Vũ trụ đang tăng tốc
Lí thuyết Vụ Nổ Lớn được chấp nhận rộng rãi có nghĩa là, ngay cả sau khi bổ sung thuyết căng phồng, đa số các nhà vũ trụ học đều cho rằng sự dãn nở vũ trụ phải dần dần chậm lại cho năng lượng của nó bị phân tán mỏng hơn. Vì thế thật là bất ngờ khi vào năm 1988, hai nhóm nhà thiên văn tìm thấy rằng Vũ trụ chẳng hề chậm lại chút nào hết, mà còn đang tăng tốc. Các nhà thiên văn lúc ấy đang thăm dò Vũ trụ xa xăm tìm ánh sáng đến từ các siêu tân tinh, độ sáng của chúng có thể tiết lộ khoảng cách chính xác của chúng và do đó suy ra được tốc độ dãn nở vũ trụ. Những phép đo trước đây về sự dãn nở phụ thuộc vào những vật thể trong Vũ trụ tương đối cục bộ, còn những phép đo xa hơn này cho thấy Vũ trụ đã dãn nở nhanh như thế nào trong hàng tỉ năm kể từ khi ánh sáng rời khỏi những thiên hà xa xôi này.
Tốc độ dãn nở đang tăng lên cho thấy Vũ trụ nhận được sự bổ trợ năng lượng từ đâu đó, và các nhà thiên văn sớm đặt cho yếu tố gia tốc bí ẩn này một tên gọi: ‘năng lượng tối’.
Năng lượng tối
Chính xác thì thế lực nào đang làm cho sự dãn nở của Vũ trụ tăng tốc? Câu trả lời hầu như chắc chắn nằm ở bản chất căn bản của không gian ở một cấp độ lượng tử. Một trong những đối thủ hàng đầu để nhận dạng năng lượng tối này là cái gọi là ‘hằng số vũ trụ’, nó mô tả một mật độ năng lượng cố hữu với mỗi điểm trong không gian. Khi Vũ trụ dãn nở, tự nhiên sẽ có nhiều điểm hơn trong không gian, và vì thế càng có nhiều năng lượng hơn theo hàm mũ chi phối sự dãn nở. Thật đáng tiếc, các phép tính cho thấy hình thức có khả năng nhất của hằng số vũ trụ, gọi là ‘năng lượng chân không’, là khoảng 10-54 lần quá nhỏ để giải thích các hiệu ứng của năng lượng tối.
Một khả năng hàng đầu nữa là rằng năng lượng tối là thứ gì đó gọi là ‘nguyên tố thứ năm’ mà, nếu như nó tồn tại, sẽ là một trường lượng tử thấm đẫm toàn Vũ trụ và có thể có độ lớn khác nhau trong các vùng không gian và thời gian khác nhau. Nguyên tố thứ năm có thể là hút hoặc, trong trường hợp vũ trụ gia tốc, là đẩy. Tuy nhiên, cho đến nay, chưa có bằng chứng độc lập nào cho sự tồn tại của nó.
Vật lí Lượng tử Tốc hành | Gemma Lavender
Bản dịch của Thuvienvatly.com
Phần tiếp theo >>
