User Tools

Site Tools


brief_history_time_big_bang_black_holes

A Brief History of Time: From the Big Bang to Black Holes Tiếng Việt

Lượt xem: 10

Bản tóm tắt cuốn sách A Brief History of Time: From the Big Bang to Black Holes (Lược sử thời gian: Từ Vụ nổ lớn đến Hố đen) của tác giả Stephen Hawking dưới đây được dịch sơ bộ bằng công cụ dịch tự động và sẽ được kiểm tra, điều chỉnh lại bởi các thành viên của trang web dichsach.club (bao gồm cả bạn nữa);
Vì vậy, nếu bạn nhận thấy bản dịch này có nội dung nào chưa chính xác, đừng ngần ngại ấn vào nút “Edit this page” để hiệu chỉnh nội dung giúp bản dịch ngày càng hoàn thiện hơn. Cảm ơn bạn rất nhiều!

Bản dịch Tiếng Việt Bản tiếng Anh
Lược sử thời gian: Từ Vụ nổ lớn đến Hố đenA Brief History of Time: From the Big Bang to Black Holes
Stephen HawkingStephen Hawking
Lược sử thời gian (1988) xem xét cả lịch sử lý thuyết khoa học và những ý tưởng hình thành nên hiểu biết của chúng ta về vũ trụ ngày nay. Từ các vụ nổ lớn và lỗ đen cho đến các hạt nhỏ nhất trong vũ trụ, Hawking cung cấp một cái nhìn tổng quan rõ ràng về cả lịch sử của vũ trụ và khoa học phức tạp đằng sau nó, tất cả được trình bày theo cách mà ngay cả những độc giả đang được giới thiệu những ý tưởng này lần đầu tiên sẽ hiểu.A Brief History of Time (1988) takes a look at both the history of scientific theory and the ideas that form our understanding of the universe today. From big bangs and black holes to the smallest particles in the universe, Hawking offers a clear overview of both the history of the universe and the complex science behind it, all presented in a way that even readers who are being introduced to these ideas for the first time will understand.
Thật khó để tưởng tượng một cảnh tượng hấp dẫn và kích thích suy nghĩ hơn một bầu trời đêm đầy sao. Điều gì đó về sự lấp lánh của vũ trụ buộc chúng ta phải dừng lại và suy ngẫm về những bí ẩn sâu thẳm nhất của vũ trụ.It’s hard to imagine a more arresting and thought-provoking sight than a starry night sky. Something about the twinkle of the cosmos compels us to pause and ponder the deepest mysteries of the universe.
Lược sử thời gian sẽ giúp làm sáng tỏ những bí mật này bằng cách mở khóa các quy luật chi phối vũ trụ. Được viết bằng ngôn ngữ dễ tiếp cận, nó sẽ giúp ngay cả những người không có đầu óc khoa học hiểu được tại sao vũ trụ tồn tại, nó bắt đầu như thế nào và nó sẽ trông như thế nào trong tương lai.A Brief History of Time will help illuminate these secrets by unlocking the laws which govern the universe. Written in accessible language, it will help even the non-scientifically minded to understand why the universe exists, how it started and what it will look like in the future.
Bạn cũng sẽ tìm hiểu về các hiện tượng kỳ lạ; giống như các lỗ đen hút mọi thứ (tốt, hầu hết mọi thứ) về phía chúng. Hơn nữa, bạn cũng sẽ khám phá ra những bí mật của chính thời gian; vì những bản tóm tắt cuốn sách này cung cấp câu trả lời cho những câu hỏi như “thời gian trôi đi nhanh như thế nào?” và “làm thế nào để chúng tôi biết nó sẽ tiến lên?”You will also find out about strange phenomena; like black holes which suck everything (well, almost everything) toward them. What’s more, you’ll also discover the secrets of time itself; as these book summary provide the answers to questions like “how fast is time going?” and “how do we know it’s going forwards?”
Thật an toàn khi nói rằng sau phần tóm tắt cuốn sách này, bạn sẽ không bao giờ nhìn bầu trời đêm theo cách tương tự nữa.It’s safe to say that after these book summary, you’ll never view the night sky in quite the same way again.
Sơ lược về lịch sử thời gian Ý tưởng chính # 1: Các lý thuyết dựa trên những gì bạn đã thấy trong quá khứ có thể giúp dự đoán tương lai.A Brief History of Time Key Idea #1: Theories based on what you’ve seen in the past can help predict the future.
Bạn có thể đã nghe nói về thuyết hấp dẫn hay thuyết tương đối? Nhưng bạn đã bao giờ dừng lại để nghĩ xem chúng ta thực sự muốn nói gì khi nói về lý thuyết?You’ve probably heard of the theory of gravity or the theory of relativity? But have you ever paused to think what we really mean when we talk about theories?
Theo thuật ngữ cơ bản nhất, lý thuyết là một mô hình giải thích chính xác các nhóm quan sát lớn. Các nhà khoa học thu thập dữ liệu từ các quan sát mà họ thấy trong thí nghiệm, và sử dụng nó để phát triển các giải thích về cách thức và lý do tại sao hiện tượng xảy ra.A theory, in its most basic terms, is a model that accurately explains large groups of observations. Scientists collect data from observations they see in, for example, experiments, and use it to develop explanations of how and why phenomena happen.
Ví dụ, Isaac Newton đã phát triển lý thuyết về lực hấp dẫn sau khi quan sát nhiều hiện tượng, từ quả táo rơi từ trên cây đến chuyển động của các hành tinh. Sử dụng dữ liệu mà ông thu thập được, ông có thể mô tả lực hấp dẫn trong một lý thuyết.For example, Isaac Newton developed the theory of gravity after observing many phenomena, from apples falling from trees to the movements of planets. Using the data he collected he was able to describe gravity in a theory.
Các lý thuyết có hai lợi ích lớn:Theories have two great benefits:
Đầu tiên, chúng cho phép các nhà khoa học đưa ra những dự đoán chắc chắn về các sự kiện trong tương lai.First, they allow scientists to make definite predictions about future events.
Ví dụ, lý thuyết về lực hấp dẫn của Newton cho phép các nhà khoa học dự đoán chuyển động trong tương lai của các vật thể như hành tinh. Nếu bạn muốn biết, ví dụ, nơi sao Hỏa sẽ ở trong sáu tháng kể từ bây giờ, có thể dự đoán điều này một cách chính xác bằng cách sử dụng lý thuyết về lực hấp dẫn.  For example, Newton’s theory of gravity allowed scientists to predict the future movements of objects like planets. If you want to know, say, where Mars will be six months from now, it’s possible to predict this precisely using the theory of gravity.  
Thứ hai, các lý thuyết luôn có thể thay đổi được, có nghĩa là chúng đang sẵn sàng cải cách nếu tìm thấy bằng chứng mới không phù hợp với lý thuyết.Second, theories are always disprovable, meaning they’re open to reform if new evidence that doesn’t fit the theory is found.
