Tìm hiểu nhanh về Vật chất (Phần 9-Hết)

Chương 9

Vật chất tối và năng lượng tối

Khi chúng ta nhìn vào không gian sâu thẳm với kính thiên văn của mình, chúng ta nhìn thấy một vũ trụ tràn ngập một trăm tỉ thiên hà. Mỗi thiên hà chứa khoảng một nghìn tỉ sao, và nhiều thiên hà giống với thiên hà của chúng ta, cái đĩa xoắn ốc của Ngân Hà. Ở cấp độ dài lớn nhất, từ kích cỡ của các tiểu hành tinh lên tới của vũ trụ khả kiến, vật chất bị thống lĩnh bởi một lực duy nhất: lực hấp dẫn.

Lực hấp dẫn là lực yếu nhất trong bốn lực của tự nhiên. Nó là lực giữ chân chúng ta bám chắc trên mặt đất, và vươn xa vào không gian chỉ dẫn các hành tinh trong quỹ đạo của chúng xung quanh Mặt Trời, và kẹp chặt hàng nghìn tỉ sao khi chúng xoáy tít lượn quanh thiên hà quê hương của chúng. Chuyển động của các hành tinh được mô tả cực kì chính xác bằng định luật hấp dẫn của Newton. Khi khám phá định luật hấp dẫn, ý tưởng sáng giá của Newton là hình dung rằng lực tác dụng lên quả táo rơi và lên Mặt Trăng thật ra là như nhau; cả hai vật chuyển động trong lực hấp dẫn của Trái Đất, chỉ có điều với Mặt Trăng lực yếu đi do nó ở rất xa Trái Đất. Ông tưởng tượng đặt một khẩu đại bác trên núi cao, bắn đạn về phía đường chân trời ở tốc độ tăng dần, sao cho chúng tiếp đất càng lúc càng xa. Cuối cùng, viên đạn bay đủ nhanh sẽ quay tròn xung quanh Trái Đất ở một độ cao không đổi và vì thế trở thành một vệ tinh.

Thí nghiệm giả tưởng của Newton cho chúng ta biết rằng vận tốc của một vệ tinh, độ cao của nó, và khối lượng của vật thể mà nó quay xung quanh, có liên hệ với nhau. Ví dụ, nếu khối lượng của vật thể trung tâm là lớn, thì tốc độ của vệ tinh cũng phải lớn để giữ nguyên quỹ đạo và duy trì cân bằng giữa lực li tâm hướng ra của nó và lực hút hấp dẫn hướng vào. Việc đo kích cỡ quỹ đạo của các sao trong thiên hà và tốc độ quỹ đạo của chúng là cơ sở của phương pháp mà các nhà thiên văn dùng để đo khối lượng của các thiên hà.

Các sao trong một đĩa thiên hà quay xung quanh tâm với tốc độ phụ thuộc vào khoảng cách từ chúng đến tâm. Nếu giả sử toàn bộ khối lượng thiên hà tập trung vào giữa, nơi thường có một chỗ phình lên thấy rõ chứa mật độ sao rất cao, thì vận tốc quay của các sao trong đĩa ngoài phải giảm khi tiến dần ra xa. Sự giảm này được nhìn thấy với các hành tinh của hệ mặt trời, nơi lực hấp dẫn của Mặt Trời yếu dần theo khoảng cách. Vào thập niên 1970, nhà thiên văn người Mĩ Vera Rubin đã đo vận tốc quay của đĩa thiên hà của các thiên hà láng giềng và tìm thấy rằng, trái với trông đợi, tốc độ quay không giảm theo khoảng cách, mà giữ nguyên không đổi. Các thiên hà đang quay quá nhanh đối với vật chất khả kiến mà chúng chứa. Khi bà tính khối lượng của các thiên hà, bà phát hiện thấy có lượng khối lượng gấp năm lần so với khối lượng kết hợp của các sao và chất khí.

