Vũ trụ sinh - diệt theo chu kỳ vài nghìn tỷ năm

Các vụ nổ siêu tân tinh ngày các ít đi, vũ trụ ngày càng rộng ra và lạnh hơn.

Các nhà khoa học Mỹ vừa đưa ra một lý thuyết mới về chu kỳ sinh - diệt của vũ trụ. Theo đó, cứ vài nghìn tỷ năm, vũ trụ của chúng ta lại va chạm với một vũ trụ khác. Vụ nổ này khiến nó bị hủy diệt hoàn toàn và tái sinh lại từ đầu.

Đây là hệ quả mới nhất của thuyết Brane - một thuyết về nguồn gốc vũ trụ, được xây dựng từ nền tảng của thuyết String. Vì những vấn đề toán học, thuyết String không thể áp dụng cho hệ tọa độ 3 chiều, mà chỉ đúng với hệ tọa độ ít nhất là 10 chiều, hoặc 11 chiều như ý kiến mới đây của nhà vật lý người Anh Stephen Hawking.

Năm 1995, lần đầu tiên nhà vật lý Mỹ Ed Witten đưa ra một lý thuyết cho rằng vũ trụ của chúng nằm trong một mặt (Brane) của hai mặt cong úp vào nhau như hai bàn tay. Hai mặt này lại nằm trong một hệ tọa độ 11 chiều (1 thời gian + 10 không gian như 10 ngón tay). Tại Brane chứa vũ trụ của chúng ta, ngự trị các quy luật vật lý quen thuộc. Tuy nhiên, ở Brane kia, 6 trong số 10 chiều không gian bị quấn cong trong một bán kính nhỏ, mà với điều kiện kỹ thuật hiện nay, chúng ta chưa có khả năng khám phá.

Cách đây vài năm, hai nhà vật lý người Anh Paul Steinhardt và Neil Turok đã giải thích vụ nổ nguyên sơ theo thuyết Brane. Theo đó, vũ trụ của chúng ta trước vụ nổ nguyên sơ vốn lạnh giá, trống rỗng, và chỉ nhờ vào năng lượng va đập với Brane kia, nó mới được hâm nóng.

Từ vài năm nay, người ta biết rằng vũ trụ đang giãn nở với tốc độ ngày càng lớn hơn. Do đó, các thiên hà ngày càng xa rời nhau. Theo thời gian, tất cả các ngôi sao đều sẽ nguội lạnh, và vũ trụ có thể sẽ trở về trạng thái như trước vụ nổ nguyên sơ theo thuyết của Steinhardt và Turok. Vấn đề là bao giờ xảy ra hiện tượng này?

Steinhardt và Turok đã phát triển tiếp thuyết Brane với sự bổ sung của một thành tố mới:  "năng lượng tối" - nguyên nhân quan trọng gây giãn nở vũ trụ. Lực của năng lượng tối (chống lại lực hấp dẫn) trong hệ tọa độ 11 chiều có thể được hình dung như một lò xo nằm giữa hai Brane. Khi va đập, lò xo đẩy hai Brane ra khỏi nhau, nhưng khi chúng đã bị kéo ra quá xa, lực lò xo lại co chúng lại. Chu kỳ này ước tính kéo dài khoảng vài nghìn tỷ năm.

Minh Hy (theo dpa)