Ví dụ, người ta từng tin vào lý thuyết rằng mọi thứ trong vũ trụ đều xoay quanh Trái đất. Galileo bác bỏ lý thuyết này khi ông nhận thấy các mặt trăng quay quanh Sao Mộc; do đó, ông có thể chỉ ra rằng thực ra không phải mọi thứ đều quay quanh Trái đất.For example, people once believed in the theory that everything in the universe revolved around the Earth. Galileo disproved this theory when he noticed moons orbit Jupiter; he could therefore show that actually not everything orbit the Earth.
Vì vậy, trên thực tế, một quan sát duy nhất trong tương lai luôn có thể làm mất hiệu lực của một lý thuyết, bất kể nó có vẻ đáng tin cậy như thế nào vào thời điểm hiện tại. Điều này có nghĩa là các lý thuyết không bao giờ có thể được chứng minh là đúng, và điều này làm cho khoa học trở thành một quá trình phát triển không ngừng.So in effect, a single future observation can always invalidate a theory, no matter how reliable it seems at the moment. This means theories can never be proven correct, and this makes science a constantly evolving process.
Sơ lược về lịch sử thời gian Ý tưởng chính # 2: Vào những năm 1600, Isaac Newton đã cách mạng hóa cách chúng ta nghĩ về cách các vật thể chuyển động. A Brief History of Time Key Idea #2: In the 1600s, Isaac Newton revolutionized the way we think about how objects move. 
Trước Isaac Newton, người ta nghĩ rằng trạng thái tự nhiên của một vật thể là ở trạng thái nghỉ ngơi tuyệt đối. Điều này có nghĩa là nếu không có lực nào tác động lên nó, thì vật đó sẽ hoàn toàn đứng yên.Before Isaac Newton, people thought an object’s natural state was at absolute rest. This means that if no force was acting on it, then the object would remain completely still.
Vào những năm 1600, Newton đã hoàn toàn bác bỏ niềm tin lâu đời này. Thay vào đó, ông đưa ra một lý thuyết tuyên bố rằng tất cả các vật thể trong vũ trụ, thay vì đứng yên, trên thực tế đang chuyển động không đổi.In the 1600s, Newton thoroughly disproved this long-held belief. In its place, he introduced a theory which stated that all objects in the universe, instead of being still, were in fact in constant motion.
Newton xác định điều này thông qua khám phá của ông rằng các hành tinh và các ngôi sao trong vũ trụ liên tục chuyển động trong mối quan hệ với nhau. Ví dụ, Trái đất liên tục quay quanh Mặt trời và toàn bộ hệ Mặt trời đang quay xung quanh thiên hà. Do đó, không có gì là không bao giờ tĩnh lặng.Newton determined this through his discovery that the planets and stars in the universe were constantly moving in relation to each other. For example, the Earth is constantly orbiting the Sun and the entire solar system is rotating around the galaxy. Therefore, nothing is ever still.
Để mô tả cách tất cả các vật thể trong vũ trụ chuyển động, Newton đã phát triển ba định luật:To describe how all objects in the universe move, Newton developed three laws:
Định luật đầu tiên của Newton nói rằng tất cả các vật thể sẽ tiếp tục chuyển động trên một đường thẳng nếu không bị tác động bởi một lực khác. Điều này đã được chứng minh trong một thí nghiệm của Galileo, trong đó anh ta lăn những quả bóng xuống một con dốc. Vì trọng lực là lực duy nhất tác dụng lên các quả bóng nên chúng lăn trên một đường thẳng.The first of Newton’s laws states that all objects will continue moving in a straight line if not acted on by another force. This was demonstrated in an experiment by Galileo in which he rolled balls down a slope. As gravity was the only force acting on the balls, they rolled in a straight line.
Định luật thứ hai của Newton phát biểu rằng một vật thể sẽ tăng tốc với tốc độ tỷ lệ với lực tác dụng lên nó. Ví dụ, một chiếc xe có động cơ mạnh hơn sẽ tăng tốc nhanh hơn xe có động cơ kém hơn. Định luật này cũng nói rằng khối lượng của vật thể càng lớn thì lực ảnh hưởng đến chuyển động của nó càng ít. Ví dụ, nếu có hai ô tô có cùng động cơ, ô tô nặng hơn sẽ mất nhiều thời gian hơn để tăng tốc.Newton’s second law states that an object will speed up at a rate proportional to the force acting on it. For example, a car with a more powerful engine will accelerate faster than one with a less powerful engine. This law also states that the greater the body’s mass, the less a force affects its motion. For example, if there are two cars with the same engine, the heavier car will take longer to accelerate.
Định luật thứ ba của Newton mô tả lực hấp dẫn. Nó nói rằng tất cả các vật thể trong vũ trụ đều hút các vật thể khác với một lực tỷ lệ thuận với khối lượng của mỗi vật thể. Điều này có nghĩa là nếu bạn tăng gấp đôi khối lượng của một vật thì lực sẽ lớn gấp đôi. Nếu bạn tăng gấp đôi khối lượng của một vật và gấp ba lần khối lượng của vật kia thì lực sẽ lớn gấp sáu lần.Newton’s third law describes gravity. It states that all bodies in the universe attract other bodies with a force proportional to the mass of each object. This means that if you double the mass of one object, the force will be twice as great. If you double one object’s mass and triple the other, the force will be six times as great.
Sơ lược về lịch sử thời gian Ý tưởng chính # 3: Thực tế là tốc độ ánh sáng là không đổi cho thấy rằng bạn không phải lúc nào cũng đo được tốc độ của một thứ gì đó so với tốc độ của thứ khác.A Brief History of Time Key Idea #3: The fact that the speed of light is constant shows that you can’t always measure something’s speed relative to something else’s.
Chúng ta đã thấy lý thuyết của Newton đã loại bỏ sự nghỉ ngơi tuyệt đối và thay thế nó bằng ý tưởng rằng chuyển động của một vật thể tương đối với chuyển động của một vật khác. Tuy nhiên, lý thuyết cũng cho rằng tốc độ của một vật thể là tương đối.We have seen how Newton’s theory did away with absolute rest and replaced it with the idea that the movement of an object is relative to the movement of something else. Yet, the theory also suggested the speed of an object is relative.
Ví dụ, hãy tưởng tượng bạn đang đọc một cuốn sách trong khi ngồi trên một chuyến tàu với tốc độ 100 dặm / giờ. Bạn đang đi du lịch nhanh như thế nào? Chà, với một người đứng ngoài xem tốc độ tàu vừa qua, bạn đang đi với vận tốc 100 dặm / giờ. Nhưng so với cuốn sách bạn đang đọc, tốc độ của bạn là 0 mph. Vì vậy, tốc độ của bạn là tương đối so với đối tượng khác.For example, imagine you are reading a book while sitting on a train travelling at 100 mph. How fast are you travelling? Well, to a bystander watching the train speed past, you are travelling at 100 mph. But relative to the book you are reading, your speed is zero mph. So your speed is relative to another object.
