GIẢI NOBEN VẬT LÝ 2006 Giải NobelVật lý năm 2006được trao cho haicông dân Mỹ là John C. Mather tại Trungtâm chuyến bay không gianGoddardcủa Cơ quan Hàngkhông vũ trụ Quốc gia (NASA)ở Greenbelt (Mỹ) và George F. Smoot tại Đại học Californiaở Berkeley(Mỹ) “dophát hiện ra dạng vật đen và sự bất đẳng hướng của bức xạ nền vi sóngvũ trụ”. John C. Mather sinhnăm 1946.Ông tốt nghiệpđại học ngành Vật lý năm 1968 tại Cao đẳng Swarthmoreở Pensylvania, bảo vệ luận ántiến sỹ Vật lý năm 1974 tại Đại học California ở Berkeleyvà hiện nay là nhàVật lý thiên văn tạiTrung tâmchuyến baykhông gian Goddard(GSFC) của NASA ở Greenbelt. John Mather đã được trao tặng nhiều giải thưởngdo những nghiên cứu của ông trên vệ tinh COBE như Giải thưởng John C.Lindsay (1990), Giảithưởng thành tựu khoahọc xuất sắc (1991) của NASA,Giải thưởng khoahọc không gian (1993) của Viện Hàng không và hàng không vũ trụ Mỹ, Giải thưởng Dannie Heinemanvề vật lý thiên văn(1993) củaHội Thiênvăn Mỹ và Viện Vậtlỹ Mỹ. Ông được trao bằngtiến sĩ danh dự (1994)của Cao đẳng Swarthmore,giải thưởng JohnScott (1995)của thànhphố Philadelphiavà giải thưởngRumford(1996) của ViệnHàn lâm Nghệ thuật vàKhoa học Mỹ. Ônglà hội viên Hội Vậtlý Mỹ (1997), việnsĩ Viện Hàn lâmKhoa học Quốc gia(1997) và viện sĩ Viện Hànlâm Nghệ thuật và Khoa học Mỹ (1998). Ông được traotặngGiải thưởng Marc Aaronson(1998)của Đại học Arizonavà Huy chương BenjaminFranklin (1999) của Viện Franklin. Nghiêncứuchính củaJohnMatherlàthiên văn họchồngngoạivà vũ trụ học. Ông thựctập sau tiến sỹ tại Viện Nghiên cứukhông gianGoddardở New York.Từ năm 1974đến năm 1976, ôngđề xuất và thamgia xây dựng Nhà thám hiểm nền vũ trụ (Cosmic BackgroundExplorer). Từ năm 1976ông làmviệc tạiGSFC. Tại đây, ông giữ các cương vị nhà khoa họcnghiên cứu(1976-1988), nhàkhoa họcdự án (1988-1998) và nhà nghiên cứu chính về phổ quangkế hoàn toàn xa hồng ngoại (FIRAS) trên vệ tinh COBE.Ông đã chỉ ra rằng bức xạ nền visóng vũ trụ cóphổ của một vật đen trong phạm vi50 phầntriệu. Từ năm 1995 đếnnay, ônglà nhà khoa học dự án cao cấpcủa Kính thiên vănkhônggian JamesWebb.Ông làm việc trong các nhóm cố vấn và công tác của ViệnHàn lâm Khoa học Quốcgia, NASA,Liên đoàn khoa họcQuốcgia NSF chẳng hạn như đối với Chuỗi (array) milimét lớnAtacama (ALMA)và Trungtâm Nghiên cứu vật lý thiênvăn vùngNam cực (CARA). Ônglà cố vấn về vật lýthiên văntrong Hội đồng cố vấn củaNASA và Banchỉ đạo thường trực của Dự ánKepler. George F. Smoot sinhnăm1945 tại Yukon, bangFlorida. Ôngbảovệ luận án tiến sỹ Vật lý năm1970 tại Viện Côngnghệ Masachusetts vàhiện nay là giáo sư Vật lý tại Đại học Californiaở Berkeley.George Smootđã làm việc tại nhiều cơ quan khác nhau như Phòng thí nghiệm Lawrence Berkeley (LBL), khoaVật lý thuộc Đại học California ở Berkeley,Viện Vật lý thiên văn hạt nhân và hạt cơ bản (INPA)tại LBL vàPhòng thí nghiệm Các khoa học khônggian (SSL)thuộc Đại học California ở Berkeley. Nhà Vật lý thiên văn thựcnghiệm George Smoot là mộtnhà nghiên cứu trong lĩnh vựcvật lý thiên vănquan sát vàvũ trụ học. Nhóm của Smoottại Phòng thí nghiệmQuốc giaLawrenceBerkeleyvà Đại họcCaliforniaở Berkeley đang tiến hành quansát thiên hà của chúngta và bức xạ nền vũ trụ tàn dư từ giai đoạn đầu tiên của vũ trụ. Các dự ánmà ôngtham gia bao gồm cácquan sát từ kính thiênvăn vô tuyến đặt trên mặt đất, việc chế tạo máy móc thiết bị trên khí cầu và các thực nghiệmtrên vệ tinh. Dự án nổi tiếng nhất trong số đó làvệ tinhCOBE(vệ tinh Nhà thámhiểm nền vũ trụ của NASA). Thực nghiệm trênvệ tinhnày chứng tỏ rằng sự phụ thuộc củacường độ bức xạ nền vũ trụ vào bướcsónggiống như sự phụ thuộc của cườngđộ bức xạ từ một vật đen tuyệt đối vào bướcsóng. Bức xạ nền vũ trụ là bức xạ tàn dư từ Vụ nổ lớn diễn ra trong giaiđoạn đầutiên của vũ trụ. Khi sử dụng thiết bị Bức xạ kế vi sóng vi phân(DMR) trên vệ tinh COBE, Smootvà cácđồng nghiệpđã vẽ đượcbản đồ vũ trụ tronggiai đoạn đầutiên mà nó là mầm mống củacác thiên hà vàchùm thiên hà hiện nay. Những mầm mốngnày chỉ ra những thay đổi về mật độ từ nơi này sangnơi khác ở mức một phần mười vạn. Chúngcungcấp thông tinvề Vụ nổ lớn và nguồn gốc củavũ trụ. Để tiếp tục các nghiêncứu về dữ liệuthu thập trong bốnnăm của COBE và các thực nghiệm trên khí cầu, Smoot đã phối hợpvới các đồngnghiệp ở châu Âu đề xuất một vệ tinh mới củaCơ quan Không gianchâu Âu(ESA) nhằm mở rộngvàthúc đẩycác phép đonày. Ông đã công bố một cuốn sách phổ biến khoahọc về vũ trụ mang tên “Wrinklesin Time”trong đó nói về cácthực nghiệm và kinh nghiệm hoạt độngkhoa học của ông . Nhóm của ôngđangtập trungphân tíchvà xử lý dữ liệu bức xạ nền vi sóngvũ trụ (CMS), phát triển các kỹ thuật và thuật toán mới. Điều này bao gồm việc phân tích và mở rộngdữ liệu thu được trong bốnnăm của vệ tinh COBE,phân tích dữ liệu từ các thiết bị MAXIMA/Boomerang dặttrên khí cầu. Hiệnnay, nhóm của Smootđang phân tích dữ liệu từ máydò bất đẳnghướng vi sóng (MAP)có chức năng dò tìm bấtđẳng hướng của CMB thế hệ thứ hai. “Nhà điều tra (surveyor)Max Planck” là vệ tinh đo bấtđẳng hướng CMB thế hệ thứ ba và nó sẽ được phóng lên vũ trụ vào năm 2007.Nhóm của Smoot cótrách nhiệm lập kế hoạch, môphỏng và thiết kế vệ tinh này nhằm đo sự bất đẳnghướng củanền vi sóngvũ trụ với độ phân giảigóclớn hơnvà có độ nhạy caohơn sovới thiết bị DMRtrên vệ tinh COBE.ESA và NASAđã chấp nhận kế hoạch phóng vệ tinh Max Planck. Smoot tham giavào dự án về các thiếtbị MAXIMA/Boomerang/MAXIPOLlắp đặt trên khí cầu nhằm xác định sự bất đẳng hướng vàphân cựccủa CMB. Dự ánxác định sự phát xạ thiên hà (GEM) trong đó có sự tham gia của Smoot có nhiệm vụ đo và mô hình hóa sự phát xạ thiênhà có bước sóngtừ milimét đến mét và cấu trúc thiên hà. Nhóm của ông sử dụng dữ liệu từ các vệ tinh như vệ tinh COBEvà cácquan sát từ mặt đất để mô hình hóathiên hà của chúng ta. Mộtphần quantrọng củadự án này là phát triển một kính thiên văn vô tuyến chínhxác và có thể điều khiển và cácbộ thu mà chúng được sử dụng để vẽ và kiểmtra độ chia cácbản đồ vô tuyến của bầu trời. Việcchế tạo máy móc thiết bị cho GEMđược tiếnhành tại California,Colombia, Tenerife và hiện naytại Brazil. Nhómcủa Smoottham gia vào dự án vũ trụ sao siêu mới (supernova). Nhóm còn nghiên cứu vàtriển khailý thuyết và công nghệ đetectơ nơtrinô với kíchthước kilômét bìnhphươnghoặc lập phương.Các tính toán giải tích,mô phỏng,kỹ thuật điện tử,kỹ thuật đetectơ và việc triểnkhai lắpđặt là những khía cạnh kỹ thuật quan trọngnhất trong dự án này. Giải NobelVật lý năm 2006ghi nhận những côngtrình nghiên cứu về thời kỳ phôi thai của vũ trụ và xem xét về nguồn gốc của các thiên hà vàsao. Các kết quả này dựatrêncơ sở của các phép đo trên vệ tinh COBE do NASAphóng lên vũ trụ từ năm 1989. Các phép đo trên vệ tinh COBEhỗ trợ chogiả thuyết Vụ nổ lớn (Big Bang)về nguồngốc củavũ trụ.Các phép đonàyđã pháthiện rabức xạ nền visóng vũ trụ mà giả thuyết Vụ nổ lớnđã dự đoán và cũng đánh dấu sự mở đầucủa khoa học vũ trụ như mộtkhoa học chính xác. Việc nghiên cứu bức xạ nền còn đượctiếp tụcsau đó chẳng hạn trên vệ tinh WMAPvà sắp tới trên vệ tinhPlanckcủa châuÂu. Theo giả thuyết Vụ nổ lớn,bức xạ nền vi sóng vũ trụ là bức xạ tàn dư từ giai đoạn đầu tiên của vũ trụ. Ngay sau Vụ nổ lớn, vũ trụ có thể được so sánh với một vật rực sáng phátra bức xạ trong đó sự phân bố qua các bước sóng khác nhauchỉ phụ thuộc vào nhiệt độ của nó. Phổ của loại bức xạ này có mộtdạngđặc biệt gọi là bức xạ của vật đen.Khi bứcxạ này được phát ra, nhiệt độ vũ trụ khoảng chừng3 000 o C. Theo giả thuyết Vụ nổ lớn, bức xạ này sau đó dần dần nguội đi khivũ trụ dãn nở. Bức xạ nền mà chúng ta cóthể đo đượchiện nay tương ứngvới nhiệt độ 2, 7 độ trên không độ tuyệt đối. Mather và Smootcó khả năng xác định được nhiệt độ này nhờ phổ vật đendo các phép đo trên vệ tinh COBE pháthiện ra. Vệ tinh COBEcòn có nhiệm vụ phát hiệnnhững thayđổi nhỏ của nhiệt độ theo cáchướngkhác nhau.Thuật ngữ bất đẳng hướng ám chỉ điều đó. Nhữngkhác biệt cựcnhỏ về nhiệt độ (khoảngchừng một trăm phần nghìnđộ) củabức xạ nền vũ trụ đưa ra mộtchứng cớ quan trọngvề sự hình thành của các thiên hà. Những thayđổi nhiệt độ chỉ ra cho chúngta thấy vật chấttrong vũ trụ bắt đầu “tập hợp lại” như thế nào. Điều này là cần thiết cho sự phát triểncủa các thiên hà, sao và cuối cùng là sự sống như chúngta. Nếu không cócơ chế này thìvật chất cómột dạng hoàn toànkhác và trảirộng như nhau khắpvũ trụ. Vệ tinh COBEđược phóng lênvũ trụ ngày 18 tháng 11năm 1989. Nhữngkết quả đầu tiên thu được trên vệ tinh nàysau 9 phútquan sát.