A: Ghassan Albohtori
———————————-
- Chúng ta chẳng biết gì về nó cả.
Vũ trụ của chúng ta rộng lớn một cách kỳ lạ, vượt xa sự hiểu biết của chúng ta, những bí ẩn về nó khiến người ta thật bực mình. Bản thân nó cũng thật già cỗi. 13,8 tỷ năm và vẫn cứ mở rộng không ngừng.
Mặt khác, chúng ta, con người của thế giới hiện đại, mới tồn tại chưa được bao lâu, một phần rất nhỏ của cái vũ trụ to lớn ấy.
Để hình dung chúng ta nhỏ bé ra sao thì bạn hãy tưởng tượng toàn bộ lịch sử của vũ trụ bị nén lại chỉ trong 1 năm. Bằng việc Big Bang đánh dầu sự bắt đầu của năm đó (ngày 1 tháng 1 lúc 12:00) và khoảnh khắc hiện tại là giây cuối cùng của nó.
Như vậy, đến ngày cuối cùng của năm đó, 10 phút cuối con người đã xuất hiện rồi. Chính xác là ngày 31 tháng 12 lúc 11 giờ 52 phút đêm. Và mới 4 giây trước đây thôi, lúc 11 giờ 59 phút 56 giây, Chúa được ra đời.
Toàn bộ lịch sử loài người chỉ có vài giây theo lịch vũ trụ vậy đấy.
(Gửi lời cảm ơn đến ngài Carl Sagan vì sự hình dung tuyệt vời này)
Có lẽ không ngạc nhiên lắm, rằng sau đó ta vẫn chẳng biết gì về vũ trụ cả. Chúng ta như những kẻ ngu dốt khi nói về nó, một con kiến nhỏ bé, mù mờ, không cần thiết với Trái Đất này. Tôi nói chúng ta như vậy đấy.
Bạn ngại ư? Có lẽ thế nhỉ? Bạn thấy mình khiêm tốn ư? Chắc rồi. Bạn thấy phấn khích ư? Chắc chắn luôn.
Bởi vì sao? Bởi vì điều đó nghĩa là chúng ta vẫn còn rất nhiều thứ phải tìm hiểu hơn là những gì ta đã biết. Hành trình của chúng ta chỉ mới vừa bắt đầu thôi và nhận thức đó lại càng thỏa mãn những tâm trí tò mò.
Tôi có niềm tin mãnh liệt rằng đây là sự thật thú vị nhất trong tất cả- thứ có nhiều điều đang chờ đợi chúng ta hơn là những gì ta đang biết. Nó cũng giúp chúng ta hiểu được vị trí của mình trong vũ trụ. Đó là lý do tôi bắt đầu câu trả lời của mình từ nó.
2. Lỗ giun là một lối tắt đặc biệt trong kết cấu không- thời gian. Tôi sẽ không bàn quá sâu về kiến thức vật lý và toán học phía sau nó, tôi chỉ đưa ra ví dụ để giúp bạn hiểu hơn về một hiện tượng thú vị ( Lỗ Giun) mà thôi.
Giả sử một mặt giấy có hình như bên dưới. Trên tờ giấy đó bạn chấm 2 chấm. Một chấm là A, một chấm đặt là B. Bạn sẽ vẽ đường ngắn nhất nối 2 chấm đó thế nào?
Bằng trực giác của tôi, sẽ có người trả lời là “vẽ một đường thẳng”. Dù câu trả lời đó rõ ràng là đúng với không gian 2 chiều, chúng ta có thể tìm ra con đường ngắn hơn, hiệu quả hơn nhờ sử dụng các chiều khác nữa. Với ví dụ này, tôi sẽ dùng hình ảnh tờ giấy để làm rõ.
Nói tóm lại thì đây chính là lỗ giun. Chúng là những lối đi bí mật trong vũ trụ, thứ nối hai điểm nhờ điều khiển kết cấu không- thời gian. Nghĩa là, nó không chỉ cho phép bạn di chuyển giữa các thiên hà với tốc độ nhanh hơn ánh sáng mà nó còn đưa bạn đến một thời điểm khác và hoàn thành chuyến du hành.
Nhưng mà không thời gian là cái gì? Đơn giản mà nói thì là một chiếc lưới giống như mạng nhện hút toàn bộ vũ trụ của chúng ta. Nhờ những cống hiến của Einstein về thuyết tương đối tổng quát và thuyết tương đối đặc biệt, bức tranh mới về vũ trụ, thứ đã thách thức vật lý cổ điển, đã nâng cao đáng kể sự hiểu biết của chúng ta về trọng lực.
Ví dụ, Trái Đất bẻ cong mạng lưới 4 chiều kia ở một mức độ nhất định. Độ cong đó trong không thời gian là thứ gây ra trọng lực và giữ mặt trăng đi theo quỹ đạo.
Tương tự, điều này cũng áp dụng với các hành tinh khác, các ngôi sao và mọi thứ trong vũ trụ này, chỉ cần nó có khối lượng.
Hố đen là những vật thể rất dày đặc, chúng bẻ cong không thời gian mạnh mẽ đến mức mọi thứ đều rơi vào vùng trọng lực của nó. Ngay cả ánh sáng cũng không thoát khỏi lực hấp dẫn của nó được. Nhưng mà lỗ giun còn làm được hơn thế. Nó phá hỏng cấu trúc không thời gian, tạo ra một đường hầm giữa 2 nơi trong vũ trụ. Đây chính là ví dụ đơn giản về lỗ giun.
Giờ tôi sẽ nói về vấn đề với cái lỗ giun đó. Nếu chúng thực sự tồn tại, chúng rất có thể là hạ nguyên tử. Chưa kể, bên trong lỗ giun vô cùng nguy hiểm, dễ bay hơi và không ổn định. Xây dựng được một lỗ giun ổn định và đủ lớn để cho con người đi qua là vô cùng khó khăn. Việc này đòi hỏi một nguyên liệu đặc biệt gọi là năng lượng âm (negative energy).
Có lẽ bạn cũng nhớ bộ phim tuyệt vời ra mắt năm 2014 Interstella của Christopher Nolan, lúc Cooper bay vào trong lỗ giun và du hành tới một thiên hà xa xôi chỉ trong vài phút. Ngày nay, chúng ta vẫn không có đủ kiến thức và công nghệ cần thiết để biến giấc mơ đó thành hiện thực. Nhưng ai biết được, biết đâu một ngày chúng ta sẽ làm được điều đó?
3. Ngay sau Vụ nổ lớn, vũ trụ đã lớn gấp đôi kích thước ban đầu chỉ trong chưa đầy 1/1.000.000 giây.
Mọi thứ trong vũ trụ này, thật khó mà nghĩ được là chúng đã từng chỉ là một điểm duy nhất. Mọi vật chất và năng lượng của 200 tỷ thiên hà, trải qua 93 tỷ năm ánh sáng, tất cả đều năm trong một điểm nóng và dày đặc vô cùng. Ngoài điểm đó ra thì không có gì nữa. Nhưng không phải giống chữ “không có gì” mà chúng ta vẫn dùng trong lời nói hằng ngày đâu, mà nó nghĩa là không có không gian, cũng ko có thời gian. Quả thực là không có gì cả.
Và vì những lý do chưa được khám phá, điểm kỳ dị đó, như các nhà khoa học nói, đã phát nổ. Bên cạnh vụ nổ đó (ngày nay chúng ta gọi là Big Bang), vũ trụ được hình thành. Đó là sự kiện quan trọng nhất đối với sự tiến hóa của vũ trụ. Nhưng mà những thứ xảy ra sau Big Bang còn khó hiểu hơn.
Ngay sau vụ nổ, một sự giãn nở lớn lại diễn ra. Vũ trụ lại còn lớn hơn nữa, nó đã tăng gấp đôi kích thước tận 90 lần trong 10 ^ (- 34) giây đầu tiên trong cuộc đời nó, là một phần trăm của một phần tỷ của một phần nghìn tỷ của một giây! (Trans: Khó hình dung nhỉ)
Buồn cười thay nó chỉ là một phần rất nhỏ của thời gian. Thật khó mà tưởng tượng được tốc độ giãn nở của vũ trụ sau sự kiện Big Bang. Còn quy mô của sự giãn nở đó thì sao? Chỉ là 90 lần gấp giấy thôi, con số khá nhỏ, phải không?
Chà, hãy nhớ đến tờ giấy mà chúng ta dùng để mô tả lỗ giun bên trên. Dùng lại tờ giấy đó và thử gấp nào. Một tờ giấy có độ dày trung bình là 0.1mm, gấp một lần thì thành 0.2mm, không chênh lệch lắm đùng không? Nhưng cứ gấp đến khi bạn thấy cấp số nhân vi diệu thế nào. Nếu bạn gấp tớ giấy đến lần thứ 7 thì nó sẽ dày như một quyển vở 128 trang ấy. Một bài toán đơn giản mà (2 > 4 > 8 > 16 > 32 > 64 > 128).