Tuy nhiên, một lỗ hổng chính được phát triển trong lý thuyết của Newton: tốc độ ánh sáng.Yet, one major hole developed in Newton’s theory: the speed of light.
Tốc độ ánh sáng là không đổi, không tương đối. It is always 186,000 miles per second. Không quan trọng thứ khác đang đi nhanh bao nhiêu, tốc độ ánh sáng vẫn không đổi.The speed of light is constant, not relative. It is always 186,000 miles per second. It doesn’t matter how fast something else is going, the speed of light remains the same.
For example, if that train were speeding towards a beam of light at 100 mph, the speed of light would be 186,000 miles per second. Yet if that train stopped at a red signal, the beam of light would still be 186,000 miles per second. Không quan trọng ai đang xem ánh sáng hoặc họ đang di chuyển nhanh như thế nào, tốc độ của nó sẽ luôn bằng nhau. For example, if that train were speeding towards a beam of light at 100 mph, the speed of light would be 186,000 miles per second. Yet if that train stopped at a red signal, the beam of light would still be 186,000 miles per second. It doesn’t matter who is viewing the light or how quickly they are traveling, its speed will always be the same. 
Thực tế này gây ra vấn đề cho lý thuyết của Newton. Làm thế nào để tốc độ của một vật có thể không đổi bất kể trạng thái của người quan sát?This fact causes problems for Newton’s theory. How can the speed of something be constant regardless of the state of the observer?
Câu trả lời được phát hiện vào đầu thế kỷ XX khi Albert Einstein công nhận lý thuyết tương đối của mình.The answer was discovered in the early twentieth century when Albert Einstein postulated his theory of relativity.
Lược sử tóm tắt về thời gian Ý tưởng chính # 4: Thuyết tương đối nói rằng bản thân thời gian không cố định.A Brief History of Time Key Idea #4: The theory of relativity states that time itself is not fixed.
Tốc độ ánh sáng không đổi là một vấn đề đối với lý thuyết của Newton, bởi vì nó chứng minh rằng tốc độ không phải lúc nào cũng tương đối. Do đó, các nhà khoa học cần một mô hình cập nhật có tính đến tốc độ ánh sáng.The speed of light being constant was problematic for Newton’s theory, because it proved that speed wasn’t always relative. Therefore, scientists needed an updated model that took the speed of light into account.
Albert Einstein đã phát triển một lý thuyết như vậy, thuyết tương đối.Albert Einstein developed such a theory, the theory of relativity.
Thuyết tương đối phát biểu rằng các định luật khoa học là giống nhau đối với tất cả các quan sát viên chuyển động tự do. Điều này có nghĩa là bất kể tốc độ của ai đó có thể là bao nhiêu, họ sẽ quan sát cùng tốc độ ánh sáng.The theory of relativity states that the laws of science are the same for all freely moving observers. This means that no matter what someone’s speed might be, they would observe the same speed of light.
Điều này thoạt nhìn có vẻ khá đơn giản, nhưng một trong những gợi ý trọng tâm của nó thực sự rất khó hiểu đối với nhiều người; nó nói rằng thời gian là tương đối.This might seem quite straightforward at first glance, but one of its central suggestions is actually very difficult for many to comprehend; it states that time is relative.
Điều này có nghĩa là bởi vì tốc độ ánh sáng không thay đổi đối với những người quan sát di chuyển ở các tốc độ khác nhau, những người quan sát di chuyển tương đối với nhau sẽ thực sự đo các thời điểm khác nhau cho cùng một sự kiện.What this means is that because the speed of light doesn’t change for observers moving at different speeds, observers traveling relative to one another would actually measure different times for the same event.
Ví dụ, giả sử một tia sáng chiếu tới hai người quan sát: một người đang đi về phía ánh sáng trong khi người kia đang di chuyển với tốc độ nhanh hơn theo hướng ngược lại. Đối với cả hai người quan sát, tốc độ của ánh sáng sẽ như nhau, mặc dù họ đang di chuyển với tốc độ tương đối khác nhau và đi theo các hướng khác nhau.For example, say a flash of light is sent out to two observers: one is travelling toward the light while the other is traveling at a quicker speed in the opposite direction. For both observers, the speed of the light would be the same, even though they are traveling at relatively different speeds and going in different directions.
Không thể tin được, điều này có nghĩa là mỗi người đều trải qua sự kiện chớp nhoáng như thể nó xảy ra ở hai thời điểm khác nhau. Điều này là do thời gian được xác định bằng quãng đường mà một thứ đã đi chia cho tốc độ của nó. Tốc độ ánh sáng như nhau đối với cả hai quan sát viên, nhưng vì khoảng cách là khác nhau, thời gian là tương đối với mỗi quan sát viên.Unbelievably, this would mean that they each experience the flash event as if it happened at two different times. This is because time is determined by the distance something has traveled divided by its speed. The speed of light is the same for both observers, but as the distance is different, time is relative to each observer.
Nếu cả hai quan sát viên đều mang theo đồng hồ để ghi lại thời điểm phát ra xung ánh sáng, chúng sẽ xác nhận hai thời điểm khác nhau cho cùng một sự kiện.If both observers carried clocks to record when the pulse of light was emitted, these would confirm two different times for the same event.
Vậy ai đúng? Người quan sát cũng không; thời gian là tương đối và duy nhất đối với cả quan điểm của người quan sát!So who’s right? Neither observer; time is relative and unique to both observers’ perspectives!
Sơ lược về lịch sử thời gian Ý tưởng chính # 5: Vì người ta không thể thực hiện các phép đo chính xác của các hạt, các nhà khoa học sử dụng một thứ gọi là trạng thái lượng tử để đưa ra dự đoán.A Brief History of Time Key Idea #5: Since one can’t make exact measurements of particles, scientists use something called quantum state to make predictions.
Tất cả vật chất đều được tạo thành từ các hạt như electron hoặc photon. Để tìm hiểu thêm về vũ trụ, các nhà khoa học muốn đo lường chúng và nghiên cứu tốc độ của chúng.All matter is made up of particles such as electrons or photons. In order to learn more about the universe, scientists want to measure them and study their speed.
