Số phận vũ trụ Số phận vũ trụ Bởi: TS Nguyễn Hoàng Hải Vũ trụ nở rộng mãi Cách không lâu, nhà khoa học Mĩ đưa kết luận, vũ trụ mở rộng mãi Họ đưa kết sau: - Vũ trụ hình thành cách 13,7 tỷ năm (với sai số 0,1 tỷ năm), trình kéo dài khoảng 200 triệu năm - Chỉ xấp xỉ 4% vũ trụ tạo nguyên tử (loại “vật chất thường” mà nhận thấy nay) Khoảng 23% “vật chất lạnh, tối” mà nhà khoa học biết chút ít, 73% cịn lại “năng lượng tối kỳ lạ” mà người chưa hiểu chúng - Những ngơi phát sáng khoảng 200 triệu năm sau Big Bang, sớm nhiều so với đoán trước - Vũ trụ dẹt mở rộng khơng ngừng Nó khơng quay trở lại trạng thái ban đầu bị sụp đổ gọi Big Crunch (vụ co lớn) Vũ trụ co lại, dừng, nở mãi Do vũ trụ tạo thành từ vụ nổ lớn nên đến ngày quan sát giãn nở vũ trụ Nhưng vũ trụ có giãn nở mãi hay không tùy thuộc vào mật độ vũ trụ thời Bởi đến thời điểm đó, lực hấp dẫn làm cho vũ trụ co lại với Nếu mật độ nhỏ mật độ tới hạn vũ trụ co lại gọi vụ co lớn Nếu mật độ mật độ tới hạn vũ trụ dừng, mật độ nhỏ mật độ tới hạn vũ trụ nở mãi Những kết nghiên cứu gần cho thấy, mật độ vũ trụ khoảng 20% mật độ tới hạn nói Do để tiên đoán số phận vũ trụ, tạm thời chấp nhận vũ trụ nở mãi Chúng ta giả thiết định luật vật lí thời ln tương lai thời gian 17,3 tỉ năm khứ Trái đất mặt trời tỉ năm Trong vòng 4.5 tỉ năm nữa, không cảm thấy nhiều biến đổi vũ trụ đến mốc khoảng 4.5 tỉ năm có kiện quan xảy liên quan đến tồn lồi người Mặt trời đốt hết nguồn nhiên liệu hidro nó, nguồn nhiên liệu mà làm cho phát sáng ngày nhờ vào phản ửng nhiệt hạch tổng hợp heli từ hydro Lúc đó, phản ứng nhiệt hạch để tạo nguyên tố nặng từ heli bắt đầu việc làm cho lớp bao bên mặt trời phồng 1/8 Số phận vũ trụ to tới kích thước cỡ 100 lần mặt trời (hệ Mặt Trời) biến thành kênh đỏ khổng lồ Lúc thuỷ lọt vào vỏ phát sáng hệ Mặt Trời Từ trái đất ta nhìn hệ Mặt Trời chiếm phần lớn bầu trời (khoang 1% diện tích bầu trời) Hệ Mặt Trời đốt nóng trái đất đến khoảng 1200°C nhiệt độ cao để có sinh vật náo sống sót Nước bay hơi, rừng cháy trụi đất đá nóng chảy Lúc muốn tồn hậu duệ phải sơ tán phía rìa hệ Mặt Trời, đến tận Hải vương, diêm vương Nhưng tám trú khơng thể kéo dài Hai tỉ năm sau nguồn heli cạn kiệt, hệ Mặt Trời tắt biến thành lùn trắng lạnh dần đến thành ngơi lùn đen Lúc lồi người phải tìm ngơi khác hệ Mặt Trời để cung cấp lượng Đêm dài Sau khoảng thời gian lâu nữa, tất khơng phát ánh sáng nhìn thấy chúng cạn kiệt nguồn lượng Hidro Lúc vũ trụ nằm đầy rẫy khơng phát sáng nhìn thấy hố đen, nơ tơ rôn, lùn đen Một bóng đêm dày đặc bao trùm vũ trụ thời gian 1000 tỉ năm (1e12 năm) Khoảng trung bình thiên hà tăng từ triệu năm ánh sáng lên 20 triệu năm ánh sáng Tuy không phát ánh sáng nhìn thấy, ngơi thiên hà chịu