Liệu các nhà khoa học có vô tình phá hủy Trái Đất bằng một lỗ đen được tạo ra trong phòng thí nghiệm không?

Khi khoa học đi sai lầm và lòng kiêu hãnh công nghệ của loài người gây ra thảm họa toàn cầu, điều gì sẽ xảy ra? Thường thì, màn hình tít, những kịch bản như vậy hầu như luôn là khoa học viễn tưởng. Nhưng, vì đây là tuần lỗ đen tại NASA, chúng tôi nghĩ sẽ thú vị khi tưởng tượng về sự tiêu diệt hoàn toàn và vô tình của hành tinh chúng ta.

Trong thập kỷ 1930, có một khoảnh khắc ngắn khi một số nhà vật lý đang làm việc với Einstein trên quả bom nguyên tử đã ngừng lại để tự hỏi liệu việc nổ một thiết bị như vậy có dẫn đến việc làm cháy khí quyển Trái Đất và phá hủy toàn bộ hành tinh không.

Nhóm họ đã thực hiện một số phép toán nhanh chóng và quyết định rằng khả năng này không lớn, và đó là kết thúc câu chuyện.

Nhưng điều đó không ngăn cản một số người trong truyền thông chạy theo câu chuyện sau khi một trong những người tham gia vào cuộc trò chuyện chia sẻ nó như một câu chuyện ngắn cho báo chí.

Ngày nay, hơn 80 năm sau, không phải là điều hiếm gặp khi bạn gặp lại những câu chuyện phóng đại về sự kiện này liên quan đến sự hoảng loạn vào phút cuối và những lời cầu nguyện cuối cùng.

Câu chuyện tương tự đã xảy ra khi Máy kích thích Hạt lớn đi vào hoạt động vào năm 2008. Các nhà khoa học kích thích sự tò mò của truyền thông bằng cách đặt ra khả năng của phòng thí nghiệm có thể tạo ra các lỗ đen vi mô.

Những lỗ đen này có thể phá hủy hành tinh không? Liệu chúng ta có rơi vào nguy cơ?

Tất nhiên, câu trả lời cho những câu hỏi đó là và vẫn là một cách rất mạnh mẽ: hầu như chắc chắn là không. Có thể LHC sẽ cuối cùng tạo ra các lỗ đen vi mô và có thể không. Quan trọng ở đây là, lý thuyết thì, nếu như có, thì điều đó sẽ chỉ ra rằng lỗ đen vi mô phổ biến hơn dự đoán.

Như bài viết này từ Forbes chỉ ra, chúng ta sống với những mối đe dọa lớn hơn trong hệ Mặt Trời của chúng ta mà LHC có lẽ sẽ không tạo ra và có lẽ có lỗ đen vi mô khắp mọi nơi cả rồi:

Dĩ nhiên, chúng ta chưa bao giờ tạo ra các hạt có năng lượng như vậy trong môi trường phòng thí nghiệm trước đây. Nhưng ở những năng lượng rất cao nhất — năng lượng lớn hơn trăm triệu (100,000,000) lần so với những gì chúng ta tạo ra tại LHC — các hạt va chạm vào Trái Đất liên tục: tia cực lớn của vũ trụ đang tấn công chúng ta từ mọi hướng trong không gian.

Những lỗ đen này, nếu chúng tồn tại, đã tấn công Trái Đất (và tất cả các hành tinh) trong suốt lịch sử của Hệ Mặt Trời chúng ta, cũng như Mặt Trời, và không có bằng chứng nào chứng minh rằng bất kỳ vật thể nào trong Hệ Mặt Trời của chúng ta đã trở thành một lỗ đen hoặc bị nó ăn mất.

Vậy đây, bạn không cần phải lo lắng nhiều về lỗ đen. Tất nhiên, "hầu như" không có gì đồng nghĩa với tuyệt đối không có gì. Điều đó có nghĩa là, lý thuyết thì, có ít nhất là một cơ hội lớn hơn không phần trăm để các nhà khoa học có thể vô tình tạo ra một lỗ đen nguy hiểm trong phòng thí nghiệm.