Tuy nhiên, các hạt làm một điều gì đó rất kỳ lạ khi bạn cố gắng nghiên cứu chúng. Kỳ lạ thay, bạn càng cố gắng đo chính xác vị trí của một hạt thì tốc độ của nó càng trở nên không chắc chắn; và tốc độ của nó càng được đo chính xác, thì vị trí của nó càng trở nên chắc chắn hơn! Hiện tượng này, được phát hiện lần đầu tiên vào những năm 1920, được gọi là nguyên lý bất định.However, particles do something very strange when you try to study them. Bizarrely, the more precisely you try to measure the position of a particle, the more uncertain its speed becomes; and the more exactly its speed is measured, the less certain its position becomes! This phenomenon, first discovered in the 1920s, is called the uncertainty principle.
Do nguyên lý bất định, các nhà khoa học phải sử dụng các cách khác để xem xét các hạt, vì vậy họ bắt đầu xem xét trạng thái lượng tử của một hạt thay thế. Trạng thái lượng tử kết hợp nhiều vị trí và tốc độ có thể có của một hạt.Because of the uncertainty principle, scientists had to use other ways of looking at particles, so they began to look at a particle’s quantum state instead. Quantum state combines many likely possible positions and speeds of a particle.
Vì các nhà khoa học không thể xác định chính xác vị trí hoặc vận tốc xác định của một hạt, họ xem xét nhiều vị trí mà các hạt có thể chiếm và vận tốc mà chúng có thể có. Khi một hạt di chuyển, các nhà khoa học theo dõi tất cả những nơi có khả năng nó có thể ở và xác định xem cái nào trong số này có khả năng xảy ra nhất.Since scientists cannot pinpoint a particle’s definite position or velocity, they look at the many likely positions particles might occupy and velocities they might have. As a particle moves about, scientists track all the likely places it could be and determine which of these is the most likely.
Để giúp họ xác định điều này, các nhà khoa học coi các hạt như thể chúng là sóng.To help them determine this, scientists treat particles as if they are waves.
Vô số vị trí khác nhau mà một hạt có thể ở có nghĩa là chúng xuất hiện giống như một chuỗi các sóng dao động liên tục. Hãy tưởng tượng một đoạn dây rung động. Khi nó rung lên, dây sẽ cung tròn và nhúng qua các đỉnh và đáy. Một hạt cũng hoạt động như vậy, mặc dù đường đi có thể có của nó là một chuỗi các sóng chồng lên nhau, tất cả đều xảy ra cùng một lúc.The multitude of different positions that a particle can be in means that they appear like a series of continuous, oscillating waves. Imagine a piece of vibrating string. When it vibrates, the string will arc and dip through peaks and troughs. A particle also behaves like this, although its possible path is a series of such overlapping waves, all happening at once.
Việc xem xét các hạt như thế này giúp các nhà khoa học tìm ra vị trí của một hạt có nhiều khả năng nhất. Các vị trí dễ xảy ra nhất của hạt xảy ra khi các cung tròn và điểm lõm trên nhiều sóng tương ứng với nhau, và các vị trí ít có khả năng xảy ra nhất là nơi chúng không xảy ra. Đây được gọi là giao thoa, và nó cho biết vị trí và tốc độ nào có thể xảy ra nhất đối với đường đi của sóng hạt.Looking at particles like this helps scientists figure out where a particle is most likely to be. The likeliest positions of the particle occur where the arcs and dips on the many waves correspond with each other, and the least likely positions are where they don't. This is called interference, and it shows which positions and speeds are most probable for the particle wave’s path.
Sơ lược lịch sử về thời gian Ý tưởng chính số 6: Lực hấp dẫn là kết quả của các vật thể khối lượng lớn làm cong vũ trụ.A Brief History of Time Key Idea #6: Gravity is the result of massive objects curving the universe.
Khi bạn nhìn thế giới xung quanh mình, bạn đang nhìn thấy nó trong không gian ba chiều, tức là bạn có thể mô tả bất kỳ đối tượng nào theo chiều cao, chiều rộng và chiều sâu của nó. Tuy nhiên, cũng có một chiều thứ tư, mặc dù bản thân chúng ta không thể nhìn thấy nó: đó là thời gian, và nó kết hợp với ba chiều khác để tạo thành một thứ gọi là không-thời gian.When you view the world around you, you are seeing it in three dimensions, i.e., you can describe any object by its height, width and depth. Yet there is also a fourth dimension, although we ourselves cannot see it: it is time, and it combines with the other three dimensions to form something called space-time.
Các nhà khoa học sử dụng mô hình không-thời gian bốn chiều này để mô tả các sự kiện trong vũ trụ. Sự kiện là sự kiện xảy ra tại một vị trí cụ thể trong không gian và thời gian. Vì vậy, khi tính toán vị trí của một sự kiện cùng với tọa độ ba chiều, các nhà khoa học thêm tọa độ thứ tư để chỉ thời gian.Scientists use this four-dimensional model of space-time to describe events in the universe. An event is something that occurs at a particular position in space and time. So when calculating an event’s position along with the three-dimensional coordinates, scientists add a fourth coordinate to indicate time.
Các nhà khoa học phải cân nhắc thời gian khi xác định vị trí của một sự kiện vì thuyết tương đối cho rằng thời gian là tương đối. Do đó, nó là một yếu tố quan trọng trong việc mô tả bản chất của một sự kiện.Scientists have to take time into consideration when determining the position of an event because the theory of relativity states that time is relative. It is therefore an important factor in describing the nature of an event.
Một hệ quả đáng kinh ngạc của sự kết hợp giữa không gian và thời gian là nó đã thay đổi quan niệm của chúng ta về lực hấp dẫn như thế nào.An amazing consequence of the combination of space and time is how it changed our conception of gravity.
Lực hấp dẫn là kết quả của các vật thể khối lượng lớn làm cong không-thời gian. Một khối lượng khổng lồ, giống như mặt trời của chúng ta, cong và thực sự thay đổi không-thời gian. Hãy nghĩ về nó như thế này: Hãy tưởng tượng không-thời gian là một tấm chăn được kéo ra và giữ trong không khí. Nếu bạn đặt một vật ở giữa chăn, chăn sẽ cong và vật đó sẽ chìm xuống một chút. Đây là những gì các vật thể khối lượng lớn gây ra đối với không-thời gian.Gravity is the result of massive objects curving space-time. A huge mass, like that of our sun, curves and actually alters space-time. Think of it like this: Imagine space-time to be a blanket stretched out and held in the air. If you place an object in the middle of the blanket, the blanket will curve and the object will sink a little. This is what massive objects do to space-time.
Các vật thể khác sau đó đi theo các đường cong này trong không-thời gian. Điều này là do một vật luôn có hành trình ngắn nhất giữa hai điểm, đó là quỹ đạo tròn xung quanh một vật lớn hơn. Bạn có thể thấy điều này nếu bạn nhìn lại tấm chăn đó. Nếu bạn đặt một vật lớn như quả cam lên tấm chăn và sau đó cố lăn một vật nhỏ hơn - ví dụ, một viên bi - qua nó, viên bi sẽ theo vết lõm do quả cam tạo ra. Lực hấp dẫn hoạt động theo cùng một cách!Other objects then follow these curves in space-time. This is because an object always takes the shortest journey between two points, which is a circular orbit around a larger object. You can see this if you look at that blanket again. If you put a large object like an orange on the blanket and then try to roll a smaller one – say, a marble – past it, the marble will follow the indentation made by the orange. Gravity works in the same way!
