Gần đây, các nhà khoa học đã tính toán ra rằng vũ trụ đang bị thu hẹp lại, mặc dù những dữ liệu khác nói lên rằng nó đang mở rộng. Để hiểu điều có vẻ như trái khuấy này, bạn cần tìm hiểu cách thức tính toán mà các nhà khoa học thực hiện gần 100 năm trước.

1

Hình ảnh chụp được từ vũ trụ. (Ảnh qua Magic Horoscope)

Vũ trụ đang đồng thời bị co lại và giãn ra?

Cách đây gần 1 thế kỷ, các nhà khoa học đã tính ra rằng vũ trụ mà con người quan sát được đang mở rộng và khoảng 20 năm trước, họ thấy tốc độ mở rộng ngày càng nhanh hơn. Tuy nhiên phương pháp tính toán của họ dường như đã lạc hậu vì kết luận mới đây của họ dẫn đến giả thuyết rằng toàn bộ vũ trụ (bao gồm cả vũ trụ quan sát được và không quan sát được) dường như đang bị thu hẹp lại.

Theo tạp chí Forbes, toàn bộ vùng rìa của vũ trụ mà con người quan sát được đang biến mất, và con người không có cách nào để khắc phục. Trong tương lai, con người sẽ không thể du hành đến các thiên hà khác vì khoảng cách giữa chúng với Trái Đất đang ngày càng xa trong khi kích thước vũ trụ quan sát được đang co lại.

Vũ trụ đang đồng thời bị coi lại và giãn ra ư? Điều này thực sự làm chúng ta thấy bối rối. Tuy nhiên, các phép toán, lý thuyết vật lý và tất cả kiến thức khoa học đều nói lên rằng hiện tượng này đúng là đang xảy ra.

2

Hình ảnh minh họa toàn bộ vũ trụ được đăng trên báo Business Insider.

Đây là lý do tại sao

Năm 2003, bằng các thông tin và công nghệ tốt nhất thời bấy giờ, nhà vật lý J. Richard Gott III đã tính ra được vũ trụ quan sát được có bán kính 45,66 tỷ năm ánh sáng. Tuy nhiên hiện nay người ta tính toán được vũ trụ đã co lại hơn 320 triệu năm ánh sáng, theo mọi hướng.

Khoa học hiện đại cho rằng con người chỉ có thể thấy được 3% vũ trụ, 97% còn lại nằm trong vùng tối. Phần rìa vũ trụ quan sát được bị thu hẹp lại so với các tính toán năm 2003, còn khoảng cách từ Trái Đất tới các thiên hà khác thì đang giãn ra. Có được kết quả trên là do các nhà khoa học dùng phương cách cảm nhận ánh sáng “chuyển dịch đỏ” đi về phía Trái Đất từ mọi vật thể tồn tại trong vũ trụ.

Họ đã tính toán “chuyển dịch đỏ” của dải quang phổ khả kiến. Chuyển dịch đỏ là một hiện tượng vật lý, khi ánh sáng phát ra từ các vật thể chuyển động ra càng xa khỏi người quan sát sẽ càng đỏ hơn. Về cơ bản, tùy thuộc vào thời gian vật thể chuyển động trong vũ trụ mà ánh sáng đỏ chuyển động phản ứng như thế nào. Ánh sáng của một vật thể càng đỏ thì vật thể đó càng ở xa.

Khi quan sát chuyển dịch đỏ, người ta phát hiện rằng các thiên hà đang chuyển động xa nhau hơn. Đến nay, con người đã có thể nhìn thấy vũ trụ xa tới 13,8 tỷ năm ánh sáng, điều đó có nghĩa là chúng ta đã thấy hình ảnh vũ trụ vào 13,8 tỷ năm ánh sáng. Trước khi các nhà khoa học áp dụng phương pháp mới làm chuẩn mực để tính toán không gian và thời gian, thì họ chỉ có thể xác định độ lớn của vũ trụ ở con số hợp lý là 13,8 tỷ năm ánh sáng.

Hình ảnh chụp được qua phương pháp tính toán “chuyển dịch đỏ” của dải quang phổ khả kiến cho thấy các thiên hà đang di chuyển xa hơn. (Ảnh qua Ancient Code)

Theo Business Insider:

“Bạn có thể nghĩ rằng kể từ khi Vụ nổ lớn xảy ra cách đây 13,8 tỷ năm, có một bán kính 13,8 tỷ năm ánh sáng đánh dấu đường rìa của vũ trụ quan sát được mà nhân loại có thể nhìn thấy”.

Tuy nhiên, đã có nhiều minh chứng rằng vũ trụ đã tồn tại cả trước 13,8 tỷ năm đó. Trên thực tế, khoảng 378.000 năm sau đó, Vụ nổ lớn xảy ra, có một đám mây với ánh sáng mờ đã tồn tại.

Các nhà khoa học gọi đó là thời điểm “tái tổ hợp”. Đây là thời điểm trong lịch sử vũ trụ, lúc đó các khí phát ra từ Vụ nổ lớn đủ nguội để tạo ra vật chất và năng lượng thực sự. Những gì của 378.000 năm đầu tiên đó được gọi là “hậu phát quang” của vụ nổ lớn.

Nếu tính đến sự mở rộng, tái tổ hợp và các biến số khác, thì theo nghiên cứu của nhà vật lý J. Richard Gott III và đồng nghiệp năm 2003, vũ trụ quan sát được có bán kính khoảng 45,66 tỷ năm ánh sáng (hay đường kính 91,32 tỷ năm ánh sáng).

Tuy nhiên, theo dữ liệu mới xuất phát từ vệ tinh Planck tại Cơ quan Vũ trụ châu Âu, hai nhà vật lý  Paul Halpern và Nick Tomasello ở Đại học Khoa học đã có thể tính toán rằng rìa của vũ trụ quan sát được đã thu nhỏ 0,7% so với dữ liệu năm 2003 của J. Richard Gott III. Nghĩa là bán kính vũ trụ quan sát được (ban đầu là 45,66 tỷ năm) đã bị thu hẹp xuống còn 45,34 tỷ năm ánh sáng. Do đó, họ kết luận rằng bán kính vũ trụ quan sát được đã thu hẹp 320 triệu năm ánh sáng. Nhà vật lý Nick Tomasello nói:

“Sự khác biệt của 320 triệu năm ánh sáng có thể chỉ như một hạt đậu nếu đem so với quy mô khổng lồ của vũ trụ, nhưng nó làm cho vũ trụ [mà chúng ta quan sát được] có thể ấm lên một chút”.

Con người không thể đi đến 97% các thiên hà nằm trong vùng tối của vũ trụ. Và có thể trong 3% vũ trụ còn lại mà con người quan sát được thì các thiên hà lại ngày càng xa nhau (vì vũ trụ đang giãn nở với tốc độ chóng mặt) trong khi đường rìa của vũ trụ ngày càng co hẹp lại. Đó là một trong những điều mà khoa học vũ trụ đặt ra và cần câu trả lời nếu con người vẫn tiếp tục muốn có thể du hành ra ngoài Hệ Mặt trời.

Tiểu Phúc (theo Ancient Code)

Các bài khác: