Nhiều nhà khoa học ngày nay vẫn thua khi cố chứng minh Einstein sai

Dù sau mỗi lần chứng minh, kết quả thường là ông đúng.

Gần đây, nhóm nghiên cứu đến từ Viện Nghiên cứu Vật lý và Hóa học Nhật Bản, viết tắt là RIKEN đã cố gắng kiểm nghiệm thuyết tương đối rộng của Albert Einstein.

Thời gian trên đỉnh tháp Tokyo Skytree thực sự trôi nhanh hơn dưới mặt đất, dù sự chênh lệch chỉ là 4 phần tỷ giây. (Ảnh: Reuters).

Einstein lại đúng!

Trong nghiên cứu đăng tải trên tạp chí Nature Photonics, nhóm của RIKEN đã sử dụng đồng hồ nguyên tử lưới quang học, loại đồng hồ có độ chính xác rất cao đặt dưới đất và ở tầng quan sát của tháp Tokyo Skytree (độ cao 450 m) để tái kiểm chứng một phần trong thuyết tương đối rộng của Albert Einstein.

Ý tưởng là sử dụng đồng hồ với độ chính xác ở mức một phần tỷ tỷ giây để xác nhận thời gian thực sự bị ảnh hưởng bởi trọng lực. Trước đây, những thí nghiệm thế này có thể thực hiện với điều kiện sử dụng hai điểm ở khoảng cách hàng nghìn km, tức là phải đo đạc ngoài vũ trụ.

Giáo sư Hidetoshi Katori của Đại học Tokyo bên chiếc đồng hồ nguyên tử siêu chính xác. (Ảnh: Suzuko Araki).

"Thực hiện một thử nghiệm nghiêm ngặt cho thuyết tương đối rộng yêu cầu những chiếc đồng hồ tuyệt đối chính xác, hoặc khoảng cách cực lớn. Đồng hồ ở độ cao lớn hơn sẽ chạy nhanh hơn khi đặt ở gần mặt đất, theo thuyết tương đối rộng của Einstein", nhóm tác giả nghiên cứu giải thích.

Với thí nghiệm này, RIKEN cũng muốn "khoe" đồng hồ siêu chính xác của mình. Kết quả đo đạc cho thấy cứ sau mỗi một ngày, thời gian trên đỉnh tháp Skytree sẽ nhanh hơn 4 nano giây (4 phần tỷ giây) so với ở mặt đất.

Con số sai lệnh khá nhỏ vì sự thay đổi trọng lực ở độ cao vài trăm m thường không nhiều, nhưng nó một lần nữa cho thấy Einstein đã đúng!

Vì sao chúng ta cứ phải chứng minh Einstein sai?

Thuyết tương đối rộng được Einstein nghiên cứu cách đây hơn 100 năm đến nay vẫn đúng. Nhưng chúng ta thường xuyên thấy nhiều bài viết có tiêu đề "liệu Einstein có sai". Vì sao các nhà khoa học lại bị ám ảnh với việc chứng minh những lý thuyết của Einstein đến vậy?

Theo quan điểm của tác giả Caroline Delbert trên Popular Mechanics, có lẽ một phần lý do vì sự nổi tiếng của Einstein. Ông là nhà vật lý học nổi tiếng nhất thế giới và đã trở thành biểu tượng của khoa học, có lẽ tương đương Mohandas Gandhi hay Martin Luther King đối với việc đấu tranh trong thế kỷ 20.

Albert Einstein thường xuyên được gán ghép với những câu nói mà ông chưa từng phát ngôn. (Ảnh: GD Konstaintine).

Bước vào thời đại Internet, Einstein càng nổi tiếng hơn khi nhiều người gán ghép những câu nói không liên quan cho ông. Năm 2017, Interesting Engineering tổng hợp 13 câu nói thường bị gán ghép vào một bức hình của Albert Einstein, nhưng thực tế nhà vật lý này chưa từng nói.

Tất cả đều là các câu nói truyền cảm hứng, nhưng việc gán vào miệng một trong những nhà khoa học vĩ đại nhất có lẽ sẽ đem đến độ khả tín cao hơn. Tương tự, bài báo nếu nhắc tới Einstein chắc chắn sẽ có nhiều người quan tâm hơn là nhắc tới một thí nghiệm vật lý phức tạp.

Nhưng xét về mặt khoa học, có lý do khiến ngay cả một sinh viên vật lý nhập môn cũng khao khát chứng minh những lý thuyết của Einstein.

Einstein đã xây dựng một hệ thống khổng lồ các thuyết về bản chất của trọng lực và thời gian hơn 100 năm trước, với nền tảng khoa học của thế kỷ 19 và những công cụ đo đạc, thí nghiệm "sơ khai" so với ngày nay.

Lý thuyết của Einstein về không thời gian vẫn đúng ở Trái Đất lẫn trên vũ trụ. (Ảnh: NASA).

Hiện nay, khi đã đạt được nhiều tiến bộ trong lĩnh vực cơ học lượng tử, các hậu bối chắc chắn sẽ đặt câu hỏi về tính chính xác của những lý thuyết mà Einstein đề ra ở một số bối cảnh nhất định.

Những bối cảnh này hầu như có quy mô phân tử, hay quy mô mà vào thời điểm đó Einstein không có cách nào quan sát được, bởi ông chưa bao giờ cầm trên tay một chiếc đồng hồ nguyên tử lưới quang học.

Khoa học là một quá trình thử sai và chỉnh sửa. Để tiếp tục có thêm những khám phá mới, chúng ta bắt buộc phải liên tục kiểm nghiệm các lý thuyết nền tảng như thuyết tương đối của Einstein.

Đó là lý do khi con người tìm được hạt nhỏ hơn và thiên hà xa hơn, chúng ta lại quay về đặt dấu hỏi cho những lý thuyết mà Einstein viết ra từ đầu thế kỷ 20.

• Thuyết tương đối của Einstein đúng trong vũ trụ
• Anbert Einstein - Cuộc đời của nhà phát minh ra thuyết tương đối