Sơ lược về lịch sử thời gian Ý tưởng chính # 7: Khi một ngôi sao có khối lượng rất lớn chết đi, nó sẽ sụp đổ thành một điểm kỳ dị gọi là lỗ đen.A Brief History of Time Key Idea #7: When a star with a very high mass dies, it collapses into a singularity called a black hole.
Trong vòng đời của chúng, các ngôi sao cần một lượng năng lượng khổng lồ để tạo ra nhiệt và ánh sáng. Tuy nhiên, năng lượng này không tồn tại mãi mãi; cuối cùng nó cạn kiệt, để lại ngôi sao chết.During their lifetimes, stars need enormous amounts of energy to produce heat and light. Yet, this energy doesn’t last forever; eventually it runs out, leaving the star to die.
Điều gì xảy ra với một ngôi sao khi nó chết phụ thuộc vào kích thước của nó. Khi một ngôi sao rất lớn cạn kiệt năng lượng, một thứ ngoạn mục được tạo ra: một lỗ đen.What happens to a star when it dies depends on its size. When a very large star runs out of energy, something spectacular is created: a black hole.
Lỗ đen xảy ra do trường hấp dẫn của hầu hết các ngôi sao có khối lượng lớn quá mạnh. Trong khi ngôi sao còn sống, nó có thể sử dụng năng lượng của mình để giữ cho bản thân không bị sụp đổ. Nhưng khi ngôi sao cạn kiệt năng lượng, nó không thể vượt qua được lực hấp dẫn nữa và cơ thể đang phân hủy của nó sẽ tự sụp đổ. Mọi thứ bị kéo vào trong về phía một điểm hình cầu, dày đặc vô hạn được gọi là điểm kỳ dị.A black hole occurs because the gravitational field of most massive stars is so strong. While the star is alive, it is able to use its energy to keep itself from collapsing. But when the star runs out of energy, it can no longer overcome the gravity and its decaying body collapses in on itself. Everything is pulled inwards toward an infinitely dense, spherical point called a singularity.
Điểm kỳ dị này là lỗ đen.This singularity is the black hole.
Khi một lỗ đen hình thành, không-thời gian bị lực hấp dẫn của nó làm cong dốc đến mức ngay cả ánh sáng cũng uốn cong theo nó.When a black hole forms, space-time is curved so steeply by its gravity that even light bends along it.
Một lỗ đen không chỉ kéo theo mọi thứ xung quanh, nó còn ngăn bất cứ thứ gì vượt qua một ranh giới nhất định xung quanh nó thoát ra một lần nữa: điểm không quay trở lại này được gọi là chân trời sự kiện, và thậm chí không phải ánh sáng, di chuyển nhanh hơn bất kỳ thứ gì khác trong vũ trụ, có thể thoát trở lại nó.Not only does a black hole pull in everything nearby, it also prevents anything that crosses a certain boundary around it from escaping again: this point of no return is called the event horizon, and not even light, which travels faster than anything else in the universe, can escape back over it.
Điều này đặt ra một câu hỏi: nếu một lỗ đen hấp thụ ánh sáng và bất kỳ thứ gì khác đi qua chân trời sự kiện của nó, làm sao chúng ta có thể biết chúng đang ở đó?This raises a question: if a black hole absorbs light and anything else that crosses its event horizon, how can we know they are there?
Các nhà khoa học tìm kiếm các lỗ đen bằng cách tìm hiệu ứng hấp dẫn của chúng đối với vũ trụ và các tia X được tạo ra bởi sự tương tác của chúng với các ngôi sao quay quanh quỹ đạo.Scientists search for black holes by looking for their gravitational effect on the universe and for the X-rays produced by their interaction with orbiting stars.
Ví dụ, các nhà khoa học tìm kiếm các ngôi sao quay quanh các vật thể tối và khối lượng lớn có thể là lỗ đen.For example, scientists look for stars orbiting dark and massive objects that could be black holes.
Họ cũng tìm kiếm tia X và các sóng khác thường được tạo ra bởi vật chất khi nó bị hút vào và bị xé nát bởi một lỗ đen. Thậm chí có một nguồn sóng vô tuyến và sóng hồng ngoại ở trung tâm thiên hà của chúng ta có thể là một lỗ đen siêu lớn.They also look for the X-rays and other waves that are commonly produced by matter when it is being sucked in and torn up by a black hole. There is even a source of radio and infrared waves at the center of our galaxy that could be a supermassive black hole.
Sơ lược về lịch sử thời gian Ý tưởng chính # 8: Các lỗ đen phát ra bức xạ, có thể dẫn đến sự diệt vong của chúng thông qua quá trình bay hơi.A Brief History of Time Key Idea #8: Black holes emit radiation, which can lead to their demise through evaporation.
Nếu lực hấp dẫn của một lỗ đen mạnh đến mức không một ánh sáng nào có thể thoát ra khỏi nó, thì bạn sẽ nghĩ rằng không có gì khác có thể thoát ra được.If the gravitational pull of a black hole is so strong that not even light can escape it, then you’d think nothing else could escape either.
Nhưng bạn đã nhầm. Trên thực tế, các lỗ đen phải giải phóng một thứ gì đó; nếu không họ sẽ phá vỡ định luật thứ hai của nhiệt động lực học.But you’d be wrong. In fact, black holes must release something; otherwise they’d break the second law of thermodynamics.
Định luật thứ hai phổ quát của nhiệt động lực học phát biểu rằng entropi, xu hướng có độ rối loạn lớn hơn, luôn tăng. Và khi entropi tăng, nhiệt độ cũng tăng theo. Một ví dụ của điều này là cách một xi-lanh lửa, sau khi ở trong ngọn lửa, phát sáng nóng đỏ và giải phóng bức xạ dưới dạng nhiệt.The universal second law of thermodynamics states that entropy, the tendency toward greater disorder, always increases. And as entropy increases, so must temperature. An example of this is the way a fire-poker, after being in a fire, glows red-hot and releases radiation as heat.
Theo định luật thứ hai, vì lỗ đen hút năng lượng hỗn loạn từ vũ trụ, nên entropy của lỗ đen cũng tăng lên. Và với sự gia tăng entropi này, các lỗ đen phải để nhiệt thoát ra.According to the second law, since black holes suck in disordered energy from the universe, the entropy of the black hole should also increase. And with this increase in entropy, black holes should have to let heat escape.
