Nobel Vật lý 2020 cho nghiên cứu về hố đen vũ trụ

Ủy ban Nobel cho biết ông Roger Penrose đã phát minh ra "các phương pháp toán học tài tình để khám phá lý thuyết tương đối rộng của Albert Einstein". Ông đã chỉ ra rằng lý thuyết này dẫn đến sự hình thành các hố đen trong vũ trụ.

Trong khi đó, hai nhà khoa học Reinhard Genzel và Andrea Ghez phát hiện ra rằng "một vật thể vô hình và cực nặng chi phối quỹ đạo của các ngôi sao ở trung tâm thiên hà của chúng ta". Và "một hố đen siêu lớn" là lời giải thích cho vật thể này.

Tổng tiền thưởng cho giải Nobel Vật lý 2020 là hơn 1,1 triệu USD. Một nửa số tiền này sẽ thuộc về nhà khoa học Penrose, nửa còn lại được chia đều cho hai nhà khoa học Genzel và Ghez.

Khám phá sự hình thành các hố đen vũ trụ

Giải Nobel Vật lý 2020 được trao cho nghiên cứu về hố đen vũ trụ của các nhà khoa học Roger Penrose, Reinhard Genzel và Andrea Ghez.

Nhà khoa học Roger Penrose (thuộc Đại học Oxford, Anh) đã sử dụng các phương pháp toán học để chứng minh rằng hố đen là hệ quả trực tiếp của thuyết tương đối rộng của Albert Einstein. Chính ông Einstein cũng không tin rằng hố đen thực sự tồn tại. Hố đen được coi là "những con quái vật siêu nặng" có thể hút lấy mọi thứ đi vào bên trong chúng. Không gì có thể thoát ra được khỏi hố đen, kể cả ánh sáng.

Vào tháng 1/1965, 10 năm sau cái chết của nhà bác học Einstein, ông Penrose đã chứng minh rằng các hố đen thực sự có thể hình thành và mô tả chúng một cách chi tiết. Tại tâm hố đen ẩn chứa một điểm kỳ dị mà tại đó, tất cả quy luật tự nhiên từng được khám phá đều không có hiệu lực. Nghiên cứu mang tính đột phá của ông vẫn được coi là đóng góp quan trọng nhất cho lý thuyết tương đối rộng kể từ thời Einstein.

Dải Ngân hà nhìn từ trên cao có hình dạng giống một chiếc đĩa phẳng, với chiều ngang khoảng 100.000 năm ánh sáng. Các nhánh xoắn ốc của Dải Ngân hà được tạo ra từ khí, bụi và vài trăm tỷ ngôi sao. Một trong những ngôi sao này là Mặt Trời. Đồ họa: Ủy ban Nobel. Việt hóa: Hương Ly.

Từ đầu những năm 1990, Reinhard Genzel và Andrea Ghez - hai người thắng giải Nobel Vật lý năm nay - đã tập trung nghiên cứu một vùng gọi là Sagittarius A* ở trung tâm Dải Ngân hà.

Nhóm các nhà khoa học đã lập bản đồ với độ chính xác ngày càng cao về quỹ đạo của những ngôi sao sáng nhất gần giữa Dải Ngân hà. Các phép đo của hai nhóm do hai nhà khoa học này đứng đầu đều thống nhất với nhau. Cả hai đều tìm thấy một vật thể vô hình, cực nặng, kéo theo mớ hỗn độn của các ngôi sao, khiến chúng lao đi với tốc độ chóng mặt.

Sử dụng kính thiên văn lớn nhất thế giới, nhà khoa học Genzel và Ghez đã phát triển các phương pháp quan sát xuyên qua những đám mây khổng lồ, gồm khí và bụi giữa các vì sao. Công trình tiên phong của họ đã đưa ra bằng chứng thuyết phục nhất về sự tồn tại của một lỗ đen siêu lớn ở trung tâm Dải Ngân hà.

Mùa giải Nobel năm nay bắt đầu hôm 5/10 với giải thưởng đầu tiên là Nobel Y Sinh. Ảnh: AP.

"Đó là cảm xúc khá phức tạp"

Trả lời phóng viên tại lễ công bố giải Nobel Vật lý ngày 6/10, nhà khoa học Andrea Ghez nói: "Tôi rất xúc động khi nhận giải và trở thành nhà khoa học nữ thứ 4 nhận giải Nobel Vật lý. Tôi hy vọng mình có thể truyền cảm hứng cho những phụ nữ trẻ khác trong lĩnh vực này. Vật lý là lĩnh vực rất vui và nếu đam mê khoa học, ta có thể làm được rất nhiều điều".

Giáo sư người Mỹ này cho biết khi lần đầu phát hiện những dấu hiệu tồn tại của một hố đen ở trung tâm Dải Ngân hà, bà đã khá nghi ngờ về những gì mình nhìn thấy. "Nhưng đồng thời tôi cũng thấy phấn khích... Đó là cảm xúc khá phức tạp". Giáo sư Ghez sinh năm 1965 tại thành phố New York, Mỹ. Bà đang làm việc tại Đại học California ở Los Angeles.

Trước giáo sư Ghez, có ba nhà khoa học nữ từng được trao giải Nobel Vật lý là Marie Curie (năm 1903), Maria Goeppert-Mayer (năm 1963) và Donna Strickland (năm 2018).

Năm 2019, giải Nobel Vật lý thuộc về 3 nhà khoa học James Peebles, Michel Mayor và Didier Queloz vì những phát hiện góp phần vào nhận thức của con người về vũ trụ.

Theo Ủy ban Nobel, ông Peebles đã dành nhiều năm nghiên cứu về vũ trụ "nơi có hàng tỷ thiên hà và cụm thiên hà. Khung lý thuyết của ông, được phát triển qua hai thập kỷ, là nền tảng cho nhận thức hiện đại của chúng ta về lịch sử vũ trụ, từ vụ nổ Big Bang cho đến ngày nay".

Hai nhà khoa học Mayor và Queloz đã khám phá Dải Ngân hà, tìm kiếm những "thế giới chưa từng được biết đến". Họ là những người đầu tiên phát hiện một hành tinh bên ngoài Hệ Mặt Trời (ngoại hành tinh), với quỹ đạo quay quanh một ngôi sao cùng loại với Mặt Trời, được đặt tên là 51 Pegasi.

Từ năm 1901 đến năm 2019, giải Nobel Vật lý đã được trao 113 lần cho 213 cá nhân, trong đó nhà vật lý học người Mỹ John Bardeen là người duy nhất hai lần nhận giải.

Mùa giải Nobel năm nay bắt đầu hôm 5/10 với giải thưởng đầu tiên được trao trong lĩnh vực y học/sinh học (giải Nobel Y Sinh) cho ba nhà khoa học Harvey J. Alter, Michael Houghton và Charles M. Rice về những nghiên cứu đối với virus gây ra viêm gan C.

Sau giải Nobel Vật lý, các giải thưởng tiếp theo sẽ được công bố lần lượt trong các lĩnh vực Hóa học, Văn chương, Hòa bình và Kinh tế.

Hương Ly