Vũ trụ dưới gócnhìn của vật lý hiệnđại - Vận hành Vũ trụ có yên tĩnh? Từ nhỏ ta đã quen với hình ảnhMặt trời, Mặt trăng và các ngôi sao.Một cách trực quan, ta dễ dàng nhận thấy rằng,các thiên thể này quayquanh chúngta, Mặt trời mọcở hướng Đông và lặn ở hướng Tây. Quanniệm có từ ngàn xưa này dễ khiếnchúng ta tự mãnvề vị thế của mình trong vũ trụ này. Thựctế, ngôi nhà mà chúng ta đang sinh sống,trái đất, là mộttrong chín hành tinhquay quanhMặt trời. Lực hấp dẫnmanglại sự an toàn cho chúng ta, khi giữ trái đất trên quỹ đạogầntrònkhá ổn định quanhMặt trời. Trật tự này lặp lại mộtcách phổ biến, cóhàng tỉ tỉ ngôi sao kiểu như Mặt trời cùng với hệ hành tinh,vệ tinh quay quanhchúng.Đếnlượt mình,cácngôi saonày cũng thamgia vào vũ điệu cuồngnhiệtcủa vũ trụ, quay quanhtâm của thiên hà chứa nó. Trênthang vĩ mô,lựchấpdẫncũng đóngmột vai tròtương tự như đã làm với Tráiđất. Nó giúp cho các hệ sao, hệ hành tinhcó trậttự hơn,cản trở chuyển độngra xanhauvàgây rasự náo loạn vũ trụ do quán tính củachúng. Năng lượngtối lạiđóng vaitròngược lại,manglại tácdụng đẩy vàlàm vũ trụ dãn nở. Nó phủ khắp mọi ngỏ ngách trong toàn vũ trụ nhưng lại tỏ ra bất hợp tác với bàn taycông nghệ ngày càng vươn xa của chúng ta. Nhìn lại bức tranh vũ trụ, chắccácbạnsẽ có cảm giác rằng,vũ trụ có kích thướcgần 15tỉ năm ánh sáng này bị chi phối chủ yếu bởilực hấp dẫn và năng lượng tối, nhưng thực sự có phải như vậy? Chúng tađược cấu tạo từ những hạt rất nhỏ,cácnguyên tử và phân tử. Xa hơn, nguyên tử bao gồmlớp vỏ điện tử và các quarktạo nên hạtnhân. Tác dụng hút hấp dẫn sẽ làm chochúng tiến lại gần nhau,đếnmức, tấtcả sẽ thu hẹp dần trở thành một viên kẹo và cứ thế nhỏ mãi. Rất khó tưởng tượngrakhi bạn gặp tôi lúc đó. Nhưng không, tự nhiên lại không vô tình đến vậy. Bản chấtcủa thế giới vi mô là chuyển động nhiệt hỗnloạn nên rất khó để các hạt nhỏ bé ấy tiến lại quá gần nhau. Một hệ các quy tắc bắtbuộc dành chocác hạt này, màta quen gọi là vật lý lượng tử, khiến chúng giữ liên kết với nhau ở khoảng cách chophép sự sốngngày nay tồn tại. Lựcđiện từ giữa các hạtmangđiện như lực hút giữa điện tử mang điện âm và hạt nhân mangđiệndương.Lực mạnh cảntrở các quarkraxanhauquá mức, dễ dẫn đến phá vở cấu trúc nhân nguyên tử. Nguyên lýloại trừ Pauli sẽ hạn chế các điện tử tiến vào gần hạt nhân một cách đồng bộ. Một đónggóp khác được tìm thấy trong phản ứng nhân, đó là lực yếuvới cường độ chỉ đứngsaulựcmạnh. Cũng chính các phản ứng hạt nhân tạo ra luồng sinh khí ấm áp trong toàn vũ trụ. Nănglượngmà chúng tạo ra,mà mộtphần ở bướcsóng ánh sángnhìn thấy, làmcho màn đêmlung linh hơn. Sự sôi động trong các ngôisaodonhận năng lượng tử phản ứng tổng hợp hạt nhân trên chính bản thân nócũng góp phần cảntrở sự suy sụpchóngvánh của các ngôi sao dohấp dẫn. Sự cân bằng giữa cáclựcchi phối thế giới lượng tử và lực hấp dẫn mangđến cho chúng ta hình ảnh thườngthấy ngày nay.Cácthiên hà, các ngôi sao, các hành tinh, bạn, tôi. Tiến trình của vũ trụ gắn liến với sự điều chỉnh của các lực và phân bố năng- vật chất của vũ trụ Nhưng cách thức vận độngvàđóng góp củacác lực sẽ thay đổiđángkể khi ta chạynhanh khỏi thời điểm hiệntại. Lần ngược về quá khứ, vũ trụ sẽ bédần, bé dần lại. Kéo theo,mật độ nănglượng tăng lên vùn vụt cùng với nhiệt độ của vũ trụ. Tương quan về độ lớn vàcáchthứctácdụng của các lựccơ bản cũng kéo lại gần nhau hơn. Những nổ lực mới đây nhấtchothấy, khinhiệt độ tăng đủ cao,hằngsố tương tác của các lực mạnh, yếu và điện từ gần như đồng quy,trở thành một lực duy nhất. Thaycho các ngôi sao trong một không gianhầu như trống rỗng là một bát súp nóng, nhungnhúc cáchạt cơ bản như điện tử, nơ-tri-nô, các quark,photon. Sự kết hợp của các hạt này để hình thành nêncấu trúc hạtnhân làm cơ sở cho việc hình thành cácsao được diễnra sauđó, khivũ trụ đã nguội đi nhiều. Lực hấp dẫn vốn lẫn tránh sự thống nhấtcác tươngtác do"sự yếu đuối"của mình cũng sẽ dần mạnhlên cùngvới sự điều chỉnhcủa ba lực kia và hợp nhất với nhau tại thời điểm ngay sauVụ nổ lớn. Siêu lực tạo thành liên lạc chính giữa các miền năng lượng định xứ và là cơ sở cho việc hình thành các hạt cơ bảnđầu tiên sau đó vài phần của giây. Còn nếu đi nhanh về tương lai,dĩ nhiên,sự dãn nở sẽ vẫn tiếp diễn thêm một thời gian nữa. Vũ trụ sẽ lạnh dần, cácngôi sao cũng sẽ lụi tàn vì sử dụng quá đà năng lượngcó giới hạn tích trữ trong chúng. Vũ trụ sẽ chuyển sang giai đoạntối tăm,các cấutrúc vật chất sẽ ở xa nhauhơn bao giờ hết. Nhưng sự dãn nở có tiếp diễn mãi như vậy hay không? Số phận vũ trụ sẽ như thế nào? Còn chúng ta? . Vũ trụ dưới gócnhìn của vật lý hiện ại - Vận hành Vũ trụ có yên tĩnh? Từ nhỏ ta đã quen với hình ảnhMặt trời, Mặt trăng và. trình của vũ trụ gắn liến với sự điều chỉnh của các lực và phân bố năng- vật chất của vũ trụ Nhưng cách thức vận độngvàđóng góp củacác lực sẽ thay đổiđángkể khi ta chạynhanh khỏi thời điểm hiệntại ngỏ ngách trong toàn vũ trụ nhưng lại tỏ ra bất hợp tác với bàn taycông nghệ ngày càng vươn xa của chúng ta. Nhìn lại bức tranh vũ trụ, chắccácbạnsẽ có cảm giác rằng ,vũ trụ có kích thướcgần 15tỉ