Khi tìm hiểu về các lỗ đen vũ trụ, có lẽ bạn sẽ tự hỏi rằng các hố đen vũ trụ dẫn đến đâu? Chúng hút mọi thứ vào, kể cả ánh sáng, thế thì vật chất đi vào trong đó sẽ thoát ra ở chỗ nào? Có lẽ nào hố đen dẫn đến một trường không gian khác? Trong bài viết này, chúng ta sẽ cùng nhau tìm hiểu về câu hỏi này nhé.
Hố đen dẫn đến nơi nào?
Giả sử bạn sắp nhảy vào một hố đen. Điều gì có thể xảy ra, làm sao để sống sót? Bạn sẽ kết thúc ở đâu và những câu chuyện anh hùng nào bạn có thể kể lại nếu bạn đủ xoay sở để quay trở lại?
Câu trả lời đơn giản cho tất cả những câu hỏi này là, như Giáo sư Richard Massey giải thích, “Ai biết được?” Là một nghiên cứu viên của Hiệp hội Hoàng gia tại Viện Vũ trụ tính toán tại Đại học Durham, Massey hoàn toàn nhận thức được rằng những bí ẩn của các hố đen chạy sâu. “Rơi qua một chân trời sự kiện thực sự vượt ra khỏi bức màn – một khi ai đó vượt qua nó, không ai có thể gửi tín hiệu trở lại”, ông nói. “Mọi thứ sẽ bị xé toạc thành từng mảnh bởi lực hấp dẫn khổng lồ, vì vậy tôi nghi ngờ bất kỳ ai rơi xuống sẽ chẳng đi đến bất cứ đâu”.
Hố đen dẫn tới đâu là điều mà từ trước đến nay chưa ai biết được.
Nếu đó là một câu trả lời đáng thất vọng và “đau đớn” thì đó là điều được mong đợi. Kể từ khi thuyết tương đối rộng của Albert Einstein được coi là đã tiên đoán các hố đen bằng cách liên kết không-thời gian với tác động của trọng lực, người ta đã biết rằng các hố đen là kết quả từ cái chết của một ngôi sao lớn để lại một lõi nhỏ còn sót lại dày đặc. Giả sử lõi này có khối lượng lớn gấp ba lần mặt trời, lực hấp dẫn sẽ áp đảo đến mức nó sẽ tự rơi vào một điểm, hay điểm kỳ dị, được hiểu là lõi dày đặc vô hạn của hố đen.
Kết quả là hố đen không thể ở được sẽ có lực hấp dẫn mạnh mẽ đến mức mà ngay cả ánh sáng cũng không thể tránh được. Vì vậy, sau đó bạn nên thấy mình ở chân trời sự kiện – điểm mà ánh sáng và vật chất chỉ có thể đi vào bên trong, như đề xuất của nhà thiên văn học người Đức Karl Schwarzschild – không có lối thoát. Theo Massey, trọng lực sẽ làm giảm cơ thể bạn biến thành các chuỗi nguyên tử và cuối cùng vật thể (như bạn) sẽ bị nghiền nát ở điểm kỳ dị.
Có lẽ lỗ đen vũ trụ không dẫn đến đâu cả
Tuy nhiên, các nhà vật lý Ahmed Almheiri, Donald Marolf, Joseph Polchinski và James Sully vẫn tin rằng Hawking phải có điều gì đó. Họ đã nghiên cứu một lý thuyết được gọi là tường lửa AMPS, hay giả thuyết tường lửa hố đen. Theo tính toán của họ, cơ học lượng tử có thể biến chân trời sự kiện thành một bức tường lửa khổng lồ và bất cứ thứ gì tiếp xúc sẽ bị đốt cháy ngay lập tức. Theo nghĩa đó, các hố đen không dẫn đến đâu vì không có gì có thể vào được bên trong.
Tuy nhiên, điều này vi phạm lý thuyết tương đối tổng quát của Einstein. Một người nào đó băng qua chân trời sự kiện không thực sự cảm thấy bất kỳ sự cản trở lớn nào bởi vì một vật thể sẽ rơi tự do và, dựa trên nguyên tắc tương đương, vật thể đó hoặc người, sẽ không cảm nhận được tác động cực độ của trọng lực.
Nó có thể tuân theo các định luật vật lý hiện diện ở những nơi khác trong vũ trụ, nhưng ngay cả khi nó không đi ngược lại nguyên lý của Einstein, nó sẽ làm suy yếu lý thuyết trường lượng tử hoặc cho thấy thông tin về khoa học lí thuyết có thể bị mất.