Dark matter: The matter we can't see - James Gillies

Vật chất tối: Vật chất ta không thể nhìn thấy - James Gillies

Translator: Andrea McDonough Reviewer: Jessica Ruby

Translator: Thành Đào Công Reviewer: Lauren Nguyen

The ancient Greeks had a great idea:

Người Hy Lạp cổ đại có một ý tưởng tuyệt vời:

The universe is simple.

Vũ trụ rất đơn giản.

In their minds,

Trong đầu họ,

all you needed to make it were four elements:

tất cả những gì bạn cần là bốn nguyên tố:

earth,

đất, khí, lửa và nước.

air,

fire,

and water.

As theories go, it's a beautiful one.

Khi áp dụng lý thuyết, nó là một cái đẹp.

It has simplicity and elegance.

Nó có sự đơn giản và tao nhã.

It says that by combining

Nó nói rằng bằng cách kết hợp

the four basic elements in different ways,

4 nguyên tố cơ bản bằng các cách khác nhau

you could produce all the wonderful diversity of the universe.

bạn có thể tạo ra tất cả sự đa dạng tuyệt vời trong vũ trụ.

Earth and fire, for example,

Ví dụ đất và lửa,

give you things that are dry.

cho bạn những thứ khô ráo.

Air and water, things that are wet.

Khí và nước, cho ra thứ ẩm ướt.

But as theories go, it had a problem.

Nhưng khi áp dụng lý thuyết, nó gặp phải vấn đề.

It didn't predict anything that could be measured,

Nó không dự đoán bất cứ điều gì có thể đo lường được,

and measurement is the basis of experimental science.

và đo lường là nền tảng của khoa học thực nghiệm.

Worse still, the theory was wrong.

Tệ hơn, lý thuyết đã sai.

But the Greeks were great scientists of the mind

Nhưng người Hy Lạp là các nhà khoa học tuyệt vời

and in the 5th century B.C.,

và trong thế kỷ thứ 5 TCN,

Leucippus of Miletus came up

Leucippus của Miletus đi đến

with one of the most enduring scientific ideas ever.

với một trong những ý tưởng khoa học bền vững nhất.

Mọi thứ ta thấy đều được tạo ra

Everything we see is made up

of tiny, indivisible bits of stuff called atoms.

từ các thứ tí hon, không phân chia được, gọi là nguyên tử.

This theory is simple and elegant,

Lý thuyết này đơn giản và tao nhã,

and it has the advantage

và nó có lợi thế

over the earth, air, fire, and water theory

so với lý thuyết đất, khí, lửa và nước

of being right.

để chứng tỏ sự đúng đắn.

Centuries of scientific thought and experimentation

Những suy nghĩ và thí nghiệm khoa học hàng thế kỷ

have established that the real elements,

đã công bố rằng nguyên tố thực sự,

things like hydrogen,

những thứ như hydro,

carbon,

and iron,

carbon và sắt

can be broken down into atoms.

có thể bị phá vỡ thành nguyên tử.

In Leucippus's theory, the atom is the smallest,

Trong lý thuyết của Leucippus, nguyên tử là thứ nhỏ nhất, không phân chia được

indivisible bit of stuff that's still recognizable

mà có thể nhận dạng được

as hydrogen,

như hydro,

carbon,

carbon và sắt.

or iron.

The only thing wrong with Leucippus's idea

Điều duy nhất sai trong ý tưởng của Leucippus

is that atoms are, in fact, divisible.

là nguyên tử, thực ra, có thể phân chia.

Furthermore, his atoms idea turns out

Hơn thế, ý tưởng nguyên tử của ông

to explain just a small part

chỉ giải thích một phần nhỏ

của thứ đã tạo nên vũ trụ.

of what the universe is made of.

Những gì hiện ra như các vật thông thường trong vũ trụ

What appears to be the ordinary stuff of the universe

is, in fact, quite rare.

thực ra khá là hiếm.

Leucippus's atoms, and the things they're made of,

Nguyên tử của Leucippus, và những thứ tạo ra từ chúng,

actually make up only about 5%

thực sự chỉ cấu thành nên 5% vật chất chúng ta biết nằm ở đấy.

of what we know to be there.

Các nhà vật lý biết phần còn lại của vũ trụ, 95% của nó, là vũ trụ tối,

Physicists know the rest of the universe,

95% of it,

as the dark universe,

made of dark matter and dark energy.

tạo thành từ vật chất tối và năng lượng tối.

