Có cái gì trước Big Bang không?
Một trong những câu hỏi thường gặp nhất ở khán giả khi tôi giảng dạy vũ trụ học là trước Big Bang là cái gì. Tóm lại, nếu Big Bang thật sự xảy ra hồi 15 tỉ năm trước, thì cái gì làm cho nó xảy ra? Cái gì kích hoạt sự ra đời của Vũ trụ của chúng ta lúc ban đầu? Tôi sẽ trình bày ngắn gọn ở đây ba câu trả lời chính thức cho câu hỏi trên. Ở đây, tôi trình bày chúng theo trật tự ưu tiên ngược (theo quan điểm cá nhân).
Câu hỏi thứ nhất chỉ nêu ra nếu Vũ trụ của chúng ta chứa đủ vật chất để cuối cùng làm nó dừng giãn nở. Trong trường hợp đó, một ngày nào đó trong tương lai rất, rất xa, nó sẽ bắt đầu co lại, cuối cùng kết thúc trong một Vụ Co Lớn. Nếu như điều này xảy ra, và chúng ta nghĩ sự co lại thành Vụ Co Lớn là sự đảo ngược thời gian của Vụ Nổ Lớn lúc đầu, thì hai sự kiện là tương đương nhau. Vì thế, Vụ Co Lớn của Vũ trụ của chúng ta có thể xem là một Vụ Nổ Lớn cho một vũ trụ mới ra đời từ đống tro bụi của vũ trụ của chúng ta. Và nếu đúng như vậy thì Vũ trụ của chúng ta có thể đã xảy ra sau một vũ trụ trước đó đã giãn ra rồi co lại. Nó có thể xảy ra như vậy mãi mãi; một số vô hạn vũ trụ, mỗi vũ trụ giãn ra rồi co lại. Như vậy, câu trả lời cho câu hỏi: cái gì xảy ra trước Big Bang? là có một vũ trụ khác, có khả năng giống như vũ trụ của chúng ta.
Vì hiện nay trông có vẻ như sự giãn nở của Vũ trụ đang tăng tốc, nên nó sẽ không bao giờ co trở lại nữa. Có lẽ Big Bang là một sự kiện một đi không trở lại. Trong trường hợp đó, chúng ta phải nhìn tới nhiều câu trả lời kì lạ hơn cho câu hỏi đó. Một câu trả lời nhận được sự hậu thuẫn ngày một đông trong số những nhà vật lí nghiêng nhiều về toán học là rằng Vũ trụ, cho đến Big Bang, là một bộ phận của một không gian lớn hơn nhiều có 10 chiều (hay 11 chiều, tùy thuộc vào bạn đang nói với ai). Vũ trụ này được mô tả là “không bền”. Big Bang xuất hiện để giải nguy, làm cho nó thực hiện “bước nhảy lượng tử” sang một trạng thái bền hơn. Khi điều này xảy ra, sáu (hay bảy) chiều cuộn lại thành một quả cầu hết sức nhỏ, để lại ba chiều không gian và một chiều thời gian mà chúng ta có ngày nay. Sự viện dẫn văn tự lí thuyết màu mè như thế này thật ra lại xuất hiện tự nhiên từ những lí thuyết phức tạp nhất, nhưng cũng đồng thời khó hiểu nhất, trong vật lí hiện đại gọi là lí thuyết siêu dây và lí thuyết M. Thời gian sẽ cho biết chúng có là lộ trình đúng hướng hay không.
Câu trả lời cuối cùng, và chính thống, là như sau. Nếu thuyết tương đối tổng quát Einstein là đúng, và chúng ta chắc chắn như thế, thì Big Bang không những đánh dấu sự ra đời của Vũ trụ mà còn là sự bắt đầu của bản thân thời gian. Việc nêu những câu hỏi cái gì xảy ra trước Big Bang đòi hỏi phải có thời gian nhúng trong từ “trước” đó. Vì đơn giản là không có thời gian trước Big Bang, nên câu hỏi như thế là vô nghĩa.
Lỗ đen, lỗ sâu đục và cỗ máy thời gian
Jim Al-Khalili
Bản dịch của Thuvienvatly.com