Giờ thì bở tờ giấy ra đất, gấp nó 23 lần. Bây giờ nó cao tận 1km rồi đấy- còn cao hơn cả Burj Khalifa.
Và với 42 lần gấp thì bạn sẽ chạm tới mặt trăng luôn đấy.
Lần thứ 51, tờ giấy cháy rồi, nó vừa chạm tới mặt trời.
Lần thứ 81, thật dày, nó sẽ nằm gọn trong thiên hà Andromeda.
Và cuối cùng, lần thứ 91. Bạn nghĩ chúng ta sẽ tới được đâu? Hít thật sâu và xem kết quả này.
Siêu đám Vigro, đường kính 110 triệu năm ánh sáng. Nó chứa hơn 100 nhóm và cụm thiên hà. Một trong số đó là Nhóm Địa Phương, bao gồm dải Ngân Hà và Thiên hà Andromeda, cộng thêm khoảng 50 thiên hà khác nữa.
Tờ giấy của chúng ta lại dày hơn rồi, 130,8 triệu năm ánh sáng cơ đấy.
Ôi, từ chưa đầy 1mm đến 130,8 triệu năm ánh sáng trong một phần trăm của một phần tỷ của một phần nghìn tỷ của một phần nghìn giây! Hết sức điên rồ. Vũ trụ này điên thật. Tôi thề, nếu không vì niềm tin vào khoa học và toán học của mình thì tôi còn lâu mới tin cái thứ này.
4. Sâu trong vũ trụ của chúng ta là một đại dương hư vô- một sa mạc gọi là khoảng trống khổng lồ. Nó cách chúng ta 700 triệu năm ánh sáng, là một vùng không gian được cho là hoàn toàn không có vật chất. Không ngôi sao, không hành tinh, không bụi, không gì cả. Người ta không quan sát được một thiên hà nào bên trong nó. Nó được gọi là Khoảng trống Boötes hay khoảng trống không lồ. Là khoảng trống lớn nhất từng được phát hiện trong vũ trụ nên nó có tên như thế.
Đường kính của khoảng trống này rất đáng kinh ngạc-330 triệu năm ánh sáng! Mặt cầu mênh mông này rộng đến mức nó chiếm 0,27% đường kính của toàn bộ phần vũ trụ quan sát được. Thật kinh khủng! ¼ vũ trụ là điều bí ấn đối với chúng ta. Nó tối tăm, hầu như không có gì cả và vô cùng lạnh lẽo. Không còn nghi ngờ gì nữa, khoảng trống khổng lồ chính là nơi đáng sợ nhất và kỳ quái nhất trong không gian.
Mãi cho tới năm 1990 các nhà khoa học mới phát hiện ra hành tinh đầu tiên trong khoảng trống Boötes. Ngày nay, các nhà thiên văn ước tính có khoảng 60 thiên hà trong khoảng trống này. Dù con số 60 rõ ràng không phải nhỏ nhưng nó vẫn gây thất vọng với các nhà khoa học khi một không gian rộng lớn như vậy mà lại chứa quá ít vật chất.
Vũ trụ của chúng ta phải già hơn rất nhiều thì mới cho phép tồn tại những khoảng trống như thế được. Xét về sự phân bố đồng đều của vật chất thì một khu vực như vậy phải chưa được 10,000 thiên hà chứ không phải chỉ 60.
Hãy thử đặt những con số này vào góc nhìn cá nhân xem nhé.
Đây là ngôi nhà xinh đẹp của chúng ta, dải Ngân Hà.
Dải Ngân Hà có chiều dài 100,000 năm ánh sáng. Nói dễ hiểu thì ánh sáng cần 1,3 giây để đi từ Trái Đất đến Mặt Trăng, nhưng để đi hết thiên hà, nó sẽ phải đi với vận tốc khổng lồ – 299,792 km/s trong 100,000 năm.
Bây giờ, bạn sẵn sàng bị hóa đá chưa? Bạn hãy lấy, không phải 100, cũng không phải 1000 mà là 3300 dải Ngân Hà xếp cạnh nhau xem. Bạn hình dung được không? Tất cả 3300 dải Ngân Hà đó xếp vừa vặn vào đường kính của khoảng trống Boötes.
