Brian Greene
Giai điệu giây và bản giao hưởng vũ trụ
Phần IV - Lý thuyết dây và cấu trúc của không thời gian
Chương 10 - Hình học lượng tử (3)
Lý thuyết dây lại một lần nữa đặt ra giới hạn dưới cho các thang khoảng
cách có thể tiếp cận về mặt vật lý. Nó tuyên bố rằng Vũ trụ không thể bị
nén lại cho tới kích thước nhỏ hơn chiều dài Planck theo bất cứ chiều nào
của nó...
Một sân chơi vũ trụ học
Theo mô hình Big Bang của vũ trụ học, toàn bộ Vũ trụ được bung ra rất
mạnh từ một vụ nổ vũ trụ kỳ dị, khoảng 15 tỷ năm trước. Theo như Hubble
là người đầu tiên phát hiện ra, ngày hôm nay chúng ta thấy rằng "những
mảnh vỡ" từ vụ nổ đó dưới dạng hàng tỷ các thiên hà vẫn tiếp tục chuyển
động ra xa nhau. Nghĩa là Vũ trụ đang giãn nở. Tuy nhiên, hiện chúng ta
vẫn còn chưa biết liệu sự tăng trưởng đó của Vũ trụ sẽ được tiếp tục mãi
mãi hay là đến một thời gian nào đó sự giãn nở này sẽ chậm lại đến dừng
hẳn, rồi sau đó quá trình sẽ đảo ngược lại, tức là dẫn tới một sự co vũ trụ.
Các nhà thiên văn và vật lý thiên văn đang cố gắng trả lời câu hỏi đó bằng
thực nghiệm, bởi vì câu trả lời gắn liền với một đại lượng mà về nguyên tắc
có thể đo được đó là mật độ vật chất trung bình của Vũ trụ.
Nếu như mật độ vật chất trung bình vượt quá cái gọi là mật độ tới hạn có
giá trị cỡ một phần trăm tỷ tỷ tỷ gam trong một xentimét khối (10 mũ âm
29 g/cm3) tức là khoảng 5 nguyên tử hiđro trong mỗi mét khối của Vũ trụ,
thì lực hấp dẫn đủ lớn tràn ngập Vũ trụ sẽ làm dừng và làm đảo ngược quá
trình giãn nở. Còn nếu mật độ trung bình nhỏ hơn mật độ giới hạn, thì lực
hút hấp dẫn quá yếu không thể làm dừng quá trình giãn nở được và Vũ trụ
sẽ giãn nở mãi mãi. (Dựa trên những quan sát riêng của mình, bạn có thể
nghĩ rằng mật độ khối lượng trung bình lớn hơn giá trị tới hạn rất nhiều.
Nhưng bạn nên ghi nhớ trong đầu rằng vật chất, cũng giống như tiền bạc,
bao giờ cũng có xu hướng tụ tập lại. Dùng khối lượng trung bình ở Trái Đất
hoặc trong hệ Mặt Trời hoặc thậm chí trong cả dải Ngân Hà đi nữa, để đánh
