Đảo ngược cán cân phản vật chất
Tại sao vũ trụ không là một biển bức xạ nhạt nhẽo? Sự thắng lợi của vật chất cho thấy các định luật của vật lí học là thiên vị.
Vẫn nóng và đậm đặc không thể tưởng tượng nổi, vũ trụ hậu lạm phát là một mớ hạt lộn xộn – electron, positron, quark, phản quark và vô số hạt khác – bay vù vù không điểm dừng, không hồi kết. Sự hợp nhất bề vững giữa các hạt tạo ra các ngôi sao, các hành tinh và sự sống vẫn hãy còn xa. Một trở ngại là số hạt vật chất và phản vật chất gần như bằng nhau. Để cho chúng ta có mặt ở đây, một trong thực thể này phải chịu lép vế.
Vật chất thật sự được tạo ra từ những cái như thế này (Ảnh: Lawrence Berkeley/SPL)
Bạn không thể tạo ra một hành tinh hay một người từ hư vô. Bạn cần có vật chất – các hạt nặng, bền vững như proton và neutron. Và có vẻ đó là tai nạn hết sức đặc biệt khi mà vật chất rốt cuộc đã tồn tại nơi này. Các lí thuyết chuẩn nói rằng vật chất và phản vật chất được tạo ra với lượng bằng nhau sau Big Bang. Vì hai thực thể này hủy lẫn nhau khi tiếp xúc, làm phát ra các cặp photon năng lượng cao, cho nên trong vũ trụ ngày nay của chúng ta phải có một biển bức xạ không ngưng nghỉ và hơi nhạt nhẽo.
Nhưng không phải như vậy. Có cái gì đó đã nghiêng về sự tạo thành vật chất ở một thời điểm đặc biệt trong những thời khắc đầu tiên sau Big Bang.
Chỉ cần có dư một hạt vật chất trên một tỉ hạt là đủ để dẫn tới sự thặng dư vật chất như ngày nay chúng ta thấy. Nhưng làm thế nào một sự mất cân bằng như thế đã xảy ra? Trong khi có một sự thiên về tiền-vật chất trong một số phản ứng hạt, nhưng nó quá yếu để tạo ra lợi thế ngay cả với yêu cầu nhỏ nhoi này thôi. Vì thế các nhà vật lí giả định rằng một sự thiên vị mạnh hơn nữa, hệ quả của những quá trình chưa rõ nằm ngoài mô hình chuẩn của vật lí hạt, phải xuất hiện ở dạng năng lượng cao thịnh hành trong vũ trụ sơ khai.
Một sự hoài nghi ngày một tăng là một cơ sở vật lí thiên vị như vậy có thể biến thiên, thay đổi trong vô số vũ trụ. Nếu đúng như vậy, thì vũ trụ có thể quan sát thấy chút ít của chúng ta thật may là đã có được một kho vật chất, trong khi nhiều thế giới khác sẽ là những miền đất bức xạ lạnh lẽo.
Vật chất không phải là nạn nhân tiềm năng duy nhất của nền vật lí thiên vị như vậy. Nó cũng có thể dẫn tới một số vũ trụ cực kì đậm đặc đến mức co lại thành lỗ đen, và những vũ trụ khác thì chứa đầy năng lượng tối xé toạc mọi cấu trúc ra. Trong bức tranh này, sự xuất hiện của một vũ trụ cuối cùng trở thành miền đất sống cho con người thật sự là một sự kiện vô cùng hiếm.
Nguồn: New Scientist