Hãy nhớ rằng chúng ta đang nói về đường kính và chỉ xem xét hai chiều của mặt cầu thôi. Tôi đã cố gắng chống lại sự thật đó, nhưng không thể. Tôi không thể bắt mình ngừng nói những điều triết lý, sâu sắc được.
Tưởng tượng mà xem 60 thiên hà đó cô đơn thế nào, khi mà cứ mỗi hàng triệu năm ánh sáng trôi qua, chúng lại cách xa hàng xóm của mình trong đại dương hư vô đó thêm một chút. Tưởng tượng sự trống rỗng tuyệt đối bao trùm từng vũ trụ nhỏ, nhấn chìm tri giác về thực tại của chúng mà xem.
Chuyện gì sẽ xảy ra nếu một nền văn minh ngoài hành tinh thực sự tồn tại ở đó? Trong hàng triệu hành tinh ở khoảng trống đó? Sẽ ra sao nếu họ cố gắng vươn ra khỏi thiên hà họ đang sống, khám phá vũ trụ, chỉ để đối mặt với một thứ màu đen vô tận?
Theo các nghiên cứu kéo dài nhiều năm, các nhà thiên văn học đã kết luận: Nếu dải Ngân Hà ở trung tâm của khoảng trống đó, cho tới những năm 1960, chúng ta mới biết các thiên hà khác tồn tại.
Năm 1924, Edwin Hubble công bố các phát hiện của mình sau nhiều năm quan sát qua kính viễn vọng vào trời đen. Công trình của ông cho biết thiên hà của chúng ta chỉ là một trong rất rất nhiều thiên hà khác. Chúng ta không hề đơn độc. Cách nhìn của chúng ta về vũ trụ đã hoàn toàn thay đổi.
Bây giờ, giả sử như một Edwin Hubble khác đang ở một hành tinh nào đó trong một thiên hà nằm giữa cái khoảng trống to đùng kia. Ông ta nhìn lên trời cao, tìm kiếm những vì sao vượt ngoài thiên hà và chẳng tìm được gì cả. Không gì cả, chỉ có một màu đin vô tận ở ngoài không gian. Ông ta, và cả nền văn minh ngoài hành tinh đó sẽ ảo tưởng rằng họ không chỉ là trung tâm của vũ trụ, mà họ chính là vũ trụ.
Những người ngoài hành tinh khốn khổ đó sẽ gắn niềm tự hào với bản thân họ nhiều hơn chúng ta. Nhưng họ đã nhầm rồi.
Còn chúng ta, chúng ta đã nhầm lẫn như thế nào? Chúng ta luôn muốn trở nên quan trọng, liên tục chối bỏ rằng chúng ta không phải “cái rốn vũ trụ.” Nhưng nhờ có tư duy công nghệ và khoa học, chúng ta đã biết mình sai. Nhưng nếu công nghệ hiện tại, thứ mà chúng ta vẫn luôn coi là tuyệt vời, lại bị kết tội cung cấp cho chúng ta những dấu hiệu sai trái và chưa hoàn thiện về vũ trụ và vị trí của chúng ta thì sao?
Đây sẽ là một trong số những suy nghĩ thấp kém nhất để mua vui cho người; lại còn khiến bạn băn khoăn liệu mình có thực sự biết tất cả.
5. Nền văn minh ngoài hành tinh đang cố gắng tiếp cận chúng ta. Nhưng có lẽ bởi vì những điều tốt đẹp nhất của nhân loại đã khiến họ không đạt được mục đích đó.
Tháng 8,9 năm 1977, lần lượt hai tàu Voyager 1 và 2 được Nasa phóng vào vũ trụ với nhiệm vụ khám phá Hệ Mặt Trời. Mỗi con tàu đều mang theo Đĩa Ghi Vàng Voyager, trên đó ghi sẵn thông điệp của chúng ta và bất cứ ai ở không gian rộng lớn kia đều tiếp cận được. Hi vọng rằng đĩa vàng này sẽ tồn tại hàng tỷ năm nữa.
