Nghe vô lý nhưng có thật: trọng lực là thứ chúng ta "xài" mỗi ngày nhưng giới khoa học vẫn đang... tính mãi không ra con số chuẩn!
Trong 4 lực cơ bản của vũ trụ thì lực hấp dẫn (hay trọng lực) là thứ mình feel được rõ nhất đúng không nào? Nó giữ chúng ta không bay lên trời và giữ Trái Đất quay quanh Mặt Trời ngoan ngoãn.
Nhưng plot twist đây rồi: các nhà khoa học đến giờ vẫn chưa xác định được chính xác độ mạnh của lực này! Từ những năm 1980, họ đã làm hơn 10 thí nghiệm siêu to khổng lồ để tính hằng số hấp dẫn. Thế mà các con số đo được... cãi nhau té ra té vào luôn á!
## Yếu nhất mà cũng khó đo nhất, ai hiểu nổi
Lý do chính là: trọng lực yếu nhất trong 4 lực cơ bản luôn! Chúng ta chỉ thấy nó "strong" vì đang chịu lực hút từ cả một hành tinh Trái Đất thôi. Còn giữa 2 vật bình thường trong lab thì lực hấp dẫn yếu xìu, dễ bị nhiễu loạn vô cùng.
Tiến sĩ Stephan Schlamminger từ Viện Tiêu chuẩn và Công nghệ Quốc gia Mỹ (NIST) giải thích: "Lực hấp dẫn rất yếu, và thách thức lớn là bạn buộc phải tiến hành đo đạc nó ngay trong bối cảnh trường hấp dẫn của Trái Đất đang bao trùm. Để đo lực hấp dẫn, chúng ta phải sử dụng các vật thể thông thường vì đó là những vật thể duy nhất ta biết rõ khối lượng. Về cơ bản, bạn phải đưa hai khối lượng được kiểm soát cực kỳ nghiêm ngặt lại gần nhau trong phòng thí nghiệm và tìm cách đo lực hút siêu nhỏ phát sinh giữa chúng".
Nghe qua thôi đã thấy hack não rồi đúng không?
Tháng 4 năm nay, Tiến sĩ Schlamminger và team đã phải xài tận 13 tấn thủy ngân lỏng để tạo trường hấp dẫn lớn nhất có thể. Thế mà kết quả vẫn chỉ bằng một phần triệu so với sự thay đổi trọng lực tại mặt đất Trái Đất thôi! Kết quả đo được là 6.67387x10-11 m3kg-1s-2, thấp hơn 0,0235% so với số liệu cũ. Con số này nghe nhỏ nhưng trong khoa học thì nó là khoảng cách "mênh mông" luôn nha!
Tiến sĩ Christian Rothleitner từ Viện Đo lường Quốc gia Đức (PTB) so sánh: "Lực tác động siêu nhỏ này phải được xác định chính xác đến sáu chữ số thập phân trở lên. Về mặt trực quan, điều này tương đương với việc bạn đang cố gắng đo chính xác trọng lượng của chỉ 7 tế bào con người".
Ơ kìa, 7 tế bào??? Ai làm được chứ?
## Công thức "PEP" - Vạch trần lý do tại sao các lab cứ ra số khác nhau hoài
Điều lạ là mỗi lab đều tự tin với kết quả của mình lắm, sai số báo cáo đều nhỏ xíu. Nhưng khi so sánh thì... không khớp với nhau tí nào!
Tiến sĩ Schlamminger đưa ra công thức "PEP" để giải thích, gồm 3 yếu tố:
**P - Physics (Vật lý):** Có thể có quy luật vật lý mới mà mình chưa hiểu? Giống như thuyết tương đối của Einstein đã mở rộng định luật Newton ngày xưa vậy. Nhưng khả năng này khá thấp theo các chuyên gia.
**E - Engineering (Kỹ thuật):** Đây mới là "main character" đây! Mỗi lab dùng thiết bị khác nhau - cân xoắn, con lắc, đo vật rơi tự do... Mỗi cách đo lại có nguồn sai số riêng cực kỳ khó tách ra.
Tiến sĩ Rothleitner nói thẳng: "Cá nhân tôi không tin nguyên nhân nằm ở bản chất vật lý mới, mà hoàn toàn do giới hạn của công nghệ đo lường. Một thí nghiệm như vậy đòi hỏi kiến thức chuyên môn cực kỳ sâu rộng ở rất nhiều nhánh vật lý và kỹ thuật vi cơ điện tử khác nhau. Không một ai có thể là chuyên gia xuất sắc trong tất cả các lĩnh vực đó. Loại phép đo này hiện đang nằm ở đỉnh cao tối thượng của khoa học đo lường".
