Bigbang không giống như một vụ nổ bom.

Bigbang không giống như một vụ nổ bom.

Có lẽ nhiều bạn khi nghe tới mô hình miêu tả sự phát triển và tiến hóa của vũ trụ này còn đang cố hình dung thử xem Bigbang nó xảy ra như thế nào,  hay thậm chí có thể tưởng tượng Bigbang giống như kiểu một quả bom phát nổ hoặc tương tự như một vụ nổ siêu tân tinh.
Thực tế không phải vậy, những kiểu mô tả đó của các bạn là không đúng với mô hình chuẩn mà giới khoa học đã đưa ra.

Trước hết ra hãy xem xét các vụ nổ thông thường xảy ra mà ta có thể quan sát, chặng hạn như vụ nổ bom khủng bố nào đó, vụ nổ siêu tân tinh nào đó, hoặc vụ nổ ánh sáng bởi sự va chạm giữa vật chất với phản vật chất. Tất cả các vụ nổ trên đều là các sự kiện. Bất kể sự kiện nào diễn ra trong vũ trụ này đều phải có nguyên nhân tác động trước đó, có nguyên nhân thì mới dẫn tới kết quả. Vụ nổ siêu tân tinh phải được diễn ra bởi nguyên nhân là khối lượng ngôi sao quá lớn và nó đốt cháy hết nhiên liệu chẳng hạn.

Khi sự kiện xảy ra, nó luôn phải bao gồm cả hai yếu tố khác nữa. Đó là không gian và thời gian.
Dĩ nhiên là chúng ta phải xác định được tọa độ không gian của sự kiện xảy ra chứ! Nó xảy ra ở đâu, phạm vi xảy ra trong không gian là bao nhiêu?

Và cũng xác định được thời điểm nó xảy ra là khi nào, xảy ra trong khoảng bao lâu?

Bất kì một sự kiện nào, dù là sự kiện thuộc lĩnh vực nào, khoa học tự nhiên hay sự kiện sân khấu, hoặc cuộc hèn hò của bạn, hoặc vụ đánh bom khủng bố cho tới vụ nổ một ngôi sao nào đó trong vũ trụ…. Tất cả đều phải xảy ra trên 3 yếu tố có thể xác định gồm:

-Nguyên nhân xảy ra.

-Nơi xảy ra ở đâu.

-Xảy ra khi nào.

Vậy Bigbang có phải là một sự kiện giống như bao sự kiện khác?

Hoàn toàn không!

Có thể miêu tả sự giãn nở của không gian, hay là sự rời xa nhau của các thiên hà giống như sự rời xa của các chấm điểm trên bề mặt của quả bóng bay đang được thổi phồng lên vậy. Nghĩa là chẳng có điểm nào được lấy làm gốc thực sự, nhưng đặt góc quan sát tại một điểm bất kì thì sẽ thấy các điểm còn lại đang lùi xa điểm mà mình đặt mắt quan sát. Toàn bộ diện tích bề mặt quả bóng được xem là không gian vũ trụ(không tính thể tích quả bóng), nếu quả bóng không được thổi phồng thì tất cả các điểm đều gần như hội tụ lại một chỗ, và diện tích bề mặt cũng trở về con số 0 (ví dụ thôi nhé!)

Còn một vụ nổ bom hay vụ nổ siêu tân tinh thì ta có thể xác định được tâm điểm của vụ nổ là ở đâu, vật chất xung quanh tâm điểm đó được bắn ra xa và bay vào không gian xung quanh.

Bigbang không xảy ra bởi một nguyên nhân nào trước đó có thể xác định dựa trên phạm trù khoa học. Bigbang cũng không xảy ra trong một tọa độ không gian nào đó. Chúng ta chỉ biết rằng, Bigbang là thứ đã bắt đầu thời gian và sinh ra cả không gian này. Có nghĩa là không tồn tại khái niệm gọi là “trước Bigbang”, vì trước Bigbang không có thời gian, không có không gian. Vì vậy dù trước Bigbang có tồn tại bất kì sự kiện nào hay bất cứ thứ gì mà bạn có thể nghĩ ra được thì nó cũng không thuộc phạm trù nghiên cứu của khoa học và nằm ngoài khả năng ngôn ngữ miêu tả của khoa học.