Đĩa vàng này chứa đựng 115 hình ảnh về Trái Đất, con người, động thực vật và các cảnh quan khác nhau trên hành tinh của chúng ta. Cùng với đó là một số bản nhạc soạn bởi Bach, Mozart và Beethoven; lời chào từ 55 ngôn ngữ cũng như lời nhắn từ cựu Tổng thống Mỹ Jimmy Carter:
“Đây là tài liệu về một thế giới nhỏ bé xa xôi , một tín hiệu âm thanh của chúng tôi, khoa học, hình ảnh, âm nhạc và những suy nghĩ tình cảm của chúng tôi. Chúng tôi sẽ cố gắng sống sót theo thời gian của chúng tôi để có thể sống cùng các bạn”
Đĩa vàng Voyager là một trong những thứ đẹp nhất, tham vọng và lãng mạn nhất mà chúng ta từng tạo ra. Ngay lúc này nó vẫn đang trôi nổi đâu đó bên ngoài Hệ Mặt Trời của chúng ta, lang thang giữa các vì sao.
Chương trình Voyager không phải là nỗ lực duy nhất chúng ta thực hiện để liên lạc với sự sống ngoài trái đất. Trong nhiều thập kỷ, chúng ta đã bắn vào không gian các tín hiệu vô tuyến và hy vọng nhận được hồi âm từ những các sinh vật khác. Nhưng việc cố gắng liên lạc với người ngoài hành tinh có thực là một ý tưởng hay? Cả việc thu hút chúng đến với cái chấm nhỏ màu xanh nhạt của chúng ta? Một số nhà khoa học không nghĩ như vậy.
Stephen Hawking đã lên tiếng về mối nguy hiểm của việc lôi kéo sự chú ý về Trái Đất. Người ngoài hành tinh có lẽ không nhiệt tình với việc liên lạc với những loài đến từ thế giới khác như chúng ta. Rắc rối hơn nữa là nếu họ hiện đại hơn chứng ta, có khi họ lại nghĩ chúng ta không đáng tồn tại. Chúng ta không thể bảo vệ bản thân mình nếu họ muốn quét sạch loài người khỏi vũ trụ.
Theo thang Kardashev, các nền văn minh trong vũ trụ được phân loại dựa trên mức năng lượng mà chúng tiếp cận được (có thể khai thác được)
- Loại I, nền văn minh hành tinh- có khả năng khai thác mọi dạng năng lượng từ hành tinh đó.
- Loại II, nền văn minh ngôi sao- có khả năng khai thác tất cả năng lượng trên chính ngôi sao đó.
- Loại III, nền văn minh thiên hà- Tiến bộ đến mức có thể khai thác năng lượng từ toàn bộ thiên hà.
Con người chúng ta ở đâu trong cái thang này?
Chúng ta còn không vào được cái thang này cơ. Hiện tại chúng ta mới chỉ đang là nền văn minh loại 0 thôi- không có đủ khả năng sử dụng hết năng lượng có sẵn trên hành tinh và ánh sáng mặt trời.
Bạn nghĩ mấy cái cối xay gió với cánh đồng điện mặt trời mà đã ngon à?
Xem đây này.
Đây là một quả cầu Dyson. Nó được phổ biến bởi nhà vật lý lý thuyết kiêm nhà toán học Freeman Dyson. Cơ sở hạ tầng khủng khiếp này có thể gói gọn cả một ngôi sao kích cơ to gấp ngàn lần mặt trời của chúng ta để hấp thu và dự trữ năng lượng; sau đó nó sẽ truyền năng lượng đó đến một hành tinh bị xâm chiếm bởi một nền văn minh loại III.
Đó là điều mà một nền văn minh ngôi sao có thể cho chúng ta thấy trong trường hợp tiếp xúc liên thiên hà. Thế thì một nền văn minh loại II có thể làm được gì nữa cơ chứ.
Trong trường hợp chiến tranh giữa các vì sao, Người Trái Đất, hay chính chúng ta đây sẽ trở nên thật thảm hại. Chúng ta còn chẳng có nổi một cơ hội để đứng lên nữa. Lá cờ duy nhất chúng ta có thể dương lên trong cuộc chiến là lá cờ đầu hàng. Vậy nên, có lẽ chúng ta nên im lặng và nên khiêm tốn hơn chút nữa.
6. Từ nguyên tử, cho tới những ngôi sao lớn nhất trong vũ trụ, rỗng chính là trạng thái phổ biến nhất.
Đây là nguyên tử. Nó là viên gạch xây nên mọi thứ trong vũ trụ này, từ các phân tử nhỏ nhất cho tới những ngôi sao lớn. Cái ghế bên cạnh bạn, điện thoại và cơ thể của bạn, mọi thứ trong vũ trụ này đều được cấu thành từ các nguyên tử liên kết với nhau.
