói, và sung túc trong xã hội của chúng ta.

Theo Viện Hàn Lâm khoa học Hoàng gia Thụy Điển, nghiên cứu này có 3 đóng góp rất lớn: Tìm ra cách người tiêu dùng phân bổ chi tiêu vào các loại hàng hóa khác nhau; Thu nhập của xã hội được phân chia thế nào giữa tiêu dùng và tiết kiệm; Cuối cùng là tìm ra phương pháp tối ưu để đo lường và phân tích sự giàu có – nghèo khổ.

Nguồn: Nobelprize

Mặt trời xuất hiện lỗ hổng lớn gấp 50 lần Trái đất

dohongduc/theo May | 18/10/2015 10:27 
Nguồn  :  http://ttvn.vn/khoa-hoc/mat-troi-xuat-hien-lo-hong-lon-gap-50-lan-trai-dat-22015181010442791.htm 

Một "lỗ nhật hoa" khổng lồ gây nên những cơn gió Mặt trời cực mạnh mới được các nhà thiên văn phát hiện ra.

Các nhà thiên văn học tại NASA mới đây vừa nhận thấy một khu vực trông như một vực thẳm khổng lồ trên bề mặt của Mặt trời.

Lỗ thủng này được chụp bởi Đài quan sát Solar Dynamics Observatory của NASA, với kích thước lớn gấp 50 lần Trái đất của chúng ta.

Lỗ nhật hoa khổng lồ có kích cỡ bằng 50 lần Trái đất

Theo các khoa học gia, hiện tượng này có tên gọi khá hoa mỹ: "Lỗ nhật hoa" (coronal hole), xảy ra khi từ  trường không thể quay ngược trở lại bề mặt của Mặt trời, mà thay vào đó gửi đi những dòng phân tử qua những cơn gió Mặt trời với tốc độ cao.

Đây không phải là lần đầu "Lỗ nhật hoa" xuất hiện. Hiện tượng này lần đầu tiên được phát hiện trong khoảng năm 1973-1974. Lỗ nhật hoa tạo ra dòng chảy phân tử qua những cơn gió Mặt trời với tốc độ lên tới 800km/s.

Lỗ nhật hoa trên Mặt trời vào 1/1/2015

Theo NASA: "Các lỗ nhật hoa là những khu vực phát ra từ trường, và là nguồn gốc của những cơn bão Mặt trời với tốc độ cao".

Dù trông "có vẻ" đáng báo động, nhưng theo các chuyên gia, hiện tượng này không khiến Trái đất gặp nguy hiểm. Cụ thể, "lỗ nhật hoa" là một hiện tượng thường gặp ở Mặt trời, thường xuất hiện ở hai vùng cực.

Tần suất xuất hiện "lỗ nhật hoa" phụ thuộc vào chu kỳ hoạt động của Mặt trời, trong đó hiện tượng nãy sẽ xuất hiện nhiều hơn vào thời điểm Mặt trời hoạt động yếu trong chu kỳ 11 năm.

Lỗ nhật hoa góp phần tọa nên hiện tượng cực quang tuyệt đẹp tại các vùng cực của Trái đất

NASA cho biết từ trường phát ra từ lỗ nhật hoa thường không gây ra ảnh hưởng nhiều, ngoại trừ đôi lúc tín hiệu vệ tinh và truyền dẫn vô tuyến bị gián đoạn.

Những cơn bão Mặt trời đến từ lỗ nhật hoa có thể gây ra những cơn bão địa từ gần Trái đất, tạo nên hiện tượng cực quang tuyệt đẹp tại các vùng cực của Trái đất.

Nguồn: Daily Mail

NASA: Có bằng chứng vững chắc về nước trên Sao Hỏa

Những vết chảy xuống dốc trên sao Hỏa được cho là là đã được hình thành bởi nước chảy.

• New Zealand sắp thiết lập khu bảo tồn biển lớn nhất thế giới
• Phát hiện tổ tiên của loài người
• Hình chụp mới nhất về Sao Diêm Vương
• Phi thuyền thám hiểm Sao Chổi 'thức dậy' sau 7 tháng

29.09.2015

Các nhà khoa học của Cơ quan Không gian Hoa Kỳ NASA đã phát hiện bằng chứng vững chắc là có những suối nước mặn trên Sao Hoả, ít nhất là trong mùa hè trên hành tinh đỏ, theo loan báo của NASA hôm 28/9.
Dấu vết của những dòng nước khoáng chất muối được tìm thấy cần có nước mới có thể được tạo ra, và nơi nào có nước có nghĩa là nơi đó có thể có sự sống, ngay cả dưới hình thức những vi khuẩn.
Phát biểu trong cuộc họp báo để công bố những  khám phá mới, ông Jim Green, Giám đốc đặc trách khoa học vũ trụ tại trụ sở chính của NASA, nói “ngày hôm nay, chúng ta đang có một cuộc cách mạng về cách hiểu hành tinh này”.
Giữa lúc đang có nhiều suy đoán trước khi NASA công bố loan báo của cơ quan này, cựu Giám đốc Chương trình nghiên cứu Hoả Tinh của NASA Doug McCuistion nói với tờ Boston Herald rằng “Nếu họ loan báo là đã tìm thấy nước chảy, dễ được tiếp cận trên mặt Sao Hoả, là một trong các giả thuyết mà chúng ta đã được nghe từ biết bao nhiêu năm nay, thì điều đó sẽ có những hệ quả lớn cho triển vọng có sự sống trên hành tinh đó, và triển vọng sự sống của con người có thể được duy trì trên hành tinh này”.
NASA đã tìm thấy bằng chứng về sự hiện diện của nước trên Hoả Tinh trong quá khứ. Hồi tháng Ba, NASA nói rằng đã có thời, có nhiều nước trên Sao Hoả hơn là so với Bắc Băng Dương trên quả địa cầu.

Thuốc có thể chữa ung thư được vô tình tìm ra từ vaccine sốt rét

dohongduc/theo May | 15/10/2015 01:54 
Nguồn :    http://ttvn.vn/khoa-hoc/thuoc-co-the-chua-ung-thu-duoc-vo-tinh-tim-ra-tu-vaccine-sot-ret-2201515102100956.htm 

Các nhà khoa học mới tạo ra một loại protein từ virus sốt rét có khả năng tìm và tiêu diệt tới 90% tế bào của tất các loại ung thư.

Các khoa học gia từ ĐH British Columbia (Canada) và ĐH Copenhagen (Đan Mạch) có thể đã tìm ra một phương thuốc chữa trị ung thư - và nó đến từ một loại bệnh chết người khác: sốt rét.

Trong quá trình nghiên cứu phương pháp bảo vệ sản phụ khỏi virus gây bệnh sốt rét, các nhà nghiên cứu người Đan Mạch đã nhận thấy rằng các protein có trong virus sốt rét có khả năng tấn công tế bào ung thư.

Bằng việc kết hợp giữa protein có trong virus sốt rét cùng độc tố của chúng, các khoa học gia đã tạo ra một loại protein mới với khả năng tìm kiếm các tế bào ung thư và tiêu diệt chúng.

Virus sốt rét nguy hiểm thường được lây lan bởi muỗi anopheles - nay đem lại tiềm năng chữa ung thư

Theo các chuyên gia nghiên cứu, protein trong virus sốt rét sẽ tìm kiếm các phân tử carbohydrate có trong nhau thai - thứ có đảm bảo sự phát triển của bào thai.

Tuy nhiên, trong tế bào ung thư cũng có các phân tử carbohydrate với chức năng tương tự - giúp tế bào ung thư phát triển. Điều này có nghĩa, nếu tiêu diệt được carbohydrate, các tế bào ung thư cũng sẽ bị tiêu diệt.

Để có thể đưa ra kết luận, các chuyên gia đã tiến hành thí nghiệm trên hai nhóm chuột. Theo đó, với bệnh ung thư hạch không Hodgkin (ung thư bắt nguồn từ hệ thống bạch huyết) - khối u trong cơ thể chuột được điều trị với vaccine bằng khoảng 1/4 kích thước khối u ở nhóm chuột không tiêm thuốc. 

Với bệnh ung thư tuyến tiền liệt, sau khi được điều trị một tháng, kết quả ghi nhận đầu tiên cho thấy - các khối u đã biến mất ở hai trong số sáu cá thể chuột.

Với ung thư xương di căn, năm trong số sáu cá thể chuột được điều trị vẫn còn sống sau gần tám tuần. Trong khi đó, ở nhóm chuột không được tiêm thuốc - không có cá thể chuột nào sống sót.

Giáo sư Ali Salanti thuộc ĐH Copenhagen cho biết: "Trong hàng thập kỷ, các nhà khoa học đã cố gắng chứng minh sự giống nhau giữa sự phát triển của nhau thai và sự di căn của ung thư. Nhau thai phát triển rất nhanh chỉ trong vài tháng, cung cấp oxy và chất dinh dưỡng cho bào thai. Tế bào ung thư cũng vậy, di căn và lấy đi dưỡng chất của chúng ta".
Trong các thử nghiệm mới nhất trên chuột và trên hàng ngàn tế bào ung thư, kết quả cho thấy thực sự đáng kinh ngạc: virus sốt rét có thể tiêu diệt tới 90% tế bào của TẤT CẢ các loại ung thư.

Tuy nhiên, Salanti cho biết: "Câu hỏi lớn nhất hiện vẫn chưa được trả lời, đó là liệu phương pháp này có thể ứng dụng trên cơ thể người mà không để lại tác dụng phụ hay không? Nhưng chúng tôi tin rằng điều này là hoàn toàn có thể, do các phân tử carbohydrate virus tấn công chỉ có trong bào thai và tế bào ung thư - tức là không xuất hiện ở bộ phận nào khác".