tác dụng lực hấp dẫn Và lực hấp dẫn làm cho số có thêm lượng việc tăng tốc độ cho chúng số khác lượng Những có thêm lượng có vận tốc lớn khỏi thiên hà, bị lượng bị rơi vào tâm thiên hà tạo tâm thiên hà ngày đặc Và thời gian khoảng tỉ tỉ năm (1e18 năm) ngơi rơi vào tâm thiên hà (chiếm 1% khối lượng thiên hà ban đầu) va chạm với phát sáng, trình kéo dài tỉ năm chấm dứt để tạo hố đen khổng lồ gọi hố đen thiên hà có khối lượng khoảng tỉ khối lượng mặt trời có bán kính chân trời cố khoảng nửa bán kính hệ Mặt Trời Việc tạo thành hố đen thiên hà biến đổi hấp dẫn thiên hà mang lại Chúng ta biết rằng, thiên hà phân bố không đồng mà tập trung thành đám gọi đám thiên hà gồm khoảng tỉ thiên hà Những thiên hà đám thiên hà giống thiên hà, số lượng, mộ số tăng lượng Số lượng tạo thành hố đen, lớn nhiều hố đen thiên hà gọi hố đen siêu thiên hà, có khối lượng gấp 1000 tỉ khối lượng hệ Mặt Trời Việc tạo thành hố đen siêu thiên hà hoàn tất thời điểm tỉ tỉ tỉ năm (1e27 năm) Lúc vũ trụ gồm tiểu hành tinh, hành tinh trái đất, hố đen cỡ vài hệ Mặt Trời, hố đen thiên hà hố đen siêu thiên hà Các hố đen bay Việc hố đen bay xin xem (http://aevg.phpnet.org/phpBB2/ viewtopic.php?t=506&start=15) hệ học lượng tử Tuy vậy, hố đen 2/8 Số phận vũ trụ bay nhiệt độ cao nhiệt độ vũ trụ xung quanh ma thơi Nhiệt độ hố đen cỡ hệ Mặt Trời 1e-7°, hố đen thiên hà 1e-16°, hố đen siêu thiên hà 1e-19° Như phải dợi đến năm 1e20 vũ trụ lạnh hố đen cỡ hệ Mặt Trời, lúc bay thành ánh sáng Các hố đen thiên hà bay vào năm 1e34, hố đen siêu thiên hà bay vào năm 1e39 Việc bay kéo dài nhiều tỉ năm vào đến năm 1e65 hố đen cỡ hệ Mặt Trời bay hết hố đen thiên hà siêu thiên hà phải đợi đến năm thứ 1e92 1e100 Lúc vũ trụ có tiểu hành tinh, hành tinh, nơ tơ rôn, lùn đen với vũ trụ lạnh giá 1e-60° vào năm 1e100 Sắt, đứa cưng tự nhiên Đến thời điểm dừng quan sát vũ trụ nấc vĩ mô chút để chuyển sang quan sát chúng tầng vi mơ Chúng ta biết, học lượng tử có tác dụng mạnh tầng vi mô Vào thời điểm 1e65 năm, lúc mà nhiệt độ vũ trụ gần với nhiệt độ khơng tuyệt đối, nhiệt độ đó, nguyên tử đứng yên chỗ tạo thành khối vĩnh cửu Lúc hệ học lượng tử nguyên tử có lượng thấp nhảy qua hàng rào bao xung quanh Xác suất để xảy điều thấp với khoảng thời gian lớn khơng thể tưởng tượng 1e65 năm đủ dài để nguyên tử nguyên tố di chuyển để có dạng hình cầu Vật chất khơng biến thành dạng cầu khơng đâu mà cịn biến dạng chất Trong tự nhiên, vật chất bền vững sắt, với hạt nhân gồm 30 nơ tơ rơn 26 prô ton Tât nguyên tố nhẹ bị tổng hợp thành Fe nguyên tố bị phân rã thành sắt Sắt đứa cưng vũ trụ Và thời gian để biến tất vật chất tồn dạng nguyên tố mà ta biết phải cần thời gian rất dài cỡ khoảng 1e1500 năm biến hồn tồn thành