Bên trong nguyên tử chúng ta tìm được hạt nhân-được tạo bởi proton và notron. Bao quanh hạt nhân (không xét sâu hơn nhé) là các electron.
Hình ảnh minh họa đơn giản và được sử dụng rộng rãi của nguyên tử cung cấp cho chúng ta hình ảnh tổng quát nhất về cấu trúc của nó thì lại không được chính xác.
Bạn thấy khoảng trống giữa hạt nhân và các electron không? Trên thực tế, khoảng trống này chiếm khoảng 99,9999999% kích cỡ nguyên tử. Thật nực cười. Phần lớn nguyên tử là rỗng. Nói các khác, mọi thứ trong vũ trụ đều hầu hết rỗng cả.
Để thấy được sự vô lý đó, hãy giả sử hạt nhân có kích cỡ bằng nút bấm trên chiếc Iphone, đường kính khoảng 1cn thì nguyên tử sẽ có đường kính rơi vào 1km. Nghĩa là bạn có thể đi bộ 500m theo bất kỳ hướng nào nhưng bạn sẽ không nhìn thấy bất kỳ thứ gì cả. (Những con số này thay đổi giữa các nguyên tử khác nhau, phụ thuộc vào kích cỡ hạt nhân và số lượng các electron.)
Mà thôi, quên cái số má kia đi. Giờ nói về vật thật, mắt thấy tay sờ đây này. Tòa nhà Empire State, cao 443 mét, 102 tầng và 365.000 tấn vật liệu.
Bây giờ, nếu chúng ta loại bỏ tất cả không gian trống từ mọi nguyên tử tạo thành tòa tháp này, thì nó sẽ biến lại thành một hạt gạo.
Phải, tòa nhà Empire State mà không có khoảng rỗng thì nó chỉ bằng một hạt gạo thôi, nhưng vẫn nặng đủ 350,000 tấn nhé.
Nếu ai đó nói với bạn “Tôi cảm thấy trống rỗng” thì anh ta nói đúng đấy (theo nghĩa đen). Chúng ta ai cũng vậy cả, theo một nghĩa nào đó. Phải, “đôi khi” nếu hiểu theo nghĩa bòng, còn “luôn luôn” nếu hiểu theo nghĩa đen.
Tưởng tượng chúng ta đem hết những không gian rỗng của mọi nguyên tử trong cơ thể chúng ta thì toàn bộ cư dân Trái Đất sẽ vừa in trong một quả táo.
Chỉ một quả táo thôi mà tận 7,5 tỷ con người đó.
Vũ trụ của chúng ta rộng lớn ngoài sức tưởng tượng. Nhưng nó cũng quá nhỏ bé, phá tan mọi kỳ vọng.
7. Năng lượng tối- một bí ẩn chúng ta vẫn chưa hiểu được. Và vật chất tối- một thứ cũng khó hiểu không kém.
Năm đó là năm 1929, khi mà nền kinh tế thế giới bắt đầu sụp đổ, mọi thứ rơi vào tuyệt vọng. Edwin Hubble đã lựa chọn một hướng đi khác. Ông vẫn tiếp tục nhìn vào bầu trời, chất vấn màn đêm. Những gì ông quan sát được trong khi tìm kiếm những thứ tồn tại ngoài dải Ngân Hà đã khiến ông sửng sốt, thậm chí còn khiến cả cộng đồng khoa học phải kinh ngạc.
Tiến sĩ Hubble nhận thấy thiên hà càng xa Trái Đất thì nó chuyển động càng nhanh. Ông kết luận vũ trụ đang mở rộng rất nhanh. Điều này trái ngược với tất cả nhũng gì các nhà thiên văn từng nghĩ về sự tiến hóa của vũ trụ.
Lại một lần nữa, Edwin Hubble đã thay đổi tri thức con người về vũ trụ, mở đường cho thuyết Big Bang, một thuyết được xây dựng chủ yếu dựa trên khái niệm tốc độ mở rộng.
Trước khi có các quan sát của Hubble, trọng lực được cho là làm chậm tốc độ giãn nở của vũ trụ. Nhưng hóa ra còn có lực mạnh hơn khiến cho các thiên hà ngày càng tách xa nhau hơn. Một lực đẩy sau năng lượng tối được người ta biết tới, và nó chiếm tới 68% năng lượng của vũ trụ.