Sốt rét là một chứng bệnh gây ra bởi ký sinh trùng tên Plasmodium, lây truyền từ người này sang người khác khi những người này bị muỗi đốt. Sốt rét là một trong những bệnh truyền nhiễm phổ biến nhất và là vấn đề rất nghiêm trọng đối với sức khoẻ cộng đồng. Mỗi năm có khoảng 515 triệu người mắc bệnh, từ 1 đến 3 triệu người tử vong - đa số là trẻ em ở khu vực phía Nam sa mạc Sahara, châu Phi. Sốt rét thường đi kèm với đói nghèo, lạc hậu và là một cản trở lớn đối với phát triển kinh tế.

Nguồn: Independent, University of Copenhagen News










-------------------------------------------------------------------------------------------

Mục đích cuộc sống càng cao thì đời người càng giá trị.

Geothe

 CÂU CHUYỆN VẬT LÝ - Phần 2 .

Có thể liên lạc ở tốc độ siêu ánh sáng?

Peter Ray Allison BBC Future

• 20 tháng 3 2015

Chia sẻ

Tốc độ ánh sáng nhanh đến nỗi nó có thể đưa bạn đi lại giữa London và New York đến 50 lần chỉ trong vòng một giây.
Với tốc độ như vậy, có lẽ bạn sẽ tự hỏi vì sao con người lại muốn phát minh ra cách thức liên lạc nhanh hơn tốc độ ánh sáng?
Do khoảng cách to lớn giữa các vật thể trong vũ trụ, các thông điệp, dù được chuyển đi ở tốc độ ánh sáng, cũng sẽ tốn nhiều thời gian.
Hiện nay, vẫn không có cách nào để liên lạc nhanh hơn như vậy mà không phá vỡ các quy luật về vật lý.
Cho đến nay, việc liên lạc ở tốc độ siêu ánh sáng là không cần thiết. Nơi xa nhất mà con người đã đặt chân đến là Mặt trăng - cách chúng ta chỉ 384.400 km.
Khoảng cách này chỉ tốn 1,3 giây để vượt qua ở tốc độ ánh sáng.
Khoảng thời gian này cũng chỉ giống như lúc tín hiệu bị trì hoãn khi bạn gọi cho ai đó ở đầu phía bên kia thế giới.

Khó khăn do khoảng cách

Thế nhưng nếu đi xa hơn - như Sao Hỏa chẳng hạn - chúng ta sẽ bắt đầu gặp khó khăn.
Sao Hỏa cách Trái Đất khoảng 225 triệu km, tức 12,5 phút ánh sáng, khiến các cuộc nói chuyện giữa Sao Hỏa và Trái Đất sẽ rất khó khăn.
Tàu vũ trụ Voyager đã vượt ra khỏi hệ mặt trời, cách Trái Đất 19,5 tỷ km.
Bất chấp khoảng cách này, chúng ta vẫn có thể nhận thông tin liên lạc từ họ, nhưng các thông điệp này thường đến trễ đến 18 tiếng.
Theo thuyết tương đối của Einstein, mọi thứ sẽ luôn như vậy, không gì có thể đi nhanh hơn ánh sáng.
Nếu con người tìm ra cách để vượt qua giới hạn này, chúng ta sẽ cần phải 'nhìn lại rất nhiều quy luật về vật lý', theo nhà nghiên cứu Les Deutsch, từ phòng thí nghiệm Jet Propulsion tại Học viện khoa học Califronia.
Les Deutsch đã dành nhiều năm thiết kế các thiết bị thông tin liên lạc xuyên vũ trụ cho Nasa.
Hầu hết các hình thức liên lạc trong vũ trụ được thực hiện qua sóng radio, vốn di chuyển ở vận tốc ánh sáng. Công nghệ liên lạc bằng laser cũng đang được nghiên cứu.

Lỗ sâu

Có lẽ chúng ta không thể tăng tốc độ liên lạc, nhưng vẫn có cách để tăng khối lượng thông tin được gửi đi từng giây.
"Một trong những điều chúng ta có thể làm là nâng tần số lên cao hơn, từ 8GHz lên 30GHz," ông Deutsch nói.
Tần số càng cao thì lượng thông tin được truyền đi mỗi giây cũng cao hơn.
Bên cạnh đó, lượng thông tin gửi đi cũng có thể tăng lên bằng các phương pháp nén thông tin.
Có lẽ trong tương lai chúng ta có thể làm cho tốc độ của thông điệp có vẻ nhanh hơn.
"Theo thuyết tương đối thì có lẽ chúng ta có thể sử dụng những lỗ sâu trên vũ trụ như đường tắt", Deustch nói.
Có thể nghĩ theo cách này - nếu bạn vẽ hai chấm bất kì trên một tờ giấy thì một đường thẳng sẽ là đường ngắn nhất từ chấm này đến chấm kia.
Tuy nhiên nếu bạn gấp tờ giấy đó lại, chúng sẽ ở gần nhau hơn và một cây kim có thể đâm thủng cả hai chấm đen.
Tất nhiên là trong không gian, các lỗ sâu khó có khả năng được đặt một cách tiện lợi như vậy. Chúng có thể đẩy nhanh tốc độ một số thông điệp, nhưng không có nghĩa là thông điệp sẽ được nhận ngay tức khắc.

Liên đới

Một trong những cách khác đang được xem xét, đó là hạt liên đới - nghĩ là các phân tử luôn có chung tính chất, dù chúng có cách nhau bao xa đi nữa.
"Nếu bạn thay đổi phân tử này, có nghĩa là bạn cũng sẽ thay đổi phân tử kia", Ed Trollope, một kỹ sư tàu vũ trụ nói.
"Có thể nói liên lạc giữa chúng ta có thể diễn ra ngay tức khắc trong tương lai bằng hạt liên đới".
Tuy nhiên điều này không hề đơn giản.
Nếu bạn có một đôi hạt liên đới, một hạt trên tàu vũ trụ và hạt kia trên Trái Đất, điều này có nghĩa là bất kỳ sự thay đổi nào đối với hạt trên tàu vũ trụ sẽ được nhìn thấy đối với hạt trên Trái Đất.
Tuy nhiên, người giám sát trên Trái Đất sẽ khó hiểu được sự thay đổi này nghĩa là gì nếu không có giải thích từ chính phi thuyền, và thông điệp này sẽ không thể đi nhanh hơn tốc độ ánh sáng.
Nếu liên lạc siêu ánh sáng là điều có thể, điều này có thể tác động to lớn đến các nhiệm vụ thám hiểm vũ trụ.
"Nếu bạn có một vệ tinh trong quỹ đạo Trái Đất, mọi liên lạc sẽ diễn ra gần như ngay tức khắc", Trollope nói.
"Nhưng nếu tín hiệu bị chậm 30 phút, điều này có nghĩa là nếu bạn thấy một trục trặc nào đó hiển thị trên màn hình, nó đã xảy ra từ 30 phút trước".
"Bất cứ mệnh lệnh nào bạn gửi đi cũng sẽ tốn thêm 30 phút nữa".
Ngày nay, tất cả những phương án như hạt cơ bản, liên đới lượng tử, vẫn không phải là cách tốt nhất để tiến đến liên lạc với tốc độ siêu ánh sáng.
Các lỗ sâu, nếu tồn tại, và nếu tín hiệu có thể đi xuyên qua chúng, có thể cho chúng ta cảm giác liên lạc ở tốc độ siêu ánh sáng.
Thế nhưng thực tế là liên lạc siêu ánh sáng vẫn là một thách thức đối với những quy luật trong khoa học ngày nay.
Bản gốc bài viết đã được đăng trên BBC Future

 Nguồn :   http://www.bbc.com/vietnamese/culture_social/2015/03/150320_will-we-ever-speak-across-galaxies_vert_fut

Internet có thể bị tiêu diệt hoàn toàn?

Chris Baraniuk BBC Future

• 21 tháng 3 2015

Chia sẻ

 AFP

Internet là thứ không thể phá hủy. Ít ra là chúng ta nghĩ như vậy.
Đó là lý do vì sao mỗi khi một điều gì đó có sức lan toản rộng, ví dụ như hình của Kim Kardashian, chúng ta thường đùa cợt rằng nó đang ‘huỷ diệt Internet’.
Điều này dĩ nhiên là không bao giờ có thể xảy ra. Chúng ta chỉ đơn thuần đang tìm cách để phóng đại tác động của một sự kiện nào đó.
Thế nhưng liệu Internet có thể nào bị tiêu diệt hoàn toàn? Và nếu có, liệu điều gì sẽ xảy ra tiếp đó?
Một phần của câu trả lời nằm tại trung tâm giao dịch Internet London (Linx) - nơi giao dịch lưu lượng trên internet lớn nhất thế giới.
Matthew Prince, CEO của dịch vụ CloudFlare, ước tính chỉ có khoảng 30 cơ sở như Linx trên toàn thế giới.
Những toà nhà rải khắp thế giới như thế này là nơi các máy chủ từ những nhà mạng như Virgin hay Comcast kết nối để trao đổi lưu lượng.
Nếu bất kì trụ sở nào trong số này ngưng hoạt động - ví dụ như vì mất điện hay động đất, hậu quả sẽ hiển thị rõ ngay tức khác.
“Internet trong khu vực sẽ ngưng hoạt động”, ông Prince nói.
“Và nếu bạn phá huỷ cả 30 toà nhà này thì Internet sẽ ngưng hoạt động trên toàn cầu”.
Tất nhiên là viễn cảnh đó khó xảy ra. Những trụ sở Internet quan trọng như vậy thường được bảo vệ chặt chẽ, Jack Waters, giám đốc công nghệ của Level 3, nói.
“Chúng tôi có camera quan sát ở khắp nơi và áp đặt các biện pháp an ninh cần thiết. Đây là những cơ sở rất kiên cố,” ông nói.
Có lẽ việc cắt đường dây kết nối giữa những nơi này sẽ dễ dàng hơn là phá huỷ Internet?
Khó để liệt kê số lượng dây nối Internet trên toàn cầu, và những đường dây lớn nhất thường được đặt dưới lòng biển.
Trong quá khứ, đã từng xảy ra nhiều trường hợp các đường dây này bị cắt đứt do động đất hoặc do bị neo tàu chạm phải.