Lý do được đề cập phổ biến nhất về việc LHC không thể tạo ra một lỗ đen nguy hiểm là nó không có đủ năng lượng. Nhưng nếu chúng ta tưởng tượng một bộ gia tốc siêu lớn có khả năng tạo ra một lượng năng lượng nguy hiểm?

Hiện nay, các nhà khoa học sử dụng mô phỏng lỗ đen để nghiên cứu về hiệu ứng hấp dẫn lượng tử. Thật không may cho mục đích của chúng ta, điều này thường liên quan đến laser, nguyên tử lạnh và kim loại kỳ quái.

Các thí nghiệm này thực sự tuyệt vời, và chúng mang lại cho nhà vật lý cái nhìn mới đầy ấn tượng về vũ trụ của chúng ta, nhưng chúng hoàn toàn không có khả năng tạo ra bất kỳ dạng biệt thự vũ trụ nào hoặc thậm chí một lỗ đen nhỏ.

Không, nếu chúng ta muốn tưởng tượng một mô hình nơi các nhà khoa học trên Trái Đất vô tình tạo ra một lỗ đen đủ lớn để nuốt chửng một hành tinh toàn bộ (hoặc thậm chí là cả Dải Ngân Hà!) thì chúng ta sẽ phải nghĩ đến nhiều, nhiều hơn nhiều.

Thường, người ta nghĩ rằng lỗ đen có kích thước đó được tạo ra khi một ngôi sao lớn sụp đổ vào chính mình. Khối lượng của ngôi sao trở nên dày đặc đến mức nó bắt đầu có những tính chất kỳ dị.

Nhưng một ngôi sao phải khá lớn để điều đó xảy ra. Sol, ngôi sao mà chúng ta gọi là Mặt Trời của chúng ta chẳng hạn, có lẽ chỉ sẽ tắt tực khi nó sụp đổ — nó đơn giản không đủ mạnh mẽ để duy trì những tính chất cần thiết cho một lỗ đen nảy sinh.

Và điều đó có nghĩa là các nhà khoa học sẽ phải làm hỏng mọi thứ trong một sự cố nào đó để tạo ra một sự sụp đổ mạnh mẽ hơn cả Mặt Trời của chúng ta sụp đổ vào chính nó. Khó mà tưởng tượng một điều như vậy xảy ra trên hành tinh tương đối nhỏ của chúng ta — nhưng không phải là không thể.

Một chuỗi phản ứng nối hạt là một khả năng. Điều này liên quan đến những lo ngại không mấy khoa học của thời kỳ Chiến tranh thế giới thứ hai về việc làm cháy khí quyển. Ý chính là phản ứng hợp nhất hạt hạch ở nhiệt độ phòng có thể kích hoạt một chuỗi phản ứng mà, thay vì nổ tung để tiêu thụ hành tinh, sẽ gây ra sự sụp đổ liên tiếp. Theo cách nói khác, điều này sẽ giống như một Big Bang nhỏ, hoặc nhiều Big Bang nhỏ. 

Nhưng hợp nhất hạch lạnh vẫn chỉ là giả tưởng và không có lý do nào để tin rằng nó sẽ có nguy cơ nguy hiểm bản chất, điều này khiến nó trở nên đặt dấu hỏi kép khi nói rằng việc khám phá nó có thể ngay lập tức dẫn đến sự tiêu diệt của toàn bộ Dải Ngân Hà của chúng ta.

Nói một cách có thực, không có nhiều cách mà các nhà khoa học Trái Đất có thể gây thiệt hại đến vậy.

Đừng hiểu lầm, chúng ta đang làm một công việc tốt đẹp trong việc phá hủy hành tinh với công nghệ chúng ta có. Nhưng ý tưởng về một thí nghiệm vô tội tại một phòng thí nghiệm nghiên cứu tinh tế nào đó dẫn đến sự tiêu diệt tức thì của hành tinh chúng ta là một chút quá khả năng của công nghệ chúng ta hiện tại.

Đừng để điều đó làm bạn buồn lòng. Một trăm năm trước, LHC đã trông như là khoa học viễn tưởng.

Với một chút may mắn và sự quyết tâm cổ điển của con người, chúng ta sẽ có khả năng tiêu diệt toàn bộ Dải Ngân Hà của mình trong thời gian ngắn ngủi.