Một quan sát kỳ lạ khác được thực hiện bởi các nhà thiên văn học trong khi nghiên cứu sự hình thành thiên hà đó là cách chúng quay. Theo định luật vạn vật hấp dẫn của Newton, các ngôi sao ở bên rìa thiên hà sẽ di chuyển chậm hơn các ngôi sao vùng trung tâm. Nhưng các nhà khoa học lại tìm được bằng chứng chỉ ra không phải vậy. Những ngôi sao ở xa cũng dịch chuyển cùng tốc độ với những ngôi sao trung tâm.
Điều này đã thách thức định luật cơ bản của vật lý, định luật vạn vật hấp dẫn và thuyết tương đối của Einstein.
Lời giải thích hợp lý cho chuyển động đó là các thiên hà có khối lượng nhiều hơn chúng ta nghĩ, hơn nhiều lắm. Khối lượng vô hình đó kết nối các thiên hà với nhau. Và sau đó nó được gọi là vật chất tối.
Vật chất tối không truyền cũng không phản xạ ánh sáng, giống như những gì bạn có thể hình dung từ tên gọi của nó. Chúng ta không thể nhìn thấy. Nhưng lực hút ảnh hưởng đến toàn bộ thiên hà. Phương thức duy nhất chúng ta có thể dùng để chứng minh sự tồn tại vật chất bí ẩn đó là sử dụng thấu kính hấp dẫn.
Giờ đến phần đáng ngại đây. Năng lượng tối và vật chất tối kết hợp với nhau sẽ chiếm 95% tổng năng lượng và khối lượng trong vũ trụ. Và mọi thứ khác – tất cả các ngôi sao tỏa sáng, các hành tinh xung quanh chúng, mặt trăng, sao chổi và về cơ bản mọi thứ chúng ta thực sự có thể nhìn thấy, chiếm chưa đến 5% những gì thực sự có trong vũ trụ.
Một lần nữa, tôi đã cố gắng không đi quá sâu, chỉ tập trung vào những sự thật thôi mà không được. 95% vũ trụ hoàn toàn là điều bí ẩn với chúng ta. Và trong 5% còn lại thì 99,9999999% là rỗng, cái quái gì là “Tất cả mọi thứ” ở đây vậy? Nó là cái gì?
Ý tôi là, đây có phải trò đùa không thế? Hay đây chỉ là lừa đảo thôi vậy? Vũ trụ chúng ta chỉ là bề nổi thôi ư? Hay đây là vũ trụ được tạo ra do ngân sách hạn hẹp quá vậy? Hầu hết đều rỗng, phần còn lại thì chúng ta chả biết “dech” gì cả.
8. Vũ trụ cuối cùng rồi cùng chết, tự sụp đổ hoặc bị phá tan. Rồi lại thành chẳng có gì tồn tại.
Không có gì là tồn tại mãi mãi. Ngay cả vũ trụ này. Nó được định sẵn một kết cục là một ngày nào đó nó sẽ chết, nhưng chúng ta vẫn không biết làm thế nào hoặc vào khi nào. Nó có lẽ là bí ẩn cuối cùng mà chúng ta có thể giải quyết được.
Có một sự đồng thuận chung trong cộng đồng khoa học về nguồn gốc của vũ trụ của chúng ta. Tất cả bắt đầu khoảng 13,8 tỷ năm trước với Vụ nổ lớn. Tuy nhiên, số phận cuối cùng của vũ trụ chúng ta vẫn là một chủ đề đang chia rẽ các nhà khoa học cho đến ngày nay.
Lý do đằng sau sự không chắc chắn này là số lượng tính toán khổng lồ cần thiết để dự đoán sự kết thúc của vũ trụ. Và mảng các biến chúng ta sẽ cần xem xét, hầu hết chúng ta có kiến thức cơ bản. Vật chất tối, năng lượng tối, năng lượng âm, lực hấp dẫn lượng tử, hố đen, hình dạng vũ trụ, và định luật thứ hai của nhiệt động lực học. Chúng là tất cả người chơi trong cùng một trò chơi Hồi kết.
Nhiều lý thuyết đã được phát triển trong những năm qua để dự đoán số phận của vũ trụ. Nhưng để đơn giản, tôi nhắc đến hai cái nổi tiếng nhất. Hai kịch bản này về cơ bản thì trái ngược nhau – Big Crunch và Big Rip.