**P - Psychology (Tâm lý học):** Đây là lý do "chất" nhất nè! Các nhà khoa học muốn nổi tiếng nên vô tình báo cáo sai số nhỏ hơn thực tế. Schlamminger thừa nhận: "Có một động lực vô hình thúc đẩy các nhà nghiên cứu đưa ra biên độ sai số báo cáo cực kỳ nhỏ, bởi vì biên độ sai số càng nhỏ thì công trình của họ càng có giá trị cao và dễ trở nên nổi tiếng trong giới khoa học".
Ơ thì ra còn drama ego nữa chứ không chỉ thuần khoa học!
## Vậy ảnh hưởng gì đến đời sống không? 
Tin vui là: không ảnh hưởng gì nhiều đâu! Trong thực tế, các nhà khoa học vũ trụ chỉ cần dùng tích số của hằng số hấp dẫn G nhân với khối lượng Trái Đất (cái này đo được chính xác hơn nhiều) là đủ để tính toán phóng tên lửa, vận hành vệ tinh rồi.
Tiến sĩ Rothleitner nói luôn: "Giá trị của hằng số hấp dẫn Newton hiện tại phần lớn chỉ mang ý nghĩa lý thuyết thuần túy. Nếu nó thực sự gây ra những ảnh hưởng tiêu cực đến các ngành công nghệ thực tế, các quốc gia chắc chắn đã đổ thêm nhiều nguồn lực tài chính lớn hơn để ép buộc phải xác định nó một cách chính xác hơn".
Nhưng với những người yêu khoa học thì đây lại là thử thách siêu hấp dẫn! Tiến sĩ Schlamminger chia sẻ: "Chúng ta đang sống trong một xã hội nơi mọi người thường lầm tưởng rằng mọi thứ trên thế giới đều đã được khám phá hết và khoa học đã đi đến hồi kết. Nhưng nếu nhìn kỹ vào bản chất, vẫn còn những vùng đất hoàn toàn hoang sơ ngay trong các định luật căn bản nhất. Lực hấp dẫn chính là một trong những bài toán như thế - một vấn đề tuy nhỏ đối với ứng dụng thực tế nhưng lại là đỉnh cao lý thuyết kích thích sự tò mò của nhân loại".
Nguồn: soha.vn
Trong 4 lực cơ bản của vũ trụ thì lực hấp dẫn (hay trọng lực) là thứ mình feel được rõ nhất đúng không nào? Nó giữ chúng ta không bay lên trời và giữ Trái Đất quay quanh Mặt Trời ngoan ngoãn.
Nhưng plot twist đây rồi: các nhà khoa học đến giờ vẫn chưa xác định được chính xác độ mạnh của lực này! Từ những năm 1980, họ đã làm hơn 10 thí nghiệm siêu to khổng lồ để tính hằng số hấp dẫn. Thế mà các con số đo được... cãi nhau té ra té vào luôn á!
## Yếu nhất mà cũng khó đo nhất, ai hiểu nổi
Lý do chính là: trọng lực yếu nhất trong 4 lực cơ bản luôn! Chúng ta chỉ thấy nó "strong" vì đang chịu lực hút từ cả một hành tinh Trái Đất thôi. Còn giữa 2 vật bình thường trong lab thì lực hấp dẫn yếu xìu, dễ bị nhiễu loạn vô cùng.
Tiến sĩ Stephan Schlamminger từ Viện Tiêu chuẩn và Công nghệ Quốc gia Mỹ (NIST) giải thích: "Lực hấp dẫn rất yếu, và thách thức lớn là bạn buộc phải tiến hành đo đạc nó ngay trong bối cảnh trường hấp dẫn của Trái Đất đang bao trùm. Để đo lực hấp dẫn, chúng ta phải sử dụng các vật thể thông thường vì đó là những vật thể duy nhất ta biết rõ khối lượng. Về cơ bản, bạn phải đưa hai khối lượng được kiểm soát cực kỳ nghiêm ngặt lại gần nhau trong phòng thí nghiệm và tìm cách đo lực hút siêu nhỏ phát sinh giữa chúng".
Nghe qua thôi đã thấy hack não rồi đúng không?
Tháng 4 năm nay, Tiến sĩ Schlamminger và team đã phải xài tận 13 tấn thủy ngân lỏng để tạo trường hấp dẫn lớn nhất có thể. Thế mà kết quả vẫn chỉ bằng một phần triệu so với sự thay đổi trọng lực tại mặt đất Trái Đất thôi! Kết quả đo được là 6.67387x10-11 m3kg-1s-2, thấp hơn 0,0235% so với số liệu cũ. Con số này nghe nhỏ nhưng trong khoa học thì nó là khoảng cách "mênh mông" luôn nha!
