Tại sao chúng ta cứ mãi tìm cách chứng minh Einstein đã sai?

Đánh giá 20/04/2020 - 08:45

Nhưng hóa ra, nhà khoa học vĩ đại vẫn luôn đúng.

Nhưng hóa ra, nhà khoa học vĩ đại vẫn luôn đúng.

Tại sao chúng ta cứ mãi tìm cách chứng minh Einstein đã sai? - ảnh 1

Trong một nghiên cứu mới xuất bản, các nhà nghiên cứu đã sử dụng những chiếc đồng hồ với độ chính xác cao và công trình Tokyo Skytree cao 634 mét để tái kiểm chứng một phần trong thuyết tương đối rộng của Albert Einstein.

Sử dụng những chiếc đồng hồ mạng quang học tiên tiến nhất do chính mình chế tạo ra, các nhà nghiên cứu có thể đo được những chênh lệch về thời gian ở mức độ nano giữa một thứ trên mặt đất và một thứ cách đó 450 mét ở trên không. Họ nói rằng nghiên cứu này được thực hiện nhằm một lần nữa xác nhận những ý tưởng của Einstein về cách mà thời gian bị uốn cong với sự hiện diện của trọng lực. Quan trọng hơn, nhóm nghiên cứu muốn thông qua đó để "khoe" một chiếc đồng hồ siêu tiên tiến mà họ khẳng định có thể cách mạng hóa việc đo đạc khoảng cách và độ cao.

Nhóm nghiên cứu đứng sau công nghệ đồng hồ nói trên đến từ Viện Nghiên cứu Vật lý và Hóa học Nhật Bản, viết ngắn gọn là Riken từ tên gọi bằng tiếng Nhật.

"Thực hiện một bài thử nghiệm nghiêm ngặt về thuyết tương đối đòi hỏi bạn phải có một chiếc đồng hồ rất chính xác hoặc một sự chênh lệch chiều cao lớn" – các nhà khoa học của Riken giải thích.

"Tuy nhiên, những chiếc đồng hồ tân tiến bậc nhất như vậy mới chỉ được sử dụng trong các phòng thí nghiệm với điều kiện lý tưởng mà thôi". Và với thử nghiệm mới nhất này, họ đã đạt được một bước tiến lớn khi mang chiếc đồng hồ chính xác đến dị thường vào thế giới thực, sử dụng nó ngay trên tòa tháp Tokyo Skytree!

Một trong những ý tưởng chủ đạo trong thuyết tương đối rộng là tốc độ chạy của đồng hồ sẽ phụ thuộc vào vị trí của nó trong trường trọng lực. Nếu như các thử nghiệm trước đây được tiến hành bằng cách dùng vệ tinh để đo đạc, thì nhóm Riken tiến hành ở một độ cao nhỏ hơn nhiều, kết hợp với một chiếc đồng hồ chính xác hơn nhiều.

"Một chiếc đồng hồ ở độ cao lớn sẽ chạy nhanh hơn một chiếc đồng hồ ở độ cao nhỏ hơn, theo thuyết tương đối rộng của Einstein" – các nhà nghiên cứu giải thích. Do đó, với một chiếc đồng hồ có thể đo được đến 10^-18 giây – tức một atto-giây – họ có thể đo được sự chênh lệch có thể nhận thấy ở khoảng cách chỉ 450 mét từ mặt đất đến đài quan sát của Tokyo Skytree.

Tại sao chúng ta cứ mãi tìm cách chứng minh Einstein đã sai? - ảnh 2

Tòa tháp Tokyo Skytree, nơi diễn ra thử nghiệm

Có thể bạn đã chán ngấy với những tin tức như thế này về Einstein. Chúng thường xuyên xuất hiện trên các tạp chí khoa học: một số nhà nghiên cứu nghi ngờ Einstein, số khác tìm cách củng cố những ý tưởng của ông, hoặc thậm chí là "chứng minh Einstein đã sai". Nhưng tại sao điều đó lại quan trọng đến vậy?

Câu trả lời đơn giản nhất: Einstein là một vì sao sáng ngời, một huyền thoại, không chỉ trên lĩnh vực khoa học, mà còn là một hình mẫu lớn đại diện cho khoa học trong văn hóa đại chúng. Giống như Mohandas Gandhi và Martin Luther King Jr., Einstein là cái tên thường xuyên được gán cho nhiều câu trích dẫn tưởng là của ông nhưng hóa ra không phải – đến mức cộng đồng mạng đưa cả nhà khoa học này vào bộ sưu tập meme của mình. Do đó, việc liên tục lặp đi lặp lại rằng "Phải chăng Einstein đã sai?" thực ra chỉ là một cách…câu view, câu like rẻ tiền mà thôi!

Nhưng có một vấn đề lớn hơn xét về mặt khoa học, và ngay cả một cậu sinh viên vật lý học tầm thường cũng biết.

Einstein đã xây dựng nên một hệ thống khổng lồ các thuyết về bản chất của trọng lực và thời gian, nghiên cứu chúng với những thông tin ít ỏi mà ông biết được vào thời của mình. Ngày nay, khi đã đạt được những tiến bộ trong lĩnh vực cơ học lượng tử, các hậu bối bắt đầu đặt câu hỏi về tính chính xác của một số ý tưởng nhất định của Einstein trong những bối cảnh nhất định – những bối cảnh hầu như ở quy mô phân tử, hay những quy mô mà vào thời điểm trước đó, Einstein không có cách nào để quan sát được cả - ví dụ, ông chưa bao giờ được cầm trên tay một chiếc đồng hồ mạng quang học cả!

Khi chúng ta ngày càng có khả năng quan sát gần hơn nữa vào các hạt nhỏ nhất trong những vùng trọng lực và những bối cảnh khác nhau trên toàn vũ trụ, thì công trình nghiên cứu của Einstein vẫn là bộ khung căn bản cho mọi thứ chúng ta phát hiện ra.

Minh.T.T theo PopularMechanics