Nhà thiên văn Thụy Sĩ Fritz Zwicky đã đi tới một kết luận tương tự hồi thập niên 1930 khi đo chuyển động của các thiên hà tụ tập với nhau thành cụm. Trong đám Coma mạnh gấp 1000 thiên hà, ông phát hiện thấy các thiên hà trong phần ngoài của đám đang chuyển động nhanh hơn trông đợi so với lượng khối lượng khả kiến có trong đám. Điều này đề xuất rằng đám đang được liên kết bởi một khối lượng hấp dẫn không nhìn thấy, ông đặt tên cho nó là ‘dunkle Materie’, hay vật chất tối. Kết luận là phần lớn khối lượng trong các thiên hà và đám thiên hà là vật chất không nhìn thấy, ngày nay chúng ta tin rằng nó được phân bố trong các quầng lớn vây xung quanh những phần nhìn thấy của thiên hà. Cái gọi là ‘vật chất mất tích’ này tự bộc lộ bởi sự tương tác hấp dẫn của nó với vật chất bình thường, nhưng không giải phóng hay bức xạ ánh sáng theo bất kì cách nào.

Phương pháp đo khối lượng thiên hà mà Rubin và Zwicky sử dụng dựa trên định luật hấp dẫn của Newton. Nhưng, như ta đã thấy ở Chương 4, trong thuyết tương đối rộng của ông Einstein đã chỉ ra rằng khối lượng bẻ cong không gian và không gian cong không chỉ ảnh hưởng đến chuyển động của các vật thể có khối lượng, mà nó còn bẻ cong ánh sáng. Mặt bẻ cong ánh sáng này của lực hấp dẫn đem lại một cách hữu dụng để đo khối lượng của những vật thể lớn.

Ánh sáng từng được phát ra bởi các nguyên tử trong các sao thuộc những thiên hà xa xôi nhất hồi hàng tỉ năm trước đây đến lúc này mới đi tới Trái Đất. Trên hành trình dài đằng đẵng của nó, ánh sáng đã vượt khoảng cách mênh mông hàng tỉ năm ánh sáng. Nếu, ở đâu đó trên đường đi của nó, một photon đến từ một trong những thiên hà rất xa này đi qua gần một vật thể khối lượng lớn và gặp phải không gian cong xung quanh nó, thì ánh sáng bị bẻ cong và đi vào một quỹ đạo khác. Điều này tương tự với cái xảy ra khi các tia sáng bị bẻ cong hay khúc xạ lúc chúng đi từ không khí sang một môi trường trong suốt ví dụ như nước hay một thấu kính thủy tinh, thuộc kiểu bạn có thể tìm thấy ở kính lúp. Ý tưởng thú vị khởi xuất từ đây là người ta có thể sử dụng hiệu ứng bẻ cong ánh sáng này, gọi là thấu kính hấp dẫn, để đo xem có bao nhiêu khối lượng có mặt trong không gian và cách nó phân bố. Ở một thấu kính hấp dẫn, thứ duy nhất đáng quan tâm là độ cong của không gian; ánh sáng không nói được điều gì khác biệt nếu độ cong đó là do vật chất tối hay do các sao và vật chất khác trong thiên hà gây ra.

Để hình dung thấu kính hấp dẫn hoạt động như thế nào, hãy xét Hình 33, nó cho thấy hình ảnh gạch lát nền ở đáy của một hồ bơi, nhìn thẳng đứng từ trên xuống xuyên qua nước. Các gợn sóng trên mặt nước hành xử giống như thấu kính khúc xạ, và làm biến dạng hình ảnh lát nền, đại diện cho các thiên hà nền ở xa. Ta có thể nghĩ tới các gợn sóng trên mặt nước là tương đương với độ cong của không gian gắn liền với sự tập trung khối lượng xen ở giữa trong vũ trụ. Có ba trường hợp. Khi mặt nước phẳng lặng, không có biến dạng và hình ảnh lát nền xuất hiện đều đặn; điều này tương ứng với một vũ trụ trống rỗng không chứa vật chất xen ở giữa. Nếu mặt nước gợn sóng nhẹ, thì hình ảnh mạng lưới xuất hiện méo một chút, một trường hợp tương ứng với thấu kính yếu; đây là trường hợp tương đương với sự có mặt của những tập trung khối lượng nhỏ cho thấu kính hấp dẫn. Những gợn sóng lớn hơn gây ra méo mó dữ dội hơn, phá vỡ hình ảnh lát thành nhiều ảnh. Trường hợp này ứng với thấu kính mạnh, và sự có mặt của những khối lượng lớn hơn.

Minh họa hiệu ứng thấu kính hấp dẫn

Hình 33. Minh họa hiệu ứng thấu kính hấp dẫn, với các gợn sóng nước trong một hồ bơi. Ảnh chụp nhanh của hình ảnh gạch lát nền ở đáy hồ bơi khi mặt nước: (trái) phẳng lặng; (giữa) gợn sóng nhẹ, và (phải) gợn sóng mạnh.

