Buzz
Liệu những sự kiện này có thực sự đã xảy ra từ trước, và liệu có khả năng tái diễn hay không?
Hàng thế kỷ qua, con người đã nhìn lên bầu trời đêm và tự đặt câu hỏi: vũ trụ bắt nguồn từ đâu và sẽ kết thúc ra sao? Từ những quan sát ban đầu bằng kính thiên văn đơn giản đến những siêu máy tính hiện đại, hành trình tìm kiếm lời giải cho nguồn gốc vạn vật vẫn chưa có hồi kết.
Hiện nay, các nhà vật lý lý thuyết tin rằng họ đã tiến một bước lớn, không chỉ tái tạo lại khoảnh khắc Vụ Nổ Lớn, mà còn có thể hình dung những gì đã xảy ra trước đó.
Suốt nhiều thập kỷ qua, các nhà thiên văn học đã sử dụng những kính thiên văn mạnh mẽ nhất để nhìn sâu vào không gian, tức là nhìn ngược về thời gian. Ánh sáng từ các thiên hà xa xôi mất hàng tỷ năm mới đến Trái Đất, cho phép chúng ta chiêm ngưỡng những hình ảnh của vũ trụ khi nó còn sơ khai.
Mặc dù công nghệ đã tiến bộ vượt bậc, nhưng chúng ta vẫn không thể xuyên qua "bức màn" thời gian trước Vụ Nổ Lớn, khi mà mọi dấu vết của vũ trụ sơ khai đã bị xóa nhòa bởi năng lượng khổng lồ phát sinh trong khoảnh khắc khai sinh ấy.
Để giải đáp câu hỏi về khởi nguồn, có thể nhân loại phải nhìn về phía kết thúc. Giáo sư Henry Tye từ Đại học Cornell là một trong những nhà vật lý tiên phong trong nghiên cứu này. Ông và cộng sự đã sử dụng các mô phỏng vũ trụ quy mô lớn, lùi lại dòng thời gian hàng tỷ năm để khám phá cách thức vận động của Vũ trụ.
Theo lý thuyết hiện nay, Vũ trụ hình thành khoảng 13,8 tỷ năm trước từ một điểm vật chất siêu đặc, sau đó không gian bắt đầu giãn nở. Ban đầu, người ta nghĩ rằng sự giãn nở này sẽ dần chậm lại vì lực hấp dẫn của vật chất sẽ kéo mọi thứ lại gần nhau, dẫn đến hai kịch bản: Vũ trụ có thể co lại hoàn toàn trong một "Vụ Co Lớn" (Big Crunch), hoặc giãn nở mãi mãi cho đến khi tất cả nguội lạnh và tan biến trong "Đại Đóng Băng".
Cuối thập niên 1990, một phát hiện gây chấn động đã thay đổi mọi suy nghĩ: Vũ trụ không hề chậm lại mà đang giãn nở nhanh hơn bao giờ hết. Một loại năng lượng bí ẩn có vẻ đang đẩy mọi thứ ra xa, thứ mà các nhà khoa học gọi là năng lượng tối (dark energy).
"Khoảng 70% Vũ trụ hiện nay là năng lượng tối", giáo sư Tye chia sẻ với Science Focus. "Tuy nhiên, chúng ta vẫn chưa hiểu rõ chính xác năng lượng tối là gì".
Theo giả thuyết phổ biến, năng lượng tối liên quan đến một "hằng số vũ trụ học" - một dạng năng lượng tồn tại ngay cả trong không gian trống rỗng. Tuy nhiên, các dữ liệu mới từ hai dự án khảo sát lớn - DES (Dark Energy Survey) và DESI (Dark Energy Spectroscopic Instrument) cho thấy năng lượng tối có thể thay đổi theo thời gian, có nghĩa là hằng số vũ trụ học có thể không thực sự là một hằng số.
Dựa trên các dữ liệu đó, nhóm nghiên cứu của giáo sư Tye đã đưa ra một 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, khiến chúng gần như không thể phát hiện trực tiếp.
Theo mô hình của nhóm, trong giai đoạn đầu của Vũ trụ, các axion chiếm ưu thế và góp phần thúc đẩy không gian giãn nở nhanh chóng. Tuy nhiên, khi không gian dần mở rộng, axion bị phân tán, khiến tác động của chúng yếu dần. Lúc đó, hằng số vũ trụ học, vốn có giá trị âm, sẽ "phản công", 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 tám tỷ năm sau đó, có thể sẽ xảy ra một Vụ Co Lớn".
Khi Vũ trụ co lại thành một điểm cực nhỏ, điều gì sẽ xảy ra tiếp theo vẫn là câu hỏi chưa có lời giải. Các nhà vật lý lý thuyết cho rằng trong giai đoạn này, cả lực hấp dẫn và cơ học lượng tử đều đóng vai trò quan trọng, nhưng cho đến nay vẫn chưa có lý thuyết nào có thể kết hợp cả hai yếu tố này. Nếu vấn đề này chưa được giải quyết, chúng ta không thể mô tả chính xác những gì sẽ diễn ra sau khi Vũ trụ hoàn toàn sụp đổ.
Tuy nhiên, một giả thuyết khiến các nhà vũ trụ học đặc biệt quan tâm là Vụ Nảy Lớn (Big Bounce). Theo giả thuyết này, mỗi khi Vũ trụ sụp đổ thành một điểm, năng lượng cực đại sẽ kích hoạt một vụ nổ mới, khiến Vũ trụ tái sinh và bắt đầu một chu kỳ mới, liên tiếp giãn nở, co lại và nổ tung lần nữa, lặp đi lặp lại mãi mãi.
Nếu giả thuyết này đúng, Vụ Nổ Lớn mà chúng ta biết chỉ là một trong vô vàn "nhịp thở" của vũ trụ, và những gì xảy ra trước Vụ Nổ Lớn chỉ là một chu kỳ của một vũ trụ đã từng tồn tại.
"Chúng ta có thể dự đoán khi nào Vũ trụ sẽ kết thúc," giáo sư Tye nói, "nhưng không thể biết chính xác cách thức nó sẽ kết thúc. Cũng giống như bạn có thể đoán được tuổi thọ của một người, nhưng không thể dự đoán cái chết của họ sẽ diễn ra như thế nào."
Mặc dù những dự đoán này vẫn chỉ là 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 luân chuyển trong một vòng tuần hoàn vĩnh cửu, nơi mỗi "cái chết" chỉ là bước đệm cho một "sự sống" mới bắt đầu.
Và biết đâu, ngay trong khoảnh khắc bạn đang đọc những dòng này, Vũ trụ của chúng ta cũng chỉ là một nhịp đập nhỏ trong bản giao hưởng vô tận của thời gian và không gian.