Việc thoát nhiệt là có thể xảy ra bởi vì, mặc dù không có gì vượt qua chân trời sự kiện của lỗ đen có thể thoát ra ngoài, các cặp hạt và phản hạt ảo gần chân trời sự kiện bảo toàn định luật thứ hai của nhiệt động lực học. Hạt ảo là những hạt không thể phát hiện được nhưng có thể đo lường được tác động của chúng. Một trong những đối tác trong cặp có năng lượng tích cực và người kia có năng lượng tiêu cực.The escape of heat is possible because, although nothing that has passed a black hole’s event horizon can escape, virtual pairs of particles and antiparticles near the event horizon conserve the second law of thermodynamics. Virtual particles are particles that cannot be detected but whose effects can be measured. One of the partners in the pair has positive energy and the other has negative energy.
Trong một lỗ đen, lực hấp dẫn mạnh đến mức nó có thể hút hạt âm vào trong lỗ đen và làm như vậy cung cấp cho đối tác hạt của nó đủ năng lượng để có thể thoát vào vũ trụ và được tỏa ra dưới dạng nhiệt. Điều này cho phép lỗ đen phát ra bức xạ, và do đó tuân theo định luật thứ hai của nhiệt động lực học.In a black hole, gravitation is so strong it can suck the negative particle into the black hole and in doing so give its particle partner enough energy to possibly escape into the universe and be emitted as heat. This allows the black hole to emit radiation, and thus follow the second law of thermodynamics.
Lượng bức xạ dương phát ra được cân bằng bởi các hạt âm bị hút vào lỗ đen. Dòng chảy vào bên trong của các hạt âm này có thể làm giảm khối lượng của lỗ đen cho đến khi cuối cùng nó bốc hơi và chết. Và nếu khối lượng của nó trở nên đủ nhỏ, lỗ đen rất có thể sẽ kết thúc trong một vụ nổ cuối cùng lớn, lớn bằng hàng triệu quả bom H.The amount of positive radiation emitted is balanced by the negative particles being sucked into the black hole. This inward flow of negative particles can reduce the black hole’s mass until eventually it evaporates and dies. And if its mass becomes small enough, the black hole will most likely end in a massive final explosion, as large as millions of H-bombs.
Lược sử tóm tắt về Ý tưởng chính về thời gian # 9: Mặc dù chúng ta không thể chắc chắn, nhưng có những chỉ số mạnh mẽ cho thấy rằng thời gian chỉ có thể di chuyển về phía trước.A Brief History of Time Key Idea #9: Although we can’t be sure, there are strong indicators that suggest that time can only move forwards.
Hãy tưởng tượng một viễn cảnh mà vũ trụ bắt đầu co lại và thời gian bắt đầu quay ngược lại. Điều đó sẽ như thế nào? Có lẽ đồng hồ sẽ chạy ngược và dòng lịch sử sẽ đảo ngược. Các nhà khoa học vẫn chưa loại trừ hoàn toàn điều đó, nhưng có ba chỉ số mạnh cho thấy thời gian chỉ tiếp tục trôi về phía trước.Imagine a scenario where the universe began to contract and time started running backward. What would that be like? Perhaps clocks would run backward and the course of history would reverse. Scientists haven’t completely ruled it out, but there are three strong indicators that suggest time only moves forward.
Chỉ số đầu tiên cho thấy thời gian trôi qua từ quá khứ đến tương lai là mũi tên nhiệt động lực học của thời gian. Theo định luật thứ hai của nhiệt động lực học, entropi - sự rối loạn của một hệ thống kín - có xu hướng tăng dần theo thời gian. Điều này có nghĩa là thời gian có thể được đo lường bằng xu hướng rối loạn gia tăng.The first indicator showing that the passage of time goes from past to future is the thermodynamic arrow of time. According to the second law of thermodynamics, entropy – the disorder of a closed system – tends to increase with time. This means that time can be measured by the tendency of disorder to increase.
Ví dụ, nếu một chiếc cốc lăn ra khỏi bàn và bị vỡ, nó đã trở nên ít thứ tự hơn và entropy của nó tăng lên. Vì một chiếc cốc bị vỡ sẽ không bao giờ tự lắp ráp lại và tăng thứ tự của nó, chúng ta thấy rằng thời gian chỉ đang trôi về phía trước.For example, if a cup rolls off a table and breaks, it has become less ordered, and its entropy has increased. Since a broken cup would never spontaneously reassemble and increase its order, we see that time is only going forward.
Chiếc cốc vỡ và mũi tên thời gian nhiệt động học cũng là những khía cạnh của chỉ số thứ hai của thời gian thuận chiều: mũi tên tâm lý của thời gian, được quy định bởi trí nhớ. Sau khi chiếc cốc bị vỡ, bạn có thể nhớ nó đang ở trên bàn; nhưng trước đây, khi nó vẫn còn trên bàn, bạn không thể “nhớ lại” vị trí tương lai của nó trên sàn.The broken cup and the thermodynamic arrow of time are also aspects of the second indicator of forward time: the psychological arrow of time, which is dictated by memory. After that cup has broken, you can remember it being on the table; but before this, when it was still on the table, you can’t “recall” it’s future position on the floor.
Chỉ số thứ ba, mũi tên vũ trụ thời gian, đề cập đến sự giãn nở của vũ trụ, và điều này cũng theo sau nhận thức của chúng ta về mũi tên nhiệt động lực học của thời gian. Điều này là do khi vũ trụ mở rộng, entropy tăng lên.The third indicator, the cosmological arrow of time, refers to the expansion of the universe, and this also follows along our perception of the thermodynamic arrow of time. This is because as the universe expands, entropy increases.
Nếu sự rối loạn trong vũ trụ đạt đến điểm cực đại thì vũ trụ có thể bắt đầu co lại, đảo ngược mũi tên vũ trụ thời gian. Tuy nhiên, chúng ta sẽ không biết về nó bởi vì những sinh vật thông minh chỉ có thể tồn tại khi sự rối loạn gia tăng. Điều này là do chúng ta dựa vào quá trình entropy để phân hủy thức ăn của chúng ta thành năng lượng.If the disorder in the universe were to reach its maximum point then the universe could start contracting, reversing the cosmological arrow of time. However, we wouldn’t know about it because intelligent beings can only exist as disorder increases. This is because we rely on the process of entropy to break down our food into energy.
Do đó, miễn là chúng ta còn ở đây, chúng ta sẽ quan sát thấy mũi tên vũ trụ thời gian đang tiến về phía trước.Therefore, as long as we’re around, we will observe the cosmological arrow of time as going forward.
Sơ lược lịch sử về thời gian Ý tưởng chính # 10: Ngoài lực hấp dẫn, có ba lực cơ bản trong vũ trụ.A Brief History of Time Key Idea #10: In addition to gravity, there are three fundamental forces in the universe.
Những loại lực nào đang hoạt động trong vũ trụ?What kinds of forces are at work in the universe?