  Trung tâm giao dịch lưu lượng ở London

Bền bỉ

Mặc dù vậy, hậu quả của những thiệt hại đối với cơ sở hạ tầng không lớn như bạn tưởng.
Hệ thống Internet được thiết kế để đạt được sự bền bỉ cao.
Paul Baran, một kỹ sư người Mỹ gốc Ba Lan, là một trong những người ngay từ những năm 60 đã tin rằng mạng lưới liên lạc cần được thiết kế để chịu đựng được cả một cuộc tấn công nguyên tử.
Ngoài Baran ra, Donald Davies, một nhà khoa học máy tính, cũng có ý tưởng tương tự.
Giải pháp của họ bao gồm việc chia nhỏ các dữ liệu và thông tin. Các mảnh nhỏ này sau đó sẽ được chuyền qua mạng lưới thông qua đường truyền nhanh nhất có thể và được ráp lại thành một khi đã đến đích.
Điều này đồng nghĩa với việc dù một đường dẫn có bị cắt, thông tin vẫn có thể tự tìm đến những đường dẫn khác.
“Đây là một strong những ý tưởng cực kỳ thông minh”, Waters nhận định.
“Chúng ta có một sự liên lạc giữa đầu này với đầu kia mà không cần quan tâm về điều gì xảy ra ở phần trung gian”.
Tất nhiên là khả năng tìm đường dẫn mới của Internet cũng có thị bị sử dụng để chống lại nó, tiêu biểu là các cuộc tấn công từ chối dịch vụ (Denial of service - DDoS).
DDoS là khi một lưu lượng lớn được gửi tràn ngập đến các máy chủ, khiến chúng không thể đáp ứng nổi.
DDoS đang ngày càng trở nên phổ biến hơn và đây là mối đe doạ mà những công ty như CloudFlare phải ngăn chặn, ông Prince nói.
Hệ thống máy chủ có dung lượng cao của CloudFlare có thể “hấp thụ” khối lưu lượng xấu để giúp các trang web tiếp tục hoạt động.
Tuy nhiên, các cuộc tấn công ngày càng trở nên khó đối phó hơn.
“Chúng tôi đang chứng kiến các vụ tấn công ngày càng gia tăng về cả số lượng và quy mô,” Prince nói.
“Nó dễ thực hiện đến nỗi nhiều khi các công ty cạnh tranh cũng làm”.
Một trong những mối lo ngại lớn khác là đột nhập vào BGP. BGP là giao thức tìm đường nòng cốt trên Internet (Border Gateway Protocol).
Đây là hệ thống chọn đường cho lưu lượng Internet.
Từ lâu, BGP được cho là luôn gửi lưu lượng đến đúng hướng. Tuy nhiên những năm gần đây, lưu lượng có thể bị chuyển đi sai hướng, đồng nghĩa với việc một khối lượng lớn dữ liệu Internet có thể bị đánh cắp và sử dụng bởi một bên thứ ba.

Trường hợp xấu nhất

"Tôi nghĩ một vụ tấn công lớn nhằm phá hủy hoàn toàn hệ thống Internet là có thể", Vincent Chan, giáo sư tại Học viện Công nghệ Massachusetts, nói.
Ông cho rằng các đợt tấn công vào cơ sở hạ tầng sẽ khó để lại những hậu quả lâu dài.
Tuy nhiên nếu tin tặc có thể tìm được một điểm yếu về phần mềm, đó sẽ là vấn đề lớn.
Chan cũng chỉ ra các phương thức gây nghẽn Internet rất khó để phát hiện.
Trong phòng thí nghiệm của mình, ông chỉ ra rằng các tín hiệu có thể bị gây nhiễu.
"Nếu bạn gây nhiễu tín hiệu ở một mức độ vừa phải, không đủ để không gây tác động lớn đến toàn hệ thống, nhưng lại vừa đủ để gây ảnh hưởng làm các tệp tin không thể đọc được", ông giải thích.
"Máy chủ sau đó sẽ liên tục yêu cầu gửi lại tín hiệu và nó có thể bị chậm lại, khoảng 1% chẳng hạn".
"Những người vận hành máy chủ sẽ không biết điều gì đang xảy ra. Họ chỉ cho rằng hệ thống đang bận hơn so với thường ngày".
Chan nghĩ rằng có một số người có thể muốn tấn công Internet theo cách này. Tuy nhiên hậu quả của các đợt tấn công này có vẻ như vẫn chưa được lường trước.
"Tôi nghĩ cần thảo luận về các vụ tấn công và việc bảo vệ mạng Internet như là một thực thể".
"Tôi nghĩ điều này chưa bao giờ được thảo luận một cách thích đáng", ông nói.
Bản gốc bài viết đã được đăng trên BBC Future

 Nguồn :  http://www.bbc.com/vietnamese/culture_social/2015/03/150321_how-to-break-the-internet_vert_fut

Chúng ta có năng lượng vô tận, nhưng vì sao vẫn chưa sử dụng?

Trần Nam Sơn - Theo Trí Thức Trẻ | 29/05/2015 - 00:30

Phản ứng tổng hợp hạt nhân ngược lại với phản ứng bên trong các nhà máy năng lượng nguyên tử, nó có thể tạo ra nguồn năng lượng vô tận.

Phản ứng tổng hợp hạt nhân chính là thứ cấp năng lượng cho Mặt trời và các vì sao – giải phóng ra một nguồn năng lượng cực lớn thông qua việc gắn các nguyên tố nhẹ lại với nhau, như hydrogen và helium. Nếu năng lượng tổng hợp này được khai thác trực tiếp trên Trái đất, nó có thể cung cấp một nguồn năng lượng sạch vô tận, dùng nước biển như là nguồn dầu chính mà không tạo ra khí nhà kính, không có nguy cơ gia tăng nhanh, và không có nguy phải đối mặt với các tai nạn thảm khốc.
Lượng chất thải phóng xạ sinh ra là rất thấp và gián tiếp, chủ yếu từ sự kích hoạt neutron của hạt nhân. Với các công nghệ hiện tại, một nhà máy năng lượng hạt nhân có thể được tái sử dụng trong vòng 100 năm trước khi bị đóng cửa.
Các nhà máy năng lượng hạt nhân ngày nay khai thác năng lượng từ hiện tượng phân hạt hạt nhân – sự phân chia hạt nhân của các nguyên tử nặng như uranium, thorium và plutonium để trở thành các hạt nhân con nhỏ hơn.

Quá trình này tự phát sinh trong các nguyên tố bất ổn định, và nó có thể được khai thác để tạo ra điện năng, nhưng nó cũng tạo ra nguồn chất thải phóng xạ rất lâu bị tiêu trừ.
Vậy tại sao chúng ta vẫn chưa sử dụng nguồn năng lượng sạch và an toàn từ phản ứng tổng hợp hạt nhân? Dù những nghiên cứu trên mảng này đã đạt được những đột phá lớn, tại sao những nhà vật lý học vẫn đặt nặng những hoài nghi về một công trình được coi là “bước đột phá của nhân loại” này?

Không như phân hạt hạt nhân, hạt nhân không tự động trải qua quá trình tổng hợp: các hạt nhân được tích điện dương và phải vượt qua được lực tĩnh điện khổng lồ của mình trước khi chúng đến được đủ gần để lực hạt nhân có vai trò gắn các hạt nhân lại với nhau phát huy tác dụng.
Trong tự nhiên, lực hấp dẫn khổng lồ của các ngôi sao là đủ lớn để nhiệt độ, độ đặc và thể tích của hạt nhân của chúng duy trì được sự tổng hợp thông qua các “kênh lượng tử” của các hàng rào tĩnh điện. Trong phòng thí nghiệm, sự xuất hiện của các kênh lượng tử là quá thấp, và do đó, hàng rào tĩnh điện chỉ có thể được vượt qua bằng cách tăng nhiệt độ các hạt nhân năng lượng – khiến chúng nóng gấp 6-7 lần nhân mặt trời.
Thậm chí cả phản ứng tổng hợp hạt nhân dễ khởi phát nhất – phản ứng kết hợp giữa các đồng phân của hydrogen như deuterium và tritium để hình thành nên helium và một neutron mang năng lượng – cũng cần đến nhiệt độ khoảng 120 triệu độ C. Ở một nhiệt độ cực cao như thế, các nguyên tử năng lượng vỡ vụn để cho ra các thành phần electron và hạt nhân của nó, tạo nên 1 thể plasma siêu nhiệt.

Việc cố định được thể plasma này đủ lâu để các hạt nhân có thể hòa trộn cùng nhau là một chiến tích không tầm thường chút nào. Trong phòng thí nghiệm, thể plasma được giam giữ nhờ vào một từ trường mạnh, được hình thành bởi các cuộc dây siêu dẫn tích điện, từ đó tạo ra một “chai từ trường” hình bánh rán nhốt thể plasma vào đó.
Các thực nghiệm về plasma hiện nay, như thực nghiệm Joint European Torus có thể giữ được plasma ở nhiệt độ dành cho mạng khuếch đại công suất, nhưng độ đậm đặc và thời gian giam giữ năng lượng (thời gian hạ nhiệt thể plasma) là quá thấp để nó có thể tự cấp nhiệt.
Nhưng quá trình này đã có một số bước tiến nhất định – những thực nghiệm hiện nay đã cho ra mắt những phản ứng có hiệu suất tốt hơn gấp 1000 lần, về nhiệt độ, độ đậm đặc của plasma và thời gian giam giữ nó, so với các thực nghiệm 40 năm trước. Và giờ chúng ta đã có những ý tưởng không tồi cho việc đẩy nhanh quy trình.
Những thay đổi hệ thống
Lò phản ứng ITER, hiện đang được xây dựng tại Cadarache miền Nam nước Pháp, sẽ khám phá về “hệ thống đốt plasma”, hệ thống mà tại đó, nhiệt năng plasma sinh ra nhờ các sản phẩm bị giam giữ sinh ra từ phản ứng hạt nhân sẽ vượt quá năng lượng nhiệt ngoại lai. Năng lượng thu được từ ITER sẽ gấp hơn 5 lần nhiệt năng ngoại lai trong các dự án kế cận, và sẽ xuất hiện trong thời gian ngắn hơn gấp 10-30 lần.
Với chi phí vượt quá 20 tỷ đô la Mỹ và được tài trợ bởi một liên minh 7 quốc gia cùng các đồng minh khác, ITER là dự án khoa học lớn nhất hành tinh. Mục đích của nó là nhằm thể hiện tính khả thi về khoa học và công nghệ trong việc sử dụng năng lượng hạt nhân cho các mục đích hòa bình như tạo ra điện năng.

