Giữa tháng 5 vừa qua, tạp chí khoa học thường thức nổi tiếng ở Mỹ Scientific America đã công bố một lá thư làm nóng cộng đồng thiên văn thế giới liên quan đến nguồn gốc vũ trụ.
Lá thư trên do ông hoàng vật lý Stephen Hawking và 32 nhà khoa học hàng đầu cùng nhau soạn thảo. Nội dung thư là những bằng chứng củng cố thuyết Big Bang và những chỉ trích đầy giận dữ thuyết Big Bounce đã được nhắc tới trong một nghiên cứu trước đó.
Nghiên cứu bị các nhà khoa học đầu ngành chỉ trích là công trình Pop goes the universe của 3 nhà khoa học đến từ các trường hàng đầu thế giới: Anna Ijjas (nhà vũ trụ và vật lý phân tử đại học Princeton), Paul J. Steinhardt (giáo sư vật lý, giám đốc trung tâm khoa học lý thuyết của đại học Princeton) và Abraham Loeb (trưởng khoa thiên văn đại học Harvard).
Ảnh bìa nghiên cứu Pop goes the universe của 3 nhà khoa học đến từ các trường hàng đầu thế giới.
Công trình này cũng được đăng trên Scientific America hồi tháng 2, với nội dung phản đối thuyết Big Bang về vũ trụ giãn nở và đề nghị xem xét lý thuyết mới Big Bounce về vũ trụ theo chu kỳ.
Theo thuyết Big Bang đã được chấp nhận rộng rãi và được đưa vào sách giáo khoa ở nhiều nước, kể cả Việt Nam, vũ trụ và không gian, thời gian chỉ có từ vụ nổ lớn Big Bang cách đây 13,7 tỉ năm và hiện nay vũ trụ đang ngày càng giãn nở.
Vì có những mâu thuẫn chưa thể giải quyết nên Big Bang đã được bổ sung thêm lý thuyết lạm phát vũ trụ do nhà vật lý thiên văn của học viện công nghệ Massachusetts Alan Guth đề xuất năm 1980. Thuyết lạm phát cho rằng không gian giãn nở cực nhanh trong những giây phút đầu tiên của thời gian, IB Times trích nguyên văn công trình của 3 nhà khoa học.
Ảnh 2: mô hình Big Bang và vũ trụ lạm phát của NASA. Vũ trụ hình thành cách đây 13,7 tỉ năm, giãn nở cực nhanh. Sau đó là thời kỳ tối (dark ages), rồi ngôi sao đầu tiên xuất hiện cách đây 400 triệu năm, tiếp đến là các thiên hà (galaxy), hành tinh (planets).
Lý do khiến các nhà khoa học nghi ngờ thuyết lạm phát là vì chưa có bằng chứng rõ ràng về sóng hấp dẫn nguyên thủy và các mẫu biến thiên nhiệt độ khác như thông thường phải có trong các dữ liệu CMB (bức xạ phông vi sóng vũ trụ) gần đây. Dữ liệu CMB bị nghi ngờ là mẫu được công bố tại hội nghị báo chí của cơ quan không gian châu Âu 2013.
Để giải thích nguồn gốc và sự tiến hóa vũ trụ, 3 nhà khoa học cho rằng nên xem xét thuyết Big Bounce (vụ nổ lớn hay vụ dao động lớn). Big Bounce miêu tả vũ trụ theo chu kỳ và vũ trụ sẽ nảy nở trở lại từ một vũ trụ đã sụp đổ trước đó.
Theo đó, chúng ta đang trải qua pha mở rộng trước khi vũ trụ thu hẹp lần nữa cho đến khi trở nên rất nhỏ, rồi sẽ lạm phát (mở rộng) trở lại.
Ảnh 3: Mô hình thuyết Big Bounce cho rằng vũ trụ sẽ trải qua nhiều chu kỳ thu hẹp và mở rộng trong nhiều tỉ năm ánh sáng. Vũ trụ trước đó đã sụp đổ để hình thành nên vũ trụ ngày nay. (Ảnh: BigBangCentral).
Theo đánh giá, Big Bounce là một lý thuyết xuất sắc có thể giải thích tốt những gì đã xảy ra trước khi có vụ nổ lớn Big Bang.
Mâu thuẫn lớn nhất của Big Bounce là hiện nay vũ trụ đang giãn nở với gia tốc lớn và theo logic, nếu tiếp tục như vậy thì vũ trụ sẽ kết thúc bằng một sự bùng nổ, chứ không phải thu hẹp và lại gia tốc tiếp trong chu kỳ mới như ý tưởng Big Bounce.
Tuy nhiên, chúng ta vẫn còn rất mơ hồ về năng lượng tối (dark energy trong ảnh 1) chiếm đến 68% vũ trụ (vật chất thông thường đã biết chỉ chiếm 5%), nguồn gốc thúc đẩy sự giãn nở gia tốc. Điều kiện này cho thấy ý tưởng vũ trụ có giãn nở mãi mãi theo logic trên hay không là chuyện còn để ngỏ và thuyết Big Bounce vẫn có giá trị của nó.
Đoàn Hiểu Linh.