Tiến sĩ Christian Rothleitner từ Viện Đo lường Quốc gia Đức (PTB) so sánh: "Lực tác động siêu nhỏ này phải được xác định chính xác đến sáu chữ số thập phân trở lên. Về mặt trực quan, điều này tương đương với việc bạn đang cố gắng đo chính xác trọng lượng của chỉ 7 tế bào con người".
Ơ kìa, 7 tế bào??? Ai làm được chứ?
## Công thức "PEP" - Vạch trần lý do tại sao các lab cứ ra số khác nhau hoài
Điều lạ là mỗi lab đều tự tin với kết quả của mình lắm, sai số báo cáo đều nhỏ xíu. Nhưng khi so sánh thì... không khớp với nhau tí nào!
Tiến sĩ Schlamminger đưa ra công thức "PEP" để giải thích, gồm 3 yếu tố:
**P - Physics (Vật lý):** Có thể có quy luật vật lý mới mà mình chưa hiểu? Giống như thuyết tương đối của Einstein đã mở rộng định luật Newton ngày xưa vậy. Nhưng khả năng này khá thấp theo các chuyên gia.
**E - Engineering (Kỹ thuật):** Đây mới là "main character" đây! Mỗi lab dùng thiết bị khác nhau - cân xoắn, con lắc, đo vật rơi tự do... Mỗi cách đo lại có nguồn sai số riêng cực kỳ khó tách ra.
Tiến sĩ Rothleitner nói thẳng: "Cá nhân tôi không tin nguyên nhân nằm ở bản chất vật lý mới, mà hoàn toàn do giới hạn của công nghệ đo lường. Một thí nghiệm như vậy đòi hỏi kiến thức chuyên môn cực kỳ sâu rộng ở rất nhiều nhánh vật lý và kỹ thuật vi cơ điện tử khác nhau. Không một ai có thể là chuyên gia xuất sắc trong tất cả các lĩnh vực đó. Loại phép đo này hiện đang nằm ở đỉnh cao tối thượng của khoa học đo lường".
**P - Psychology (Tâm lý học):** Đây là lý do "chất" nhất nè! Các nhà khoa học muốn nổi tiếng nên vô tình báo cáo sai số nhỏ hơn thực tế. Schlamminger thừa nhận: "Có một động lực vô hình thúc đẩy các nhà nghiên cứu đưa ra biên độ sai số báo cáo cực kỳ nhỏ, bởi vì biên độ sai số càng nhỏ thì công trình của họ càng có giá trị cao và dễ trở nên nổi tiếng trong giới khoa học".
Ơ thì ra còn drama ego nữa chứ không chỉ thuần khoa học!
## Vậy ảnh hưởng gì đến đời sống không?
Tin vui là: không ảnh hưởng gì nhiều đâu! Trong thực tế, các nhà khoa học vũ trụ chỉ cần dùng tích số của hằng số hấp dẫn G nhân với khối lượng Trái Đất (cái này đo được chính xác hơn nhiều) là đủ để tính toán phóng tên lửa, vận hành vệ tinh rồi.
Tiến sĩ Rothleitner nói luôn: "Giá trị của hằng số hấp dẫn Newton hiện tại phần lớn chỉ mang ý nghĩa lý thuyết thuần túy. Nếu nó thực sự gây ra những ảnh hưởng tiêu cực đến các ngành công nghệ thực tế, các quốc gia chắc chắn đã đổ thêm nhiều nguồn lực tài chính lớn hơn để ép buộc phải xác định nó một cách chính xác hơn".
Nhưng với những người yêu khoa học thì đây lại là thử thách siêu hấp dẫn! Tiến sĩ Schlamminger chia sẻ: "Chúng ta đang sống trong một xã hội nơi mọi người thường lầm tưởng rằng mọi thứ trên thế giới đều đã được khám phá hết và khoa học đã đi đến hồi kết. Nhưng nếu nhìn kỹ vào bản chất, vẫn còn những vùng đất hoàn toàn hoang sơ ngay trong các định luật căn bản nhất. Lực hấp dẫn chính là một trong những bài toán như thế - một vấn đề tuy nhỏ đối với ứng dụng thực tế nhưng lại là đỉnh cao lý thuyết kích thích sự tò mò của nhân loại".
Nguồn: soha.vn