Tại sao Bigbang lại là vụ nổ sinh ra không gian, lỡ như nó chỉ là một vụ nổ bình thường xảy ra đâu đó trong không gian, mà trước đó thì trong không gian xung quanh chưa có gì cả thì sao?

Vậy thì vụ nổ đó xảy ra ở đâu? Tại vị trí tọa độ nào?

Theo quan sát của chúng ta, chúng ta ghi nhận được sự chuyển động rời xa ra của các thiên hà đối với chính chúng ta. Có nghĩa là theo lý lẽ mà nói thì chính Trái Đất là tâm điểm của sự “rời xa” này. Nếu tua ngược thời gian, chúng ta sẽ thấy các thiên hà đang dồn lại về phía chúng ta. Vậy thì chúng ta có thể tự xem chúng ta là trung tâm của vụ nổ Bigbang. Tuy nhiên không hẳn thế. Giả sử chúng ta cũng thực hiện quan sát tương tự với một góc nhìn tại nơi xa xôi khác trong vũ trụ, như đến thiên hà X nào đó chẳng hạn. Chúng ta lại thấy điều tương tự, rằng mọi thiên hà khác xung quanh lại đang lùi xa góc quan sát tức thời của chúng ta. Có nghĩa là tại bất kì điểm nào, bất kì tọa độ nào trong không gian đều cho ra một góc quan sát rằng mọi thứ đang rời xa mình, và chính mình là trung tâm.

Ta có thể xem không gian như là tập hợp của vô số các điểm không bị giới hạn bởi bất kì một mặt phẳng, đường thẳng hay phạm vi hình học nào. Nhưng Bigbang lại chỉ là một điểm kì dị duy nhất. Có nghĩa là lúc đó không gian 3 chiều như bây giờ chưa hình thành, chỉ có duy nhất một điểm, hay còn gọi là không gian 0 chiều. Sau khi không gian giãn nở ra, tập hợp vô số điểm tọa độ trong không gian 3 chiều mới xuất hiện, và rồi tiếp tục nở rộng, nở rộng hơn nữa. Tất cả các điểm bất kì đều là trung tâm của vụ nổ lớn này.

Cũng vì thế nên cho đến bây giờ người ta mới đo được bức xạ nền nhiệt  là như nhau theo mọi hướng trong không gian.

Ví dụ về quả bóng bay cho sự giãn nở vũ trụ quả là rất thú vị, miêu tả rất đúng về bản chất của vũ trụ này.

Chúng ta chưa dự đoán được số phận quả bóng bay đó sẽ thế nào. Hay tưởng tượng áp suất không khí được bơm vào làm căng quả bóng bay là năng lượng tối, một tác nhân bí ẩn khiến các chấm điểm trên bề mặt quả bóng bay rời xa nhau. Có thể tới một lúc nào đó, vỏ quả bóng không chịu được áp suất quả lớn và sẽ rách toạc. Có nghĩa là tới lúc nào đó, các tương tác cơ bản không thắng lại năng lượng tối, cấu trúc của các thiên hà, hệ sao sẽ bị xé toạc, rồi tới cấu trúc các liên kết phân tử, các nguyên tử và các hạt cũng bị tách nhau ra, không còn các tương tác cơ bản sắp xếp vật chất trở lại trạng thái trật tự ban đầu.

Hoặc quả bóng sẽ xì hơi và mọi chấm điểm trên bề mặt sẽ quy tụ về một chỗ rồi đợi đợt bơm khí tiếp theo cho quả bóng căng lên.

Hoặc các chấm điểm sẽ không chịu nằm yên trên bề mặt quả bóng phó mặc cho sự giãn nở kéo chúng rời xa nhau, và khi sự giãn nở với tốc độ chậm dần thì các điểm trên bề mặt (tức các thiên hà trong không gian) sẽ bắt đầu chuyển động lại gần nhau hơn bởi lực hấp dẫn, và cuối cùng hội tụ hết vào một điểm xác định trong không gian (trên bề mặt quả bóng)

Hoàng Chay - 24/11/2017

hoangbom09@gmail.com