Thấu kính hấp dẫn mạnh có thể được tạo ra bằng cách bẻ cong không gian xung quanh những tập trung khối lượng lớn, ví dụ các đám thiên hà, và có thể kéo dãn hình ảnh của những thiên hà phông nền thành những cung sáng dài (Hình 34). Thấu kính hấp dẫn yếu được quan sát thấy nhiều hơn và, như tên gọi cho thấy, là hình thức kém kịch tính hơn, nó làm biến đổi hình dạng của các thiên hà phông nền một cách tinh vi hơn. Trong trường hợp này, thông tin về khối lượng của thấu kính vẫn có thể được suy luận thông qua phân tích thống kê các méo mó hình dạng của rất nhiều thiên hà phông nền có đường nhìn đi gần qua nó. Trong ví dụ tương đương hồ bơi, lượng méo mó đối với hình ảnh lát nền cung cấp thông tin về cỡ của các gợn sóng trong nước.

Mặt Cười

Hình 34. Mặt Cười: sự hội tụ hấp dẫn của các thiên hà ở xa (các cung sáng cong) do khối lượng của một đám thiên hà ở gần hơn. Hai thiên hà lớn trong đám ở gần hơn tạo ra ‘đôi mắt’ của gương mặt.

Trong thời gian gần đây, thấu kính hấp dẫn đã gia nhập vào kho kĩ thuật thiên văn hiện đại nhằm cung cấp thông tin về số lượng và phân bố của vật chất trong vũ trụ, đặc biệt thông qua các quan trắc sẽ được thực hiện với thế hệ sắp tới của các kính thiên văn chuyên dụng mới. Thấu kính hấp dẫn đã được quan sát bởi Kính thiên văn Vũ trụ Hubble, nhưng chỉ với một vạt nhỏ của bầu trời rộng vài ba độ vuông. Để đánh giá lượng vật chất tối có mặt trong vũ trụ, điều cần thiết là khảo sát một phần lớn hơn nhiều của bầu trời. Một chiếc kính thiên văn đã được thiết kế cho nhiệm vụ này là kính thiên văn vũ trụ khả kiến và hồng ngoại EUCLID của Cơ quan Vũ trụ châu Âu, dự kiến sẽ được phóng lên trong năm 2020.

Vật chất tối là gì?

Câu trả lời đơn giản là chẳng ai biết cả. Hiện nay, chúng ta biết vật chất tối chẳng phải là cái gì nhiều hơn là vật chất tối là gì. Có hai ý tưởng chính cho câu trả lời. Một ý tưởng cho rằng nó chỉ là vật chất bình thường, nhưng ở một dạng hấp thụ hoặc phát ra ít hoặc không phát ra ánh sáng. Khả năng xuất hiện dưới tên gọi Các vật thể Quầng Nhỏ gọn Khối lượng lớn (MACHO), bao gồm các sao khối lượng thấp không phát sáng được (hay sao lùn nâu), các hành tinh cỡ Mộc tinh, sao lùn trắng, và các vật thể nhỏ gọn như sao neutron. Vấn đề với phần lớn những khả năng này là, do được làm từ vật chất bình thường, MACHO sẽ hấp thụ và phát ra bức xạ điện từ - cụ thể là phải ‘tỏa sáng’ ở những bước sóng khác nhau. Các vật thể tỏa sáng theo kiểu này dường như đã bị loại trừ bởi các quan trắc.

Khả năng thứ hai và là khả năng hàng đầu cho vật chất tối cho rằng nó là một loại hạt hạ nguyên tử mới lạ, gọi là Hạt Nặng Tương tác Yếu, hay WIMP. Các WIMP có thể đã được ra trong Big Bang cùng với các quark và bức xạ. Mỗi WIMP sẽ phải nặng (có khối lượng từ 1 đến 1.000 khối lượng proton), bền trong thời gian ít nhất bằng tuổi của vũ trụ, và tương tác ở mức yếu ớt nhất với các hạt khác trong Mô hình Chuẩn của Vật lí Hạt. Chẳng có hạt nào trong Mô hình Chuẩn hiện nay có các tính chất này. Những lựa chọn khác cho WIMP bao gồm khả năng tự nhiên là siêu đối xứng. Siêu đối hạt nhẹ nhất cho một hạt Mô hình Chuẩn, neutralino trên giả thuyết, là một hạt ứng viên vật chất tối. Ngày nay người ta tin rằng các neutrino có khối lượng rất nhỏ, bằng một phần triệu khối lượng electron, và do đó được xem là những ứng cử viên WIMP khả dĩ. Neutrino xuất hiện dưới danh mục vật chất ‘nóng’, trong ngữ cảnh này có nghĩa là chúng chuyển động ở tốc độ gần với tốc độ ánh sáng.