How do we know this?

Làm sao ta biết được?

Well, we know because we look at things

Ta biết vì ta quan sát vật

và chúng ta thấy chúng.

and we see them.

Nghe thì có vẻ khá đơn giản,

That might seem rather simplistic,

but it's actually quite profound.

nhưng thực ra nó khá là sâu xa.

All the stuff that's made of atoms is visible.

Tất cả thứ tạo ra từ nguyên tử là nhìn thấy được.

Light bounces off it, and we can see it.

Ánh sáng nảy ra khỏi nó, và chúng ta có thể thấy nó.

When we look out into space,

Khi ta nhìn lên trời,

we see stars and galaxies.

ta thấy ngôi sao và thiên hà.

Some of them, like the one we live in,

Một số chúng, ví dụ như nơi ta đang sống,

are beautiful, spiral shapes, spinning gracefully through space.

hình xoáy ốc rất đẹp, xoay tròn duyên dáng trong không gian.

Khi nhà khoa học lần đầu đo chuyển động của nhóm các thiên hà vào thập niên 1930

When scientists first measured the motion

of groups of galaxies in the 1930's

and weighed the amount of matter they contained,

và cân khối lượng vật chất chúng chứa,

they were in for a surprise.

họ đã rất ngạc nhiên.

They found that there's not enough visible stuff

Họ nhận ra không có đủ vật chất nhìn thấy trong nhóm để giữ chúng lại với nhau.

in those groups to hold them together.

Later measurements of individual galaxies

Những lần đo đạc sau của các thiên hà đơn lẻ

confirmed this puzzling result.

xác nhận kết quả đánh đố này.

Đơn giản là không có đủ thứ nhìn thấy trong thiên hà

There's simply not enough visible stuff in galaxies

to provide enough gravity to hold them together.

để cung cấp đủ trọng lực giữ chúng lại với nhau.

From what we can see,

Từ những gì ta thấy,

they ought to fly apart, but they don't.

chúng lẽ ra phải bay khỏi nhau, nhưng lại không.

So there must be stuff there

Vậy chắc hẳn phải có thứ gì đó mà ta không thấy được.

that we can't see.

We call that stuff dark matter.

Ta gọi thứ đó là vật chất tối.

The best evidence for dark matter today

Bằng chứng tốt nhất về vật chất tối hiện nay

comes from measurements of something

đến từ đo đạc của một thứ gọi là bức xạ nền vũ trụ,

called the cosmic microwave background,

the afterglow of the Big Bang,

hoàng hôn của Big Bang,

but that's another story.

nhưng đó là câu chuyện khác.

All of the evidence we have

Tất cả bằng chứng ta có

says that dark matter is there

nói rằng vật chất tối ở đó

and it accounts for much of the stuff

và nó bao trùm phần nhiều vật chất

in those beautiful spiral galaxies

trong thiên hà xoắn ốc tuyệt đẹp đó

that fill the heavens.

phủ đầy thiên đường.

So where does that leave us?

Vậy nó để lại cho ta từ đâu?

We've long known that the heavens

Ta từ lâu đã biết thiên đường

do not revolve around us

không xoay quanh chúng ta

and that we're residents of a fairly ordinary planet,

và rằng ta là cư dân của một hành tinh khá bình thường,

orbiting a fairly ordinary star,

quanh một ngôi sao khá bình thường,

in the spiral arm of a fairly ordinary galaxy.

trong cánh xoắn ốc của một thiên hà khá là bình thường.

The discovery of dark matter took us

Sự khám phá ra vật chất tối đưa chúng ta

one step further away from the center of things.

một bước xa hơn tới trung tâm của vạn vật.

It told us that the stuff we're made of

Nó nói rằng thứ mà ta tạo thành

is only a small fraction of what makes up the universe.

chỉ là một phần nhỏ của những gì tạo nên vũ trụ.

But there was more to come.

Nhưng vài điều nữa đã đến.

Early this century,

Đầu thế kỷ này,

scientists studying the outer reaches of the universe

các nhà khoa học nghiên cứu giới hạn rìa của vũ trụ

confirmed that not only is everything moving apart

đã xác nhận rằng không chỉ mọi thứ bay ra xa mọi thứ khác,

from everything else,

như bạn mong muốn trong một vũ trụ

as you would expect in a universe

that began in hot, dense big bang,

bắt đầu từ vụ nổ nóng, đặc,

but that the universe's expansion

nhưng sự giãn nở của vũ trụ

also seems to be accelerating.

cũng đồng thời tăng tốc.

