Vụ Nổ Lớn
Nguồn gốc của lí thuyết Vụ Nổ Lớn (Big Bang) nằm ở thực tế chính không gian đang dãn nở. Nếu Vũ trụ hiện nay đang to lên, thì trong quá khứ nó phải nhỏ hơn. Ngoại suy ngược lại, các nhà khoa học tin rằng mọi thứ trong Vũ trụ ngày nay đã khởi đầu tại một điểm trong không gian cách nay khoảng 13,81 tỉ năm trước.
Tuy nhiên, trái với niềm tin của số đông, Vụ Nổ Lớn không giải thích được cái gì gây ra sự ra đời của Vũ trụ, mà chỉ biết được cái xảy ra tức thì sau đó. Bản thân Vụ Nổ Lớn vẫn chìm trong bí ẩn: trong một phần tỉ tỉ tỉ tỉ (10-36) của giây đầu tiên, các điều kiện quá cực độ (toàn bộ năng lượng trong Vũ trụ gói vào trong một thể tích bằng cỡ một quả táo với nhiệt độ vượt quá 1032oC) nên kiến thức vật lí học hiện nay của chúng ta hoàn toàn vô nghĩa. Phần nhỏ xa xưa nhất này của giây đầu tiên bị thống trị bởi các quy luật chưa biết của lực hấp dẫn lượng tử se duyên vật lí lượng tử với thuyết tương đối của Einstein. Thậm chí Vụ Nổ Lớn có thể là kết quả của một thăng giáng lượng tử ngẫu nhiên cho phép khối lượng-năng lượng của Vũ trụ thoắt hiện theo một cách giống với các hạt ảo ngày nay.
Các thăng giáng lượng tử
Trong những phần nhỏ đầu tiên của một giây sau Vụ Nổ Lớn, chẳng có nguyên tử, chẳng có proton, chẳng có quark, chẳng có hạt vật chất nào hết, mà chỉ có năng lượng thuần túy. Bị chi phối bởi lực hấp dẫn lượng tử, năng lượng này chịu vô số thăng giáng lượng tử. Các hạt ảo thoắt ẩn thoắt hiện ở khắp nơi, đem lại các biến thiên mật độ năng lượng trên khắp Vũ trụ tí hon mới ra đời. Các thăng giáng này có tác động lâu dài đến mức chúng bức chế sự phân bố vĩ mô của vật chất, ở dạng các đám thiên hà và siêu đám thiên hà, mà chúng ta thấy trong Vũ trụ ngày nay.
Phương trình nổi tiếng của Einstein E = mc2 cho thấy khối lượng và năng lượng là hai mặt của một đồng xu và, khi vũ trụ dãn ra và nguội đi, phần nhiều năng lượng thô ban đầu chuyển hóa thành vật chất. Các vùng trong đó mật độ năng lượng là lớn nhất tự nhiên sẽ có mật độ vật chất lớn hơn. Nếu không có những thăng giáng lượng tử xa xưa ấy, năng lượng và vật chất sẽ phân tán đồng đều hơn trên khắp Vũ trụ, với các hạt tán xạ mỏng đến mức các sao, các hành tinh hay các thiên hà sẽ không thể nào hình thành.
Vật lí Lượng tử Tốc hành | Gemma Lavender
Bản dịch của Thuvienvatly.com
Phần tiếp theo >>