Thực tế vật chất tối chiếm khoảng sáu lần lượng vật chất bình thường mà chúng ta biết có nghĩa là nó phải giữ một vai trò trụ cột trong việc kiểm soát sự lớn lên của các cấu trúc vĩ mô như thiên hà và đám thiên hà trong vũ trụ sơ khởi. Ở những cấp độ dài rất lớn, vũ trụ là trơn mượt và đồng đều, nhưng nó ‘vón cục’ ở cấp thiên hà và đám thiên hà. Vai trò của vật chất tối trong thông tin về những cấu trúc này đã được nghiên cứu bằng các mô phỏng máy tính, với mục tiêu giải thích các cấu trúc mà ngày nay chúng ta quan sát thấy trong vũ trụ địa phương. Các mô phỏng đã có thể tái hiện thành công đặc tính của những cấu trúc đã quan sát, nhưng chỉ trên cơ sở lực hút hấp dẫn được cấp bởi vật chất tối ‘lạnh’ (CDM). Chữ ‘lạnh’ trong CDM có nghĩa là vận tốc của vật chất tối được giả định là nhỏ hơn rất nhiều so với tốc độ ánh sáng, và nó không thể lạnh đi bằng cách phát xạ photon, vì nó là tối. Vật chất tối nóng có xu hướng san phẳng cấu trúc vi mô quá mức. Điều này, cùng với giá trị nhỏ của khối lượng của chúng, có vẻ loại trừ khả năng neutrino là WIMP.

Các hạt vật chất tối có thể cư trú trong quầng sáng Ngân Hà, theo dự kiến sẽ tuồn liên tục qua đĩa thiên hà và do đó sẽ đi qua hệ mặt trời. Nếu chúng đi qua, thì có khả năng dò tìm trực tiếp khi chúng đi tới Trái Đất. Nếu có một tương tác phi hấp dẫn yếu giữa các hạt vật chất tối và vật chất bình thường, thì các hạt vật chất tối có thể biểu lộ trong các va chạm hiếm hoi với hạt nhân của vật chất bình thường. Một dấu hiệu khả dĩ sẽ là một photon được sinh ra từ một hạt vật chất tối tương tác với một hạt nhân nặng. Một thí nghiệm bố trí để tìm kiếm những sự kiện như thế là thí nghiệm Xenon Lớn Dưới lòng đất (LUX), nó là một bể lớn chứa xenon lỏng, bao bọc xa là các detector nhân quang rất nhạy. LUX nằm sâu 1,5 km dưới lòng đất trong mỏ vàng Homestake ở South Dakota, đủ sâu để chặn hết các hạt giả mạo. Xác suất để một hạt WIMP đập trúng một hạt nhân xenon là rất thấp và cho đến nay thí nghiệm vẫn chưa dò thấy tín hiệu nào có ý nghĩa.

Năng lượng tối

Sau khi công bố thuyết tương đối rộng của ông vào năm 2016, Einstein tiếp tục áp dụng các phương trình của ông cho vũ trụ. Lúc ấy, người ta tin rằng vũ trụ là tĩnh tại. Nhưng có một vấn đề: nếu bạn đưa vào một vũ trụ mô hình một số khối lượng cho nó diễn tiến, thì các khối lượng phải rơi vào nhau dưới lực hút hấp dẫn của chúng – vũ trụ không thể cứ tĩnh tại được. Einstein cố gắng sửa chữa bằng cách đưa thêm một số hạng đẩy vào các phương trình của ông, gọi là hằng số vũ trụ học, thường được kí hiệu bằng kí tự Hi Lạp Λ. Ta có thể nghĩ số hạng Λ là một kiểu lực phản hấp dẫn bẻ cong không-thời gian, hoạt động ngược lại với lực hấp dẫn và đẩy các vật thể ra xa nhau.

