Vũ trụ sẽ kết thúc như thế nào?

Nhà vũ trụ học người Mỹ, ông Robert Caldwell cho biết trong sách vở hiện nay vẫn nói rằng sẽ có 3 kịch bản xảy ra đối với vũ trụ.

Một là vũ trụ sẽ tiếp tục mở rộng mãi mãi, và cuối cùng tất cả các sự vật hiện tượng sẽ hòa nhập thành năng lượng dưới dạng “cái chết của sức nóng”. Hai là trọng lực sẽ là nguyên nhân khiến vũ trụ bị sụp đổ một lần nữa và tạo ra một vụ Big Bang đảo ngược, được gọi là Big Crunch. Ba là năng lượng bóng tối sẽ làm cho vũ trụ mở rộng ngày càng nhanh hơn và cuối cùng là cực kì nhanh và biến thành một trạng thái gọi là Big Rip.

Nhưng trước khi nói về sự kết thúc của vũ trụ, chúng ta hãy xem sự ra đời của vũ trụ như thế nào. Theo hiểu biết của chúng ta hiện nay, thời gian và không gian bắt đầu từ vụ nổ Big Bang. Khi đó một điểm hạ nguyên tử, cực kì nóng và cực kì đậm đặc nổ tung ra.

Sau đó mọi thứ nguội đi đến mức vừa phải, các hạt bắt đầu tạo thành những cấu trúc lớn hơn như là thiên hà, sao và tất cả sự sống trên Trái Đất. Thời gian chúng ta đang sống ngày nay là khoảng 13 tỷ năm kể từ khởi điểm của vũ trụ. Tuy nhiên, vũ trụ còn tồn tại bao lâu nữa thì có nhiều kịch bản khác nhau nên vẫn chưa thể biết chắc được.

Trong kịch bản thứ nhất, vũ trụ tiêu tan do không còn nhiệt, tất cả các ngôi sao cháy hết năng lượng và để lại những tàn tích được gọi là các sao lùn trắng và sao nơ-tơ-rông. Những ngôi sao lớn nhất sẽ bị hút vào các hố đen. Mặc dù những “quái vật” (hố đen) này không tham lam như mọi người thường được nghe kể nhưng khi có đủ thời gian, lực hút khủng khiếp của chúng sẽ hút hầu hết các sự vật vào cái dạ dày không đáy của chúng.

“Và rồi một cái gì đó vô cùng kì lạ sẽ xảy ra” – Nhà vũ trụ học Caldwell nói.

Người ta vẫn nghĩ hố đen phát ra bức xạ Hawking. Theo Nhà vật lý thiên văn người Anh, ông Kevin Pumbblet, thì bức xạ này đánh cắp dần dần từng mẩu bé tí của hố đen khổng lồ, làm cho hố đen từ từ bốc hơi. Đến một lúc nào đó tất cả các hố đen sẽ tiêu tan, không để lại gì ngoài năng lượng trơ.

Ngược lại, nếu kịch bản Big Crunch xảy ra thì đến một ngày nào đó lực hút do trọng lực của các ngôi sao và thiên hà sẽ lại kéo toàn bộ vũ trụ lại gần nhau. Quá trình này giống như sự đảo ngược của Big Bang, các vật thể trong vũ trụ va đập và hòa nhập vào nhau, sau đó các ngôi sao và các hành tinh hợp nhất lại và cuối cùng tất cả mọi thứ trong vũ trụ sẽ quay trở lại là một điểm đậm đặc vô cùng nhỏ bé.

Đó là một vài giả thiết tạm thời về tương lai của vũ trụ. Ông Caldwell ví “giống như thủy triều lên rồi xuống, xóa sạch dấu vết trên cát, hay như khi bạn đi cắm trại, lúc ra về bạn dọn sạch không để lại thứ gì”.

Khả năng thứ ba là vũ trụ sẽ kết thúc bằng Big Rip. Ở kịch bản này, năng lượng của bóng tối, một thứ vật chất kì bí hoạt động ngược lại với trọng lực, sẽ kéo tất cả mọi thứ ra khỏi nhau. Sự mở rộng của vũ trụ sẽ ngày càng nhanh cho đến khi các thiên hà ở xa sẽ đi càng xa và chúng ta không còn nhìn thấy ánh sáng của chúng nữa.

Do tốc độ của sự mở rộng vũ trụ là ngày càng nhanh cho nên những vật thể càng gần thì càng sớm bắt đầu biến mất phía sau “bức tường bóng tối” – như lời ông Caldwell miêu tả, “các thiên hà chia tách, hệ mặt trời chia tách và để cho trí tưởng tượng của bạn tha hồ bay xa. Các hành tinh, rồi đến các nguyên tử và cuối cùng là chính vũ trụ sẽ tan biến.

Cái kết nào sẽ xảy ra?

Do chưa hiểu rõ các thuộc tính của năng lượng bóng tối, các nhà nghiên cứu không thể biết kịch bản nào sẽ xảy ra.

Cũng còn một số các giả thiết khác về sự tiến hóa của vũ trụ. Dưới góc độ những định luật vật lý hiện nay, rất có thể các hạt Higg (một loại hạt làm cho các loại hạt khác có khối lượng) sẽ phá hủy mọi thứ. Hạt Higg được phát hiện ra vào năm 2012, nó có khối lượng gấp khoảng 126 lần so với một hạt proton.

Nhưng về lý thuyết thì khối lượng này của Higg hoàn toàn có thể biến đổi, bởi vì vũ trụ hiện nay có thể không đang trong trạng thái ít năng lượng nhất trong toàn bộ tuổi đời của mình. Toàn bộ vũ trụ có thể nằm trong trạng thái chân không giả bất ổn, ngược lại với trạng thái chân không thật. Nếu khối lượng của các hạt Higg bằng cách nào đó mà trở nên nhẹ hơn thì vũ trụ sẽ rơi vào tình trạng chân không thật ở mức năng lượng thấp.

Nếu các hạt Higg đột nhiên bị bung ra thành nhiều hạt nhỏ hơn khối lượng bị giảm đi thì tất cả mọi thứ khác trong vũ trụ cũng sẽ chịu ảnh hưởng tương tự. Giống như vậy, các hạt photon có thể tăng khối lượng, đồng nghĩa với việc áng sáng mặt trời tỏa ra trở nên giống như một cơn mưa rào. Liệu có sinh vật nào có thể sống sót qua quá tình đó hay không, chẳng ai có thể biết.

Ông Caldwell nói “Tôi cho đây là một loại thảm họa môi trường vật lý hạt. Nó không trực tiếp gây ra hồi kết của vũ trụ, nó chỉ làm cho vũ trụ trở thành một nơi khó sống mà thôi”.

Phạm Hường (Theo Live Science)