Hầu hết mọi người sẽ chỉ nghe nói về một: lực hấp dẫn, lực hút các vật thể vào nhau và lực hấp dẫn được trải nghiệm theo cách mà lực hấp dẫn của Trái đất kéo chúng ta lên bề mặt của nó.Most people will have heard about only one: gravity, the force that attracts objects to one another and which is experienced in the way that Earth’s gravity pulls us to its surface.
Tuy nhiên, hầu hết mọi người không biết rằng thực sự có ba lực bổ sung tác động lên các hạt nhỏ nhất.However, most people are unaware that there are actually three additional forces that act on the smallest particles.
Đầu tiên là lực điện từ, có thể quan sát thấy trong cuộc sống hàng ngày khi nam châm dính vào tủ lạnh hoặc khi bạn sạc điện thoại di động. Nó tác động lên tất cả các hạt mang điện, chẳng hạn như electron và quark.The first is electromagnetic force, which can be observed in everyday life when a magnet sticks to a refrigerator or when you recharge your cell phone. It acts on all particles with electric charges, such as electrons and quarks.
Lực điện từ, giống như cực bắc và cực nam trên nam châm, có thể là lực hút hoặc lực đẩy: các hạt mang điện tích dương hút các hạt âm và đẩy các hạt dương khác đi, và ngược lại. Lực này mạnh hơn nhiều so với lực hấp dẫn và chiếm ưu thế ở cấp độ nhỏ của nguyên tử. Ví dụ, lực điện từ làm cho một electron quay quanh hạt nhân của nguyên tử.Electromagnetic force, like the north and south poles on a magnet, can be attractive or repulsive: positively charged particles attract negative particles and push away other positive particles, and vice versa. This force is much stronger than gravity and dominates at the small level of the atom. For example, electromagnetic force causes an electron to orbit around the atom’s nucleus.
Thứ hai là lực hạt nhân yếu, tác dụng lên tất cả các hạt cấu tạo nên vật chất và gây ra hiện tượng phóng xạ. Lực này được gọi là “yếu” vì các hạt mang nó chỉ có thể tác dụng lực ở những khoảng cách ngắn.The second is weak nuclear force, which acts on all the particles that make up matter and which causes radioactivity. This force is called “weak” because the particles that carry it can only exert force at short distances.
Ở năng lượng cao hơn, cường độ của lực hạt nhân yếu tăng lên cho đến khi nó phù hợp với lực điện từ.At higher energies, the strength of weak nuclear force increases until it matches that of electromagnetic force.
Thứ ba là lực hạt nhân mạnh, liên kết proton và neutron trong hạt nhân nguyên tử, và liên kết với các quark nhỏ hơn trong proton và neutron. Ngược lại với lực điện từ và lực hạt nhân yếu, lực hạt nhân mạnh yếu hơn ở năng lượng cao hơn.The third is strong nuclear force, which binds protons and neutrons in the nucleus of an atom, and binds the smaller quarks within protons and neutrons. In contrast to electromagnetic force and weak nuclear force, strong nuclear force gets weaker at higher energies.
Ở một năng lượng rất cao được gọi là năng lượng hợp nhất lớn, lực điện từ và lực hạt nhân yếu sẽ mạnh hơn và lực hạt nhân mạnh sẽ yếu đi. Tại thời điểm đó, cả ba lực đều đạt đến sức mạnh ngang nhau và trở thành các khía cạnh khác nhau của một lực duy nhất: một lực có thể đã đóng một vai trò nào đó trong việc tạo ra vũ trụ.At a very high energy called grand unification energy, electromagnetic force and weak nuclear force get stronger and strong nuclear force gets weaker. At that point, all three forces reach equal strength and become different aspects of a single force: a force that might have played a role in the creation the universe.
Tóm tắt lịch sử về ý tưởng chìa khóa thời gian # 11: Mặc dù các nhà khoa học tin rằng vũ trụ bắt đầu với vụ nổ lớn, nhưng họ không chắc chắn về cách thức chính xác điều này xảy ra.A Brief History of Time Key Idea #11: Although scientists believe that the universe started with the big bang, they are unsure of exactly how this happened.
Hầu hết các nhà khoa học đều tin rằng thời gian bắt đầu với vụ nổ lớn - thời điểm vũ trụ chuyển từ trạng thái dày đặc vô tận thành một thực thể giãn nở nhanh chóng vẫn đang phát triển cho đến ngày nay.Most scientists believe that time began with the big bang – the moment when the universe went from an infinitely dense state to a rapidly expanding entity which is still growing today.
Tuy nhiên, các nhà khoa học không biết chính xác vụ nổ lớn này xảy ra như thế nào, mặc dù một số lý thuyết đã được đưa ra để giải thích sự mở rộng khổng lồ này có thể đã xảy ra như thế nào.Scientists, however, don’t exactly know how this big bang occurred, although a number of theories have been proposed to explain how this huge expansion might have happened.
Lý thuyết được chấp nhận rộng rãi nhất về sự khởi đầu của vũ trụ là mô hình vụ nổ lớn nóng.The most widely accepted theory of the universe's beginning is the hot big bang model.
Trong mô hình này, vũ trụ bắt đầu với kích thước bằng 0, nóng và đặc vô hạn. Trong vụ nổ lớn, nó nở ra, và khi lớn dần, nhiệt độ của nó nguội đi khi sức nóng của nó được lan truyền. Trong vài giờ đầu tiên của quá trình giãn nở này, hầu hết các nguyên tố trong vũ trụ ngày nay đã được tạo ra.In this model, the universe started with zero size and was infinitely hot and dense. During the big bang, it expanded, and as it grew its temperature cooled as its heat was spread. In the first few hours of this expansion, most of the elements in the universe today were created.
Khi vũ trụ tiếp tục giãn nở, lực hấp dẫn khiến các vùng dày đặc hơn của vật chất giãn nở bắt đầu quay, tạo ra các thiên hà. Trong các thiên hà mới hình thành này, các đám mây khí hydro và helium sụp đổ. Các nguyên tử va chạm của chúng gây ra phản ứng tổng hợp hạt nhân, tạo ra các ngôi sao.As the universe continued to expand, gravity caused denser regions of the expanding matter to start rotating, creating galaxies. Within these newly forming galaxies, clouds of hydrogen and helium gases collapsed. Their colliding atoms caused nuclear fusion reactions, which created stars.
Khi những ngôi sao này sau đó chết và sụp đổ, chúng tạo ra những vụ nổ sao khổng lồ đẩy nhiều nguyên tố hơn vào vũ trụ. Điều này cung cấp nguyên liệu cho sự ra đời của các ngôi sao và hành tinh mới.When these stars later died and collapsed, they created huge stellar explosions that ejected more elements into the universe. This provided the material for the birth of new stars and planets.