Thách thức cho các kỹ sư và các nhà vật lý học là vô cùng lớn. ITER sẽ sở hữu một cường độ từ trường khoảng 5 Tesla (gấp 100.000 lần từ trường Trái đấ”, và bán kính bộ phận khoảng 6m, chứa khoảng 840 thể plasma hình khối cạnh 6m (1/3 chiều dài một bể bơi chuẩn Olympic). Nó nặng ước tính khoản 23 tấn và chứa khoảng 100.000 km sợi siêu dẫn làm từ thiếc niobi. Toàn bộ cỗ máy này sẽ được nhúng chìm vào một thiết bị làm mát nhờ vào helium lỏng để giữ cho các dây siêu dấn ở nhiệt độ chỉ hơn độ 0 tuyệt đối một vài độ.
ITER dự kiến sẽ bắt đầu sản xuất ra những thể plasma đầu tiên vào năm 2020. Nhưng các thực nghiệm đốt plasma vẫn chưa sẵn sàng khởi động cho đến năm 2027. Một trong những thử thách cực lớn cần vượt qua đó là việc quan sát xem những thể plasma tự lực này có thể được tạo ra và giữ ổn định mà không làm tổn thương các tường bề mặt, (hay các mục tiêu “đánh lạc hướng” dòng nhiệt cực lớn) hay không.
Những gì thu được từ việc xây dựng và vận hành ITER sẽ giúp ích cho việc thiết kế các nhà máy tổng hợp hạt nhân tương lai, với mục đích tối cao là sử dụng công nghệ cho việc tạo ra năng lượng. Tại thời điểm này, có vẻ nhưng các nguyên mẫu của nó sẽ bắt đầu được triển khai xây dựng vào những năm 2030, và sẽ có khả năng tạo ra khoảng 1 gigawatt điện.
Thế hệ các nhà máy tổng hợp hạt nhân đầu tiên sẽ có quy mô lớn hơn nhiều so với ITER, người ta trông chờ rằng việc cải tiến trong giam giữ và kiểm soát từ trường sẽ dẫn tới hiệu quả cao hơn. Như thế, chúng sẽ có chi phí thấp hơn ITER, cũng như triển vọng về tuổi thọ lâu hơn và tác động đến môi trường thấp hơn.
Những thách thức vẫn còn đó, và chi phí giờ luôn ở trên trời. Tất cả những gì chúng ta cần làm là bắt tay vào làm việc để nhanh chóng chấm dứt cơn ác mộng khủng hoảng năng lượng và ô nhiễm môi trường.

Tham khảo: businessinsider

Khoa học sẽ làm sáng tỏ Thuyết tương đối của Albert Einstein

TVD - Theo Trí Thức Trẻ | 17/03/2015 - 17:00

Năm 1915, Albert Einstein công bố Thuyết tương đối tổng quát, trong đó mô tả lực hấp dẫn là một thuộc tính cơ bản của không-thời gian.

• Hàng ngàn tài liệu của Albert Einstein được cho tải về miễn phí
• 10 điều nên học từ Albert Einstein
• Sự thật nằm sau bộ não thiên tài của Albert Einstein
• Trọng lực, lực hấp dẫn và những điều chúng ta vẫn lầm tưởng

Năm 1915, Albert Einstein công bố Thuyết tương đối tổng quát, trong đó mô tả lực hấp dẫn là một thuộc tính cơ bản của không-thời gian. Ông đã đưa ra một tập hợp các phương trình mô tả sự biến dạng của không-thời gian liên quan đến năng lượng và động lượng. Tuy nhiên cho đến nay các nhà khoa học vẫn chưa thể tiến hành những thử nghiệm thực tế của Thuyết tương đối, mà vẫn chỉ nghiên cứu trên lý thuyết.

Một cách nhìn khác về trọng lực
Theo Einstein thì trọng lực không phải chỉ là một lực thông thường, như những gì nhà vật lý Isaac Newton khám phá ra nó. Trọng lực có thể được coi như là một độ cong của không-thời gian do khối lượng của các đối tượng gây ra.
Bạn có thể tưởng tượng đơn giản như Trái đất quay quanh Mặt Trời, thực chất không phải là do lực hấp dẫn của Mặt Trời khiến Trái đất quay quanh nó. Mà là lực hấp dẫn của Mặt Trời quá lớn khiến cho không gian xung quanh nó bị bẻ cong, và trong khi Trái đất quay quanh Mặt Trời thì thực chất nó đang đi thẳng trong một không gian bị uốn cong.

Cách miêu tả không gian trong vũ trụ của Newton và Einstein hoàn toàn khácnhau.

Lý thuyết của Einstein cũng giải thích tính chất của các hố đen vũ trụ, nơi mà có lực hấp dẫn lớn đến mức ánh sáng không thể thoát ra khỏi nó. Cũng theo thuyết tương đối thì lực hấp dẫn cùng làm biến dạng thời gian, nơi có lực hấp dẫn càng lớn thì thời gian trôi qua càng chậm.

Thuyết tương đối của Einstein đã từng được quan sát thấy nhiều lần trong thực tế, Einstein cũng nổi tiếng với việc sử dụng lý thuyết của mình để dự đoán quỹ đạo của một số hành tinh. Ông cũng dự đoán trước hiện tượng một đối tượng mà có khối lượng đủ lớn có thể bẻ cong ánh sáng của chính nó và gây ra một hiệu ứng gọi là thấu kính hấp dẫn.

Ánh sáng có thể bị uốn cong bởi đối tượng có lực hấp dẫn rất lớn, tuy nhiên bản chất là do không gian bị uốn cong chứ không phải lực hấp dẫn làm biến dạng ánh sáng.

Hiện tượng này đã từng được quan sát thấy trong vũ trụ, các nhà thiên văn học cũng dựa trên hiện tượng này để tìm kiếm những hành tinh bên ngoài dải Ngân hà, dựa trên độ lệch của ánh sáng từ một hành tinh nào đó. Độ lệch ánh sáng này chính là do có một hành tinh với khối lượng rất lớn gây ra, nó bẻ cong ánh sáng phát ra từ những hành tinh xung quanh.
Tuy nhiên chúng ta mới chỉ quan sát được các hiện tượng mà có thể giải thích bằng Thuyết tương đối. Trên thực tế các nhà khoa học vẫn chưa thể tiến hành các thử nghiệm thực tế của Thuyết tương đối này.
Thử nghiệm lý thuyết của Einstein
Các nhà khoa học cần một thử nghiệm thực tế mà có thể chứng minh lý thuyết của Einstein là đúng. Họ đã tìm đến một hiện tượng có tiềm năng nhất để tiến hành thử nghiệm, đó là một dạng sóng trong không-thời gian gọi là sóng hấp dẫn. Sóng hấp dẫn được sản sinh ra từ những sự kiện rất lớn trong vũ trụ, như một vụ va chạm của hai đối tượng có khối lượng vô cùng lớn, như hai lỗ đen hoặc hai ngôi sao neutron (những ngôi sao có kích thước không lớn nhưng dày đặc vật chất bên trong khiến cho khối lượng của chúng rất lớn).
Sóng hấp dẫn này có thể làm biến dạng không thời gian tại điểm mà nó đi qua. Giống như hiện tượng sóng biển, bạn có thể tưởng tượng mặt nước biển là không gian trong vũ trụ và sóng hấp dẫn là các đợt sóng biển. Hai điểm trên mặt nước biển có khoảng cách cố định, nhưng khi sóng biển đi qua, nó làm dâng mặt nước biển lên và khiến cho khoảng cách giữa hai điểm đó thay đổi.

Ví dụ nếu như hai hố đen va chạm với nhau trong phạm vi dải Ngân Hà, nó sẽ tạo ra sóng hấp dẫn mà nếu truyền đến Trái đất, có thể khiến khoảng cách 1 m giữa hai đối tượng bị nén lại một khoảng rất nhỏ, chỉ 1/1000 đường kính hạt nhân nguyên tử.
Do đó, các nhà khoa học đã phải chế tạo ra một chiếc máy dò bằng laser để phát hiện sóng hấp dẫn truyền đến Trái đất. Chiếc máy này có tên là LIGO và bắt đầu hoạt động từ năm 2002. Chiếc máy này sử dụng tia laser để phát hiện sự biến dạng không gian dù rất nhỏ, nếu sóng hấp dẫn đi qua Trái đất. Tuy nhiên cho đến nay LIGO vẫn chưa phát hiện được dấu vết nào của sóng hấp dẫn.

Năm 2010, chiếc máy LIGO đã bị ngừng hoạt động để nâng cấp, và một phiên bản hoàn toàn mới sẽ được ra mắt và đưa vào sử dụng trong năm 2015. Chiếc máy mới hứa hẹn sẽ phát hiện được sóng hấp dẫn trong vũ trụ, bằng cách mở rộng tầm rà soát rộng hơn.
Việc chứng minh được Thuyết tương đối có ý nghĩa rất lớn trong ngành vật lý thiên văn và vật lý nói chung, vì đây sẽ là nền móng vững chắc cho vật lý lượng tử sau này. Bên cạnh đó, với những thử nghiệm thực tế, các nhà khoa học có thể sửa đổi và bổ sung những thiếu sót trong lý thuyết của Einstein.

