Quỹ đạo của sao Thủy được cho là minh chứng rõ ràng nhất cho lý thuyết này và thực sự, trước công trình của nhà bác học Einstein, các nhà khoa học đã vô cùng bối rối bởi quỹ đạo kỳ lạ của hành tinh này. Một số chuyên gia thậm chí còn tin rằng nó bị ảnh hưởng bởi lực hấp dẫn tạo ra từ một hành tinh giả thuyết tên là Vulcan. Liên quan đến câu chuyện này, mới đây, một nhóm các nhà nghiên cứu ở Mỹ nhờ các phép đo quỹ đạo sao Thủy mới đã phát hiện thêm nhiều điều thú vị về Mặt Trời cũng nhưng một lần nữa khẳng định lý thuyết mà Einstein đã đưa ra hơn 100 năm trước.

Được biết, đây là thử nghiệm lớn nhất từng được thực hiện nhằm kiểm tra cái gọi là “Nguyên lý tương đương” - tiền đề để xây dựng thuyết tương đối rộng của Albert Einstein. Antonio Genova - tác giả của nghiên cứu đến từ MIT, giải thích: “Bạn không thể phân biệt được đâu là từ trường đồng nhất (Nơi các đường sức từ song song, đồng nhất và có cường độ đồng đều nhau. Ở một khoảng cách rất gần những vật thể có khối lượng, từ trường xuất hiện theo cách này) và hệ quy chiếu có gia tốc. Giống như bạn đi vào thang máy và cảm thấy như lực hấp dẫn đang kéo bạn nhiều hơn hoặc ít hơn, nhưng thực sự là bạn chỉ đang tăng tốc”.

Để kiểm tra lý thuyết của Einstein cần thực hiện 2 hướng tiếp cận khác nhau để tính toán khối lượng: cách thứ nhất dựa trên cách một vật thể chịu tác động trong từ trường đồng nhất, cách còn lại dựa vào mức lực cần thiết để đẩy vật thể đó. Về cơ bản, phép so sánh này cũng giống như đo xem bạn nặng bao nhiêu cân khi ở Trái Đất so với khi bạn đang ở trong một con tàu vũ trụ bay với gia tốc ngang ngửa gia tốc trọng trường của hành tinh (gần 10 m/s2).

Ảnh: Space.com

Nếu kết quả 2 phép đo như nhau, những gì Einstein nói là đúng. Trong trường hợp ở nghiên cứu này, điều các nhà nghiên cứu quan tâm chính là trung tâm của vật thể có khối lượng thuộc Hệ Mặt Trời, bao gồm cả tâm Mặt Trời cũng như các hành tinh quay quanh. Nguyên lý tương đương của Einstein sẽ đúng nếu như tính toán của các nhà khoa học cho thấy vị trí trung tâm trùng với vị trí được dự đoán bởi trọng lực của Mặt Trời cũng như lực tương tác hấp dẫn giữa Mặt Trời và các hành tinh khác.

Nếu kết quả cho thấy sự sai lệch về vị trí, hàm ý khối lượng giữa 2 cách tính khác nhau và Nguyên lý tương đương của Einstein sai. Sao Thủy bị ảnh hưởng bởi lực hấp dẫn của Mặt Trời, cho phép các nhà khoa học tìm kiếm sự khác biệt giữa kết quả có được từ lý thuyết và kết quả thu được sau quá trình đo đạc, quan sát quỹ đạo của hành tinh này trong suốt thời gian dài. MESSENGER là tàu thăm dò chịu trách nhiệm này và đã kết thúc sứ mệnh bằng cách đâm vào bề mặt sao Thủy từ năm 2015.

Dữ liệu gửi về từ tàu MESSENGER xác nhận Einstein đã không sai. Với những công cụ tân tiến hơn, các nhà khoa học một ngày nào đó có thể sẽ thực hiện các thí nghiệm kiểu này nhưng cho kết quả thậm chí còn chính xác hơn. Nhưng hiện điều đó vẫn chưa xảy ra. Nhóm các chuyên gia thuộc sứ mệnh MESSENGER cũng xác định được trọng lực của Mặt Trời thay đổi thế nào theo thời gian dựa vào cách nó bị giảm khối lượng và tác động của việc đó đến quỹ đạo ngày càng mở rộng của các hành tinh quay quanh.

Dữ liệu thu được sau 7 năm kèm theo quan sát cho thấy Mặt Trời rõ ràng đang nới lỏng vòng tay của nó với sao Thủy. Đây cũng là thí nghiệm đầu tiên cho chứng minh sự giảm khối lượng của Mặt Trời. Từ đây, có thể suy ra khoảng cách giữa Trái Đất và Mặt Trời cũng đang ngày càng gia tăng theo thời gian nhưng thật sự điều đó không mấy quan trọng bởi thay đổi là rất rất nhỏ. Nghiên cứu mới ngoài việc một lần nữa khẳng định lại Thuyết tương đối rộng của Einstein còn cho biết thêm nhiều thông tin về những gì xảy ra với Mặt Trời cũng như tầm quan trọng của sao Thủy đối với các nghiên cứu kiểm chứng một trong những khái niệm vật lý quan trọng nhất: lực hấp dẫn.

Nguồn: Nature