Thiên tài dự đoán 'ánh sáng ma' của vũ trụ trước khi nó được phát hiện

Có một nhà vật lý từng cố gắng trả lời câu hỏi vũ trụ được tạo nên từ đâu, rồi vô tình đặt nền móng cho một trong những ý tưởng lớn nhất của thế kỷ XX.

Georgy Gamow (1904–1968) là một nhà vật lý lý thuyết người Nga-Mỹ có đóng góp quan trọng vào việc xây dựng hình ảnh về một vũ trụ sơ khai nóng và đặc – tiền đề quan trọng của mô hình Vụ Nổ Lớn hiện đại. Nhưng điều Gamow quan tâm ban đầu không phải chính xác là “Big Bang” theo cách chúng ta gọi ngày nay. Ông muốn giải thích một câu hỏi khác: các nguyên tố hóa học trong vũ trụ đã hình thành như thế nào?

Ảnh: si.edu

Năm 1946, Gamow đề xuất rằng nếu vũ trụ từng ở trạng thái cực kỳ nóng và đặc, các phản ứng hạt nhân trong giai đoạn đầu có thể tạo ra những nguyên tố đầu tiên. Ông sau đó làm việc với nghiên cứu sinh Ralph Alpher, người thực hiện phần lớn các tính toán chi tiết. Hai người hình dung vũ trụ sơ khai như một môi trường cực nóng, trong đó các hạt nhân có thể được hình thành khi vũ trụ giãn nở và nguội dần.

Năm 1948, Alpher và Gamow công bố bài báo nổi tiếng “The Origin of Chemical Elements” trên Physical Review. Bài báo lập luận rằng điều kiện của vũ trụ sơ khai có thể giải thích sự phong phú của hydrogen và helium – hai nguyên tố chiếm phần áp đảo trong vật chất baryon của vũ trụ. Các chi tiết trong mô hình ban đầu về việc tạo ra những nguyên tố nặng hơn sau này được chứng minh là chưa chính xác, nhưng ý tưởng về một vũ trụ sơ khai nóng, đặc và đang giãn nở đã trở thành một phần quan trọng của vũ trụ học hiện đại.

Ảnh: Pinterest

Bài báo ấy còn có một câu chuyện rất thú vị. Gamow đã thêm tên Hans Bethe, dù Bethe không tham gia nghiên cứu, để ba tác giả có tên bắt đầu bằng ba chữ cái đầu của bảng chữ cái Hy Lạp: Alpha–Beta–Gamma. Vì thế bài báo được giới vật lý gọi vui là “alpha-beta-gamma paper”.

Gamow còn đi xa hơn. Ông và các cộng sự nhận ra rằng một vũ trụ từng nóng đến mức ấy hẳn phải để lại một bức xạ còn sót lại. Dự đoán về bức xạ nền này sau đó được Ralph Alpher và Robert Herman phát triển thêm. Năm 1965, Arno Penzias và Robert Wilson tình cờ phát hiện bức xạ nền vi sóng vũ trụ (CMB) – một phát hiện có ý nghĩa đặc biệt đối với bức tranh vũ trụ nóng sơ khai.

Ảnh: Pinterest

Điều thú vị là Gamow không chỉ là một nhà vật lý khô khan. Ông nổi tiếng với khiếu hài hước, viết sách khoa học phổ thông và thậm chí tự minh họa nhiều tác phẩm của mình. Ông có tài biến những vấn đề vật lý cực kỳ khó thành những câu chuyện dễ hình dung, góp phần đưa vũ trụ học đến gần công chúng hơn.

Ngày nay, mô hình Vụ Nổ Lớn đã được phát triển vượt xa những tính toán ban đầu của Gamow. Nhưng ý tưởng cốt lõi vẫn còn đó: vũ trụ từng nóng hơn, đặc hơn và nhỏ hơn rất nhiều so với hiện nay. Từ câu hỏi về nguồn gốc các nguyên tố, Gamow đã góp phần mở ra một cách hoàn toàn mới để con người suy nghĩ về nguồn gốc của chính vũ trụ.

Giống cừu kỳ lạ với bốn sừng cong đối xứng và gần như không có đuôi

Hỗn thiên nghi- cỗ máy kỳ lạ giúp người xưa 'đo' cả bầu trời

Trước khi kính thiên văn xuất hiện, con người đã chế tạo những cỗ máy kỳ lạ để biến cả bầu trời thành một mô hình có thể quan sát.

Nhìn thoáng qua, hỗn thiên nghi (渾天儀, armillary sphere) giống một quả cầu kim loại bị tháo tung thành những vòng tròn đồng tâm. Nhưng chính cấu trúc tưởng như rối rắm ấy lại là một trong những dụng cụ thiên văn quan trọng nhất của thế giới cổ đại, được sử dụng để xác định vị trí và chuyển động biểu kiến của các thiên thể. Các vòng của nó mô phỏng những đường tròn quan trọng trên thiên cầu như xích đạo trời, hoàng đạo, kinh tuyến và đường chân trời.

Tín hiệu kéo dài chưa đầy 1 giây làm thay đổi thiên văn học vĩnh viễn

Năm 2015, nhân loại lần đầu tiên “nghe” được một vụ va chạm khủng khiếp xảy ra cách Trái Đất hơn một tỷ năm ánh sáng.

Sóng hấp dẫn là những gợn cực kỳ yếu lan truyền trong không-thời gian, được tạo ra bởi những sự kiện vũ trụ dữ dội như hai hố đen hoặc sao neutron hợp nhất. Albert Einstein đã tiên đoán sự tồn tại của chúng từ thuyết tương đối rộng, nhưng trong gần một thế kỷ, con người vẫn chưa có bằng chứng trực tiếp.

Vì sao lịch Qumran 364 ngày không được sử dụng nữa?

Các nhà nghiên cứu cho rằng cộng đồng Qumran thực sự từng sử dụng hệ thống lịch đặc biệt này trong một giai đoạn lịch sử, trước khi từ bỏ nó vì một sai lệch thiên văn ngày càng nghiêm trọng.

Khác với lịch âm dương phổ biến trong đời sống tôn giáo Do Thái thời kỳ Đền thờ Thứ hai, lịch Qumran có đúng 364 ngày, tương đương chính xác 52 tuần.

Mỗi năm đều bắt đầu và kết thúc theo cùng một cấu trúc tuần, vì vậy các lễ hội tôn giáo luôn rơi vào cùng một ngày trong tuần. Với cộng đồng Qumran, đây không đơn thuần là một cách tính thời gian thuận tiện mà còn được xem như biểu hiện của một trật tự thiêng liêng hoàn hảo.

Đọc nhiều nhất

Tin mới

Sao Hỏa vừa bước sang 'năm mới'

Sao Hỏa vừa bước sang 'năm mới'

Ngày 30/9, Sao Hỏa bắt đầu năm mới, kéo dài gần 687 ngày Trái Đất, với những đặc điểm thời tiết, mùa và lịch sử đặc biệt của hành tinh đỏ.