Tham khảo: mashable

-------------------------------------------------------------------------------------------
Mục đích cuộc sống càng cao thì đời người càng giá trị.

Geothe

 CÂU CHUYỆN VẬT LÝ - Phần 1 .

Bí ẩn hố đen: Nơi con người phân thân?

Amanda Gefter

• 31 tháng 8 2015

Chia sẻ

Điều gì xảy ra khi bạn rơi vào hố đen?

Bạn có thể nghĩ rằng mình sẽ bị nghiền nát hay bị xé ra từng mảnh. Tuy nhiên sự thật thì kỳ quặc hơn nhiều.

Hai sự thật đối lập?

Đúng vào khoảnh khắc bạn bước vào hố đen, thực tế sẽ chia ra làm hai, trái ngược nhau. Ở một phía, bạn sẽ ngay lập tức bị thiêu đốt thành than, còn ở phía kia bạn sẽ rơi vào hố đen mà hoàn toàn bình an vô sự.
Hố đen là nơi mà quy luật vật lý chúng ta vốn biết bị phá vỡ. Theo Einstein thì đây là nơi mà lực hấp dẫn bẻ cong không gian. Do đó với một vật thể đủ đậm đặc, không gian-thời gian có thể bị bẻ cong đến mức tự thân nó xoắn lại và xoáy thành một cái hố.
Một ngôi sao khổng lồ bị cạn hết năng lượng có thể tạo ra một dạng đậm đặc vô cùng, đủ để tạo ra một thế giới bị sứt mẻ như thế. Khi nó bị đè dưới sức nặng của chính nó và sụp đổ vào bên trong, không gian-thời gian cũng bị sụp vào theo. Trường hấp dẫn trở nên mạnh đến mức ngay cả ánh sáng cũng không thoát ra được và biến nơi từng có sự tồn tại của ngôi sao đó trở thành một nơi tăm tối hoàn toàn – tức là một hố đen.
Đường biên ngoài cùng của cái hố này là đường chân trời sự kiện – ở điểm này trường hấp dẫn vừa đủ làm cho ánh sáng không thoát được ra ngoài. Những gì nằm bên trong đường biên đó sẽ đều không thoát được ra ngoài.

Đường chân trời sự kiện là nơi năng lượng rực cháy. Hiệu ứng lượng tử ở ngoài rìa tạo ra những dòng vật chất nóng tỏa nhiệt ngược lại vào trong vũ trụ. Hiện tượng này được gọi là bức xạ Hawking - đặt theo tên của nhà vật lý Stephen Hawking. Nếu có đủ thời gian, lỗ đen sẽ tỏa ra tất cả vật chất của nó và rồi tiêu tan.
Khi chúng ta đi sâu hơn nữa vào bên trong hố đen, không gian sẽ bị bẻ cong hơn nữa cho đến khi ngay chính giữa hố, không gian trở nên cong vô hạn. Không gian và thời gian không còn là những khái niệm có ý nghĩa nữa và những quy luật vật lý mà chúng ta biết – tất cả những quy luật cần có khái niệm không gian và thời gian – không còn đúng nữa.
Điều gì xảy ra ở đây? Không ai biết. Đó là một bí ẩn.

Quan sát của Anne

Vậy điều gì sẽ xảy ra nếu bạn vô tình rơi vào một trong sự bất thường này của vũ trụ? Hãy hỏi người bạn đồng hành không gian, mà chúng ta sẽ gọi là Anne, người kinh hoàng theo dõi cảnh bạn rơi xuống hố đen trong khi cô vẫn an toàn ở bên ngoài. Nhìn từ chỗ cô quan sát, mọi thứ đang bắt đầu trở nên kỳ quặc.
Khi bạn rơi càng lúc càng nhanh về phía đường chân trời sự kiện, Anne thấy bạn kéo duỗi ra và bị xoắn lại giống như là cô ấy đang nhìn qua một chiếc kính lúp khổng lồ. Chưa hết, khi bạn càng gần đến đường chân trời sự kiện, dường như bạn càng giống như đang di chuyển trong những đoạn phim quay chậm.

Bạn không thể hét lên để cô ấy nghe thấy tiếng, bởi làm gì có không khí trong không gian đó, nhưng bạn có thể cố tìm cách nháy đèn bằng chiếc iPhone trong tay (sẽ có app thích hợp để làm chuyện này) nhằm gửi cho cô ấy những nội dung qua tín hiệu Morse.
Tuy nhiên, những từ mà bạn đánh đi được chuyển tới cô ấy ngày càng chậm lại, lượng ánh sáng từ chiếc phone phát ra sẽ chậm dần: "Không sao, k h ô n g s a o, k h ô n g s . . . "
Khi bạn chạm đến đường chân trời sự kiện, Anne thấy bạn đứng yên giống như bị bấm nút tạm dừng. Bạn bị dính chặt vào đó, bất động và kéo duỗi ra trên bề mặt đường chân trời sự kiện trong lúc nhiệt độ ngày càng tăng bắt đầu bao phủ lấy bạn.
Theo Anne, bạn sẽ từ từ biến mất trước tác động của không gian kéo giãn, thời gian ngừng lại và các ngọn lửa của bức xạ Hawking. Trước khi bạn đi vào nơi tăm tối bên trong hố đen thì bạn đã hóa thành tro bụi.
Thế nhưng trước khi chuẩn bị làm tang lễ cho bạn, chúng ta hãy tạm quên đi Anne và nhìn mọi sự từ góc nhìn của bạn nhé. Sự thể còn lạ lùng hơn thế nhiều, bởi chả có gì xảy ra hết.
Bạn thẳng tiến vào cái đích đáng ngại nhất của tự nhiên mà không hề bị cú xóc nảy nào, và tất nhiên là chẳng hề có chuyện duỗi thẳng, di chuyển chậm đi hay bị bỏng vì bức xạ gì hết. Bởi bạn khi đó trong trạng thái rơi tự do, không hề cảm thấy lực hấp dẫn, là cái cảm giác mà Einstein gọi là "hạnh phúc nhất" của ông.
Xét cho cùng, đường chân trời sự kiện không phải là một bức tường gạch trong không gian. Một người quan sát bên ngoài lỗ đen không thể nhìn xuyên thấu qua nó nhưng người đang rơi vào lỗ đen thì không gặp vấn đề đó - bạn chẳng hề thấy đường chân trời nào hết.

Nếu đó là một hố đen nhỏ thì sẽ xảy ra chuyện đối với bạn. Lực hấp dẫn ở phần chân của bạn sẽ mạnh hơn nhiều so với lực hút ở phần đầu. Bạn sẽ bị kéo giãn ra giống như một sợi mì ống.
Thế nhưng đây là một hố đen lớn, có kích thước lớn hơn hàng triệu lần so với Mặt Trời, cho nên lực kéo giãn bạn ra sẽ trở nên yếu tới mức gần như không cảm nhận được.

Vẫn sống như thường

Thật ra, ở hố đen có kích thước lớn vừa đủ thì bạn có thể sống phần đời còn lại của mình tương đối bình thường cho đến khi bạn chết ở điểm kỳ dị không gian – thời gian.
Bạn sẽ tự hỏi liệu trải nghiệm đó thật sự có bình thường không, khi mà bạn bị cuốn về phía không gian-thời gian bị đứt quãng trong lúc bạn không muốn thế, nhưng lại không thể chọn phía ngược lại?
Thế nhưng suy nghĩ về chuyện này thì chúng ta đều biết rằng thời gian chỉ tiến về phía trước chứ không bao giờ quay lùi trở lại và nó kéo chúng ta đi tới tương lai, mặc cho ta có muốn hay không.
Điều này không chỉ là sự tương đồng. Các hố đen bẻ cong không gian và thời gian đến mức bên trong đường chân trời sự kiện, không gian và thời gian gần như đổi chỗ cho nhau.
Một mặt, thời gian chính là yếu tố kéo bạn về phía điểm kỳ dị không gian – thời gian. Bạn không thể quay trở ra và thoát khỏi lỗ đen đó, giống như việc bạn không thể thối lui để đi ngược về quá khứ.

Ở chỗ này có lẽ một câu hỏi được đặt ra với bạn: Anne sai ở chỗ nào vậy? Nếu bạn đang lạnh cóng bên trong lỗ đen mà xung quanh chỉ có không gian trống rỗng, vậy thì tại sao cô ta lại quả quyết rằng bạn đã bị cháy ra tro do sự tỏa nhiệt phía ngoài đường chân trời sự kiện? Cô ấy đang ảo giác chăng?
Thật ra, Anne hoàn toàn có lý. Từ nơi cô ấy quan sát thì bạn thật sự bị nướng đen ở đường chân trời sự kiện. Đó không phải là ảo giác. Cô ấy thậm chí còn có thể thu lượm tro của bạn rồi gửi về cho thân nhân bạn.

Ở hai nơi một lúc

Theo quy luật tự nhiên thì bạn phải ở bên ngoài hố đen như Anne đã nhìn thấy. Đó là vì vật lý lượng tử cho rằng thông tin không bao giờ bị mất đi. Tất cả thông tin lớn nhỏ làm nên sự tồn tại của bạn phải ở phía ngoài đường chân trời sự kiện, nếu không các quy luật vật lý xét từ góc nhìn của Anne sẽ bị phá vỡ.
Mặt khác, quy luật vật lý cũng cho rằng bạn băng qua đường chân trời sự kiện mà không gặp phải những hạt nóng hay bất cứ cái gì bất thường. Nếu không thì bạn đã vi phạm thuyết tương đối tổng quan của Einstein.
Do đó, theo quy luật vật lý thì bạn phải vừa ở bên ngoài hố đen và hóa thành tro bụi vừa phải bên trong hố đen mà vẫn khỏe mạnh bình thường. Ngoài ra cũng có một quy luật vật lý thứ ba nữa, theo đó xác định rằng thông tin về bạn không thể được sao chép. Bạn phải ở hai nơi một lúc nhưng chỉ có duy nhất một mình bạn mà thôi.
Các định luật vật lý dường như đưa chúng ta đến chỗ kết luận vô lý. Các nhà vật lý gọi đây là sự nghịch lý thông tin lỗ đen. May mắn là vào những năm 1990 họ đã tìm ra lời giải đáp.

