Các quan điểm về Vũ trụ

Chúng ta đang ở đâu trong không gian và thời gian Vũ
trụ
Vũ trụ bắt đầu như thế nào ? Chúng ta đang ở đâu trong vũ trụ ? Đó là
những câu hỏi mà loài người vẫn đã, đang và sẽ mãi đi tìm câu trả lời.Thời
xa xưa con người nhìn nhận Trái Đất và vũ trụ với nhiều cách khác nhau, có
thể là Trái Đất hình vuông và bầu trời thì như một chiếc bánh bao bọc, mặt
đất thì phẳng như một tờ giấy để trải rộng. Và con người đã coi Trái Đất là
trung tâm vũ trụ trong một thời gian dài.
Aristotle cũng đã nghĩ như vậy. Nhưng ông nhận thấy Trái Đất hình cầu
và chỉ ra rằng các hành tinh và ngôi sao trong vũ trụ đều chuyển động quanh
Trái Đất theo một quỹ đạo tròn.
Sau này Ptolemy phát triển ý tưởng đó thành thành thuyết Địa tâm đã mô
tả được cơ bản sự chuyển động của một số hành tinh. Mô hình này đã đuợc
các nhà thờ ra sức ủng hộ bởi nó dành khá nhiều chỗ cho sự sáng tạo của
Chúa. Địa tâm hệ đã tồn tại khá lâu cho đến năm 1543.
Một tác phẩm làm thay đổi nhận thức về vũ trụ đã ra đời, tác phẩmVề
sự vận động của các thiên thể của một người mà thế giới mãi mãi phải ghi
nhớ , Nicholas Copernicus. Ông đã đưa ra thuyết Nhật tâm với những quan
điểm : Trái Đất không phải là trung tâm của vũ trụ, trung tâm vũ trụ gần Mặt
Trời. Trái Đất tự quay quanh mình và quay xung quanh Mặt Trời. Tuy nhiên
Copernicus cũng vẫn cho rằng Mặt Trời đứng yên tại chỗ và toả sáng. Đồng
thời không xác định Mặt Trời là trung tâm quỹ đạo của bất cứ hành tinh nào.
Nhưng Nhật tâm hệ đã thực sự là một cuộc cách mạng trong khoa học khi
mà mà cả nghìn năm trước đó con người vẫn mặc nhiên công nhận rằng Trái
Đất là trung tâm của Vũ trụ. Cuốn sách kiệt tác đó chỉ ấn hành trước ngày
ông mất không bao lâu, ngày 24 tháng 5 năm 1543.
Những người tiếp tục phát triển thuyết Nhật tâm phải kể đến Bruno
và Galileo. Nhưng thật khó khăn cho họ vì lúc này Giáo hội đã để ý tới
những lời phản lại ý Chúa của Copernicus . Một người của nhà thờ là John
Calvin đã từng hỏi rằng : “Ai dám cả gan đặt uy quyền của Copernicus trên
cả Chúa và Thánh Thần ?”. Có một người đã dám cả gan làm điều đó là

Bruno, người đã nêu ra thuyết không gian vô tận. Ông cho rằng Mặt Trời và
các hành tinh chỉ là một phần trong vũ trụ rộng lớn và rất có thể còn các nền
văn minh khác ngoài Trái Đất. Với sự “cả gan ” đó Bruno đã phải trả cái giá
rất đắt cho việc bảo về một chân lí khoa học , ông bị toà án Tôn giáo kết tội
và đưa lên giàn hoả thiêu vào tháng 2 năm 1600.
Còn với Galileo , người đầu tiên sử dụng kính thiên văn để khám phá
bầu trời , tìm ra vành đai của sao Mộc, nghiên cứu về sao Kim và các vệt
đen trên Mặt Trời thì số phận may mắn hơn. Ông đã cố gắng phản kháng
Giáo hội và cho ra đời cuốn sách “Đối thoại giữa hai hệ thống thế giới ”
nhưng sau đó vẫn bị kết tội và đã bị Giáo hội bắt quì gối để tuyên thệ từ bỏ
mọi niềm tin vào thuyết của Copernicus và bị quản thúc cho đến cuối đời.
Tuy vậy Galileo cũng mãi mãi đi vào lịch sử của khoa học thế giới với một
câu nói nổi tiếng Eppur si muove ! (“Dù sao thì Trái Đất vẫn quay”) .
Tiếp đó còn có rất nhiều nhà khoa học khác nghiên cứu về vũ trụ như
Tycho Brahe, Kepler ... Nhưng phải cho đến cuối thế kỉ XVII khoa học vũ
trụ mới thực sự có bước tiến nhảy vọt khi Isaac Newton cho ra đời cuốn
“Nguyên tắc toán học”, cuốn sách đã đưa ra một định luật quan trọng :
Định luật vạn vật hấp dẫn. Newton đã dùng định luật này chứng minh sự
chuyển động của Trái Đất quanh Mặt Trời, của Mặt Trăng quanh Trái Đất và
sự chuyển đông của các hành tinh khác trong Hệ Mặt Trời. Ông đã chứng
minh rằng lực hấp dẫn cùng quỹ đạo chuyển động hình elip cảu các hành
tinh đã cân bằng được với lực ly tâm tạo ra khi các hành tinh tự quay.
Newton cũng giải thích các hiện tượng thuỷ triều, chuyển động của Mặt
Trăng, quỹ đạo sao chổi ... Ông cho rằng các hành tinh khi tham gia chuyển
động chịu tác động của nhiều lực hút khác nhau. VD Mặt Trăng chịu sức hút
của cả Trái Đất và Mặt Trời nên quỹ đạo quay bị xáo trộn. Từ đó ông đã
đưa ra lí thuyết “xáo trộn trong không gian” để giải thích sự phức tạp của
các chuyển động trong hệ Mặt Trời. ( Sự phức tạp này giống như sự liên kết
phức tạp giữa các trang riêng trong Violet.vn ...). Nhờ lí thuyết này người ta
đã tìm ra được Hải Vương tinh và Diêm Vương tinh. Chính vì những đóng