Tuy nhiên, trong vòng vài năm sau mô hình vũ trụ đã đề xuất của Einstein, Hubble công bố khám phá của ông rằng vũ trụ đang dãn nở và không tĩnh tại. Phương trình gốc của Hubble, không có số hạng Λ, có thể giải thích một vũ trụ dãn nở. Khi nghe nói tới khám phá của Hubble, Einstein đã rút lại hằng số vũ trụ học của ông và nói rằng nó là ‘sai lầm lớn nhất của đời tôi’. Nhưng, như chúng ta sẽ thấy, có bằng chứng tươi mới đề xuất rằng phản ứng của Einstein có lẽ là hấp tấp.

Vũ trụ sẽ tiếp tục dãn nở mãi mãi, hay một ngày nào đó nó sẽ bắt đầu co lại, cuối cùng kết thúc trong một cú ‘nghiền’ lớn? Số phận của vũ trụ phụ thuộc vào sự cạnh tranh giữa động năng dãn nở của Big Bang và lực hấp dẫn của toàn bộ vật chất trong vũ trụ đang cố hút vạn vật về với nhau. Vận tốc lùi ra xa của các thiên hà đã dẫn tới khám phá định luật Hubble liên hệ động năng dãn nở và đối lập với nó là lực hút hấp dẫn của vật chất. Nếu mật độ vật chất quá nhỏ, thì lực hấp dẫn sẽ quá yếu, không ngăn được vũ trụ dãn nở mãi mãi. Nếu mật độ đủ lớn, thì cuối cùng sự dãn nở sẽ dừng lại, vũ trụ sẽ co lại, và sẽ có một cú nghiền lớn. Còn nếu vật chất có một giá trị tới hạn được điều chỉnh tinh vi, thì vũ trụ sẽ tiếp tục dãn nở mãi mãi, và không gian sẽ có hình học ‘phẳng’. Mật độ tới hạn đó rất nhỏ, tương đương với khoảng năm nguyên tử hydrogen trong mỗi mét khối (để so sánh, có khoảng 1025 nguyên tử hydrogen trong một cốc nước). Bằng chứng dường như cho thấy mật độ trung bình của vũ trụ ở gần với giá trị tới hạn đó.

Vào những năm 1990, hai nhóm nhà thiên văn học đã cố đo hình học của vũ trụ bằng cách xác định sự dãn nở Hubble càng chặt chẽ càng tốt trên cấp khoảng cách cực kì lớn. Họ đang quan sát một lớp vụ nổ sao rất sáng, gọi là siêu tân tinh loại 1a. Siêu tân tinh loại 1a quan trọng bởi vì trên danh nghĩa chúng giải phóng lượng năng lượng sáng bằng nhau, và vì thế có thể dùng làm ‘ngọn nến chuẩn’ cho các phép đo khoảng cách. (Bằng cách đo độ sáng biểu kiến của một ngọn nến chuẩn đã biết, khoảng cách của nó có thể được suy ra từ định luật nghịch đảo bình phương.)

Các nhà thiên văn tìm thấy rằng các siêu tân tinh xa nhất mờ hơn nhiều so với trông đợi. Kết luận bất ngờ là rằng không gian mà ánh sáng truyền qua đã dãn nở nhiều hơn trông đợi, và các siêu tân tinh đó ở xa hơn trước đây người ta vẫn nghĩ. Điều này hàm ý rằng sự dãn nở của vũ trụ đang tăng tốc, một điều không được trông đợi từ một vũ trụ choán đầy các khối lượng hút hấp dẫn. Cứ như thể là bạn ném một quả bóng lên không trung, và ngay khi nó bắt đầu rơi xuống, nó tăng tốc ra xa bạn và tiếp tục tiến lên. Kết quả bất ngờ như thế đó.

