100 năm sau, Einstein đã đúng

Các nhà khoa học đã chi hàng trăm triệu USD và dành nhiều thập kỷ để chứng minh rằng "Einstein đã đúng". Năm 2011, sau 50 năm nghiên cứu và tiêu tốn 500 triệu bảng Anh, dự án Gravity Probe B của NASA đã công bố những kết quả mang tính cột mốc. Thí nghiệm này xác nhận không gian và thời gian không phải là những thực thể cố định mà bị bẻ cong và xoắn lại quanh hành tinh của chúng ta.

Theo thuyết tương đối tổng quát, một quả táo rơi xuống đất không phải do lực hấp dẫn vô hình, mà vì nó đang phản ứng với độ cong của không gian - thời gian do khối lượng khổng lồ của Trái Đất tạo ra. Tương tự như vậy, Mặt Trời làm cong không gian theo cách cho phép Trái Đất quay quanh nó.

Dự án Gravity Probe B đã chứng minh hiện tượng "kéo theo hệ quy chiếu" (frame-dragging). Hiệu ứng này tương tự như việc khuấy một chiếc thìa trong tách trà, khiến chất lỏng xoáy quanh chiếc thìa. Trái Đất khi tự quay cũng kéo theo không gian xung quanh với tốc độ cực nhỏ, chỉ khoảng 37 phần nghìn giây mỗi năm.

Francis Everitt, người dẫn dắt dự án từ năm 1962, đã phải vượt qua vô vàn khó khăn khi vệ tinh này từng bị hủy bỏ và hồi sinh tới 7 lần trước khi phóng vào năm 2004. Những nỗ lực này đã củng cố thêm niềm tin vào thiên tài Einstein, người từng khẳng định chắc nịch về lý thuyết của mình ngay cả khi chưa có đầy đủ bằng chứng thực nghiệm.

Trên thực tế, tiền đề của thuyết tương đối tổng quát của Einstein đã được chứng minh chỉ trong vòng 3 năm sau khi ông công bố năm 1916. Nhà thiên văn học người Anh Arthur Eddington đã tham gia một chuyến thám hiểm đến đảo Príncipe ở Tây Phi, nơi ông đã chụp ảnh nhật thực toàn phần năm 1919.

Các bức ảnh cho thấy vị trí của các ngôi sao có tia sáng đi qua gần Mặt Trời dường như đã bị dịch chuyển nhẹ vì ánh sáng của chúng đã bị bẻ cong bởi trường hấp dẫn khổng lồ của Mặt Trời. Điều này chỉ có thể nhận thấy được trong thời gian nhật thực vì nếu không thì độ sáng của Mặt Trời sẽ che khuất các ngôi sao bị ảnh hưởng.

Về phần mình, Einstein chưa bao giờ nghi ngờ về sự đúng đắn của bản thân. Khi được hỏi ông sẽ phản ứng thế nào nếu những quan sát của Eddington bác bỏ lý thuyết của ông, ông trả lời: "Tôi sẽ cảm thấy tiếc cho ngài ấy. Lý thuyết này là đúng”.

Nhà vật lý Graham Farmelo cho biết: "Thuyết tương đối tổng quát của Einstein là một trong những công trình khoa học tuyệt vời nhất trong lịch sử. Nhưng nó không phải là toàn bộ câu chuyện. Nó giải thích cách các vật thể có khối lượng lớn ảnh hưởng đến không gian và thời gian, nhưng nó không tiết lộ nhiều cho chúng ta biết về cách các hạt nguyên tử rất nhỏ hoạt động”.

Tiến sĩ vật lý Charles Wang đồng tình: "Chúng ta vẫn cần phải kiểm tra xem trọng lực hoạt động như thế nào ở cấp độ nguyên tử và lượng tử”.