Chân dung ba nhà khoa học đoạt giải Nobel Vật lý năm 2017

Rainer Weiss, Giáo sư tại viện Công nghệ Massachusetts (MIT), Kip Thorne và Barry Barish, thuộc viện Công nghệ California, cùng được trao giải Nobel Vật lý vào thứ Ba vừa rồi cho phát hiện về sóng hấp dẫn. Điều này được nhà khoa học lỗi lạc Albert Einstein tiên đoán một thế kỷ trước nhưng chưa được kiểm nghiệm.

Khi công bố giải thưởng, Học viện Khoa học Hoàng gia Thụy Điển gọi đây là “phát hiện chấn động địa cầu”.

Hồi tháng 1/2016, khi các nhà vật lý và thiên văn học trên thế giới hợp tác và công bố đã ghi lại được sóng hấp dẫn tỏa ra từ sự va chạm của hai hố đen khổng lồ cách Trái đất một tỷ năm ánh sáng, thế giới đã bị mê hoặc. 

Tiến sĩ Weiss, Thorne và Barish là những người sáng tạo và lãnh đạo LIGO -  Đài quan trắc Sóng hấp dẫn bằng giao thoa kế laser, công cụ phát hiện ra sóng hấp dẫn được hàng ngàn nhà khoa học khắp thế giới nghiên cứu và phân tích dữ liệu.

Tiến sĩ Weiss sẽ nhận một nửa giải thưởng trị giá hơn 1 triệu đô, hai vị tiến sĩ đồng đoạt giải sẽ chia đôi nửa còn lại.

Thuyết Tương Đối Tổng Quát của Einstein, được công bố vào năm 1916 cho rằng vật chất và năng lượng sẽ làm biến dạng không thời gian như cách một người ngủ say đè lên tấm đệm của mình, tạo ra hiệu ứng chúng ta gọi là lực hấp dẫn.

Phương trình của ông miêu tả một vũ trụ trong đó không gian và thời gian là các biến số. Không thời gian có thể giãn nở, bị xé toạc và sụp đổ thành những hố đen, những vật thể dày đặc đến nỗi ánh sáng cũng không thể thoát ra được.

Phương trình này tiên đoán rằng vũ trụ đang giãn nở từ thứ chúng ta gọi là Vụ Nổ Lớn, và cho rằng, chuyển động của những vật thể khổng lồ như hố đen hay những tàn tích của các ngôi sao đã chết sẽ tạo ra những gợn sóng trong không thời gian gọi là sóng hấp dẫn.

Những gợn sóng này giãn và nén không gian theo các hướng trực giao khi chúng đi qua, tương tự như cách sóng âm nén không khí.

Năm 1975, Tiến sĩ Weiss và Tiến sĩ Thorne, khi đó là nhà lý thuyết hấp dẫn nổi tiếng, đã thức trắng đêm để phác thảo các thí nghiệm sóng hấp dẫn trong một cuộc họp ở Washington.

Tiến sĩ Thorne sau đó trở về nhà và chiêu mộ Tiến sĩ Drever để hỗ trợ việc xây dựng và phát triển máy dò sóng hấp dẫn bằng laser tại Caltech. Trong khi đó Tiến sĩ Weiss cũng làm điều tương tự tại viện Công nghệ Massachusetts.

Tiến sĩ Weiss kể lại, khi ông giải thích thí nghiệm này với những nhà tài trợ tại Quỹ Khoa học Quốc gia, “mọi người nghĩ chúng tôi đang mất trí”.

Phiên bản tân tiến nhất của LIGO được khởi công vào tháng Chín năm 2015 khi những rung động từ một cặp hố đen đang va chạm tác động lên máy dò ở Louisiana và Washington trong một phần năm của một giây.

Đó là tiếng chuông đánh thức một ngành thiên văn học mới. Kể từ đó, máy LIGO đã phát hiện được ít nhất bốn vụ va chạm hố đen, tìm ra những sự thật về một loại hố đen mới  cũng như chờ đợi những phát hiện hứa hẹn rất thú vị trong không gian.

“Nhiều người trong chúng tôi muốn tìm hiểu về những thứ chưa hề được biết tới”, Tiến sĩ Weiss phát biểu tại lễ trao giải.

Tiến sĩ Rainer Weiss sinh ra tại Berlin vào năm 1932 và tới New York vào năm 1939. Ông là một chuyên gia trong việc xây dựng các hệ thống âm thanh chất lượng cao và theo học ngành kỹ thuật điện tại MIT.

Ông bỏ học một cách đột ngột để theo đuổi một tình yêu không thành ở Illinois. Sau khi trở lại trường, Rainer Weiss làm việc ở một phòng thí nghiệm vật lý và trở thành Tiến sĩ tại MIT.

Tiến sĩ Kip Thorne sinh ra và lớn lên tại Logan, Utah, nhận bằng cử nhân từ Caltech và bằng tiến sĩ từ đại học Princeton dưới sự hướng dẫn của John Archibald Wheeler, một nhà truyền giáo của học thuyết Einstein, người đặt ra thuật ngữ hố đen và dẫn dắt Thorne theo con đường này.

Tiến sĩ Barish có công lớn biến thí nghiệm thành hiện thực. Năm 1994, khi đảm nhiệm vai trò Giám đốc thứ hai tại LIGO ông đã góp phần đảo ngược tình thế khi nó suýt bị dừng lại.

Nguyễn Văn Linh