Vũ trụ có thể được sinh ra từ lỗ đen

"Mặc dù tồn tại những nỗ lực phi thường nhất, chúng ta vẫn không thể quay trở về quá khứ, để xem xét những gì đã xảy ra trong những giây phút đầu tiên của sự khai sinh vũ trụ. Nhưng chúng ta biết rằng, chỉ có một trường hợp trong lịch sử vũ trụ, nơi điểm kì dị tồn tại và đó là bên trong một lỗ đen", nhà vật lý Ethan Siegel phát biểu trên tờ Forbes.

Nó nghe như có vẻ là một ý tưởng điên rồ, nhưng theo báo cáo của Siegel, thì có một quan điểm chính xác đã được đưa ra, đó là không lẽ nào vụ nổ Big Bang lại không phải là kết quả của một ngôi sao bị hút vào trong lỗ đen, trong một vũ trụ luân phiên, có bốn chiều. Sự thật, ý kiến này lần đầu tiên được nêu ra bởi các nhà vật lý lý thuyết tại viện Perimeter và Trường đại học Waterloo ở Canada vào năm 2014. Mặc dù những nỗ lực vượt bậc của các nhà vật lý khác, không một ai có thể bác bỏ được giả thuyết này.

Bây giờ chúng ta hãy đi tới bước thứ hai trong giả thuyết. Theo những gì chúng ta biết về Big Bang thì, ngay lập tức sau điểm kì dị, vũ trụ bắt đầu dãn nở. Trong vòng một phần phỏ của giây, vũ trụ trải qua một giai đoạn phình to một cách dữ dội, kích thước của nó tăng lên khoảng 1026, trước khi chậm lại và dãn nở một cách từ từ. Trong không gian ba chiều, lỗ đen sinh ra một chân trời sự kiện (event horizons) không gian hai chiều. Cái này về cơ bản có nghĩa là chúng đã bao bọc biên giới không gian hai chiều, đánh dấu "điểm không thể quay lại".

Điểm kì dị của lỗ đen vẫn chưa được khám phá. (Ảnh: NASA).

Lỗ đen và Big Bang có điểm chung, chúng là hai ví dụ duy nhất của điểm kì dị mà chúng ta biết về vũ trụ. Một điểm kì dị đơn thuần là một điểm nơi các định luật chi phối vũ trụ không thể áp dụng.

Vũ trụ bị chi phối bởi hai định luật là cơ học lượng tử cho những vật thể nhỏ như các hạt và thuyết tương đối cho những vật thể lớn như ngôi sao, hành tinh, bạn và tôi. Nếu bạn tính toán siêu tốc, lỗ đen sẽ bất chấp những định luật này, tại vì chân trời sự kiện của chúng thì lớn hơn tất cả những thứ có thể giải thích bởi hình trạng của các hạt bên trong nó.

"Những định luật về vật lý mà chúng ta biết đều bị phá vỡ tại điểm kì dị, cái mà chúng ta tính toán tại trung tâm. Nếu chúng ta muốn mô tả nó một cách chính xác, phải có sự hợp nhất giữa cơ học lượng tử và thuyết tương đối", Siegel giải thích. Đến bây giờ, mặc dù chúng ta vẫn chưa có được một lý thuyết duy nhất để áp dụng cho mọi thứ, vì vậy sự hiểu biết của chúng ta đành kết thúc tại điểm kì dị.

Mô hình dự đoán của các nhà vật lý. (Ảnh: Cmlee).

Ba nhà vật lý từ viện Premier và Trường đại học Waterloo đã đề xuất ý kiến cách đây hai năm, rằng hai điểm kì dị có thể là một và giống như nhau. Có lẽ vũ trụ của chúng ta được sinh ra từ một điểm kì dị của một lỗ đen vô cùng lớn. Hoặc nói một cách khác, có thể vũ trụ là không gian ba chiều được đóng gói quanh một chân trời sự kiện của một vũ trụ khác. "Trong tình huống này, vũ trụ sẽ nổ tung khi một ngôi sao trong vũ trụ bốn chiều đổ sập vào lỗ đen", những nhà khoa học giải thích.

Trong khi chúng ta không thể tính được chính xác những gì đã xảy ra với điểm kì dị trong lỗ đen, thì những thứ chúng ta có thể biết được là điều gì đã xảy ra trong đường biên của chân trời sự kiện. Và nó nối kết một cách chặt chẽ với những thứ dã diễn ra ngay thời điểm vũ trụ khai sinh, Siegel nói.

Tất nhiên, toàn bộ những ý kiến này vẫn là giả thuyết cho đến khi chúng ta có một phương pháp đo thống nhất giữa cơ học lượng tử và thuyết tương đối, và có thể quay về thời điểm bắt đầu của điểm kì dị. Nhưng cho đến lúc đó, thứ tốt nhất để quan tâm là dựa vào ý tưởng này chúng ta có thêm một phỏng đoán về sự hình thành của vũ trụ. Vì thật sự sẽ là rất lâu để chúng ta có được một lý thuyết duy nhất để tiến hành đo những thứ đó.