Nguyên lý Big Bang


Chu Hữu Tín

10 tháng 11 năm 2005

 

1.Nguyên lý Big Bang- Yếu tố tiền đề

 Nguyên lý Big Bang là một cố gắng để giải trình điều gì đã xảy ra ở thời kỳ rất sớm vũ trụ của chúng ta. Những khám phá trong thiên văn học và vật lý học đã trình bày vượt quá một nghi ngờ là vũ trụ của chúng ta thật ra không có một thời kỳ bắt đầu. Trước thời kỳ đó không có gì cả, trong và sau thời kỳ trên có điều gì đó, vũ trụ của chúng ta. Nguyên lý Big Bang là một cố gắng để giải trình điều gì đã xảy ra trong và sau thời kỳ trên. Theo nguyên lý tiêu chuẩn, vũ trụ của chúng ta nhảy vào hiện có như "miền cá biệt" ước chừng 13,7 tỷ năm qua. Điều gì là một "miền cá biệt" và nó đến từ đâu? Vâng, thành thật mà nói, chúng tôi không biết chắc. Miền cá biệt là những miền thách thức sự hiểu rõ hiện nay của chúng ta về môn vật lý. Chúng được nghĩ hiện có ở lõi của những "hố đen". Những hố đen là những miền có áp lực trọng lực mạnh. Áp lực được nghĩ sẽ là mạnh đến mức vật chất xác định hiện nổ thành tỷ trọng vô định (một quan điểm toán học thật đang lởn vởn trong đầu). Những miền có tỷ trọng vô định được gọi là "miền cá biệt". Vũ trụ của chúng ta được nghĩ đã bắt đầu như một vật gì nhỏ li ti, nóng cực kỳ, dày đặc cực kỳ- một miền cá biệt. Nó đến từ đâu? Chúng tôi không biết. Tại sao nó xuất hiện? Chúng tôi không biết.

Sau xuất hiện đầu của nó, rõ là nó phồng lên (Big Bang), phát triển và nguội lại, đi từ rất, rất nhỏ và rất, rất nóng đến kích thước và nhiệt độ của vũ trụ chúng ta hiện nay. Nó tiếp tục phát triển và nguội đến hiện nay và chúng ta ở trong nó: Những sinh vật không thể tin được đang sống trên một hành tinh độc nhất, bao quanh một ngôi sao đẹp họp nhóm cùng nhau với vài trăm tỷ ngôi sao khác trong một thiên hà bay vút qua vũ trụ, tất cả ở trong một vũ trụ đang phát triển bắt đầu như một miền cá biệt nhỏ li ti xuất hiện ra ngoài đây đó vì những lý do không biết. Đây là nguyên lý Big Bang.

 

2. Nguyên lý Big Bang- Những hiểu lầm phổ biến

Có nhiều hiểu lầm chung quanh nguyên lý Big Bang. Ví dụ, chúng ta có xu hướng hình dung một vụ nổ lớn. Tuy nhiên những chuyên gia nói là không có vụ nổ; có (và tiếp tục sẽ có) một vụ phát triển. Nói đúng nhiều hơn là việc hình dung một quả bóng nổ và thả nội chất của nó, hình dung một quả bóng đang phát triển một quả bóng nhỏ li ti đang phát triển đến kích thước của vũ trụ mới của chúng ta. Một hiểu lầm khác là chúng ta có xu hướng hình dung miền cá biệt như một cầu lửa nhỏ xuất hiện đây đó trong không gian. Tuy nhiên, theo ý kiến của nhiều chuyên gia, không gian không hiện có trước vụ Big Bang. Trở lui lại cuối những năm 60 và đầu những năm 70, khi con người đi bộ trên mặt trăng, "ba nhà thiên văn vật lý học người Anh, Steven Hawking, George Ellis và Roger Penrose chú ý về Thuyết Tương Đối và những yếu tố bắt buộc liên quan ghi chép của chúng ta về thời gian. Trong năm 1968 và 1970, họ công bố những báo cáo trong đó họ phát triển Thuyết Einstein về Tính Tương đối Tổng hợp bao gồm những tính toán về thời gian và không gian.

-Theo những tính toán của họ, thời gian và không gian có một thời kỳ bắt đầu xác định tương ứng với xuất xứ của vật chất và năng lượng.

- Miền cá biệt không xuất hiện trong không gian; nói đúng nhiều hơn không gian đã bắt đầu bên trong miền cá biệt. Trước xuất hiện miền cá biệt, không có gì hiện có, không không gian, thời gian, vật chất, hoặc năng lượng- không gì cả. Vì thế ở đâu và trong đó miền cá biệt đã xuất hiện, nếu không phải là trong không gian? Chúng tôi không biết. Chúng tôi không biết từ đâu nó đến, tại sao nó ở đây hoặc dù cho nó đã ở đây. Tất cả chúng ta có thể không biết là chúng ta ở bên trong nó và một thời gian nó không hiện có và chúng ta cũng vậy.