sắt Vậy vào năm 1e1500 năm vũ trụ gồm hố đen cỡ hệ Mặt Trời, nơ tơ rôn, lùn đen tất phần lại vũ trụ cầu sắt lang thang vào vũ trụ với thời gian vơ tận phía trước Nhiệt độ vũ trụ lúc 1e-1000° Nơ tơ rôn - hố đen Sắt nguyên tố bền vững nguyên tố so sánh với nơ tơ rơn chưa phải Các proton sắt kết hợp với điện tử để chuyển thành nơ tơ rôn nơ tri nô tất cầu sắt vũ trụ biến thành cầu nơ tơ rơn Đến lượt mình, cầu nơ tơ rôn bị thay thành hố đen Việc chuyển hố giải phóng lượng hình dung đêm tối hồn hảo vũ trụ, có ánh sáng loé lên lại tắt ngấm đêm lạnh Tất điều xảy vô chậm chạp, vào cuối giai đoạn vũ trụ có tuổi 1ee26 (mười mũ mười mũ 26) Để hình dung số này, tưởng tượng viết chúng lên trang giấy, số số khơng sau số tất số nguyên tử 3/8 Số phận vũ trụ hidro hàng trăm tỉ thiên hà mà quan sát Vũ trụ lúc tồn hố đen nơ trơ rơn cịn sót lại Lồi người tồn lâu năm Chúng ta giả thiết rằng, khơng chết chiến tranh, khơng bị tuyệt diệt thảm hoạ va chạm với tiểu hành tinh vơ thơng minh lồi người tồn năm nữa? Cái chết hệ Mặt Trời làm cho hậu duệ phải lang thang vũ trụ để tìm hệ Mặt Trời khác dùng làm nguồn lượng cung cấp cho sinh hoạt Và thế, hết hệ Mặt Trời đến hệ Mặt Trời khác loài người chu du vũ trụ Nhưng hệ Mặt Trời cuối vũ trụ hết vào thời điểm 1000 tỉ năm Lúc lồi người cịn nguồn lượng hố đen Các hố đen lúc quay nhanh, khoảng 1000 vịng / giây Nếu vứt vào hố đen hạt ngun tố phóng xạ trước rơi vào chân trời cố, hạt bị tách thành hai, hạt rơi vào hố đen, hạt khác khỏi hố đen với lượng lớn lượng ban đầu Chúng ta sử dụng lượng Việc bù lượng làm cho hố đen quay chậm chút Thời kì vào thời kì mà có nhiều ngơi khỏi thiên hà nói nên chúng ta, để tránh khỏi bị văng khỏi thiên hà, phải tìm hố đen khác nằm sâu thiên hà Và đích cuối hố đen thiên hà, với khối lượng tỉ khối lượng hệ Mặt Trời Hố đen có kích thước hệ Mặt Trời Và sau hố đen hết lượng, phải dùng đến hố đen siêu thiên hà, khối lượng 1000 tỉ khối lượng hệ Mặt Trời Nhưng hố đen không quay mãi, chậm dần dừng hẳn Nhưng vào khoảng năm 1e100 khơng có may sống sót Phần kết cho số phận vũ trụ thật buồn thảm, vũ trụ nở mãi lạnh đến nhiệt độ tuyệt đối Tuy vậy, suy đốn dựa vào hiểu biết vũ trụ Nếu mật độ vũ trụ lớn mật độ tới hạn có vũ trụ luân hồi, kịch số phận vũ trụ thú vị nhiều, kịch mà tơi ưa thích mà tơi trình bày Nhưng dù vũ trụ luân hồi, vũ trụ dừng hay vũ trự giãn nở thời gian vô tận, người tồn tại, mục đích ý nghĩa tồn người nào? Phần tiếp sau tơi trình bày ý kiến cá nhân tơi vấn đề đó, liên hệ đến tất hoạt động điều khiển hành vi ngày Những dạng khác sống Phần trình bày, đến lúc đó, lượng thiên nhiên khơng đủ để lồi người trì tồn ngày Sự sống mà chứng kiến nhất, dựa vào phần tử hữu chuỗi xoắn kép