Thuyết Big Crunch nói rằng mặc dù vũ trụ của chúng ta đang mở rộng với tốc độ ngày càng gia tăng, nhờ năng lượng tối, lực hấp dẫn cuối cùng sẽ thắng thế và đưa vũ trụ trở về trạng thái ban đầu.
Chủ yếu dựa theo cơ học lượng tử, người ta cho rằng trong tương lai không đoán trước được, sự nở rộng của vũ trụ sẽ chậm lại đến khi ngừng hẳn. Kết quả là, trọng lực sẽ chiếm thế thượng phong trong vai trò lực kiểm soát vũ trụ.
Thiên hà sẽ đảo ngược chuyển động của chúng và bắt đầu sáp lại gần nhau vì không gian giữa chúng đã co lại. Các ngôi sao sẽ dày hơn. Tất cả sẽ hóa thành một cái hố đen khi chúng thống trị vũ trụ.
Nó có phần giống như quay ngược thời gian về thời điểm khởi tạo, tức là Big Bang, với entropy ngày càng tăng. Cuối cùng, tất cả sẽ rơi vào một cái hố vô cùng dày đặc.
Điểm dày đặc không thể tưởng tượng này sẽ là hình ảnh của vũ trụ 13,8 tỷ năm trước – một điểm kỳ dị. Dự đoán như vậy cũng đã làm nảy sinh cái mà người ta gọi là Big Bounce Theory, cho rằng ngay sau khi vũ trụ tự sụp đổ, nó sẽ nổ lần nữa, sinh ra một vũ trụ mới.
Nói cách khác, Big Crunch chính là Big Bang của vũ trụ tiếp theo.
Ngược lại, thuyết Big Rip dự đoán rằng sự mở rộng vũ trụ của chúng ta theo thời gian sẽ chỉ tăng lên. Năng lượng tối sẽ tiếp tục đẩy các thiên hà ra xa nhau, tạo ra nhiều khoảng trống hơn giữa chúng. Nhưng trong tương lai rất xa, điều này sẽ gây ra những hậu quả tàn khốc.
Khi các thiên hà tách biệt với nhau và bay xa hơn, trên lý thuyết, không có bất kỳ sinh vật thông minh nào có thể quan sát được những thứ ở xa hơn thiên hà của chúng. Các hành tinh sẽ trôi dạt khỏi quỹ đạo và bắt đầu lang thang vô định trên trời đen. Hậu quả là tất cả những sinh vật sống trên những hành tinh đó sẽ đóng băng đến chết.
Ngay cả các nguyên tử cũng sẽ bị phá vỡ. Các hạt hạ nguyên tử sẽ tiêu tan. Và chính cấu trúc của không thời gian, vốn là bản chất của vũ trụ của chúng ta, sẽ tách ra. Tất cả, cho đến khi không còn nhìn được gì nữa.
Cuối cùng, mọi thứ sẽ chấm dứt. Thời gian và không gian sẽ mất đi ý nghĩa của nó. Và sự thật cuối cùng sẽ mở ra. Vũ trụ sẽ chết trong giá lạnh.
Dù có là big rip, big crunch, đóng băng, cái chết nhiệt hay chân không giả đi nữa thì vũ trự này cũng đang chết dần.
Tóm lại, hồi chuông cuối cùng trên đồng hồ vũ trụ đang điểm. Và ngay sau đó, chỉ một lần duy nhất, nó sẽ thông báo khoảnh khắc kết thúc của vụ trụ này.
Đây có lẽ là câu trả lời dài nhất của tôi trên Quora. Và nó là một trong những câu trả lời tôi thích nhất. Thành thật mà nói, tôi muốn tiếp tục, nhưng câu trả lời này đã quá dài rồi.
Tôi thích viết. Và tôi đặc biệt thích viết về vũ trụ. Vì vậy, tôi đã quyết định thêm một fact nữa. Và tôi đã để nó ở cuối bởi vì nó có thể là cái fact truyền cảm hứng nhất. Và tôi nghĩ rằng tôi đã rất vui.
Xin vui lòng đọc từ đầu tiên của fact số # 1, tiếp theo là từ thứ hai của fact số # 2, sau đó là từ thứ ba của fact số #3…. Bạn biết sẽ đi đến đâu mà. Kết thúc với từ thứ tám của fact # 8.
Theo: Nguyễn Minh Thư