Leonard Susskind nhận ra rằng không có nghịch lý nào cả bởi vì không có ai từng nhìn thấy bản sao của bạn cả. Anne chỉ nhìn thấy một phiên bản của bạn. Bạn chỉ nhìn thấy một phiên bản của mình. Bạn và Anne không bao giờ có thể so sánh những gì mỗi người nhìn thấy được với nhau. Cũng không có một bên thứ ba nào có thể nhìn thấy cả bên trong lẫn bên ngoài lỗ đen cùng một lúc. Do đó, không có quy luật vật lý nào bị phá vỡ cả.
Trừ phi bạn muốn bạn muốn biết thật sự điều gì là đúng. Bạn thật sự chết rồi hay vẫn còn sống?

Nhìn qua đường chân trời sự kiện

Bí mật vĩ đại mà hố đen tiết lộ cho chúng ta là không có cái gì thật sự cả. Nó tùy thuộc vào bạn đặt câu hỏi này với ai? Với Anne hay với chính bạn? Chấm hết.
Hồi mùa hè năm 2012, các nhà vật lý Ahmed Almheiri, Donald Marolf, Joe Polchinski và James Sully, được biết đến với tên gọi chung AMPS, đã đưa ra một thí nghiệm về suy nghĩ vốn đe dọa đảo ngược tất cả những gì mà chúng ta cho rằng mình biết về hố đen.
Họ phát hiện ra rằng lời giải của Susskind dựa trên một thực tế rằng bất cứ sự bất đồng nào giữa bạn và Anne đều có vai trò của đường chân trời sự kiện. Không có gì là ghê gớm nếu như Anne nhìn thấy bạn phân rã do hiện tượng bức xạ Hawking, bởi vì đường chân trời sự kiện không cho cô ấy thấy phiên bản khác của bạn đang trôi nổi bên trong hố đen.
Nhưng điều gì sẽ xảy ra nếu như Anne có cách nào đó để nhìn về phía bên kia của đường chân trời sự kiện mà không phải bước qua nó?
Theo thuyết tương đối thì điều này là không thể, nhưng xét trên quan điểm vật lý lượng tử thì mọi thứ sẽ mơ hồ hơn một chút. Anne có thể nhìn trộm vào phía bên kia đường chân trời sự kiện bằng cách áp dụng một mẹo nhỏ mà Einstein gọi là "hành động ma quái từ xa" ("spooky action-at-a-distance").

Điều này xảy ra khi hai hệ thống vật chất bị không gian ngăn ra bằng một cách bí ẩn nào đó kết nối vào được với nhau. Chúng vốn cùng thuộc về một hệ thống nguyên vẹn, duy nhất và không thể phân chia. Điều này khiến cho những thông tin cần thiết để mô tả chúng không thể tìm thấy trong hai hệ thống riêng lẻ mà phải trong những mối liên hệ ma quái giữa chúng với nhau.

Kết nối thông tin

Cách lý giải của nhóm nhà khoa học AMPS là: giả sử Anne nắm được một chút thông tin gần đường chân trời sự kiện và chúng ta gọi những thông tin đó là A.
Nếu Anne đúng, tức là bạn đã đi đời nhà ma do bị hiện tượng bức xạ Hawking bên ngoài hố đen thì A phải kết nối với một mẩu thông tin khác được gọi là B vốn thuộc về đám mây tỏa nhiệt nóng.
Mặt khác, nếu bạn đúng, tức là bạn vẫn còn sống và khỏe mạnh ở phía bên kia của đường chân trời sự kiện, thì A phải kết nối với một mẩu thông tin khác được gọi là C, vốn nằm đâu đó bên trong hố đen.

Mỗi mẩu thông tin chỉ có thể kết nối một lần. Điều này có nghĩa là A chỉ có thể kết nối với B hoặc C chứ không thể kết nối với hai mẩu thông tin cùng một lúc.
Do đó nếu Anne lấy mẩu thông tin A và đưa nó vào trong chiếc máy giải mã kết nối thì chiếc máy này sẽ cho ra một câu trả lời: hoặc là B hoặc là C.
Nếu câu trả lời là C thì có nghĩa là bạn đúng nhưng khi đó những định luật cơ học lượng tử bị vi phạm. Nếu A kết nối với C vốn nằm sâu bên trong lỗ đen thì mẩu thông tin C sẽ mất đi vĩnh viễn đối với Anne. Điều này vi phạm quy luật lượng tử vốn cho rằng thông tin không bao giờ bị mất.
Nếu cỗ máy giải mã của Anne cho kết quả là A kết nối với B thì có nghĩa là Anne đúng và lúc đó thuyết tương đối tổng quan bị vi phạm. Nếu A kết nối với B thì những gì Anne thấy là đúng – có nghĩa là bạn bị cháy thành tro bụi. Thay vì băng qua đường chân trời sự kiện theo như thuyết tương đối thì bạn lại đụng bức tường lửa rừng rực cháy.
Ở chỗ này chúng ta quay lại điểm khởi đầu: điều gì sẽ xảy ra nếu bạn rơi vào bên trong hố đen?
Không ai biết câu trả lời và vấn đề này trở thành một trong những vấn đề gây tranh cãi nhất trong vật lý cơ bản.
Các nhà vật lý đã dành hơn một thế kỷ tìm cách dung hòa thuyết tương đối tổng quan với thuyết vật lý lượng tử. Họ biết rằng cuối cùng thì một trong hai thuyết này đành phải chịu thua thuyết kia.
Bản gốc tiếng Anh bài này đã đăng trên BBC Earth.

 http://www.bbc.com/earth/story/20150525-a-black-hole-would-clone-you

Vũ trụ sẽ diệt vong như thế nào?

Adam Becker

• 11 tháng 8 2015

Chia sẻ

Image copyright

Trái Đất của chúng ta rồi sẽ đến hồi tiêu vong. Nhưng là khi nào?

Rất có thể sẽ là vào khoảng sáu tỷ năm nữa, Mặt Trời trong cơn hấp hối sẽ phình to ra thành một khối Đỏ khổng lồ và nuốt trọn Trái Đất.
Thế nhưng Trái Đất chỉ là một hành tinh trong hệ Mặt Trời, Mặt Trời chỉ là một trong số hàng trăm tỷ ngôi sao trong một dải ngân hà, và có đến hàng trăm tỷ dải ngân hà trong vũ trụ, mà đó là chỉ mới tính đến những phần vũ trụ ta có thể quan sát được.
Vậy sự diệt vong của vũ trụ sẽ diễn ra như thế nào? Đây là câu hỏi mà khoa học đến nay vẫn chưa tìm được câu trả lời rõ ràng.
Tuy nhiên, dựa trên những kiến thức vật lý mà con người đã có được cho tới nay thì có một số kịch bản có thể dẫn đến sự diệt vong của vũ trụ, gồm Vụ Băng Giá Lớn (Big Freeze), Vụ Co Lớn (Big Crunch), Vụ Thay Đổi Lớn (Big Change), và Vụ Xé Lớn (Big Rip).

Phỏng đoán ban đầu: Diệt vong do nhiệt

Theo nhiệt động lực học, tức khoa học nghiên cứu về nhiệt, thì "cái chết do nhiệt đang tới gần". Không phải do ngọn lửa cuồng nộ, mà là do sự khác biệt về nhiệt.
Nghe tưởng chừng không sao, nhưng cái chết kiểu này rùng rợn hơn nhiều so với việc bị nướng chín.

 

Vũ trụ được cho là sẽ kết thúc theo một trong bốn cách: do băng giá, do bị co lại, do bị thay đổi, hoặc do bị xé nát

Hầu như mọi thứ diễn ra trong cuộc sống hàng ngày đều có sự khác biệt về nhiệt, trực tiếp hoặc gián tiếp.
Chẳng hạn, xe hơi chạy do nhiệt độ bên trong động cơ nóng hơn bên ngoài, máy tính hoạt động nhờ vào nguồn điện do nhà máy phát điện tạo ra, nhà máy phát điện hoạt động bằng cách đun nóng nước để lấy nhiệt làm chạy turbine v.v...
Con người tồn tại được nhờ thực phẩm mà thực phẩm có được là do có sự khác biệt lớn về nhiệt độ giữa Mặt Trời và phần còn lại của vũ trụ.
Tuy nhiên, khi vũ trụ tiến đến mức diệt vong do nhiệt thì tất cả mọi thứ ở khắp nơi sẽ có cùng nhiệt độ. Điều này có nghĩa là sẽ không còn hiện tượng gì xảy ra nữa.
Sau khi môn nhiệt động lực học ra đời vào đầu những năm 1800, sự diệt vong do nhiệt dường như là cách khả dĩ duy nhất khiến cho vũ trụ tiêu tan.
Tuy nhiên, 100 năm trước đây, thuyết tương đối tổng quát của Albert Einstein cho thấy số phận vũ trụ sẽ có một kết cục kịch tính hơn nhiều.
Vật chất trong vũ trụ, theo Einstein, quyết định số phận chung cuộc của chính vũ trụ.
Thuyết này dự đoán toàn thể vũ trụ sẽ mở rộng ra hoặc sẽ thu hẹp lại chứ không thể duy trì kích thước như cũ.
Einstein đã nhận ra điều này vào năm 1917, nhưng ngần ngại không dám tin vào học thuyết của chính mình.