ADN Liệu dạng sống vũ trụ? Từ xuất thực thể sống đến nay, kéo dài hàng tỉ năm thời gian chớp mắt vũ trụ vũ trụ có 4/8 Số phận vũ trụ khoảng thời gian dài vơ tận phía trước Trong thời gian đó, thấy tiến hố, thích nghi đến ngạc nhiên thực thể sống Do có sở để hi vọng rằng, với thời gian đủ dài, thực thể sống thích nghi với vũ trụ có lượng Nhà vật lí Dyson cho sống sinh vật có trí tuệ khơng thiết phải dựa vào vật liệu cụ thể Sự sống dựa vào phần tử hữu chủ yếu tạo thành từ bon, o xy, hidro là nguyên tố có nhiều vùng vũ trụ chúng nguyên tố tạo nhiều hợp chất Vời thời gian 13.7 tỉ năm sau vụ nổ lớn, chiêm ngưỡng vũ trụ vô đa dạng phong phú khơng có lí để khơng tưởng tượng rằng, tương lai có nhiều điều tuyệt vời khác mà vũ trụ đem lại dạng thức khác sống mà thích nghi với điều kiện hồn tồn xa lạ với điều kiện mà có Bóng ma Copenic Từ thủơ bình minh lồi người, từ người thống trị loài vật khác, người tự cho trái đất, vũ trụ mình, để phục vụ Rất nhiều mơ hình vũ trụ đời để giải thích vai trị trung tâm người vũ trụ Trong số mơ hình phải kể đến mơ hình địa tâm Arixtot với giả thuyết trái đất tròn hành tinh hệ Mặt Trời, M trăng, vòm cầu pha lê điểm quay xung quanh trái đất mơ hình tồn lâu lịch sử loài người, kéo dài từ kỉ thứ trước công nguyên kỉ thứ 16 sau công nguyên AE tưởng tượng gần hai ngàn năm đó, cái mơ hình thành thống, ăn sâu tâm khảm hàng trăm hệ nhà khoa học Ấy mà có nhà khoa học, người đánh giá thiên tài tất nhà khoa học từ trước đến nay, phá bỏ lối mòn xưa cũ đê xây dựng mơ hình vũ trụ, hạ bệ vai trò trung tâm người vũ trụ, nhà khoa học Copecnic Cái việc hạ bệ vai trò người vũ trụ gọi bóng ma Copecnic Rất dũng cảm, Copecnic nêu giả thuyết rằng, trái đất đứng yên mà trái đất quay xung quay hệ Mặt Trời, nên nhớ lúc người ta chưa biết lực hấp dẫn cả, nên chuyện trái đất quay mà vật thể khơng bị rơi vũ trụ mà điều vơ lí Sau Copecnic, người khơng nói trái đất quay quanh hệ Mặt Trời mà thân hệ Mặt Trời bình thường tỉ tỉ nhũng ngơi khác thiên hà, thiên hà thiên hà bình thường hàng tỉ thiên hà đám thiên hà Đám thiên hà khơng có đặc biệt hàng triệu tỉ đám thiên hà vũ trụ Bóng ma Copecnic lặp lặp lại nhiều lần, cuối vai trị người trở thành vơ nghĩa vũ trụ Ngun lí vị nhân Bóng ma Copecnic khơng lặp lại lần mà lặp lại nhiều lần, từ vị trí trung tâm vũ trụ, người dần bị thu nhỏ lại so với khoảng không bao la vũ trụ Sự xuất sinh vật có trí tuệ may mắn đầy ngẫu nhiên trình hình thành 5/8 Số phận vũ trụ phát triển vũ trụ mà Vũ trụ không thiết cần đến tồn không hải vũ trụ sinh để phục vụ nghĩ Và việc khiến người thất vọng Nhà bác học Pháp Pascal phải kêu lên lo lắng trước im lặng vĩnh cửu không gian vơ hạn Cịn nhà vâkt lí Mĩ Weinberg nói: "Càng