Liệu vũ trụ của chúng ta đã từng "chơi lại từ đầu" chưa? Và liệu có "replay" lần nữa không nhỉ?
Trăm năm nay, con người cứ ngẩng đầu nhìn bầu trời đêm rồi tự hỏi: vũ trụ này bắt đầu từ đâu, và rồi sẽ "game over" kiểu gì? Từ những ống nhòm cổ lỗ sĩ ngày xưa cho đến mấy cái siêu máy tính lượng tử xịn xò bây giờ, hành trình tìm kiếm nguồn gốc vũ trụ vẫn là câu chuyện "chưa có hồi kết" đỉnh nhất
Giờ đây, team vật lý lý thuyết tự tin khẳng định họ đã tiến một bước cực xịn - không chỉ mô phỏng lại khoảnh khắc Big Bang huyền thoại, mà còn có thể hình dung được điều gì đã xảy ra TRƯỚC ĐÓ luôn!
Suốt mấy chục năm qua, các nhà thiên văn học dùng những chiếc kính thiên văn khủng nhất để nhìn sâu vào vũ trụ - tức là đang "xem phim ngược thời gian" đó. Ánh sáng từ các thiên hà siêu xa phải mất cả tỷ năm mới đến Trái Đất, nên chúng ta có thể xem "ảnh hồi bé" của vũ trụ
Nhưng dù công nghệ có xịn đến mấy, chúng ta vẫn không thể nhìn xuyên qua "bức màn thời gian" trước Big Bang được, vì mọi dấu vết đã bị "xóa sổ" bởi năng lượng cực khủng lúc vũ trụ mới sinh ra
Để trả lời câu hỏi về khởi đầu, có lẽ phải nhìn về... kết thúc! Giáo sư Henry Tye từ Đại học Cornell là một trong những người tiên phong theo cách nghĩ này. Ổng và team dùng các mô phỏng vũ trụ siêu to khổng lồ, tua ngược thời gian hàng tỷ năm để xem vũ trụ "đã và đang làm gì"
Theo mô hình hiện tại, vũ trụ hình thành cách đây khoảng 13,8 tỷ năm từ một điểm siêu đặc, rồi không gian bắt đầu "phình" ra. Ban đầu người ta nghĩ quá trình này sẽ chậm dần, vì lực hấp dẫn sẽ kéo mọi thứ lại gần nhau, dẫn đến một trong hai kịch bản: hoặc là "Vụ Co Lớn" (Big Crunch) - vũ trụ co lại hết, hoặc là "Đại Đóng Băng" - giãn nở mãi cho đến khi mọi thứ lạnh cóng và tan biến
Nhưng cuối thập niên 1990, một phát hiện chấn động đã "lật kèo" mọi suy nghĩ: vũ trụ không hề chậm lại mà đang giãn nở NHANH HƠN nữa! Có một thứ năng lượng bí ẩn đang đẩy mọi thứ ra xa, mà các nhà khoa học gọi là năng lượng tối (dark energy)
"Khoảng 70% vũ trụ ngày nay là năng lượng tối", giáo sư Tye chia sẻ với Science Focus. "Nhưng chúng ta vẫn chưa hiểu chính xác nó là cái gì luôn"
Theo giả thuyết phổ biến, năng lượng tối gắn liền với "hằng số vũ trụ học" - một dạng năng lượng tồn tại ngay cả trong khoảng không trống rỗng. Tuy nhiên, dữ liệu mới từ hai dự án khảo sát lớn DES và DESI cho thấy năng lượng tối có thể đã thay đổi theo thời gian - nghĩa là "hằng số" này chẳng hằng định tí nào
Dựa trên những dữ liệu đó, team của giáo sư Tye đã đưa ra lý thuyết táo bạo: có thể năng lượng tối không đến từ hằng số vũ trụ học, mà từ một loại hạt giả thuyết gọi là axion - những hạt siêu nhẹ chỉ tương tác với vật chất qua lực hấp dẫn, nên gần như không thể phát hiện trực tiếp
Theo mô hình này, hồi vũ trụ còn "non trẻ", các axion chiếm ưu thế và góp phần đẩy không gian giãn nở nhanh. Nhưng khi không gian càng mở rộng, axion bị phân tán, tác động yếu dần. Lúc đó, hằng số vũ trụ học có giá trị âm sẽ "phản đòn", kéo mọi thứ lại gần nhau
Tiến sĩ Hoang Nhan từ Trung tâm Vật lý Quốc tế Donostia, đồng tác giả nghiên cứu, cho biết: "Theo mô hình của chúng tôi, vũ trụ vẫn đang trong giai đoạn giãn nở tăng tốc. Tuy nhiên, quá trình này sẽ chậm lại trong khoảng 11 tỷ năm nữa, trước khi bắt đầu co lại. Khoảng 8 tỷ năm sau đó, có thể xảy ra một Vụ Co Lớn"
Sau khi vũ trụ co về một điểm cực nhỏ, chuyện gì sẽ xảy ra tiếp theo là câu hỏi chưa ai trả lời được. Các nhà vật lý cho rằng ở giai đoạn này, cả lực hấp dẫn lẫn cơ học lượng tử cùng "lên tiếng", nhưng đến giờ vẫn chưa có lý thuyết nào gộp được cả hai. Nếu chưa giải quyết được vấn đề này, thì không ai mô tả chính xác được điều gì xảy ra sau khi vũ trụ "sập" hoàn toàn
Tuy nhiên, có một giả thuyết khiến các nhà vũ trụ học đặc biệt hứng thú: Vụ Nảy Lớn (Big Bounce). Theo đó, mỗi khi vũ trụ sụp đổ về một điểm, năng lượng cực đại sinh ra lại kích hoạt một vụ nổ mới và vũ trụ "tái sinh", khởi đầu chu kỳ mới gồm giãn nở, co lại, rồi nổ tung lần nữa, cứ thế lặp đi lặp lại mãi mãi
Nếu điều này đúng, thì Big Bang mà chúng ta biết chỉ là một trong vô số "nhịp thở" của vũ trụ thôi, và điều gì xảy ra trước Big Bang cũng chỉ là một chu kỳ trước đó của một vũ trụ từng tồn tại
"Chúng ta có thể dự đoán khi nào vũ trụ kết thúc," giáo sư Tye nói, "nhưng không thể biết chính xác nó sẽ kết thúc bằng cách nào. Cũng giống như bạn có thể đoán tuổi thọ của một người mà không thể dự đoán cái chết của họ sẽ diễn ra ra sao"
Dù những dự đoán này vẫn còn trong phạm vi lý thuyết, chúng mở ra một viễn cảnh vừa kỳ lạ vừa hấp dẫn: có thể vũ trụ không hề có điểm khởi đầu hay kết thúc, mà chỉ đang chuyển mình trong một vòng tuần hoàn vĩnh cửu, nơi mỗi "cái chết" chỉ là tiền đề cho một "sự sống" mới bắt đầu
Nguồn: genk.vn