Tháng 10, 2020
Thứ ba
Thứ Bảy, ngày 05/05/2018 13:43 PM (GMT+7)

Nghiên cứu cuối cùng của Stephen Hawking tiết lộ bí mật gì về vũ trụ?

Trước khi qua đời vào ngày 14/3 vừa qua, nhà vật lý tài ba Stephen Hawking đã có một công trình nghiên cứu về vũ trụ song song nhưng chưa kịp công bố.

Mười ngày trước khi qua đời, nhà vật lý lý thuyết Stephen Hawking đã gửi một bài nghiên cứu để chờ được duyệt và xuất bản trên tạp chí High Energy Physics, và đó là công trình nghiên cứu cuối cùng của ông.

Với tiêu đề, “Sự kết thúc tuyệt vời cho vũ trụ lạm phát vĩnh cửu”, Stephen cùng đồng tác giả Thomas Hertog đã đặt ra lý thuyết về nguồn gốc của vũ trụ và giải quyết một vài câu hỏi vẫn gây đau đầu cho giới khoa học trong suốt bao lâu nay.

Nghiên cứu cuối cùng của Stephen Hawking tiết lộ bí mật gì về vũ trụ? - 1

Trong bài nghiên cứu cuối cùng trước khi qua đời, Stephen Hawking đặt ra lý thuyết về vũ trụ song song và giải thích nó. Ảnh: AP.

Một trong những điều mà chúng ta vẫn thường nghĩ đến và được suy diễn ra từ Vụ Nổ Lớn, là vũ trụ của chúng ta chỉ là một trong số vô hạn những vụ trụ song song nằm trong đa vũ trụ khổng lồ. Bài nghiên cứu của Stephen Hawking cho biết, những vụ trụ khác cũng tuân theo những định luật vật lý như ở vũ trụ của chúng ta.

Điều này giúp chúng ta có thể ‘quản lý’ được và ‘kiểm tra’ được các vũ trụ khác, vì bây giờ chúng ta không phải tìm hiểu từng vũ trụ riêng lẻ trong vô số các vũ trụ trong đa vũ trụ, mà mỗi vũ trụ đều có những định luật rõ ràng về vật lý và hóa học.

“Vũ trụ của chúng ta đang sống không là độc nhất cũng không là duy nhất. Nhưng những phát hiện gần đây của chúng ta cho thấy số lượng các đa vũ trụ là có giới hạn, phạm vi của nó nhỏ hơn nhiều so với các lý thuyết trước đây đã đặt ra”, Hawking cho biết trong một buổi họp báo vào mùa thu năm ngoái.

Bài nghiên cứu cũng ngụ ý rằng, khoa học ngày nay có thể kiểm chứng được điều này. Các nhà vật lý có thể sử dụng những công cụ khoa học được thiết kế để đo đạc những gợn sóng không-thời gian, hay còn gọi là sóng hấp dẫn từ nguyên thủy, chúng được tạo ra từ sự mở rộng ban đầu của vũ trụ sau Vụ Nổ Lớn.

Vũ trụ lạm phát không ngừng

Nhà vật lý Stephen Hawking đã giúp phát triển lý thuyết dẫn đến ý tưởng về vũ trụ song song vô hạn. Khái niệm này dựa vào thứ được gọi là “lạm phát vĩnh cửu”. Từ sau Vụ Nổ Lớn, vũ trụ được mở rộng từ một điểm nguyên thủy ban đầu và vẫn đang tiếp tục mở rộng không ngừng ở nhiều nơi trong vũ trụ.

Theo lối suy nghĩ này, vũ trụ của chúng ta cũng đang mở rộng không ngừng nghỉ theo cấp số nhân và qua đó đã tạo thành những ngôi sao và thiên hà mà ta thấy ngày nay. Vũ trụ ta đang sống vẫn đang mở rộng, nhưng đã giảm tốc độ một cách rõ rệt.