Đó làhình ảnhcủa một phổ vật đenhoàn chỉnh.Khi hìnhảnh này được giới thiệu tại một hộinghị về thiên văn học,các đại biểu thamdự hội nghị đã đứng dậy hoanhô nhiệt liệt. Thànhcông của vệ tinh COBElà kết quả củasự hợp tác của hơn 1 000nhà nghiêncứu, kỹ sư và những ngườitham giakhác.John Mather phối hợp toàn bộ quá trìnhvà chịutrách nhiệmchínhcho thực nghiệm phát hiện ra dạng vậtđen của bức xạ nền vi sóngmà vệ tinh COBE đo được. George Smootchịu trách nhiệm chủ yếu đối với việc đo những thay đổi nhỏ về nhiệt độ của bức xạ. Vệ tinh COBEdo Trung tâm chuyến baykhông giancủa NASAphóng lênvũ trụ nhằm đo bức xạ vi sóngvàhồng ngoạikhuyết tántừ giai đoạn đầu tiên củavũ trụ đến các giới hạn đặt rabởi môi trườngvật lý thiên văn củachúng ta. Vệ tinh COBE mang theo bathiếtbị. Thiết bị đầu tiên mangtên Thựcnghiệm nền hồng ngoại khuyết tán(DIRBE) nhằm tìm kiếm bứcxạ nền hồngngoại vũ trụ. Thiết bị thứ haimang tên Bức xạ kế vi sóng viphân (DMR)nhằm vẽ bản đồ bức xạ vũ trụ. Thiết bị thứ ba mang tên Phổ quang kế hoàn toànxa hồng ngoại (FIRAS) nhằm so sánh phổ của bức xạ nền vi sóngvũ trụ (CMB)với mộtvật đen chínhxác. DIBREthu được các bản đồ độ chói bầu trời hoàn toànhồng ngoạitrong phạm vibước sóng từ 1, 24 micrometđến 240 micrometnhằm tìmkiếm nền hồng ngoại vũ trụ (CIB). CIB lúc đầu được tìm thấy trong hai dảibước sóngDIBRE dài nhất là 140 và 240micrometvà ở cuối sóng ngắn của phổ FIRAS. Các phântích sau đó dẫn đến pháthiệnthấy CIB trong cácbảnđồ bầutrờiDIBREgần hồngngoại. CIB đưa ra một“mẫu lõi” của vũ trụ. Nó chứa nhữngsự phát xạ tích lũy của các thiên hàvà saođã tồn tại từ thờikỳ khi các đối tượng này bắt đầuhình thành.Các phép đo CIB trên vệ tinh COBEchứng tỏ rằng sự tích lũy của bụi và các nguyêntố nặng hơnhiđrôđóng vai trò quan trọngtrong sự hìnhthành sao trong suốt lịch sử vũ trụ. Lần đầutiên CMBđược phát hiện có “sự bấtđẳnghướng”thực tại mức một phần mười vạn.Những thayđổi rất nhỏ này của cườngđộ CMB trên bầu trời chỉ ra vật chất và nănglượng đượcphânbố như thế nào khi vũ trụ còn rất trẻ. Nhờ một quá trìnhcòn chưarõ, các cấu trúc banđầu mà DMR phát hiện thấy sau đó phát triển thành cácthiên hà, chùmthiênhà và cấu trúc ở phạm vi lớnmà hiện nay chúng ta nhìn thấy trong vũ trụ. Phổ CMB là phổ của một vật đen gần hoàn chỉnhvới nhiệt độ là2, 725±0, 0002 K. Quan sátnày phùhợp rất tốtvới thuyết Vụ nổ lớnvà chứngtỏ rằng gần như toàn bộ năng lượng điểm phát của vũ trụ được giải phóng trong nămđầu tiên sau Vụ nổ lớn. . GIẢI NOBEN VẬT LÝ 2006 Giải NobelVật lý năm 2006 ược trao cho haicông dân Mỹ là John C. Mather tại Trungtâm chuyến bay. sỹ Vật lý năm 1974 tại Đại học California ở Berkeleyvà hiện nay là nh Vật lý thiên văn tạiTrung tâmchuyến baykhông gian Goddard(GSFC) của NASA ở Greenbelt. John Mather đã được trao tặng nhiều giải. Heinemanvề vật lý thiên văn(1993) củaHội Thiênvăn Mỹ và Viện Vậtlỹ Mỹ. Ông được trao bằngtiến sĩ danh dự (1994)của Cao đẳng Swarthmore ,giải thưởng JohnScott (1995)của thànhphố Philadelphiavà giải thưởngRumford(1996)