Vũ trụ của chúng ta có biên giới không?

“Chỉ có hai điều là vô hạn: vũ trụ và sự ngu xuẩn của loài người; và tôi không khẳng định chắc chắn về vũ trụ”.

—Albert Einstein

 

 

Một số nhà khoa học mô tả vũ trụ như một khối cầu 3 chiều có 12 mặt, tức là nó có 12 mặt giống như quả bóng đá

Einstein đã giả thuyết rằng vũ trụ giống như một tờ giấy phẳng chạy dài vô tận, bị biến dạng vì những vật thể như những vì sao hay các thiên hà. Tuy nhiên, các nhà khoa học vẫn tiếp tục đặt câu hỏi liệu rằng vũ trụ có thực sự là vô tận.

Một thiên hà hoặc một vì sao càng cách xa trái đất thì nó càng già hơn. Hôm nay, chúng ta có thể nhìn lại quá khứ tối đa là khoảng 13 tỷ năm trước, ở nơi mà có một không gian chứa đựng những dư chấn của vụ nổ Big bang.

Khoảng không này này có chứa đầy khí và plasma nóng đến nỗi ánh sáng không thể xuyên qua, tạo nên một bức xạ nền vi sóng vũ trụ chia tách chúng ta khỏi ranh giới khả dĩ của vũ trụ này.

Tuy vậy, cho dù khả năng nghiên cứu về không gian của con người có hạn, những nhà vũ trụ học vẫn sử dụng logic để suy ra rằng vũ trụ của chúng ta có giới hạn.

Theo thuyết vụ nổ Big bang, vũ trụ từng là một quá bóng đặc nhỏ chứa đầy năng lượng. Khi nó nổ tung, tất cả mọi vật chất và không gian trong quả bóng ấy lan tràn ra bên ngoài và tiếp tục lan rộng cho đến tận ngày nay, tạo nên một vũ trụ không có giới hạn.

Tuy nhiên, nhà vật lý học Andreas Albrecht tại Đại học California, David, đã so sánh vũ trụ đang mở rộng này với việc thổi một quả bóng. Ông nói rằng việc thổi phồng to này rồi cũng phải dừng lại khi khoảng không đạt đến mức tối đa và ông dự đoán rằng kích thước không gian ấy sẽ lớn hơn khoảng 20% so với kích thước hiện tại của nó.

Nhà vũ trụ học, Neil Cornish tại trường Đại học bang Montana cũng đồng tình rằng vũ trụ của chúng ta có giới hạn.

Trong tập gần đây của sêri phim khoa học “Through the Wormhole” của Morgan Freeman ông Neil Cornish đã nói: “Do đó, một vấn đề với vũ trũ vô hạn là nó không những chỉ vô hạn về không gian mà còn vô hạn về mặt thời gian, nó không có sự bắt đầu.”

Ông còn cho biết thêm: “bạn có số lượng vì sao vô hạn và vì thế bầu trời sẽ hoàn toàn được che phủ bởi một màu trắng. Sáng, rất sáng, quá sáng đến nỗi làm cho bạn sợ hãi.”

Tuy nhiên, những vì sao này thực chất được phân bố rải rác trong không gian, bao quanh là bóng tối. Điều này hoàn toàn trái ngược với thuyết vô hạn này.

“Chỉ có hai điều là vô hạn: vũ trụ và sự ngu xuẩn của loài người; và tôi không khẳng định chắc chắn về vũ trụ.”

–Albert Einstein

Do đó, nếu thực sự vũ trụ có giới hạn thì điều gì sẽ xảy ra?

Jean – Pierre Luminet, một nhà thiên văn học làm việc tại Đài thiên văn Paris, đã ví vũ trụ như một nhạc cụ khổng lồ, và lý giải rằng đàn piano hay của bất cứ nhạc cụ nào khác càng to thì ta sẽ nghe được họa ba càng rộng.

Ông phân tích các gợn sóng chấn động trong nền vi sóng của vũ trụ và nhận thấy rằng nó bị mất bước sóng dài nhất hoặc “âm thấp”, điều này chứng minh cho thuyết vũ trụ có giới hạn.

Dựa vào nghiên cứu của mình, Luminet tin rằng hình dạng hoàn hảo của vũ trụ là khối cầu 3 chiều có 12 mặt, tức là nó có 12 mặt giống như quả bóng.

Nhà vũ trụ học Janna Levin tại trường Đại học Columbia, New York nghĩ rằng ranh giới của vũ trụ có dạng của một hình hộp chữ nhật, và so sánh nó với một con tàu vũ trụ bay xuyên qua vũ trụ trong một trò chơi khổng lồ về các tiểu hành tinh.

Trong trò chơi này, khi con tàu vũ trụ bay khỏi mặt bên này, nó sẽ tái xuất hiện ở mặt đối diện.

Hay nói theo cách khác, khi con tàu vũ trụ thoát khỏi khối hộp này ở một điểm nhất định tại ranh giới của vũ trụ, nó cũng sẽ đi vào khối hộp tại một điểm khác có vị trí đối diện chính xác với điểm mà nó đi ra.

Nhà vật lý học Glenn Starkman tại trường Đại học Case Western Reserve, Ohio đã kiểm tra dữ liệu nền vi sóng vũ trụ lấy từ Tàu thăm dò vũ trụ Wilkinson Microwave Anisotrophy (WMAP). Đây là con tàu vũ trụ đo sự chênh lệch nhiệt độ giữa nhiệt phát xạ còn lại từ vụ nổ big bang.

Starkman hiện đang kiểm tra đánh giá dự đoán của Luminet rằng vũ trụ có hình khối cầu 12 mặt bằng cách sử dụng mô hình điểm nóng và điểm lạnh được WMAP phát hiện – những sóng âm thanh mà đã truyền đi trong vũ trụ trong thời kì mới khai sinh.

Ông ấy không thể tìm ra bằng chứng của một vũ trụ có 12 mặt bên trong lớp nền vi sóng vũ trụ nhưng hiện ông đang sử dụng một máy phân tích quang phổ và thực hiện những phép tính phức tạp để kiểm chứng xem liệu rằng hình dạng này có thể tồn tại bên ngoài lớp nền này hay không.

Những kết quả này thể hiện những quan điểm khác nhau về bản chất hữu hạn khả dĩ của vũ trụ chúng ta, tuy nhiên các nhà vũ trụ học vẫn chưa thống nhất về hình dạng thực sự của nó.

(Theo Đại Kỷ Nguyên)