góp đó mà cuốn “Nguyên tắc toán học” đã được nhà thiên văn Laplace nhận
xét là tác phẩm “vượt lên trên mọi tác phẩm khác của thiên tài nhân loại”.
Cho đến đầu thế kỉ XX , khoa học vũ trụ lại chào đón một thiên tài
nữa, Albert Einstein . Ông đã làm cả thế giới kinh ngạc vì thuyết Tương đối
của mình. Người ta luôn cảm thấy khó hiểu khi ông “bắt” không gian hình
cong, vũ trụ có bốn chiều ,mà thời gian là chiều thứ tư ...Cuốn “Thuyết
tương đối đặc biệt ” xuât bản năm 1905 đã đưa ra những quan điểm rất mới
như : Sự chuyển động của vật thể chỉ là tương đối so với các vật thể khác,
các đại lượng kích thước, trọng lượng chỉ là tương đối khi vật tham gia các
chuyển động. Ông cũng đã chứng minh trong vũ trụ chỉ có ánh sáng là tuyệt
đối với vận tốc xấp xỉ 300.000km/s.Năm 1915 cuốn “Lí thuyết tổng quát về
tính tương đối” được công bố với những quan điểm mà người ta luôn cảm
thấy khó hiểu như : ánh sáng đi theo đường cong, đường gần nhất không
phải là đường thẳng mà là đường cong. ở đó cũng nêu ra trường hấp dẫn của
các hành tinh và ông cho rằng vũ trụ không phải là bất tận trong không gian
mà có những giới hạn nhất định nhưng không thể xác định được những giới
hạn này. Như vậy có thể thấy thuyết Tương đối đã làm khoa học thế giới bị
thay đổi. Theo thuyết này thì người ta có thể có thể quay về quá khứ hoặc
đến trước tương lai.( Điều này giúp các nhà văn viết truyện viễn tưởng có dịp
thể hiện mình. VD Chúng ta có thể ngồi trên con tàu có tốc độ nhanh hơn ánh
sáng để quay về ngày hôm qua để sửa lại ý kiến của mình ở một Website nào
đó, hoặc rút lại những lời bí mật đã trót nói với một người không quen biết ...
). Chính vì vậy rất nhiều lí thuyết của Einstein vẫn còn khó hiểu đến bây
giờ, nó như tiếng nói của một vị Thánh Thần vang vọng từ trên cao dội
xuống. Ông đã để lại phương trình thế kỉ : E = mc
2
, phương trình để con
người tạo ra nguồn năng lượng cực lớn, năng lượng nguyên tử. Nhận xét về
ông, Paul Oehser đã viết : “Phải nói những lí thuyết của ông là cách mạng vì
đã mở ra kỉ nguyên nguyên tử... Hiện nay chúng ta chỉ biết Albert Einstein là