Tuy nhiên, một gia tốc trong sự dãn nở của vũ trụ chính là cái mà số hạng Λ của Einsten có thể cung cấp. Lực đẩy vũ trụ mà nó gây ra được gọi là năng lượng tối, một dạng năng lượng bí ẩn choán đầy không gian. Mật độ năng lượng tối là không đổi, nghĩa là khi vũ trụ dãn nở và tạo ra nhiều thể tích hơn, tổng lượng năng lượng tối mà nó chứa tăng theo sự dãn nở đó. Đây là một khái niệm đặc biệt. Chúng ta tin rằng năng lượng tối rải đều trên khắp vũ trụ và mật độ khối lượng-năng lượng của nó là nhỏ. Bên trong thể tích Trái Đất chẳng hạn, tương đương khối lượng của năng lượng tối là một phần triệu của một gram. Câu đố là tại sao nó nhỏ như vậy. Chúng ta biết rằng không gian trống rỗng có mật độ năng lượng tiềm ẩn gọi là năng lượng chân không liên quan đến các hạt ảo liên tục thoắt ẩn thoắt hiện ở cấp lượng tử. Tuy nhiên, mật độ năng lượng chân không lượng tử thấp hơn mật độ năng lượng tối được suy luận đến 10120 lần, và vì thế bản chất đúng của năng lượng tối vẫn còn là một bí ẩn lớn. Trong vũ trụ rất sơ khởi, các hiệu ứng của năng lượng tối sẽ bị che khuất bởi mật độ năng lượng cao hơn nhiều khi ấy của vật chất và bức xạ. Nhưng khi vũ trụ dãn ra, sự có mặt của thành phần năng lượng tối đã trở nên nổi bật hơn và chỉ trong sáu tỉ năm qua thì tốc độ dãn nở của vũ trụ mới bị ảnh hưởng đáng kể.

Mang tất cả lại với nhau

Toàn bộ các quan trắc thiên văn đã được gói gọn trong mô hình chuẩn của vũ trụ học, mô hình Λ-CDM, được xây dựng trên thuyết tương đối rộng của Einstein và bao gộp hằng số vũ trụ học và một thành phần vật chất tối lạnh. Mô hình giải thích sự dồi dào nguyên thủy của các nguyên tố nhẹ trong Big Bang nóng, cấp độ góc của các thăng giáng mật độ ban đầu của bức xạ phông nền vi sóng vũ trụ, cấu trúc vĩ mô của sự phân bố thiên hà, và gia tốc của vũ trụ dãn nở. Một trong những ràng buộc chặt chẽ nhất của mô hình là phổ thăng giáng trong phông nền vi sóng vũ trụ (Hình 30). Mô hình Λ-CDM khớp với các quan trắc này và phù hợp với một vũ trụ 13,8 tỉ năm tuổi, một hình học không gian phẳng với mật độ trung bình gần mật độ tới hạn, và một kết hợp ràng buộc chặt của các thành phần khối lượng-năng lượng của vật chất. Khối lượng-năng lượng của vũ trụ bao gồm: 70 phần trăm năng lượng tối, 25 phần trăm vật chất tối lạnh, và 5 phần trăm vật chất bình thường (các nguyên tử, quark, gluon, và lepton quen thuộc). Phần đóng góp của mật độ năng lượng của các photon bức xạ phông nền vi sóng vũ trụ và các neutrino là nhỏ.

Sự thật phũ phàng hiện ra trước mắt là vật chất bình thường gồm các nguyên tử và phân tử của cơ thể chúng ta, và của mọi sinh vật sống, vật chất được nghiên cứu trong sinh học, hóa học, khoa học vật liệu, trong kĩ thuật và phần nhiều thiên văn vật lí học, cấu thành chưa tới một phần hai mươi lượng vật chất mà chúng ta tin là tồn tại trong vũ trụ. Bởi thế, vật chất bình thường có vẻ như chỉ là một ‘tạp chất’ trong vật chất thật sự ‘ở ngoài kia’. Sự thật bất ngờ và nhún nhường là chúng ta không biết khối vật chất trong vũ trụ là thứ gì.

Để khép lại câu chuyện về vật chất này, chúng ta có thể nghe lại lời nhận xét của Feynman, được trích dẫn ở cuối Chương 3 – rằng sự thật quan trọng nhất nên truyền đạt lại cho thế hệ mai sau là toàn bộ vạn vật được làm bằng các nguyên tử. Kể từ năm 1970, khi ông viết những lời này, những tiến bộ to lớn trong thiên văn học đã làm sáng tỏ những hình thức không được lường trước và rõ ràng át trội của vật chất: vật chất tối và năng lượng tối. Một thách thức lớn cho các nhà khoa học tương lai là làm rõ những hình thức bí ẩn này của vật chất thật ra là cái gì.

 

 

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Peter Atkins, Galileo’s Finger (OUP, 2003).

