cầu vồng, ta có thể nhận diện trong đó dấu vết của hydro và heli. (Thực ra, heli
được tìm thấy lần đầu không phải trên Trái Đất. Năm 1868, các nhà khoa học tìm
ra dấu vết của một nguyên tố lạ khi phân tích ánh sáng Mặt Trời trong một kỳ
nhật thực và đặt tên cho nó là “heli”, nghĩa là “kim loại từ Mặt Trời”. Mãi tới
năm 1895, dấu vết trực tiếp của heli mới được phát hiện trên Trái Đất, khi các
nhà khoa học nhận ra nó là một loại khí, chứ không phải kim loại.)
VẬT CHẤT TỐI VÀ DÂY
Tương tự như vậy, lý thuyết dây có thể được chứng minh thông qua nhiều thí
nghiệm gián tiếp. Vì mỗi rung động dây tương ứng với một hạt, nên ta có thể sử
dụng máy gia tốc hạt nhằm tìm kiếm những hạt mới tương ứng với những “quãng
tám” cao hơn của dây. Các nhà khoa học hy vọng nếu proton va chạm ở cường độ
hàng ngàn tỷ volt, họ sẽ có thể nhanh chóng tạo ra loại hạt mới trong số các mảnh
vỡ mà lý thuyết dây dự đoán. Từ đó, họ sẽ giải được một vấn đề lớn chưa có lời
đáp trong ngành thiên văn.
Thập niên 1960, khi nghiên cứu sự xoay của Dải Ngân Hà, các nhà thiên văn phát
hiện một điều khác lạ. Thiên hà của chúng ta xoay nhanh đến mức nó sẽ phải tan
rã nếu theo đúng các định luật Newton, nhưng thực tế là nó vẫn bền vững suốt
khoảng mười tỷ năm qua. Dải Ngân Hà thực ra xoay nhanh gấp mười lần so với
tốc độ mà cơ học Newton truyền thống dự đoán.
Vậy là một vấn đề lớn nảy sinh. Hoặc phương trình Newton sai (điều khó ai nghĩ
tới) hoặc phải có một quầng vật chất vô hình xung quanh các thiên hà, khiến
chúng tăng khối lượng, từ đó có lực hấp dẫn đủ mạnh để không bị phân tán. Như
vậy, có thể những bức ảnh chụp các thiên hà lộng lẫy, với những nhánh xoắn ốc
tuyệt đẹp, là chưa đầy đủ. Thực chất chúng được bao quanh bởi quầng vô hình
nặng gấp mười lần thiên hà. Do trên các bức ảnh, thiên hà chỉ có khối sao xoắn
ốc, nên thứ gắn kết thiên hà với nhau hẳn phải không tương tác với ánh sáng - nó
hẳn phải vô hình.
Các nhà vật lý thiên văn đặt tên cho khối này là “vật chất tối”. Sự tồn tại của nó
khiến họ phải xem xét lại các lý thuyết vật lý thiên văn vốn cho rằng vũ trụ cấu
