Nhà vật lý thiên văn châu Âu tìm ra một lỗ to trong lý thuyết Big Bang

Lý thuyết Big Bang có thể được coi là câu chuyện nguồn gốc dựa trên khoa học được chấp nhận nhất về vũ trụ của chúng ta. Thật đáng tiếc khi nó có thể chỉ là một tác phẩm hoàn toàn hư cấu.

Nhà vật lý thiên văn châu Âu Sunny Vagnozzi, đến từ Đại học Trento và Đại học Cambridge, cùng với nhà nghiên cứu người Israeli-Mỹ Avi Loeb, từ Đại học Harvard, hôm nay đã công bố một bài báo nghiên cứu (có thể) có tính chất đột phá cho thấy mọi thứ chúng ta nghĩ chúng ta biết về nguồn gốc của vũ trụ có thể hoàn toàn sai.

Theo công việc của họ, Big Bang hơn là một Big Bounce.Bài báo của họ mô tả một tình huống trong đó vũ trụ của chúng ta, như chúng ta quan sát nó, chỉ là kết quả của một giai đoạn vũ trụ trước đó kết thúc và một giai đoạn mới bắt đầu.

Để kiểm tra lý thuyết của họ, cặp đôi đề xuất nghiên cứu sâu hơn vào bức xạ nền của vũ trụ hơn bao giờ hết để tìm các dấu vết nhiệt nguyên thuỷ có thể mang lại cho chúng ta cái nhìn rõ ràng hơn về những gì đã xảy ra ngay sau Big Bang. Nếu họ có thể xác nhận nghi ngờ của mình, chúng ta có thể cuối cùng hiểu được cách các đặc điểm trước đây không thể giải thích được của vũ trụ như năng lượng tối và biến dạng không gian thực sự hoạt động như thế nào.

Việc khám phá sự thật cuối cùng về nguồn gốc của vũ trụ của chúng ta cũng có thể làm cách mạng hóa hiểu biết của chúng ta về cái gọi là một “vũ trụ”. Các lý thuyết hiện tại xoay quanh những khoảnh khắc ngay sau Big Bang ủng hộ ý tưởng về “đa vũ trụ” nơi các khu vực của sự phồng to và các giếng hấp thụ trọng lực có thể hỗ trợ một mô hình vũ trụ vô tận. Nhưng một mô hình trong đó lý thuyết Big Bounce được chứng minh sẽ chỉ ra một vũ trụ trơn tru, đơn giản về mặt hoạt động hơn.

Trận nổ lớn, sự mở rộng nhanh chóng

Tình hình dài ngắn liên quan đến một thứ gọi là lý thuyết nổ lớn, một giả thuyết dự đoán một giai đoạn mở rộng khổng lồ ngay sau khi trận nổ lớn xảy ra. Thật không may, do giới hạn vật lý về cách ánh sáng có thể di chuyển qua một khoảng thời gian nhất định, trận nổ lớn đã xảy ra xa hơn trong lịch sử vũ trụ mà chúng ta có thể 'thấy được.'

Trong năm 2014, tuy nhiên, một nhóm nhà vật lý thực hiện một nghiên cứu về nền hạt nhiệt (CMB) tin rằng họ đã phát hiện dữ liệu xác nhận lý thuyết mở rộng.

Loeb bình luận về phát hiện đó trong một bài viết cho Space.com, mặc dù ông không tham gia vào nghiên cứu cụ thể đó. Theo ông, vào thời điểm đó, nếu lý thuyết nổ lớn được xác nhận, "đó sẽ là phát hiện quan trọng nhất kể từ khi phát hiện ra rằng sự mở rộng của vũ trụ đang tăng tốc."

Nhiều thay đổi đã xảy ra trong vòng tám năm. Hôm nay, Vagnozzi và Loeb công bố nghiên cứu mạnh mẽ chỉ ra rằng diễn giải năm 2014 là sai.

Có tên là "Thách thức loại trừ sự mở rộng qua Nền Hậu quả Primordial Graviton," bài báo mới này mô tả một loạt vấn đề với lý thuyết nổ lớn nhanh chóng. Nó cũng đặt ra một số suy đoán rất thú vị về những gì thực sự xảy ra trong những khoảnh khắc đầu tiên của vũ trụ chúng ta và, có lẽ, mô tả những gì có thể đã xảy ra trước trận nổ lớn.

Tác giả rất cẩn thận trong việc đặt ra giai đoạn của sự mở rộng nhanh chóng, khổng lồ mà lý thuyết Big Bang hiện tại bao gồm như một phần của một giả thuyết không thể bác bỏ. Trong ngôn ngữ khoa học, điều này có nghĩa là nó không thể được mô tả là một phần của mô hình làm việc của vũ trụ, đó chỉ là một nguyên mẫu có thể tưởng tượng được.

Big Bounce, khoa học tốt hơn

Đặt ra giả định có thể bác bỏ là quan trọng để hiểu về vật lý ở quy mô lớn. Ví dụ, các nhà khoa học tin vào lý thuyết về trọng lực vì nó có thể bị bác bỏ: nếu bạn nhảy lên trong không khí trên Trái Đất, bạn sẽ rơi ngược lại. Trong một tàu vũ trụ xa khỏi trường trọng lực của hành tinh, bạn sẽ tiếp tục đi cho đến khi bạn va vào một cái gì đó có khối lượng đủ lớn để ngăn bạn.

Theo các đối thủ của lý thuyết nổ lớn của Big Bang, nó không thể bị bác bỏ. Nhưng Vagnozzi và Loeb tin rằng họ có một giải pháp có thể trả lời tất cả những câu hỏi giống như lý thuyết đó, mà không cần đến giai đoạn mở rộng nhanh chóng, đồng thời vẫn đáp ứng yêu cầu của phương pháp khoa học thông qua việc có thể bị bác bỏ.

Thật không may, ý tưởng của họ liên quan đến việc sử dụng các bộ cảm biến bức xạ tương lai xây dựng trên công nghệ hiện không tồn tại. Vì vậy, để tổng kết, họ lý thuyết đã bác bỏ lý thuyết Big Bang hiện tại bằng cách cung cấp một lý thuyết thay thế mà, vào lúc này, không khác biệt nhiều so với lý thuyết cũ.

Sẽ thú vị xem bài báo nhận phản hồi như thế nào từ các nhà vật lý vẫn theo đuổi lý thuyết mở rộng. Nhưng trong thời gian chờ đợi, có vẻ như Vanozzi và Loeb đã đưa ra một giải pháp đơn giản, tinh tế hơn cho nhiều bí ẩn lớn nhất của vũ trụ so với trạng thái lạ lẫm hiện tại.

Cá nhân tôi, tôi thích ý tưởng về một Cuộc Nảy lớn thay vì một Siêu Nổ lớn. Như nhóm Semisonic mô tả trong ca khúc nổi tiếng của họ Closing Time, “mọi sự khởi đầu mới đều đến từ sự kết thúc của cái khác.”