Hội thảo "Giải thưởng Nobel Vật lý năm 2017 - Phát hiện bằng thực nghiệm sóng hấp dẫn"

  Vừa qua, Viện Khoa học và Kỹ thuật hạt nhân (KH&KTHN) đã tổ chức seminar khoa học với tiêu đề: “Giải thưởng Nobel Vật lý năm 2017 - Phát hiện bằng thực nghiệm sóng hấp dẫn”, do GS. Joseph Indekeu, Khoa Vật lý và Thiên văn học, Đại học KU Leuven, Vương quốc Bỉ trình bày.

       Đến tham dự buổi seminar có GS.Trần Hữu Phát, Chủ tịch Hội đồng Khoa học Viện Năng lượng nguyên tử Việt Nam, GS. Pierre Darriulat, GS. Đào Tiến Khoa và đông đảo các cán bộ khoa học đến từ Viện KH&KTHN, Viện Vật lý, Trung tâm Vũ trụ Việt Nam, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội.

       Giải thưởng Nobel Vật lý năm 2017 được trao cho ba nhà khoa học Mỹ: Rainer Weiss, Barry C. Barish và Kip S. Thorne về các đóng góp trong việc ghi nhận bằng thực nghiệm sóng hấp dẫn tại Đài quan trắc sóng hấp dẫn bằng giao thoa kế laser (Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory, LIGO). 

GS. J Indekeu trình bày tại seminar

        GS. J. Indekeu đã trình bày các kiến thức cơ bản liên quan đến sóng hấp dẫn, giới thiệu về cấu trúc và nguyên lý hoạt động của hệ thiết bị LIGO, các kết quả thực nghiệm ghi nhận sóng hấp dẫn.

Nguồn ảnh: LIGO Scientific Collaboration

       Theo tiên đoán của nhà bác học Anbert Einstein trong thuyết tương đối rộng từ hơn một thế kỷ trước, sóng hấp dẫn được hình thành khi một vật thể có khối lượng lớn di chuyển trong vũ trụ, sóng hấp dẫn có thể truyền đi rất xa trong vũ trụ với tốc độ ánh sáng. Các nhà thiên văn học trên thế giới đã săn lùng sóng hấp dẫn trong nhiều thập kỷ qua. LIGO lần đầu phát hiện ra sóng hấp dẫn vào ngày 14/9/2015. Sóng hấp dẫn này được nhận định có nguồn gốc từ vụ va chạm của hai lỗ đen cách trái đất khoảng 1,3 tỷ năm ánh sáng.

       LIGO là hai đường ống chân không cao dài khoảng 4 km, nối với nhau hình chữ L với hai cánh tay dài ngang nhau. Trong mỗi ống có một chùm tia laser được chiếu liên tục theo hai hướng, dọc theo 2 góc chữ L, phản xạ ở điểm cuối cách nguồn 4 km rồi quay trở lại điểm ban đầu. Bình thường, do đường đi giống nhau, hai tia laser sẽ tự triệt tiêu do ngược pha. Khi có sự hiện diện của sóng hấp dẫn, hai cánh tay sẽ bị biến dạng nên chiều dài của chúng sẽ khác nhau. Khi đó xác chùm laser đi qua hai cánh tay với thời gian khác nhau, nghĩa là có sự lệch pha, và tạo ra những tín hiệu có thể đo đạc được. Tuy nhiên sự biến dạng này là vô cùng nhỏ (ΔL/L ≈ 10^-21), tương đương cỡ 1/10.000 lần kích thước proton, và rất dễ bị các rung động can nhiễu xung quanh gây ảnh hưởng. Chính vì thế, các chuyên gia đã thiết kế 2 trạm LIGO giống hệt nhau, nhưng đặt ở hai điểm cách xa nhau hàng ngàn km, một ở Hanford, bang Washington và một ở Livingston, bang Louisiana. Khi cả hai trạm đều cho ra những tín hiệu tương tự, thì đó là bằng chứng  khẳng định sự  có mặt của sóng hấp dẫn. Để tăng độ nhạy cho hệ giao thoa kế các bộ phận cộng hưởng được đặt trong cánh tay giao thoa kế nhằm làm tăng hiệu suất thời gian lưu giữ ánh sáng và khuyếch đại sự thay đổi pha do sự thay đổi vị trí. Mặt khác giao thoa kế được cấu hình để cô lập, ngăn chặn và giảm thiểu ảnh hưởng của các nguồn can nhiễu từ thiết bị và môi trường xung quanh.

       Seminar đã diễn ra sôi nổi với nhiều câu hỏi, ý kiến thảo luận, trao đổi từ các nhà khoa học và đặc biệt từ các cán bộ trẻ tham dự. Buổi hội thảo đã kết thúc tốt đẹp, qua đây người nghe đã có thêm được những thông tin, hiểu biết nhất định về sự kiện ghi nhận được sóng hấp dẫn, một trong những phát hiện vĩ đại làm chấn động thế giới, một kỳ tích của nhân loại, theo lời của một thành viên của Ủy ban Giải thưởng Nobel.

Viện Khoa học và Kỹ thuật hạt nhân