hiểu vũ trụ cảm thấy vơ nghĩa" Cuộc khủng hoảng vai trị người vũ trụ tương tự khủng hoảng tôn giáo người phải lựa chọn khoa học tôn giáo Tôi AEVG ngồi đây, long ta có niềm tin tưởng sâu sắc vào khoa học, khoa học khơng thể giải thích hết tất nên có niềm tin tơn giáo, hay có tín ngưỡng định Chúng ta hành động giống Pascal làm gọi đánh Pascal Ơng nói, "nếu việc tin vào thượng đế mà chẳng tơi tin vồ thượng đế" Đứng trước thờ lạnh lẽo vũ trụ vậy, lần lại viện giả thuyết để đề cao lại vai trò vị trí người, lấy lại mà bị khoa học đi, nguyên lí vị nhân, nguyên lí phát triển vài chục năm gần mà Nguyên lí vị nhân cho rằng, vũ trụ khơng thờ với tồn người mà có quan hệ chặt chẽ, mật thiết với Nếu vũ trụ ngày hơm mà quan sát có diện người để quan sát đặt câu hỏi Do việc vũ trụ mà thấy tồn người khơng thể tách rời Ngun lí vị nhân mạnh cho khơng có người khơng có vũ trụ, ngun lí vị nhân yếu cho phát triển vũ trụ để tiến đến cấu trúc vật chất mà vật chất tự ý thức tồn Cá nhân tơi, tìm hiểu ngun lí vị nhân mạnh, tơi thấy vơ lí tìm hiểu ngun lí vị nhân yếu thấy phao để cứu khủng hoảng niềm tin Và lúc nhớ đến vụ đánh pascal, thơi chưa có chắn cho giả thuyết khác, tin vào nguyên lí vị nhân mà khơng mát nên tơi tin vào ngun lí vị nhân Để thấy ngun lí vị nhân đáng tin hay không, lược qua số số tự nhiên, phần nói rõ chương "giai điệu bí ẩn" Trịnh Xn Thuận Tơi có nhiệm vụ lược thuật lại mà GS Thuận viết mà Các số tự nhiên Một vấn đề vật lí đưa ra, để giải người ta cần hai lạoi tham số, tham số thứ giá trị số số định, tham số thứ hai thể điều kiện biên Ví dụ ném bóng, muốn biết chuyển động bóng người ta cần phải biết số hấp dẫn (tham số loại một) vận tốc, phương hướng, sức cản khơng khí (tham số loại hai) Vấn đề cần bàn là, có số bản? Số số lại phụ thuộc vào trí tuệ người Ban đầu số số nhiều, phát triển người giảm số số số số khơng cịn số mà tính từ mơ hình tổng qt Nhiệm vụ nhà vật lí phải giảm số số nói Ví dụ tính tốn tốc độ ánh sáng chẳng hạn Chúng ta tạm thời chấp nhận chưa trả lời câu hỏi 6/8 Số phận vũ trụ lí thuyết không cần dựa số mà tính tất số khác vũ trụ câu hỏi khác mà cần phải đặt số lại có giá trị mà khơng thể mớn hay nhỏ Tại người cao khoảng 1.6m, đỉnh núi trái đất lại khơn có đỉnh núi vượt q 10km? câu trả lời số tự nhiên có giá trị khơng phải khác Số pi 3.14159 10, tốc độ ánh sáng 300.000 km/s 3km/ s Chúng ta thấy, giá trị số tự nhiên mà thay đổi chút xíu thơi vũ trụ khơng khơng thể có mặt đời để đặt câu hỏi Các số tự nhiên điều khiển sống hàng ngày chúng ta, chúng xác định kích thước khối lượng vật thể, chúng làm cho giới tồn Điều tưởng hiển nhiên lại phản ánh khả lựa chọn vơ hạn kích thước khối lượng mà tự nhiên có tay để dựng nên