 

3. Nguyên lý Big Bang- Chứng tích về Nguyên lý

Điều gì là những chứng tích chủ yếu hỗ trợ Nguyên lý Big Bang? Trước hết chúng ta tin chắc một cách hợp lý là vũ trụ có một thời kỳ bắt đầu. Hai là thiên hà hình như sẽ di chuyển xa khỏi chúng ta với vận tốc tỷ lệ với khoảng cách của chúng. Điều này gọi là"Luật Hubble", gọi tên theo tên của Edwin Hubble (1889-`953) người đã khám phá hiện tượng này vào năm 1929. Khảo sát này hỗ trợ việc phát triển vũ trụ và gợi ý là vũ trụ đã một lần bị dồn nén. Ba là, nếu vũ trụ bắt đầu rất, rất nóng như Big Bang đề xuất, chúng ta phải có thể tìm ra những phần còn lại của sức nóng. Năm 1965, những nhà bức xạ thiên văn học Arno Penzias và Robert Wilson khám phá 2725 độ Kelvin (-454,765 độ Fahrenheit, -270,425 độ Celsius). CMB (Phát xạ Nền Vi ba Vũ trụ) lan tràn kháp vũ trụ có thể quan sát. Điều này được nghĩ sẽ là phần còn lại mà các nhà khoa học đang tìm. Penzias và Wilson chia sẻ giải Nobel năm 1978 về môn vật lý về khám phá của họ. Cuối cùng, sự phong phú của "yếu tố ánh sáng" Hydrogen và Helium tìm thấy trong vũ trụ có thể quan sát được nghĩ hỗ trợ mô hình Big Bang của những xuất xứ.  

 

4. Nguyên lý Big Bang- Nguyên lý có thể chấp nhận duy nhất

Trong nguyên lý Big Bang tiêu chuẩn có hoặc không mô hình duy nhất phù hợp với những chứng cứ trên? Không, chỉ mô hình phổ biến nhất. Nhà vật lý thiên văn học nổi tiếng trên thế giới George F. R. Ellis giải trình: Người ta cần cảnh giác là có nhiều mô hình có thể giải trình những khảo sát trên. Ví dụ, tôi có thể tạo ra cho bạn một vũ trụ đối xứng hình cầu với quả đất ở trung tâm nó, và bạn không thể bác bỏ chứng cứ trên những hiện tượng đã quan sát. Bạn chỉ có thể loại bỏ nó trên nền triết học. Theo quan điểm của tôi không có gì tuyệt đối trong đó. Điều tôi muốn nói rõ sự việc là chúng tôi đang sử dụng những tiêu chuẩn triết học trong việc tuyển chọn những mô hình của chúng tôi. Năm 2003, nhà vật lý Robert Gentry đề nghị một phương pháp đan xen hấp dẫn cho nguyên lý tiêu chuẩn, một phương pháp đan xen cũng giải trình những chứng cứ trình bày trên. Dr Gentry than phiền là mô hình Big Bang tiêu chuẩn được xây dựng trên một mô hình sai (mô hình không gian-thời gian tĩnh tại Einstein mà ông gọi là"genuine cosmic Rosetta" (Rosetta vũ trụ thật). Gentry đã công bố vài báo cáo trình bày điều ông xem xét sẽ là cơn bão ngắn nghiêm trọng của mô hình Big Bang tiêu chuẩn. Những người không đồng ý khác có tiểu sử cao khác như người nhận giải Nobel Dr. Hannes Alfvens, Giáo sư Geoffrey Burbridge, Dr Halton Arp, và nhàthiên văn học người Anh Sỉ Fred Hoyle, người được công nhận là người đầu tiên sử dụng danh xưng Big Bang trên đài BBC năm 1950.

 

5. Nguyên lý Big Bang- Chúa là ai?

Bất kỳ cuộc bàn cãi về nguyên lý Big Bang có thể là không trọn vẹn nếu không hỏi câu hỏi, Chúa là  ai? Điều này thực hiện là vì nguồn gốc vũ trụ (cosmogony) (môn nghiên cứu xuất xứ của vũ trụ) là một lãnh vực trong đó khoa học và thần học gặp nhau. Tạo hóa là một biến cố siêu thiên nhiên. Nghĩa là, nó xảy ra bên ngoài ngành tự nhiên. Một cách đặc biệt, có hoặc không một Kiến trúc sư trưởng ngoài đó? Chúng tôi biết là vũ trụ có một bắt đầu. Chúa có phải là Nguyên nhân thứ nhất? Chúng tôi không cố gắng trả lời câu hỏi trong bài ngắn này. Chúng tôi chỉ trả lời: Chúa Hiện Có!

 

Tiếng Việt RGC 21-10-2005

 

Footnotes:

-         Steven W. Hawking, George F.R. Ellis, "The Cosmic Black-Body Radiation and the Existence of Singularities in our Universe," Astrophysical Journal, 152, (1968) pp. 25-36.

-         Steven W. Hawking, Roger Penrose, "The Singularities of Gravitational Collapse and Cosmology," Proceedings of the Royal Society of London, series A, 314 (1970) pp. 529-548. Mark Eastman, Chuck Missler, The Creator: Beyond Time and Space, (1996) p. 11.

-         W. Wayt Gibbs, "Profile: George F. R. Ellis," Scientific American, October 1995, Vol. 273, No.4, p. 55.

-         See <http://www.halos.com/reports/ext-2003-022.pdf>

-         See <http://www.halos.com/reports/arxiv-1998-rosetta.pdf> and <http://www.halos.com/reports/ext-2003-021.pdf>; see also <http://www.halos.com/reports/arxiv-1998-redshift.pdf> and <http://www.halos.com/reports/arxiv-1998-affirmed.pdf>

 

 

Trở về Trang Chính