Đây là hình ảnh của các cụm thiên hà.
Đúng như tên gọi,
Chúng là một chùm vô số các thiên hà
gắn kết với nhau bởi lực hấp dẫn.
Hầu hết các điểm quý vị thấy trên màn hình
không phải là các ngôi sao riêng lẻ,
mà là những chùm sao, hoặc các thiên hà.
Nhìn những bức ảnh này, tôi hy vọng
quý vị sẽ nhanh chóng nhận thấy
cụm thiên hà là những vật thể xinh đẹp,
còn hơn thế,
tôi thấy các cụm thiên hà thật bí ẩn
chúng khiến tôi ngạc nhiên,
và chúng hữu ích.
Hữu ích vì đây là phòng thí nghiệm lớn nhất của vũ trụ.
Là phòng thí nghiệm, vì mô tả các chùm Thiên Hà
là mô tả các thí nghiệm
có thể làm với chúng.
Theo tôi có bốn loại chính,
loại đầu tiên tôi muốn mô tả
là cụm thiên hà cực lớn.
Vậy nó lớn tới cỡ nào?
Vâng, đây là hình ảnh của một cụm Thiên Hà.
Nó lớn đến nỗi ánh sáng đi qua nó
liền bị uốn cong, bị vênh
bởi lực hấp dẫn cực lớn của cụm sao này.
Thực tế, nếu xét kỹ
có thể thấy các vòng tròn xung quanh cụm sao này.
Tôi cho quý vịmột con số,
cụm Thiên Hà đặc biệt này
có một quần thể hơn một triệu tỷ mặt trời.
Ta khó hình dung những hệ thiên hà này lớn đến thế nào.
Nhưng không chỉ có thế,
nó còn có thêm tính năng này.
Về cơ bản chúng là những hệ đơn lập,
nếu thích, ta có thể nghĩ
chúng là một phiên bản thu nhỏ của toàn vũ trụ.
nhiều câu hỏi chúng ta có thể nêu ra
về vũ trụ ở phạm vi rộng
như lực hấp dẫn hoạt động như thế nào?
nó có thể được trả lời nhờ nghiên cứu các hệ thống này.
Đó là nói về độ lớn.
Điều thứ hai là độ nóng.
Vâng, nếu tôi chọn một hình ảnh của một cụm thiên hà,
và trừ đi tất cả ánh sáng của các vì sao,
tôi còn lại giọt nước lớn, màu xanh này.
Màu này không có thật.
Thực ra cái ta thấy là ánh sáng tia X.
Câu hỏi là, nếu nó không phải là Thiên Hà,
thì cái gì phát ra ánh sáng này?
Câu trả lời là khí nóng,
khí nóng tới triệu-độ
thực tế, đó là plasma.
Để hiểu tại sao nó nóng đến vậy
hãy quay trở lại hình ảnh trước,
Lực hấp dẫn cực lớn của các hệ thống này
làm các hạt khí đạt đến tốc độ cực lớn,
tốc độ cực lớn nghĩa là nhiệt độ cực cao.
đó là lý do chính,
nhưng khoa học chỉ là một bản nháp thôi.
Có rất nhiều tính chất cơ bản về plasma này
vẫn làm chúng ta bối rối,
vẫn là một câu đố đặt ra với chúng ta,
và thách thức hiểu biết của chúng ta
về vật lý của sự cực nóng.
Loại thứ ba: thăm dò tiểu vật chất.
Để giải thích điều này, tôi phải nói với quý vị
một thực tế rất khó chịu.
Hầu hết các chất trong vũ trụ
không được tạo nên từ nguyên tử.
Người ta nói dối quý vi.
Hầu hết các chất được tạo từ cái gì đó rất, rất bí ẩn,
mà chúng tôi gọi là chất tối.
Chất tối là thứ rất ít tương tác,
ngoại trừ thông qua lực hấp dẫn,
tất nhiên ta muốn tìm hiểu thêm về nó.
Nếu quý vị là một nhà vật lý hạt,
quý vị muốn biết điều gì xảy ra khi các thứ đập vào nhau.
Và chất tối không phải là ngoại lệ.
Chúng ta làm điều này như thế nào?
Để trả lời câu hỏi đó,
Tôi sẽ hỏi một câu hỏi khác,
là điều gì xảy ra khi các cụm thiên hà va chạm?
