Nghiên cứu về lỗ đen đoạt giải Nobel Vật lý 2020

Ngày 6/10, Viện Hàn lâm khoa học Hoàng gia Thụy Điển đã công bố trao giải Nobel Vật lý 2020 cho các khám phá của 3 nhà khoa học về lỗ đen, một trong những hiện tượng kỳ lạ nhất của vũ trụ.

Theo thông báo của Ủy ban Nobel, các nhà khoa học được trao giải Nobel Vật lý 2020 nhằm tôn vinh những khám phá của họ về hiện tượng lỗ đen. Họ sẽ cùng nhau chia sẻ giải thưởng trị giá 10 triệu krona Thụy Điển (khoảng 1.1 triệu USD). Trong đó, một nửa giải thưởng dành cho ông Roger Penrose (người Anh) vì đã phát minh ra những phương pháp toán học nhằm khám phá thuyết tương đối rộng (của nhà vật lý học Albert Einstein) dẫn tới việc hình thành các lỗ đen. Một nửa giải thưởng còn lại được trao cho 2 nhà khoa học Reinhard Genzel (người Đức) và Andrea Ghez (người Mỹ) vì đã khám phá ra “vật thể vô hình siêu nặng, chi phối quỹ đạo các ngôi sao ở trung tâm dải Ngân Hà của chúng ta”.

Đối tượng chính của các nghiên cứu là lỗ đen. Siêu lỗ đen ở trung tâm dải Ngân Hà được đặt tên là Sagittarius A*, có khối lượng gấp khoảng 4 triệu lần Mặt Trời. Chụp ảnh được lỗ đen vũ trụ được xem là bước đột phá của ngành thiên văn, qua đó giúp chúng ta hiểu rõ hơn, chính xác hơn vật thể bí ẩn trong vũ trụ này, thứ có lực hấp dẫn mạnh tới mức hút được cả ánh sáng.

Ông Roger Penrose, sinh năm 1931, là nhà vật lý toán, toán học thường thức và triết học, thành viên của Hội Hoàng gia London, hiện đang làm việc tại trường Đại học Oxford. Ông nổi tiếng trên thế giới với các công trình nghiên cứu về vật lý toán, đặc biệt là những đóng góp về thuyết tương đối rộng và vũ trụ học. Ông từng nhận được nhiều giải thưởng lớn, trong đó có giải Wolf năm 1988 cùng với nhà vật lý lừng danh Stephen Hawking. Tháng 1/1965, tức 10 năm sau khi nhà vật lý học Einstein qua đời, ông Roger Penrose đã chỉ ra rằng lỗ đen thực sự có thể hình thành và mô tả chi tiết về chúng. Ở trung tâm, lỗ đen chứa điểm kỳ dị mà tại đó, mọi quy luật tự nhiên đã biết đều không thể áp dụng.

Ông Reinhard Genzel, sinh năm 1952, hiện là giám đốc Viện nghiên cứu Vật lý Vũ trụ Max Planck (Đức) và giáo sư tại trường Đại học California-Berkely (Hoa Kỳ). Ông nổi tiếng với công trình nghiên cứu thiên văn học bước sóng hồng ngoại và thiên văn học dưới milimet. Ông và nhóm của mình là những người đầu tiên theo dõi chuyển động của các ngôi sao ở trung tâm dải Ngân Hà. Ngoài ra, ông Genzel cũng tích cực tham gia nghiên cứu về sự hình thành và phát triển của các thiên hà.

Bà Andrea Ghez, sinh năm 1965, là nhà thiên văn học, đồng thời là giáo sư thuộc khoa vật lý và thiên văn học tại Đại học California, Los Angeles (UCLA). Năm 2004, tạp chí Discover đã bầu chọn bà là một trong 20 nhà khoa học hàng đầu tại Hoa Kỳ bởi sự am hiểu sâu rộng trong lĩnh vực chuyên môn của mình. Năm 2012, bà Ghez được trao giải Crafoord.

Tính đến nay giải Nobel Vật lý đã được trao 114 lần cho 216 nhà khoa học (trong số này có 4 nhà khoa học nữ) từ năm 1901, trong đó ông John Bardeen là nhà khoa học duy nhất được 2 lần trao giải Nobel Vật lý vào các năm 1956 và 1972. Người trẻ nhất được trao giải Nobel Vật lý là ông Lawrence Bragg vào năm 1925 khi ông mới 25 tuổi. Người lớn tuổi nhất từng nhận giải thưởng này là ông Arthur Ashkin vào năm 2018 khi ông đã 96 tuổi.

Năm 2019, giải Nobel Vật lý vinh danh 3 nhà khoa học James Peebles, Michel Mayor và Didier Queloz, trong đó một nửa giải thưởng thuộc về nhà khoa học James Peebles với các phát hiện mang tính lý thuyết về vũ trụ học, nửa còn lại thuộc về ông Michel Mayor và Didier Queloz vì các phát hiện về ngoại hành tinh quay quanh ngôi sao giống Mặt trời.

Trên thực tế, các trường đại học Hoa Kỳ chiếm vị thế áp đảo trong số các tổ chức nghiên cứu, viện học thuật có người đoạt giải Nobel khoa học. Cụ thể, theo thống kê, kể từ khi có các giải Nobel Vật lý, Hóa học, Y học (từ năm 1901), Kinh tế (từ năm 1969), có tới 703 nhà nghiên cứu đã được tôn vinh trong tổng cộng 441 công trình. Trong đó, số nhà khoa học Hoa Kỳ đoạt giải Nobel hiện chiếm tỷ lệ lớn nhất với 248 người (35%). Bên cạnh đó, tỷ lệ số trường đại học Hoa Kỳ có người được trao giải Nobel còn lớn hơn nữa: với 251/441 giải thưởng Nobel (57%) đã được trao cho các nhà nghiên cứu có liên quan tới một trường Đại học của Hoa Kỳ tại thời điểm vinh danh.

Đây là giải thưởng thứ 2 được công bố trong mùa Nobel năm 2020. Trước đó, vào ngày 5/10, các nhà khoa học Harvey J. Alter, Michael Houghton và Charles M. Rice đã giành giải Nobel Y học 2020 với công trình nghiên cứu về virus viêm gan C. Tiếp đến sẽ là buổi công bố các giải Nobel Hóa học (ngày 7/10),  Nobel Văn học (ngày 8/10), Nobel Hòa bình (ngày 9/10) và Nobel Kinh tế (ngày 12/10).