“kỷ nguyên Planck” của vũ trụ sơ khai. Đấy là khoảng thời gian t = 0 cho
đến t = 10
-43
giây (một phần mười triệu ngàn-tỉ ngàn-tỉ ngàn-tỉ của một giây)
sau lúc khởi đầu, và trước khi vũ trụ nở rộng đến 10
-35
mét (một phần một
trăm triệu tỉ ngàn-tỉ ngàn-tỉ của một mét). Các con số nhỏ không tưởng nỗi
này được đặt theo tên nhà vật lý học người Đức, Max Planck, ông cũng là
người đã giới thiệu ý tưởng về năng lượng bị lượng tử hóa vào năm 1900 và
thường được ghi nhận là cha đẻ của cơ học lượng tử.
Sự va chạm giữa trường hấp dẫn và cơ học lượng tử không gây nên vấn
đề thực tiễn nào đối với vũ trụ đương đại. Các nhà vật lý thiên văn áp dụng
nguyên lý, công cụ của thuyết tương đối tổng quát và của cơ học lượng tử để
giải quyết các loại vấn đề rất khác nhau. Nhưng vào thời điểm bắt đầu ấy,
trong kỷ nguyên Planck, cái lớn vẫn còn rất nhỏ, nên ta ngờ rằng ắt hẳn đã
có một kiểu đám cưới chạy bầu giữa đôi bên. Hỡi ôi, những lời nguyện thề
được trao nhau trong hôn lễ vẫn tiếp tục lảng tránh chúng ta, thế cho nên
chẳng định luật vật lý nào (mà ta biết) mô tả được hành vi của vũ trụ tại thời
kỳ ấy với dù chỉ một chút tự tin.
Dẫu vậy, chúng ta cho rằng đến cuối kỷ nguyên Planck, lực hấp dẫn đã
vượt thoát khỏi các lực khác, các lực tự nhiên vẫn còn được thống nhất, rồi
đạt được một căn cước độc lập đang được miêu tả khá ổn bởi các lý thuyết
hiện hành của chúng ta. Khi vũ trụ trải qua 10
-35
giây, nó tiếp tục giãn nở, làm
loãng toàn bộ mật độ năng lượng, rồi phần còn lại của các lực thống nhất đó
bị phân tách thành lực “điện yếu” [electroweak] và lực hạt nhân mạnh
[strong nuclear]. Sau đó nữa, lực điện yếu tách thành lực điện từ và lực “hạt
nhân yếu” [weak nuclear], từ đó phô bày bốn lực riêng biệt mà ngày nay
chúng ta biết đến yêu mến: lực yếu kiểm soát sự phân rã phóng xạ, lực mạnh
liên kết các hạt nhân nguyên tử, và lực hấp dẫn liên kết các khối vật chất.
Một phần nghìn tỉ giây đã trôi qua kể từ lúc khởi đầu.
Suốt thời gian này, có sự tương tác không ngừng của vật chất dưới dạng
hạ nguyên tử và của năng lượng dưới dạng photon (hạt phi khối lượng tải
năng lượng ánh sáng, vừa là sóng vừa là hạt). Vũ trụ đủ nóng cho các