Đây là một hình ảnh.
bởi vì cụm Thiên Hà là một lát cắt đại diện,
phiên bản thu nhỏ của vũ trụ.
Chúng chủ yếu được tạo thành từ chất tối,
và đó là những gì ta thấy trong màu tím xanh này.
Màu đỏ là khí nóng,
và, tất nhiên, ta có thể thấy nhiều thiên hà.
Những gì đang xảy ra là một máy gia tốc hạt
ở quy mô vô cùng lớn.
Điều này rất quan trọng,
vì nó có nghĩa là những hiệu ứng rất, rất nhỏ
có thể rất khó phát hiện trong phòng thí nghiệm,
có thể được hợp vào nhau
thành một cái gì đấy có thể thấy trong tự nhiên.
Vì vậy việc quan sát nó rất thú vị.
Lý do tại sao các cụm thiên hà
có thể cho ta biết về chất tối,
lý do tại sao các cụm thiên hà
có thể cho ta biết về vật lý của cái rất nhỏ,
là chính xác bởi vì chúng là rất lớn.
Loại thứ tư: vật lý của cái rất lạ.
Chắc điều tôi nói nãy giờ nghe điên rồ.
Okay, nếu có điều gì còn lạ hơn thế
thì đó hẳn là năng lượng tối.
Nếu tôi ném một quả bóng vào không khí,
Tôi mong đợi nó đi lên.
Cái tôi không mong đợi là nó đi lên
theo một tốc độ ngày càng tăng.
Tương tự, các nhà vũ trụ học hiểu tại sao
vũ trụ đang mở rộng.
Họ không hiểu tại sao nó mở rộng
với một tốc độ ngày càng tăng.
Họ đặt cho nguyên nhân
của sự mở rộng ngày càng tăng một cái tên,
họ gọi nó là năng lượng tối.
Chúng ta lại muốn biết thêm về nó.
Một câu hỏi cụ thể của chúng ta là,
năng lượng tối ảnh hưởng đến vũ trụ như thế nào
ở phạm vi lớn nhất?
Tùy thuộc vào độ mạnh của nó,
có thể cấu trúc hình thành nhanh hơn hoặc chậm hơn.
Vâng, vấn đề cấu trúc quy mô lớn của vũ trụ
là cực kỳ phức tạp.
Đây là một mô phỏng vi tính.
Và chúng ta cần đơn giản hóa nó.
Tôi muốn nghĩ về điều này bằng cách tương tự.
Nếu tôi muốn hiểu sự chìm tàu Titanic,
Điều quan trọng nhất phải làm
không phải là làm mô hình mẫu các vị trí
của từng mảnh con tàu đã vỡ.
Điều quan trọng nhất cần làm là
lần lại hai mảnh vỡ lớn nhất.
Tương tự như vậy, tôi có thể tìm hiểu nhiều về vũ trụ
ở quy mô lớn nhất
bằng cách tìm hiểu các mảnh lớn nhất
và những mảnh lớn nhất là cụm thiên hà.
Trước khi tôi kết thúc,
quý vị có thể cảm thấy tựa như vừa nghe chuyện bịa.
Tôi bắt đầu bằng cách nói về
cụm Thiên Hà hữu ích như thế nào,
và tôi đã đưa ra một số lý do,
nhưng thực sự ra tác dụng của nó là gì?
Vâng, để trả lời câu hỏi này,
Tôi muốn dẫn một câu nói của Henry Ford
Khi ông được hỏi về xe hơi.
Ông nói:
"Nếu như tôi hỏi mọi người rằng họ muốn gì,
hẳn họ nói cần con ngựa nhanh hơn."
Ngày nay, xã hội chúng ta đang phải đối mặt
với nhiều vấn đề khó khăn.
Và giải pháp cho các vấn đề là không rõ ràng.
giải pháp đó không phải là con ngựa nhanh hơn.
Người ta đòi hỏi một số lượng lớn
phát minh mang tính khoa học.
Vậng, chúng ta phải tập trung,
vâng, chúng ta phải dồn sức,
nhưng chúng ta cũng cần phải nhớ rằng
đổi mới, phát minh, cảm hứng -
điều này sẽ đến
khi chúng ta mở rộng tầm nhìn
khi chúng ta lùi lại
khi chúng ta phóng to.
Không có cách nào tốt hơn để làm điều này
bằng nghiên cứu vũ trụ quanh ta. Cảm ơn.
(Vỗ tay rần rần)