vật vũ trụ Cho tới ngày nay, người ta biết đến 15 số vũ trụ, 15 số đinh đến tất thứ bậc vũ trụ, từ nguyên tử bé nhỏ cá thiên hà, số qui định chiều cao người, chiều cao núi, di chuyển trái đất tạo ngày đêm Thăng tiến vật chất - sinh vật có trí tuệ Chúng ta bị giới hận nhận thức lân cận vụ nổ lớn, giới hạn đó, giống giới hận nhận thức cảm giác mà thảo luận bai "khách quan chủ quan", ngun lí bất định học lượng tử Đó giới hạn 1e-43 giây Từ vụ nổ bắt đầu đó, biết Chấp nhận nên tìm hiểu vũ trụ từ 1e-43 giây trở đi, nhiệt độ (T) vũ trụ mà 1e32° kích thước đầu kim 1e-35 đến 1e-32 giây giai đoạn lạm phát vũ trụ, gia đoạn mà vũ trụ tăng kích thước lên nhanh Tuy to cam mà Lúc vũ trụ gồm quark, điện tử, nơ tri nô, ánh sáng, tất chúng tạo từ chân không mà Sau q trình phức tạp diễn ánh sáng, quark, nơ tri nô hạt-phản hạt để tạo hêli, hidro, nguyên tố vũ trụ Do hêli bền vững nên việc tổng hợp nguyên tố nặng để hình thành sống khó khăn Nhưng tự nhiên làm điều đó, sau nguyên tố nặng tạo thành tâm lực hấp dẫn cung cấp lượng để làm điều Nhưng nguyên tố nặng mà bị trói chặt ngơi chẳng thể có sống nhiệt độ cao Và lần vũ trụ lại tạo vụ nổ siêu mới, hất tung nguyên tố nặng vào vũ trụ, đám bụi gồm nguyên tố nặng sau tạo thành hành tinh trái đất mà đó, sau hàng tỉ năm, với tiến hố tuyệt vời lồi vật sinh có người, sinh vật phát triển cao 7/8 Số phận vũ trụ Chúng ta tin tưởng hơn? Chúng ta tin rằng, giới tạo cho chúng ta, riêng ta, ta trung tâm Niềm tin bị lung lay tận gốc rễ bóng ma Copecnic lảng vảng chập chờn làm cho ta thất vọng, chán nả biết rơi vãi vũ trụ diện không người cha quan tâm ý dẫn đến khủng hoảng niềm tin vào mục đích ý nghĩa toàn loài người Nhưng may thay, có cứu cánh, ngun lí vị nhân, nêu lên rằng, rơi, vãi, tự nhiên làm tất điều kì diệu để có tất qui luật vũ trụ, càc số tạo với hiệu chỉnh xác, độ xác chúng, đến thấy ngỡ ngàng Và tìm hiểu sâu vấn đề phương pháp trước phương Tây khơng cịn áp dụng nữa, tư phương Đơng (nếu có điều kiện tơi đề cập đến vấn đề sau) tìm thấy chỗ đứng "Vũ trụ tạo để có chúng ta" phải mục đích vũ trụ? Tuy chưa tơi tin vào điều 8/8 ... có may sống sót Phần kết cho số phận vũ trụ thật buồn thảm, vũ trụ nở mãi lạnh đến nhiệt độ tuyệt đối Tuy vậy, suy đoán dựa vào hiểu biết vũ trụ Nếu mật độ vũ trụ lớn mật độ tới hạn có vũ trụ luân... khoảng không bao la vũ trụ Sự xuất sinh vật có trí tuệ may mắn đầy ngẫu nhiên trình hình thành 5/8 Số phận vũ trụ phát triển vũ trụ mà Vũ trụ không thiết cần đến tồn không hải vũ trụ sinh để phục... vào cuối giai đoạn vũ trụ có tuổi 1ee26 (mười mũ mười mũ 26) Để hình dung số này, tưởng tượng viết chúng lên trang giấy, số số không sau số tất số nguyên tử 3/8 Số phận vũ trụ hidro hàng trăm