Chúng ta có thể học được những gì từ các thiên hà xa, rất xa

Trong bài nói chuyện lý thú và vui, cậu bé Henry Lin đã nhìn vào một hiện tượng lạ trên bầu trời: cụm thiên hà xa xôi. Qua nghiên cứu tính chất của chùm sao lớn nhất vũ trụ này, người đã nhận giải thưởng của Intel Science Fair cho rằng ta có thể biết được nhiều bí ẩn khoa học trong thế giới và trong thiên hà của chínhmình.

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)