Lỗ đen
1783
John Michell (1724-1793), Karl Schwarzschild (1873-1916), John Archibald Wheeler (1911-2008), Stephen William Hawking (1942-2018)
Các nhà thiên văn có lẽ không tin vào Địa ngục, nhưng phần lớn đều tin vào những vùng không gian tăm tối, háu đói mà phía trước đó lẽ ra người ta nên đặt biển cảnh báo, “Hãy từ bỏ hi vọng, hỡi những kẻ đặt chân đến đây.” Đây là cảnh báo của nhà thơ Italy Dante Alighieri khi mô tả lối vào Inferno trong vở hài kịch Divine của ông, và, như nhà thiên văn vật lí Stephen Hawking từng đề xuất, đây là thông điệp thích hợp cho những người tiến đến một lỗ đen.
Các địa ngục vũ trụ học này thật sự tồn tại trong tâm của nhiều thiên hà. Các lỗ đen cỡ thiên hà như thế là những vật thể suy sụp có hàng triệu hoặc hàng tỉ lần khối lượng Mặt Trời nén vào một không gian không lớn hơn Hệ Mặt Trời của chúng ta. Theo lí thuyết lỗ đen cổ điển, trường hấp dẫn xung quanh những vật thể như thế lớn đến mức không có thứ gì – kể cả ánh sáng – có thể thoát ra khỏi sức hút khủng khiếp của chúng. Bất kì ai rơi vào trong một lỗ đen sẽ phải cày xới qua một vùng tí hon ở giữa có mật độ cực kì cao và thể tích cực kì nhỏ… và kết thúc của thời gian. Khi xét đến thuyết lượng tử, thì các lỗ đen được cho là phát ra một hình thức bức xạ gọi là bức xạ Hawking.
Các lỗ đen có thể tồn tại ở nhiều kích cỡ. Chỉ vài tuần sau khi Albert Einstein công bố thuyết tương đối rộng của ông vào năm 1915, nhà thiên văn Đức Karl Schwarzschild đã tiến hành các tính toán chính xác về cái ngày nay gọi là bán kính Schwarzschild, hay chân trời sự kiện. Bán kính này vạch ra một hình cầu xung quanh một vật thể có khối lượng nhất định. Theo lí thuyết lỗ đen cổ điển, bên trong quả cầu ấy của mỗi lỗ đen, lực hấp dẫn mạnh đến mức chẳng có ánh sáng, vật chất, hay tín hiệu gì có thể thoát ra. Đối với một khối lượng bằng Mặt Trời của chúng ta, bán kính Schwarzschild chỉ là vài km. Một lỗ đen với chân trời sự kiện cỡ bằng một quả óc chó sẽ có khối lượng bằng với Trái Đất. Khái niệm về một vật thể to nặng đến mức ánh sáng cũng không thể thoát ra lần đầu tiên được đề xuất vào năm 1783 bởi nhà địa chất John Mitchell. Tên gọi “lỗ đen” được đặt vào năm 1967 bởi nhà vật lí lí thuyết John Wheeler.
Các lỗ đen và bức xạ Hawking là nguồn cảm hứng cho vô số tác phẩm ấn tượng của họa sĩ người Slovenia Teja Krasek.
XEM THÊM. Vận tốc thoát (1728), Thuyết Tương đối Rộng (1915), Sao lùn trắng và Giới hạn Chandrasekhar (1931), Sao Neutron (1933), Quasar (1963), Stephen Hawking trên Star Trek (1993), Vũ trụ nhạt nhòa (100 nghìn tỉ).
Hình minh họa sự uốn cong của không gian trong vùng phụ cận của một lỗ đen.
250 Mốc Son Chói Lọi Trong Lịch Sử Vật Lí
Clifford A. Pickover
Bản dịch của Thuvienvatly.com
<< Phần trước | Phần tiếp theo >>
