Chứng minh Hawking đúng sau 40 năm, các nhà khoa học tuyên bố tự tạo được hố đen trong phòng thí nghiệm

Khoảng 42 năm trước, nhà vật lý lý thuyết Stephen Hawking đã đề xuất ra một trong những kết luận có tầm ảnh hưởng lớn nhất trong vật lý cận đại: không phải mọi vật chất đều vĩnh viễn biến mất vào trong hố đen.

Đến hố đen cũng không vĩnh cửu, có lẽ không có thứ gì trên đời là mãi mãi.

Theo ông, những hạt ánh sáng photon "thỉnh thoảng" lạc ra khỏi những hố đen - từng được coi là vĩnh cửu - khiến cho chúng dần mất trọng lượng của mình theo thời gian. Dù quá trình này kéo dài gần như là vô hạn, nó lại chứng minh được rằng chính hố đen không phải là một hiện tượng vĩnh cửu, một ngày nào đấy xa xôi trong tương lai, thậm chí đến các hố đen cũng sẽ tiêu biến hoàn toàn.

Từ khi ra đời, học thuyết mang tên “Bức Xạ Hawking” trở thành một trong những bí ẩn lớn nhất trong ngành vũ trụ học. Và sau hơn 4 thập kỷ, nó vẫn chỉ hoàn toàn nằm trong khuôn khổ eo hẹp của vật lý lý thuyết vì chưa hề có bất cứ bằng chứng thực nghiệm hỗ trợ.

"Chưa từng có kết luận nào trong ngành vật lý lý thuyết co tầm ảnh hưởng quan trọng như phát hiện về sự bức xạ vật chất của hố đen tỷ lệ với bề mặt diện tích của nó", nhà vật lý lý thuyết Lee Smolin tại Viện Vật lý Lý thuyết Perimeter tại Canada nói về "Bức Xạ Hawking".

Ông vua hố đen vũ trụ Stephen Hawking.

Và sắp tới, điều này có thể sẽ thay đổi. Hai nhóm nghiên cứu độc lập đã thông báo về những chứng cứ ủng hộ học thuyết của Stephen Hawking.

Cụ thể, vì không thể sử dụng ống kính để quan sát được những hạt Photon quá nhỏ với tần số xuất hiện quá thưa thớt, nhà vật lý học Jeff Steinhauer tại Đại Học Technion, Israel đã quyết định tạo ra một thí nghiệm mô phỏng hố đen vũ trụ ngay trong phòng nghiên cứu để xác nhận những dự đoán của Stephen Hawking.

Giáo sư Steinhauer đã sử dụng chất heli làm lạnh tới gần nhiệt độ 0 tuyệt đối (khoảng 273 độ C) để tạo ra một màng chắn sóng âm thanh hoàn toàn. Mục tiêu của ông là mô phỏng lại quan hệ giữa Chân trời Sự kiện của hố đen và vật chất nằm trong nó.

Ông đã phát hiện được các phần tử phonon thoát ra khỏi màng chắn theo đúng cách mà Stephen Hawking đã dự đoán. Phonon là đơn vị năng lượng tạo nên âm thanh có thể so sánh với các hạt photon tạo nên ánh sáng.

Trong tháng 3 vừa qua, một nhóm nghiên cứu tại Đại Học Ottawa cũng đã rút ra được những kết luận hỗ trợ việc chứng minh thuyết “Bức Xạ Hawking” bằng phương pháp theo dõi cuộc đời của một hố đen. Họ đã rút ra ra rằng vật chất bị cuốn vào trong hố đen vũ trụ không nhất thiết biến mất vĩnh viễn mà theo thời gian, đặc biệt là trong giai đoạn về sau của các hố đen, những thành phần vật chất nhỏ bé sẽ dần thoát ra khỏi Chân trời Sự kiện.

Cả hai thuyết hiện vẫn còn đang gây tranh cãi và sẽ sớm được chứng thực thông qua các thử nghiệm có sự đồng thuận của cộng đồng khoa học thế giới.

Stephen Hawking như là một Leonardo DiCaprio trong ngành vật lý vậy. Dù là một trong những nhà vật lý lý thuyết có tầm ảnh hưởng lớn nhất thế giới, ông chưa từng được nhận giải Nobel nào. Và cũng như diễn viên nam nổi tiếng trong bộ phim The Revenant gần đây, 2016 có thể là năm lời nguyền Nobel của Stephen Hawking cũng được giải trừ.

Và nếu mọi thứ suôn sẻ, cũng như Peter Higgs - người đã dành giải Nobel 49 năm sau khi đề xuất ra thuyết vật lý về hạt Higgs boson của mình, có thể đã đến lúc Stephen Hawking nhận được giải thưởng ông xứng đáng được nhận từ lâu.