Việc nghiên cứu hố đen ngay tại hành tinh của chúng ta là một thách thức lớn do sức hút mạnh mẽ của chúng. Tuy nhiên mới đây, một nhóm nghiên cứu đã đạt được bước tiến quan trọng trong việc tái hiện hố đen thông qua các hạt lượng tử bé nhỏ, mở ra cánh cửa mới để khám phá những tính chất vật lý đặc biệt của hố đen ngay trên Trái Đất.
Do sức hút hấp dẫn mạnh mẽ, vùng không gian xung quanh hố đen trở thành nơi cực kỳ hỗn độn và mãnh liệt, chịu sự chi phối của những nguyên lý vật lý độc đáo không thể tìm kiếm ở nơi nào khác trong không gian vũ trụ. Hố đen tỏa ra lực hút cực lớn khi chúng xoáy tròn làm cong cấu trúc không gian và thời gian lân cận. Mọi vật thể khi ở gần hố đen đều có nguy cơ bị hút vào.
Chính vì sức mạnh khó tin của hố đen, chúng ta không thể mang chúng xuống Trái Đất. Có hay chăng thì người ta chỉ có thể tái hiện những hiệu ứng này trong môi trường phòng thí nghiệm.
Gần đây, một nhóm các nhà khoa học từ Đại học Nottingham đã thành công trong việc này. Lần đầu tiên, các nhà nghiên cứu đã tạo ra một quantum tornado, tạm dịch là "vòng xoáy lượng tử" trong heli siêu lỏng ở nhiệt độ cực kỳ thấp, khoảng -271°C. Phải ở nhiệt độ lạnh như vậy thì heli lỏng mới mang các đặc tính lượng tử ổn định.
Thiết bị này về cơ bản mô phỏng một hố đen đang hoạt động trên hành tinh của chúng ta. Để việc mô phỏng được thành công, heli siêu lỏng được chọn là vì ở trạng thái siêu lỏng, nó có độ nhớt rất thấp và cho phép dòng chảy mượt mà không gặp phải bất kỳ sức cản nào.
Nhóm nghiên cứu đã sử dụng một thiết bị làm lạnh để cố gắng giữ hàng chục nghìn hạt nhỏ, tạo ra một hiện tượng tương tự như cơn lốc xoáy. Thành công của thí nghiệm này mở ra cánh cửa mới cho việc kiểm chứng các lý thuyết về không gian cong và trọng lực, bởi lẽ các nhà khoa học có thể so sánh tương tác trong mô hình lỗ đen với các dự đoán lý thuyết của họ.
Giáo sư Silke Weinfurtner, người đứng đầu nhóm nghiên cứu, chia sẻ: "Lần đầu tiên chúng tôi nhận thấy các dấu hiệu của vật lý lỗ đen trong thí nghiệm của mình vào năm 2017, đó là một bước đột phá mở ra cơ hội nghiên cứu những hiện tượng vốn khó khăn hoặc thậm chí là bất khả thi theo các phương pháp truyền thống. Giờ đây, với những thí nghiệm phức tạp hơn, chúng tôi đã nâng cao nghiên cứu lên một tầm mới, giúp mọi người hiểu rõ hơn về cách trường lượng tử hoạt động trong không gian cong xung quanh các lỗ đen vật lý thiên văn học.
Kết luận, đây là một bước phát triển quan trọng vì nó cho phép các nhà khoa học nghiên cứu, khám phá các hiện tượng tương tự hố đen trong điều kiện phòng thí nghiệm có sự kiểm soát chặt chẽ. Từ đó có thể mở rộng sự hiểu biết của chúng ta về các thực thể vũ trụ đầy bí ẩn.
Theo Space
Do sức hút hấp dẫn mạnh mẽ, vùng không gian xung quanh hố đen trở thành nơi cực kỳ hỗn độn và mãnh liệt, chịu sự chi phối của những nguyên lý vật lý độc đáo không thể tìm kiếm ở nơi nào khác trong không gian vũ trụ. Hố đen tỏa ra lực hút cực lớn khi chúng xoáy tròn làm cong cấu trúc không gian và thời gian lân cận. Mọi vật thể khi ở gần hố đen đều có nguy cơ bị hút vào.
Chính vì sức mạnh khó tin của hố đen, chúng ta không thể mang chúng xuống Trái Đất. Có hay chăng thì người ta chỉ có thể tái hiện những hiệu ứng này trong môi trường phòng thí nghiệm.
Gần đây, một nhóm các nhà khoa học từ Đại học Nottingham đã thành công trong việc này. Lần đầu tiên, các nhà nghiên cứu đã tạo ra một quantum tornado, tạm dịch là "vòng xoáy lượng tử" trong heli siêu lỏng ở nhiệt độ cực kỳ thấp, khoảng -271°C. Phải ở nhiệt độ lạnh như vậy thì heli lỏng mới mang các đặc tính lượng tử ổn định.
Thiết bị này về cơ bản mô phỏng một hố đen đang hoạt động trên hành tinh của chúng ta. Để việc mô phỏng được thành công, heli siêu lỏng được chọn là vì ở trạng thái siêu lỏng, nó có độ nhớt rất thấp và cho phép dòng chảy mượt mà không gặp phải bất kỳ sức cản nào.
Nhóm nghiên cứu đã sử dụng một thiết bị làm lạnh để cố gắng giữ hàng chục nghìn hạt nhỏ, tạo ra một hiện tượng tương tự như cơn lốc xoáy. Thành công của thí nghiệm này mở ra cánh cửa mới cho việc kiểm chứng các lý thuyết về không gian cong và trọng lực, bởi lẽ các nhà khoa học có thể so sánh tương tác trong mô hình lỗ đen với các dự đoán lý thuyết của họ.
Giáo sư Silke Weinfurtner, người đứng đầu nhóm nghiên cứu, chia sẻ: "Lần đầu tiên chúng tôi nhận thấy các dấu hiệu của vật lý lỗ đen trong thí nghiệm của mình vào năm 2017, đó là một bước đột phá mở ra cơ hội nghiên cứu những hiện tượng vốn khó khăn hoặc thậm chí là bất khả thi theo các phương pháp truyền thống. Giờ đây, với những thí nghiệm phức tạp hơn, chúng tôi đã nâng cao nghiên cứu lên một tầm mới, giúp mọi người hiểu rõ hơn về cách trường lượng tử hoạt động trong không gian cong xung quanh các lỗ đen vật lý thiên văn học.
Kết luận, đây là một bước phát triển quan trọng vì nó cho phép các nhà khoa học nghiên cứu, khám phá các hiện tượng tương tự hố đen trong điều kiện phòng thí nghiệm có sự kiểm soát chặt chẽ. Từ đó có thể mở rộng sự hiểu biết của chúng ta về các thực thể vũ trụ đầy bí ẩn.
Theo Space
Một nhà vật lý thiên văn tuyên bố đã giải được phương trình chế tạo cỗ máy thời gian
Sau nhiều năm nghiên cứu, Giáo sư Vật lý Ronald Mallett từ Đại học Connecticut (Mỹ) tuyên bố đã phát triển thành công một phương trình cho phép du hành thời gian. Điều thú vị là niềm đam mê với du hành thời gian và phương trình của vị giáo sư này…
tinhte.vn