“Lý thuyết về lạm phát vĩnh cửu khiến vũ trụ mở rộng vô hạn và trong nó có những vũ trụ nhỏ nằm song song với nhau tạo thành đa vũ trụ khổng lồ. Trong mỗi vũ trụ như vậy, đều có những định luật vật lý khác nhau giúp tạo thành và vận hành vũ trụ đó. Tuy vậy, chúng ta vẫn chưa thể kiểm chứng được điều này,” Hawking cho biết trong một buổi họp mặt vào năm ngoái.

Nghiên cứu cuối cùng của Stephen Hawking tiết lộ bí mật gì về vũ trụ? - 2

Hình ảnh góc rộng chụp trọn vẹn khu vực trung tâm của dải Ngân Hà trên bầu trời qua bước sóng hồng ngoại. Những công nghệ tân tiến trong ngành khoa học vũ trụ đang giúp hé mở những bí ẩn lớn nhất về vũ trụ. Ảnh: NASA.

Ranh giới của lạm phát vĩnh cửu

Những lý thuyết được đề cập trong nghiên cứu mới của Hawking và Hertog được phát triển dựa trên lý thuyết dây, một nhánh của vật lý dung hòa giữa vật lý lượng tử với thuyết tương đối của Einstein. Lý thuyết này đưa ra ý tưởng mới về lạm phát vĩnh cửu dựa vào ranh giới của thời điểm bắt đầu dòng chảy thời gian của vũ trụ.

“Khi chúng ta đi ngược về dòng phát triển của vũ trụ, ta sẽ bắt gặp một điểm là ranh giới của lạm phát vĩnh cửu, nơi mà khái niệm về thời gian chỉ mới bắt đầu. Từ ranh giới đó, lý thuyết này dự đoán một cấu trúc hữu hạn của vũ trụ bắt đầu mở rộng ra từ Vụ Nổ Lớn,” đồng tác giả Hertog cho biết ở Cambridge.

Nếu lý thuyết này được kiểm chứng và chứng minh là đúng, thì ta sẽ được gợi ý rằng những vũ trụ khác cũng đã được hình thành cùng với vũ trụ của chúng ta vào thời điểm đó. Thậm chí rằng, sóng hấp dẫn nguyên thủy cũng được lan truyền cùng với lạm phát vĩnh cửu của vũ trụ.

Tuy vậy, mô hình mà lý thuyết này vẽ ra vẫn chưa được chứng minh, các nhà vật lý cần rất nhiều dữ liệu quan sát để hiểu rõ hơn về lý thuyết dây trước khi chứng minh được về lý thuyết này của Stephen Hawking.

Mặc dù chúng ta đã quan sát được sóng hấp dẫn, nhưng những máy dò sóng hấp dẫn hiện tại của chúng ta không đủ nhạy để tìm ra những bằng chứng xác thực hơn để chứng minh cho lý thuyết này. Nhưng trong tương lai, những công cụ như Đài quan sát Sóng hấp dẫn LISA của Châu Âu, có thể sẽ quan sát được điều này.

Nếu chúng ta có được những bằng chứng này, ta sẽ hiểu rõ hơn về vũ trụ và về những định luật được tạo thành ngay từ sau Vụ Nổ Lớn, và rộng hơn nữa, ta có thể biết thêm về bất kỳ vũ trụ nào ở ngoài kia, bên ngoài vũ trụ của chúng ta.

Quang Niên (Business Insider)

Tin đọc nhiều

Niên biểu thời lập quốc Việt Nam có phải từ 4000 năm trước? Quan niệm truyền thống cho rằng lúc xuất hiện nhà nước đầu...
Nhà vòm kính ngăn động đất và lốc xoáy Với những mái vòm bằng kính vừa được tạo ra, bạn có thể sống...
5 nhiệm vụ trọng tâm của ngành Khoa học và Công nghệ Tại Lễ kỷ niệm 60 năm thành lập Bộ KH&CN, Bộ trưởng Bộ KH&CN...
Khắc phục lỗi không thể download các tập tin trên mạng Nếu bạn gặp hiện tượng khi nhấn vào liên kết để tải về một...