 

Các dải ngân hà, như dải M74 này, đang ngày càng cách xa chúng ta hơn

Diệt vong do băng giá (Vụ Băng Giá Lớn - Big Freeze)

Cho đến 1929, nhà thiên văn học Mỹ Edwin Hubble đã tìm thấy những bằng chứng cụ thể cho thấy vũ trụ đang mở rộng.
Einstein đã thay đổi suy nghĩ và cho rằng điều mà ông khăng khăng trước đó về một vũ trụ tĩnh là ‘sai lầm lớn nhất’ trong sự nghiệp của mình.
Nếu vũ trụ đang lớn dần lên thì chắc hẳn kích thước của nó đã từng nhỏ hơn nhiều so với hiện nay.
Việc nhận ra điều này đã dẫn đến sự ra đời của thuyết Big Bang, tức Vụ Nổ Lớn. Thuyết này cho rằng vũ trụ khởi thủy có kích thước vô cùng nhỏ nhưng sau đó đã lớn dần lên hết sức nhanh chóng.
Số phận của vũ trụ, do đó, tùy thuộc vào một câu hỏi rất đơn giản: liệu vũ trụ có tiếp tục mở rộng hay không và với tốc độ nhanh tới mức nào?
Câu trả lời là điều này tùy thuộc vào khối lượng những "thứ" bình thường như vật chất và ánh sáng có trong vũ trụ.
Khối lượng vật chất càng lớn sẽ càng tạo trọng lực lớn hơn, qua đó sẽ giúp kéo mọi thứ lại với nhau và làm chậm lại quá trình mở rộng của vũ trụ.
Vũ trụ sẽ tiếp tục mở rộng cho tới khi khối lượng vật chất bị đẩy tới ngưỡng sống còn, không tạo đủ trọng lực được nữa, mọi thứ trở nên tan rã và cuối cùng là cảnh hủy diệt trong băng giá.

 

mage caption Vũ trụ đã mở rộng ra nhiều so với lúc mới hình thành

Diệt vong do sức nóng (Vụ Co Lớn - Big Crunch)

Nhưng nếu khối lượng vật chất là quá lớn thì sự mở rộng của vũ trụ sẽ chậm lại và dừng hẳn. Khi đó vũ trụ sẽ bắt đầu thu nhỏ lại.
Vũ trụ thu nhỏ lại sẽ trở nên nóng hơn và cô đặc hơn và cuối cùng sẽ kết thúc với kịch bản đảo ngược của Big Bang được gọi là Big Crunch, hay Vụ Co Lớn.
Trong phần lớn thế kỷ 20, các nhà vật lý học vũ trụ không biết chắc kết cục của vũ trụ sẽ là kịch bản nào. Sẽ là Vụ Băng Giá Lớn hay Vụ Co Lớn? Sẽ là giá rét hay rừng rực lửa cháy?
Họ đã cố tìm hiểu xem khối lượng vật chất trong vũ trụ là chừng nào. Kết quả là hóa ra chúng ta đang ở thời điểm rất gần với ngưỡng sống còn, cho nên số phận của chúng ta đang trở nên rất bấp bênh.
Thế nhưng, tất cả mọi thứ đã thay đổi vào cuối thế kỷ 20. Vào năm 1998, hai nhóm nhà vật lý học vũ trụ cạnh tranh nhau đã cùng nhất trí về một nội dung đáng kinh ngạc: vũ trụ đang mở rộng một cách nhanh chóng.
Vật chất bình thường và năng lượng bình thường không thể khiến cho vũ trụ phản ứng như thế. Đó là bằng chứng đầu tiên của một loại năng lượng mới được gọi là ‘năng lượng tối’ vốn hoạt động không giống bất kỳ thứ gì khác trong vũ trụ.
Chúng ta vẫn chưa hiểu nó là gì nhưng khoảng 70% năng lượng trong vũ trụ là năng lượng tối và khối lượng này vẫn đang tăng lên mỗi ngày.
Sự tồn tại của năng lượng tối có nghĩa là khối lượng vật chất trong vũ trụ không đủ nhiều để có thể quyết định số phận của vũ trụ.

 

Vũ trụ sẽ tiêu vong khi bị co lại trong Vụ Co Lớn

Thay vào đó, năng lượng tối kiểm soát vũ trụ và tăng tốc quá trình mở rộng không ngừng của vũ trụ. Điều này làm cho kịch bản của Vụ Co Lớn khó xảy ra.
Thế nhưng điều đó không có nghĩa là khả năng diệt vong do băng giá chắc chắn sẽ xảy ra, bởi còn có những khả năng khác.
Thuyết vật lý lượng tử cho rằng năng lượng luôn tồn tại, thậm chí trong một môi trường chân không hoàn toàn, tất nhiên trong trường hợp đó thì năng lượng sẽ chỉ tồn tại ở mức rất ít.
Thế nhưng vẫn có một số dạng môi trường chân không khác với những môi trường chân không mà ta đã biết, và ở đó có chứa năng lượng còn ít hơn nữa.
Nếu đúng vậy thì toàn thể vũ trụ giống như một ly nước siêu lạnh và chỉ tồn tại cho đến khi một ‘bong bóng’ chân không có ít năng lượng hơn xuất hiện.
Điều may mắn là theo những gì chúng ta biết được thì không hề có những bong bóng kiểu này.
Điều không may là vật lý lượng tử cũng cho rằng nếu môi trường chân không có ít năng lượng có khả năng tồn tại thì bong bóng có chứa môi trường chân không đó sẽ xuất hiện đâu đó trong vũ trụ.
Nếu điều đó xảy ra thì môi trường chân không mới này sẽ chuyển hóa môi trường chân không cũ xung quanh nó. Bong bóng này sẽ mở rộng ở tốc độ gần như tốc độ ánh sáng, cho nên chúng ta sẽ không bao giờ kịp nhìn thấy sự xuất hiện của nó.

 

Vụ Co Lớn rất có thể sẽ đẩy vũ trụ vào một kết cục tan tành khốc liệt

Diệt vong do thay đổi (Vụ Thay Đổi Lớn - Big Change)

Những thuộc tính của những hạt cơ bản như hạt điện tử và hạt sơ cấp (quarks) có thể sẽ hoàn toàn khác đi, và điều này dẫn tới việc các nguyên lý hóa học sẽ thay đổi một cách căn bản. Những thay đổi đó rất có thể sẽ khiến cho các nguyên tử không thể hình thành.
Con người, các hành tinh và thậm chí các vì sao sẽ bị hủy diệt trong Vụ Thay Đổi Lớn này.
Trong công trình nghiên cứu vào năm 1980, các nhà vật lý Sidney Coleman và Frank de Luccia gọi đây là ‘thảm họa sinh thái cuối cùng’.
Năng lượng tối có thể hành xử khác đi sau Vụ Thay Đổi Lớn. Thay vì thúc đẩy cho vũ trụ mở rộng ra nhanh chóng hơn thì năng lượng tối lại hút vũ trụ vào nó, khiến vũ trụ co lại thành một Vụ Co Lớn.

Diệt vong do bị tan rã (Vụ Xé Lớn - Big Rip)

Có thêm một kịch bản đau thương thứ tư, mà lần này năng lượng tối một lần nữa lại giữ vị trí trung tâm. Đó là năng lượng tối có thể mạnh hơn chúng ta tưởng, mạnh tới mức tự nó xóa sổ vũ trụ mà không cần phải trải qua những thứ như Vụ Thay Đổi Lớn, Vụ Băng Giá Lớn, hay Vụ Co Lớn.
Năng lượng tối có một tính chất đặc thù. Khi vũ trụ mở rộng ra thì tỷ trọng của năng lượng tối, tức tương quan giữa khối lượng và trọng lượng, vẫn không đổi. Điều này có nghĩa là sẽ có thêm nhiều năng lượng tối xuất hiện theo thời gian để theo kịp kích thước ngày càng tăng của vũ trụ.
Tuy nhiên, điều gì sẽ xảy ra nếu tỷ trọng của năng lượng tối tăng lên trong khi vũ trụ mở rộng? Nói cách khác, điều gì sẽ xảy ra nếu khối lượng năng lượng tối trong vũ trụ tăng nhanh hơn nhiều so với tốc độ mở rộng của của chính vũ trụ?

 

mage caption Trong Vụ Xé Lớn, các hành tinh, các ngôi sao và mọi thứ sẽ bị xé nát, tơi tả

Ý tưởng này được Robert Caldwell từ Đại học Dartmouth ở Hanover, New Hampshire, Hoa Kỳ, đưa ra. Ông gọi nó là ‘năng lượng tối bóng ma’. Điều này dẫn đến một số phận kỳ lạ khác thường của vũ trụ.
Ngay lúc này, tỷ trọng năng lượng tối đang rất thấp, thấp hơn nhiều so với tỷ trọng của vật chất trên Trái Đất hay thậm chí là tỷ trọng của Dải Ngân Hà.
Nhưng theo thời gian, tỷ trọng của năng lượng tối bóng ma sẽ tăng lên và nó sẽ làm tan rã vũ trụ.
Trong một nghiên cứu hồi năm 2003, Caldwell và các cộng sự phác thảo ra một kịch bản mà họ gọi là ‘ngày tận thế của vũ trụ’.
Một khi năng lượng tối bóng ma trở nên dày đặc hơn một vật thể nào đó thì vật thể đó sẽ bị xé ra tơi tả.
Trước hết, năng lượng tối bóng ma sẽ làm tan rã Dải Ngân Hà. Sau đó hệ Mặt Trời cũng bị phân rã do lực kéo của năng lượng tối sẽ mạnh hơn sức hút của Mặt Trời đối với Trái Đất.
Cuối cùng, chỉ trong vòng một vài phút quay cuồng Trái Đất sẽ nổ tung. Khi đó, các phân tử sẽ vỡ tan chỉ trong một phần giây trước khi vũ trụ bị xé nát. Caldwell gọi đây là Vụ Xé Lớn.
Vụ Xé Lớn, theo thừa nhận của chính Caldwell, là "rất kỳ lạ".
Năng lượng tối bóng ma được nêu ra dựa trên một số ý tưởng khá căn bản về vũ trụ, chẳng hạn như giả định cho rằng vật chất và năng lượng không thể đi nhanh hơn tốc độ ánh sáng.
Dựa trên những quan sát của chúng ta đối với sự mở rộng của vũ trụ và các thí nghiệm vật lý hạt thì có lẽ lý do khả dĩ dẫn tới sự tiêu vong của vũ trụ lần lượt sẽ Vụ Băng Giá Lớn, sau đó đến Vụ Thay Đổi Lớn và cuối cùng là Vụ Co Lớn.
Thế nhưng đương nhiên là không có lý do để chúng ta phải lo lắng về sự hủy diệt của vũ trụ. Tất cả những điều này chỉ xảy ra trong hàng ngàn tỷ năm tới ngoại trừ Vụ Thay Đổi Lớn.
Tương tự, không có lý do gì để lo lắng cho nhân loại. Sự biến đổi di truyền sẽ khiến cho con cháu chúng ta biến đổi đến mức không thể nhận ra.
Bản tiếng Anh bài này đã đăng trên BBC Earth.

http://www.bbc.com/vietnamese/culture_social/2015/08/150811_how-will-the-universe-end_vert_fut

Khi nào con người đi xuyên được thời gian?