nhà khoa học, nhà triết học vĩ đại nhất cảu thế kỉ”.
Và cho đến cuối thế kỉ XX chúng ta lại được biết về vũ trụ với những
quan điểm rất mới qua cuốn “Luợc sử thời gian” của Stephen W.Hawking.
Một nhà khoa học lớn của thế giới nhưng người ta lại biết đến ông nhiều hơn
với căn bệnh Lou Gehrig, với hình ảnh một người bị gắn chặt vào một chiếc
ghế và chỉ động đậy những ngón tay trên máy tính để viết về Vụ nổ lớn (Big
Bang)(Điều đó đôi khi khiến ông cũng cảm thấy rất buồn cười về sự tưởng
tượng quá mức của mọi người). Trong cuốn sách của mình Stephen
W.Hawking đã xây dựng được bức tranh về Vũ trụ, giải thích về sự tồn tại
của Vũ trụ và trả lời cho câu hỏi : Vũ trụ bắt đầu như thế nào ? Ông đã dùng
thuyết Tương đối rộng và lí thuyết cơ học lượng tử để giải thích về vũ trụ.
Vụ nổ lớn được ông xây dựng với kịch bản như sau : Kích thước vũ trụ được
xem như bằng không và nhiệt độ là vô cùng lớn. Một giây sau vụ nổ lớn
nhiệt độ giảm xuống còn khoảng 10 ngàn triệu độ,vũ trụ tiếp tục giãn nở.
Khoảng 100 giây sau nhiệt độ giảm xuống còn khoảng một ngàn triệu độ và
hình thành các hạt nhân heli.Trong khoảng một vài giờ tiếp đó vũ trụ tiếp tục
giãn nở nhưng nhiệt độ thấp dần. Một số vùng dừng hẳn quá trình giãn nở
và bắt đầu quá trình co lại. Lực hút hấp dẫn của xung quanh sẽ làm vùng đó
bắt đầu quay và tiếp tục co lại tới một mức nào đó. Đồng thời lúc đó các
khối khí hidro và heli co lại dưới sức hấp dẫn. Vật chất tập trung tạo thành
một sao nơtrôn hoặc lỗ đen. Và tiếp tục là các vụ nổ siêu sao. Mặt Trời hình
thành từ các đám khí trong các vụ nổ đó và các thiên thể thì hình thành chủ
yếu từ những nguyên tố nặng. Tiếp tục nhiệt độ sẽ hạ xuống và tạo ra mọi
thứ trong vũ trụ như hiện nay. Có rất nhiều câu hỏi mà chính Stephen
W.Hawking đặt ra khi xây dựng kịch bản này. Một trong những câu hỏi đó
là : Trước vụ nổ lớn là gì ? Điều kiện tại điểm bắt đầu của thời gian ? Phải
chăng là Đấng Tối cao đã sắp đặt mọi thứ ? (Stephen W.Hawking đã may
mắn hơn Copernicus rất nhiều khi ông được các nhà thờ mời đến để nói về vụ
nổ lớn và cuối buổi còn được tiếp kiến Giáo hoàng). Và chính Stephen
W.Hawking đã trả lời câu hỏi này bằng việc đưa ra các khái niệm “thời gian

thực” và “thời gian ảo”. Thời gian thực là cái chúng ta bắt đầu tính từ vụ nổ
lớn, còn thời gian ảo được tính cả trước và sau đó. ( Nghe rất phức tạp
nhưng hãy tưởng tượng vào ngày Valentine bạn chờ từ trưa đến tối khuya để
chờ nhận một bưu thiếp nào đó (khoảng 12 tiếng, bắt đầu từ 12h đến 24h), đó
là thời gian thực. Còn thời gian ảo là bạn đã tham gia quay nửa vòng cùng
Trái Đất và chuyển động tịnh tiến quanh Mặt Trời cùng các chuyển động
khác của vũ trụ. Và bạn có thể tính thời gian theo cách của bạn vì thời gian
không còn tính theo giờ nữa. (Nhưng dù sao thì bạn vẫn sẽ cảm thấy cảm
thấy hơi dài ! ))Nhưng đó chính là thời gian “thực” hơn cả cái thời gian
chúng ta quy ước.. Ở thời gian ảo không có bắt đầu và kết thúc. Như vậy
“điều kiện biên” của vũ trụ là không có biên, không có điểm “kì dị”, không
có điểm mút của không-thời gian. Stephen W.Hawking còn tiếp tục nghiên
cứu về lí thuyết dây với quan điểm không -thời gian có nhiều chiều. Nhưng
chúng ta chỉ cảm nhận được một chiều của của thời gian vfa 3 chiều của
không gian vì những chiều phụ bị uốn cong trong một kích thước rất nhỏ. (
Điều này lại giúp các nhà văn viết truyện viễn tưởng có thể giúp chúng ta đi
từ thiên hà này sang thiên hà khác bằng những chiều phụ, giống như việc tạo
đường tắt bằng liên kết giữa các blog trong Violet.vn !) Với những lí
thuyết của mình Stephen W.Hawking đã trả lời câu hỏi : Vũ trụ bắt đầu và
kết thúc như thế nào ? Câu trả lời của ông là : Vũ trụ không có bắt đầu và
không có kết thúc . Vũ trụ luôn tồn tại !
Nếu bạn đã đọc đến đây có thể bạn cho rằng bài viết toàn những điều
mà bạn đã biết nhưng tôi muốn viết bài này trước hết cho chính mình và
những người chưa biết khác. Và nếu bạn lại tự đặt câu hỏi : Vậy vũ trụ của
chúng ta như thế nào ?Chúng ta đang ở đâu trong vũ trụ ? , thì như vậy bạn
đã thực sự tập trung khi đọc bài viết này. Những câu hỏi đó sẽ không một ai
có thể trả lời một cách rõ ràng được, nó chờ câu trả lời từ tương lai. (Chỉ có
một điều tôi có thể khẳng định với bạn ngay bây giờ là tôi sẽ dừng bài viết
tại đây ! Bây giờ đã là 1h.)
01h ngày 14 tháng 2 năm 2009

Hoàng Ngọc Minh