Mặc dù đây là phiên bản được chấp nhận chung của vụ nổ lớn và sự ra đời của thời gian, nhưng nó không phải là mô hình duy nhất.Although this is the generally accepted version of the big bang and the birth of time, its not the only model.
Một mô hình khác là mô hình lạm phát. Mô hình này đề xuất rằng năng lượng của vũ trụ sơ khai là rất lớn nên sức mạnh của lực hạt nhân mạnh, lực hạt nhân yếu và lực điện từ là bằng nhau.Another model is the inflationary model. This model proposes that the energy of the early universe was so enormously high that the strengths of the strong nuclear force, weak nuclear force and electromagnetic force were equal.
Tuy nhiên, khi vũ trụ giãn nở, ba lực có sức mạnh khác nhau rất nhanh chóng. Khi các lực tách ra, một lượng năng lượng khổng lồ được giải phóng. Điều này sẽ có tác dụng chống lại lực hấp dẫn, khiến vũ trụ giãn nở nhanh chóng và với tốc độ ngày càng tăng.As the universe expanded, however, the three forces took on different strengths very quickly. As the forces split, an enormous amount of energy was released. This would have had an anti-gravitational effect, causing the universe to expand rapidly, and at an increasing rate.
Lược sử tóm tắt về Ý tưởng then chốt về thời gian # 12: Các nhà vật lý đã không thể thống nhất thuyết tương đối rộng và vật lý lượng tử.A Brief History of Time Key Idea #12: Physicists haven’t been able to unify general relativity and quantum physics.
Với mong muốn hiểu và mô tả vũ trụ, các nhà khoa học đã phát triển hai lý thuyết chính. Đầu tiên là thuyết tương đối rộng, tập trung vào một hiện tượng rất lớn trong vũ trụ: lực hấp dẫn. Thứ hai là vật lý lượng tử, mô tả một số vật thể nhỏ nhất đã biết trong vũ trụ: các hạt nhỏ hơn nguyên tử.In their desire to understand and describe the universe, scientists have developed two major theories. The first is general relativity, which concentrates on a very large phenomenon in the universe: gravity. The second is quantum physics, which describes some of the smallest known objects in the universe: particles smaller than atoms.
Trong khi cả hai lý thuyết đều cung cấp những hiểu biết sâu sắc, có sự khác biệt lớn về những gì được dự đoán với các phương trình vật lý lượng tử, và những gì được dự đoán và quan sát với thuyết tương đối rộng. Điều này có nghĩa là hiện tại không có cách nào kết hợp chúng lại với nhau để tạo thành một lý thuyết thống nhất hoàn chỉnh về mọi thứ.While both theories provide great insights, there are big differences in what is predicted with the equations of quantum physics, and what is predicted and observed with general relativity. This means that currently there is no way of combining them together to make one complete unified theory of everything.
Một vấn đề ngăn cản hai lý thuyết được kết hợp với nhau là nhiều phương trình mà các nhà khoa học sử dụng trong vật lý lượng tử dẫn đến các giá trị vô hạn dường như không thể thực hiện được. Ví dụ, theo các phương trình, đường cong của không-thời gian sẽ là vô hạn, một cái gì đó quan sát được cho thấy là sai.One issue that prevents the two theories being brought together is that many of the equations scientists use in quantum physics result in seemingly impossible infinite values. For example, according to the equations, the curve of space-time would be infinite, something observations have shown to be false.
Để loại bỏ các số vô hạn này, các nhà khoa học cố gắng đưa các số vô hạn khác vào phương trình. Thật không may, điều này khiến các nhà khoa học không thể dự đoán chính xác. Kết quả là, thay vì sử dụng các phương trình từ vật lý lượng tử để dự đoán các sự kiện, bản thân các sự kiện phải được thêm vào và các phương trình được tinh chỉnh để phù hợp!To cancel out these infinities, scientists try to introduce other infinities into the equation. Unfortunately, this keeps scientists from being able to predict accurately. As a result, instead of using the equations from quantum physics to predict events, the events themselves have to be added and the equations tweaked to make them fit!
Vấn đề thứ hai, tương tự là lý thuyết lượng tử cho rằng tất cả không gian trống trong vũ trụ được tạo thành từ các cặp hạt và phản hạt ảo.A second, similar problem is that quantum theory suggests that all the empty space in the universe is made up of virtual pairs of particles and antiparticles.
Tuy nhiên, sự tồn tại của các cặp ảo này gây khó khăn cho thuyết tương đối rộng.However, the existence of these virtual pairs causes difficulties for general relativity.
Vì có vô hạn không gian trống trong vũ trụ, nên năng lượng của các cặp này sẽ phải có năng lượng vô hạn.Since there is an infinite amount of empty space in the universe, the energy of these pairs would have to have infinite energy.
Đây là vấn đề vì phương trình nổi tiếng E = mc2 của Einstein cho rằng khối lượng của một vật thể bằng năng lượng của nó. Vì vậy, năng lượng vô hạn của những hạt ảo này có nghĩa là chúng cũng sẽ có khối lượng vô hạn. Và nếu có khối lượng vô hạn, thì toàn bộ vũ trụ sẽ sụp đổ dưới lực hút cực mạnh và trở thành một lỗ đen duy nhất.This is problematic because Einstein’s famous equation E=mc2 suggests that the mass of an object is equal to its energy. So the infinite energy of these virtual particles would mean that they would also have infinite mass. And if there were infinite mass, then the whole universe would collapse under the intense gravitational pull and become a single black hole.
Tóm tắt cuối cùngFinal Summary
Thông điệp chính trong phần tóm tắt cuốn sách này:The main message in these book summary:
Nhiều người không thích vật lý vì họ coi nó như một thế giới không thể xuyên thủng của những phương trình dài dòng và những lý thuyết phức tạp. Và, ở một mức độ nhất định, điều này là đúng. Nhưng sự phức tạp của vật lý không ngăn cản chúng ta không phải là chuyên gia tìm hiểu cách thức và lý do tại sao vũ trụ hoạt động.Many people are put off physics because they see it as an impenetrable  world of lengthy equations and complex theories. And, to a certain extent, this is true. But the complexity of physics shouldn’t stop us non-experts from learning how and why the universe works.
Có một số quy luật và định luật giúp chúng ta hiểu được những bí ẩn của vũ trụ xung quanh chúng ta. Các quy tắc và luật lệ mà hầu hết chúng ta có thể hiểu được. Và một khi chúng ta hiểu chúng, chúng ta có thể bắt đầu nhìn vũ trụ trong một ánh sáng mới.There are a number of rules and laws that help us understand the mysteries of the universe around us. Rules and laws that most of us can comprehend. And once we understand them, we can begin to see the universe in a new light.
brief_history_time_big_bang_black_holes.txt · Last modified: 2021/06/26 16:48 by bacuro