Quentin Cooper

• 5 tháng 8 2015

Chia sẻ

Đã có hơn 100 phim nói về đề tài du hành thời gian kể từ khi ‘Terminator’ và ‘Back to the Future’ ra mắt hơn 30 năm trước đây. Tất cả đều là phim khoa học viễn tưởng và không có liên quan gì đến khoa học.

Trong bộ phim mới ra, ‘Predestination’, Ethan Hawke đóng vai một điệp viên thời gian xẹt về quá khứ để ngăn chặn tội ác trước khi nó xảy ra.

Phi lý

Mọi thứ rất nhanh chóng trở nên rối trí.
Hãy thử nghĩ về điều này: nếu ai đó sáng tạo ra cỗ máy thời gian thì điều gì sẽ ngăn chặn họ quay ngược lại một phút trước và đập vỡ nó trước khi nó được sử dụng?
Điều này có nghĩa là chưa có ai từng sử dụng nó – vậy thì làm sao mà nó bị đập vỡ được?
Điều ngăn chặn một loạt những chuyện ngược đời do đi ngược cỗ máy thời gian tìm về quá khứ tạo ra – trở thành ông của chính bạn, giết chết Hitler trước khi ông ta phát động Đệ nhị Thế chiến – chính là việc cỗ máy thời gian này đã đi ngược lại quy luật vật lý.
Vũ trụ mà chúng ta biết thì đều tuân theo các quy luật.
Một trong những nguyên lý cơ bản không chỉ của vật lý mà còn của bất cứ phương diện nào của vật chất là luật nhân quả.

Quy luật này luôn phải theo đúng trật tự nguyên nhân – kết quả. Nếu thay đổi quá khứ thì cũng có nghĩa là quy luật này bị vi phạm: hành động của bạn sẽ tác động đến điều đã khiến bạn phải quay trở lại quá khứ ngay từ đầu.
Do đó, nếu bạn có thể đã giết được Hitler thì Hitler đã không thể làm được điều đã khiến bạn phải quay ngược lại thời gian và giết ông ta.
Nhưng điều đó chẳng ngăn được các nhà làm phim khai thác các khía cạnh về các câu chuyện có thể xảy ra nếu bằng cách nào đó bạn quay trở về lịch sử.
Đối với Hollywood thì việc du hành ngược thời gian tạo cho họ vô số cơ hội để phát huy trí tưởng tượng và tận dụng các hình ảnh được tạo ra trên máy tính.
Không giống như các thể loại phim khoa học viễn tưởng khác như người máy có trí khôn hơn con người, du hành xuyên hành tinh hay gặp người ngoài hành tinh – tất cả những chủ đề đều ít nhiều có khả năng xảy ra về mặt lý thuyết – du hành ngược thời gian trở lại quá khứ sẽ mãi mãi chỉ là khoa học viễn tưởng.

Lỗ mọt

Nhưng có một lỗ hổng. Một lỗ hổng rất nhỏ gọi là lỗ mọt.
Stephen Hawking là một trong số những nhà khoa học đáng kính giờ đây tin rằng toàn bộ vũ trụ của chúng ta có đầy những lỗ mọt này – đó là những lối tắt xuyên thời gian và không gian.
Một mặt, nó hoàn toàn phù hợp với thuyết tương đối của Einstein và hầu hết những ý tưởng lớn đương thời khác về bản chất hiện thực.
Mặt khác, nó mở ra cơ hội không chỉ du hành thời gian – đi vào một đầu của lỗ mọt và đi ra vào những ngày, những năm hoặc hàng trăm năm trước đó – mà còn kết nối những nơi xa tít của vũ trụ.

Điều này có nghĩa là nó cho phép chúng ta di chuyển nhanh hơn ánh sáng. Cho nên không có gì ngạc nhiên khi ý tưởng lỗ mọt thường được vận dụng trong nhiều bộ phim khoa học viễn tưởng như Star Trek, Stargate, the Avengers và Interstellar.
Chỉ có một từ cảnh báo cho những ai muốn chế tàu vũ trụ và lái vào lỗ mọt gần nhất: chúng có thể có thật, chúng có thể có nhiều, chúng có thể là cầu nối không gian và thời gian.
Thế nhưng có lỗ mọt là một chuyện, mà sử dụng được nó hay không lại là chuyện khác.
Ngay cả Stephen Hawking cũng chỉ ra rằng lỗ mọt được cho rằng chỉ tồn tại dưới kích thước thậm chí còn nhỏ hơn cả phân tử. Nó quá nhỏ để mà chúng ta đưa tàu không gian vào.
Tuy nhiên, cũng có người lập luận rằng với công nghệ phát triển và cùng với thời gian thì cuối cùng nhân loại sẽ tìm ra cách bẫy những lỗ mọt tí ti này và sau đó biến chúng lớn thêm gấp hàng tỷ lần để chúng ta có thể đi đến bất cứ nơi đâu và bất cứ nơi nào chúng ta muốn.
Tất cả chỉ là sự phỏng đoán vào lúc này, nhưng thử hình dung một ngày nào đó một lỗ mọt như thế sẽ mở ra cho con người di chuyển và con người sẽ phải hết sức cẩn thận để tránh tất cả những can thiệp cố ý vào quá khứ thì chúng ta vẫn có thể đâm vào một tình huống cấm.

Hậu quả khôn lường

Trong truyện ngắn cổ điển ‘A Sound of Thunder’ của tác giả Ray Bradbury vào đầu thập niên 1950, những nhà du hành thời gian đi đến thời tiền sử của Trái Đất đang phải bay lên trên cao để hạn chế tối đa việc va chạm với quá khứ. Ai đó té ngã và vô tình đè nát một con bướm. Thế mà khi họ trở về hiện tại rất nhiều thứ, từ chính tả từ ngữ cho đến kết quả bầu cử đều khác biệt và họ phải tạo ra một hiện thực thay thế.
Câu chuyện của Bradbury là sự khắc họa đầu tiên ‘Hiệu ứng con bướm’ thường được nhắc đến trong các lý thuyết về sự hỗn loạn: chỉ cần một thay đổi nhỏ nhoi trong quá khứ cũng có thể dẫn đến những thay đổi to lớn khôn lường sau này.
Và đó là trở ngại thật sự của việc du hành xuyên thời gian.
Nếu ai đó có thể vượt qua thách thức vô cùng to lớn là làm thế nào đi xuyên thời gian được thì họ cũng phải đối mặt với thách thức cũng to lớn không kém là làm thế nào đi xuyên thời gian mà không ảnh hưởng gì đến quá khứ dù chỉ là một mảy may.
Chỉ cần thay đổi một chút thôi thì có khả năng sẽ thay đổi tất cả mọi thứ và cuối cùng là viết lại hiện thực.

 

Du hành vào tương lai

Du hành vào tương lai không phải là không làm được.
Trên thực tế, có những người đã làm được điều này. Đứng đầu trong số này là Sergei Krikalev, một nhà du hành không gian đã ở trên không gian quá lâu đến mức người ta tính toán rằng ông đã đi đến tương lai của chính mình với tỷ lệ 1/200 của một giây.
Không nhiều lắm, nhưng bao nhiêu đó cũng đủ làm cho bạn phải nhức đầu suy nghĩ.
Tất cả đều xuất phát từ sự co giãn thời gian, điều mà thuyết tương đối của Einstein đã chỉ ra và chúng ta có thể đo lường được.
Theo đó, khi con người ta di chuyển nhanh hơn thì kim đồng hồ của họ sẽ chạy chậm hơn so với bình thường trên mặt đất.
Sergei đã mất hai năm trên quỹ đạo trên trạm Mir và ISS di chuyển với tốc độ 17.000 dặm một giờ. Điều này lại càng phức tạp hơn khi tính đến yếu tố trọng lực. Tuy nhiên, Sergei đã già ít hơn so với nếu ông không đi vào không gian.
Hãy thử quay nhanh tốc độ thì chúng ta sẽ thấy kết quả rõ ràng hơn: nếu Sergei mất hai năm trong không gian di chuyển với tốc độ thấp hơn tốc độ ánh sáng một chút, tức là nhanh hơn 40.000 lần tốc độ mà hiện ông đang đi quanh quỹ đạo, thì khi trở về ông sẽ thấy Trái Đất đã trải qua hai trăm năm.
Đó mới đúng là du hành thời gian.
Dĩ nhiên đạt đến tốc độ như thế là không khả thi và chuyến đi như thế chỉ có thể là một chiều. Nhưng khác với việc trở về quá khứ thì ít nhất chúng ta biết được du hành về tương lai là có cơ sở.
Do đó nếu như những phim đi ngược về quá khứ hoàn toàn là viễn tưởng thì du hành vào tương lai có một chút khoa học trong đó.
Bản tiếng Anh bài này đã được đăng trên BBC Future.

http://www.bbc.com/vietnamese/culture_social/2015/08/150805_time_travel_mysteries_vert_fut



-------------------------------------------------------------------------------------------

Mục đích cuộc sống càng cao thì đời người càng giá trị.

Geothe