What's that about?

Điều đó là sao?

Either there is some kind of energy

Hoặc là có loại năng lượng nào đó đẩy mạnh gia tốc này,

pushing this acceleration,

just like you provide energy to accelerate a car,

cũng như bạn cung cấp năng lượng để tăng tốc xe hơi,

or gravity does not behave exactly as we think.

hoặc là trọng lực không hành xử như ta nghĩ.

Most scientists think it's the former,

Hầu hết các nhà khoa học nghĩ rằng đó là tiền tố,

that there's some kind of energy driving the acceleration,

rằng có loại năng lượng điều khiển gia tốc,

and they called it <i>dark energy</i>.

và họ gọi nó là "năng lượng tối".

Lần đo đạc tốt nhất hiện nay cho phép ta tìm ra

Today's best measurements allow us to work out

just how much of the universe is dark.

bao nhiêu vũ trụ là tối.

Nó có vẻ như năng lượng tối bao gồm

It looks as if dark energy makes up

about 68% of the universe

khoảng 68% vũ trụ

and dark matter about 27%,

và vật chất tối khoảng 27%,

leaving just 5% for us

chỉ để lại 5% cho chúng ta

and everything else we can actually see.

và mọi thứ khác ta có thể nhìn thấy.

So what's the dark stuff made of?

Vậy những thứ tối tạo thành từ gì?

We don't know,

but there's one theory, called <i>supersymmetry</i>,

Ta không biết,

nhưng có một lý thuyết, gọi là "siêu đối xứng", có thể giải thích một chút.

that could explain some of it.

Supersymmetry, or SUSY for short,

Siêu đối xứng, hay gọi ngắn gọn là SUSY,

predicts a whole range of new particles,

dự đoán toàn bộ phạm vi của hạt mới,

some of which could make up the dark matter.

một số chúng có thể tạo ra vật chất tối.

If we found evidence for SUSY,

Nếu ra tìm ra bằng chứng về SUSY,

we could go from understanding 5% of our universe,

ta có thể đi từ hiểu biết 5% vũ trụ chúng ta,

những thứ ta có thể thực sự nhìn thấy,

the things we can actually see,

to around a third.

tới khoảng 1/3.

Not bad for a day's work.

Không tệ cho một ngày làm việc.

Dark energy would probably be harder to understand,

Năng lượng tối có lẽ khó hiểu hơn,

nhưng có một số lý thuyết đầu cơ ngoài đó

but there are some speculative theories out there

that might point the way.

có thể chỉ ra được cách.

Giữa chúng là lý thuyết mà trở lại

Among them are theories that go back

to that first great idea of the ancient Greeks,

với ý tưởng tuyệt vời của người Hy Lạp cổ đại,

the idea that we began with several minutes ago,

ý tưởng chúng ta bắt đầu vài phút trước,

the idea that the universe must be simple.

ý tưởng rằng vũ trụ phải đơn giản.

Những lý thuyết này dự đoán có một yếu tố đơn

These theories predict that there is just a single element

from which all the universe's wonderful diversity stems,

từ tất cả các nhánh đa dạng đáng kinh ngạc của vũ trụ,

a vibrating string.

một sợi dây rung động.

The idea is that all the particles we know today

Ý tưởng rằng tất cả các hạt ta biết hiện nay

are just different harmonics on the string.

chỉ là những giao hưởng khác nhau của dây.

Unfortunately, string theories today

Đáng tiếc rằng, lý thuyết dây ngày nay

are, as yet, untestable.

chưa thể kiểm tra được.

But, with so much of the universe waiting to be explored,

Nhưng, với rất nhiều thứ trong vũ trụ đang chờ được khám phá,

the stakes are high.

Cơ hội là rất cao.

Does all of this make you feel small?

Tất cả điều này có làm bạn cảm thấy nhỏ bé?

It shouldn't.

Không nên như thế.

Instead, you should marvel

Thay vào đó, bạn nên ngạc nhiên với sự thật, như ta đã biết,

in the fact that, as far as we know,

you are a member of the only species in the universe

rằng bạn là thành viên trong những sinh vật duy nhất của vũ trụ

able even to begin to grasp its wonders,

có thể bắt đầu nắm bắt điều kỳ diệu của nó,

and you're living at the right time

và bạn đang sống đúng lúc

to see our understanding explode.

để thấy sự hiểu biết của chúng ta bùng nổ.