Vũ trụ chúng ta đang sống có phải là duy nhất?

Cùng với hiểu biết gia tăng về vũ trụ, các nhà khoa học cho rằng tồn tại nhiều vũ trụ hơn vũ trụ 3 chiều mà cặp mắt chúng ta có thể nhìn thấy.

Như mọi người đã biết, lý thuyết phổ biến nhất hiện nay về sự hình thành của Vũ trụ là thuyết Vụ Nổ Lớn (Big Bang). Theo đó, cách đây khoảng 14 tỷ năm trước, từ một điểm kỳ dị vô cùng nhỏ, đã phát nổ và giãn nở, tạo thành vũ trụ như chúng ta biết hiện nay. Thuyết này ra đời vào khoảng thập niên 50 của thể kỷ trước.

Tuy nhiên, trong thời gian gần đây, các nhà thiên văn học Mỹ đã đưa ra thêm nhiều giả thuyết khác về sự hình thành vũ trụ. Trong số đó có khái niệm “đa vũ trụ” (“multiverse”), trong đó phỏng đoán có những “vụ nổ” liên tiếp theo sau “Vụ Nổ Lớn” (“Big Bang”) và đã hình thành nên vô số các vũ trụ.

Tại sao không gian của chúng ta có ba chiều mà không phải là hai, mười hay hai mươi lăm chiều? Tại sao tốc độ của ánh sáng lại nhanh hơn rất nhiều lần tốc độ âm thanh? Tại sao một nguyên tử lại nhỏ hơn rất nhiều một hành tinh? Tại sao vũ trụ của chúng ta rất cổ xưa? Liệu những vũ trụ khác có tồn tại hay không? Đây là một số câu hỏi mà các nhà khoa học đang tìm kiếm lời giải đáp.

Khoảng một thế kỷ trước đây, các nhà khoa học tin rằng toàn bộ vũ trụ chỉ bao gồm các vì sao và đám tinh vân trong Dải Ngân Hà. Ngày nay, các nhà thiên văn học đã biết rằng có vô số thiên hà tồn tại bên ngoài Dải Ngân Hà. Theo các quan sát thiên văn, “năng lượng tối” (“dark energy”) mà chúng ta chưa phát hiện ra chiếm tỷ lệ 2/3 tổng năng lượng-vật chất của toàn vũ trụ.

Một vài nhà vũ trụ học đã đưa ra giả thuyết cho rằng các vũ trụ mở rộng theo cấp số nhân, bắt nguồn từ những vũ trụ khác hay vũ trụ nhỏ hơn được sinh thành (“thai nghén”) bên trong một hố đen. Những nhà khoa học khác tin rằng các vũ trụ đang trôi nổi trong chân không và đôi khi va chạm với nhau trong một chiều không gian thứ năm. Tiến sĩ Max Tegmark, một nhà vũ trụ học tại Đại Học Pennsylvania, đã đưa ra giả thuyết rằng tồn tại ít nhất bốn vũ trụ khác nhau. Tiến sĩ Joseph Polchinski đến từ Viện Vật Lý Lý Thuyết thuộc Đại Học California tại Santa Barbara, phỏng đoán có thể tồn tại 1060 lời giải khác nhau cho một phương trình lý thuyết dây cơ bản, mà mỗi lời giải đó sẽ tạo nên một vũ trụ biệt lập. Điều này cũng cho thấy vũ trụ của chúng ta chỉ là một trong nhiều dạng phối hợp của vũ trụ thích hợp cho sự sinh tồn của nhân loại.

Dựa trên ngành vật lý hạt hiện đại, tiến sĩ Alan Guth, một giáo sư tại Học Viện Công Nghệ Massachusetts đã đưa ra giả thuyết về “sự giãn nở”. Giả thuyết này khẳng định rằng khi một vũ trụ có tuổi thọ ít hơn một phần tỷ tỷ của một giây, nó sẽ trải qua một giai đoạn tăng trưởng nhảy vọt (dậy thì) ngắn, nhờ một lực phản trọng lực trong vũ trụ. Tiến sĩ Guth và nhiều nhà lý thuyết khác, gồm có tiến sĩ Andrei Linde thuộc Đại Học Stanford, tiến sĩ Alexander Vilenkin thuộc Đại Học Tufts và tiến sĩ Paul Steinhardt thuộc Đại Học Princeton đã đề xuất rằng một khi “sự giãn nở” bắt đầu ở bất cứ đâu, nó sẽ tiếp tục xảy ra mãi mãi, tạo ra một chuỗi vô hạn các vũ trụ.

Với khám phá này, thật khó có thể tưởng tượng được những gì chúng ta chưa quan sát thấy, chưa thực chứng được tại các vũ trụ khác này còn nhiều đến đâu. Ngay như vũ trụ có thể quan sát được (vũ trụ của chúng ta), với chiều dài khoảng 14 tỷ Năm Ánh Sáng, mà con người còn chưa thể khám phá hết (Voyager 1 – phi thuyền vũ trụ xa nhất đã đi được một khoảng cách 69 AU, tương đương vỏn vẹn 0,001 Năm Ánh Sáng), thì khó có thể tưởng tượng những gì nằm bên ngoài vũ trụ này (các vũ trụ khác, theo thuyết đa vũ trụ nêu trên) còn ẩn chứa những bí mật gì. Một hạt cát trong một đại dương, đó là một cách nói ví von khá phù hợp để miêu tả hiểu biết của chúng ta về vũ trụ này, so với những gì tồn tại chân thực ngoài kia. 

Video “Vũ trụ chúng ta có phải là duy nhất?”:

Quý Khải (theo Pure Insight)