10 Khám phá vĩ đại nhất trong khoa học mà bạn cần biết

Vào năm 1915, nhà bác học Einstein đã giới thiệu “Thuyết tương đối rộng”, lý thuyết này kết hợp thuyết tương đối hẹp và định luật vạn vật hấp dẫn của Newton. Nó mô tả lực hấp dẫn như một đặc tính hình học của không gian và thời gian, hoặc không-thời gian. Độ cong của không-thời gian có liên quan mật thiết đến năng lượng, động lượng của vật chất và bức xạ. Một ví dụ điển hình mà ông đã nêu ra là quỹ đạo của Sao Thủy, ông dự đoán rằng sự thay đổi quỹ đạo theo thời gian có thể dẫn đến việc hành tinh này va vào Trái Đất trong vài tỷ năm tới.

Vào năm 1915, nhà khoa học Niels Bohr đã đề xuất một mô hình cho nguyên tử. Mô hình này mô tả nguyên tử với một hạt nhân nhỏ mang điện tích dương và các hạt electron di chuyển xung quanh theo các quỹ đạo tròn. Kết quả của mô hình này là nghiên cứu từ nhà khoa học Rutherford trước đó. Mô hình Bohr đã giải thích rất thành công công thức Rydberg liên quan đến các vạch quang phổ của nguyên tử Hydro.

Đồng vị là các dạng biến thể của một nguyên tố hóa học, trong đó hạt nhân có cùng số Proton nhưng khác nhau về số Neutron. Khi đồng vị mất cân bằng, chúng sẽ phát ra bức xạ và trở thành các đồng vị phóng xạ. Phóng xạ là một trong những khám phá vĩ đại nhất trong lịch sử khoa học. Dù có những nguy hiểm, phóng xạ được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực của cuộc sống.

Nhà bác học Antoine Lavoisier là người đầu tiên phát hiện ra định luật bảo toàn khối lượng. Định luật này cho rằng tổng khối lượng của các chất tham gia vào phản ứng bằng tổng khối lượng của các sản phẩm được tạo ra. Đây là một thành tựu vĩ đại, mở ra nhiều khám phá mới trong ngành vật lý học vào thế kỷ 19.

Hạt sơ cấp Quarks bao gồm Proton và Nơtron, hai thành phần chính cấu tạo nên vật chất. Gần đây, vào năm 1995, một trong những khám phá vĩ đại nhất là sự tồn tại của hạt Quarks thuộc dạng đỉnh. Điều này đã đánh dấu một cuộc cách mạng trong lĩnh vực khoa học. Hiện có tổng cộng sáu loại Quarks khác nhau, mỗi loại có diện tích và màu sắc riêng biệt.

Photon là một hạt cơ bản, đồng thời là hạt lượng tử của trường điện từ và ánh sáng, cũng như mọi loại bức xạ điện từ khác. Photon không có khối lượng và có khả năng di chuyển với tốc độ ánh sáng. Lý thuyết về photon ít được chú ý cho đến khi Albert Einstein nghiên cứu và giải thích chi tiết lý thuyết của hạt Photon mà Gilbert Lewis đưa ra vào năm 1926.

Lực hấp dẫn hay còn gọi là trọng lực, lần đầu tiên được phát hiện bởi nhà bác học Isaac Newton. Câu chuyện về nguồn gốc của trọng lực được coi là một trong những giai thoại kinh điển nhất trong lịch sử khoa học. Trong một lần ngồi dưới cây táo, một quả táo đã rơi trúng đầu ông, khiến ông tự hỏi lực nào đã kéo quả táo xuống đất. Từ ý tưởng đó, trọng lực ra đời. Nhà vật lý vĩ đại Albert Einstein đã áp dụng lý thuyết về trọng lực để giải thích tại sao Trái Đất lại quay quanh Mặt Trời. Từ lực hấp dẫn, nhiều giả thuyết khác cũng đã được phát triển, như phản vật chất hay lý thuyết lượng tử.

Khám phá gần đây nhất trong lĩnh vực vật lý học là hạt Higgs, hay còn được gọi là “Hạt của chúa”. Tên gọi này xuất phát từ việc đây là một loại hạt cơ bản, hiếm và khó tìm nhất trên Trái Đất. Được phát hiện vào năm 2013, hạt Higgs nằm trong trường lượng tử Higgs. Theo lý thuyết về sự tồn tại của hạt này, đã được công bố vào năm 1964 bởi hai nhà khoa học Peter Higgs và Francois Englert. Nếu hạt Higgs tồn tại, điều đó sẽ chứng minh sự tồn tại của vật chất tối, được cho là chiếm tới 3/4 vũ trụ.

Một trong những phát hiện vĩ đại nhất trong khoa học là ba định luật chuyển động của Newton. Định luật thứ nhất nêu rằng, nếu một vật không chịu tác động của lực nào hoặc các lực tác động vào nó có tổng hợp bằng không, thì vật đó sẽ giữ nguyên trạng thái đứng yên hoặc chuyển động thẳng đều. Định luật thứ hai khẳng định rằng gia tốc của một vật hướng cùng chiều với lực tác dụng lên nó, và độ lớn của gia tốc tỉ lệ thuận với độ lớn của lực và tỉ lệ nghịch với khối lượng của vật. Cuối cùng, định luật thứ ba chỉ ra rằng, trong mọi trường hợp, khi vật A tác động lên vật B một lực, thì vật B cũng sẽ tác động trở lại vật A một lực. Hai lực này có cùng giá trị và độ lớn, nhưng ngược chiều.

Phản vật chất là một khái niệm tưởng chừng như chỉ có trong các tác phẩm khoa học viễn tưởng, nhưng thực tế nó lại có thật. Phản vật chất được tạo thành từ các hạt phản proton, phản nơ tron, và nhiều hạt khác. Theo lý thuyết, khi phản vật chất tương tác với vật chất, chúng sẽ tạo ra một vụ nổ cực kỳ mạnh mẽ và nguy hiểm. Hiện tại, phản vật chất đang thu hút sự quan tâm lớn từ các nhà vật lý học.