Jim Baggott, Mass (OUP, 2017).

Stephen Blundell, VSI Superconductivity (OUP, 2009).

Brian Cathcart, The Fly in the Cathedral (Penguin, 2004).

Frank Close, VSI Particle Physics (OUP, 2012).

Richard Feynman, QED (Princeton University Press, 1988).

John Gribbin, Einstein’s Master Work (Icon Books, 2015).

John Polkinghorne, VSI Quantum Theory (OUP, 2002) (quyển sách này mô tả sự liên đới lượng tử, hiện tượng không được nhắc tới trong Chương 5).

Martin Rees, Just Six Numbers (Weidenfeld & Nicolson, 1999).

Carlo Rovelli, Reality is not what it seems (Allen Lane, 2016).

Russell Stannard, VSI Relativity (OUP, 2008).

Paul Strathern, Mendeleev’s Dream (Penguin, 2001).

Stephen Weinberg, The First Three Minutes (Basic Books, 1993).

Stephen Weinberg, To Explain The World (Allen Lane, 2015).

Frank Wilczek, The Lightness of Being (Allen Lane, 2009).

TÌM HIỂU NHANH VỀ VẬT CHẤT

Geoff Cottrell (Oxford University Press 2019)
Bản dịch của TVVL

MỤC LỤC

Vật chất là gì?

Nguyên tử

Các dạng vật chất

Năng lượng, khối lượng, và ánh sáng

Thế giới lượng tử của nguyên tử

Vật chất lượng tử

Các hạt sơ cấp

Các nguyên tố từ đâu mà có?

Vật chất tối và năng lượng tối

TẢI EBOOK >>

Vui lòng ghi rõ "Nguồn Thuvienvatly.com" khi đăng lại bài từ CTV của chúng tôi.

Nếu thấy thích, hãy Đăng kí để nhận bài viết mới qua email
Tin tức vật lý
Downlaod video thí nghiệm

Thêm ý kiến của bạn

Security code
Refresh

Các bài khác


Sao neutron to bao nhiêu?
18/09/2020
Các nhà thiên văn vật lí đang kết hợp nhiều phương pháp để làm hé lộ các bí mật của một số vật thể lạ lùng nhất
Giải chi tiết mã đề 219 môn Vật Lý đề thi TN THPT 2020 (đợt 2)
04/09/2020
250 Mốc Son Chói Lọi Trong Lịch Sử Vật Lí (Phần 96)
04/09/2020
Khám phá Hải Vương tinh 1846 John Couch Adams (1819–1892), Urbain Jean Joseph Le Verrier (1811–1877), Johann Gottfried Galle (1812–1910) “Bài
250 Mốc Son Chói Lọi Trong Lịch Sử Vật Lí (Phần 95)
04/09/2020
Các định luật Kirchhoff về mạch điện 1845 Gustav Robert Kirchhoff (1824–1887) Khi vợ của Gustav Kirchhoff, Clara, qua đời, nhà vật
Lực nâng từ tách biệt tế bào sống với tế bào chết
27/08/2020
Một kiểu lực nâng từ có thể tách các tế bào sống với tế bào chết mà không làm thay đổi hay làm hỏng chúng. Quá trình có
LHC tạo ra vật chất từ ánh sáng
26/08/2020
Các nhà khoa học làm việc ở một thí nghiệm tại Máy Va chạm Hạt nặng Lớn đã chứng kiến các hạt W khối lượng lớn xuất
PHẢN BIỆN ĐỀ THI MÔN VẬT LÝ TNPTQG NĂM HỌC 2019 – 2020 VÀ NHỮNG TRĂN TRỞ CỦA NGƯỜI CẦM PHẤN
20/08/2020
Khám phá sóng áp suất khí quyển toàn cầu sau 220 năm tìm kiếm
20/08/2020
Một nhà vật lí thế kỉ 18 lần đầu tiên dự đoán sự tồn tại của một dàn hợp xướng sóng khí quyển quét qua Trái đất.

Chúng tôi hiện có hơn 60 nghìn tài liệu để bạn tìm

360 độ

Vật lý 360 độ là trang tin nhanh, trao đổi chuyên đề vật lý và các khoa học khác cũng như các nội dung liên quan đến dạy và học.
Hi vọng các bạn giúp chúng tôi bằng cách đăng kí làm CTV.
Liên hệ: banquantri@thuvienvatly.com