Hiểu về vũ trụ: những gì chúng ta biết và những gì chúng ta chưa khám phá

Hãy nhớ lại năm 1962. Chúng tôi nghĩ rằng chúng tôi biết rất nhiều về cấu trúc và nguồn gốc của Vũ trụ.

Chà, chúng tôi chắc chắn đã biết điều gì đó, nhưng nhiều ý tưởng thịnh hành vào thời điểm đó đã bị gạt sang một bên.

Đầu tiên, hãy xem xét tuổi của Vũ trụ. Người ta biết rằng Vũ trụ đã rất lâu đời, nhưng ước tính dao động từ dưới 10 tỷ năm đến hơn 20 tỷ năm.

Thứ hai, nó đã bắt đầu như thế nào – và nó sẽ kết thúc như thế nào?

Ở đây, chúng tôi đã ở trên mặt đất vững chắc hơn một chút. Ít nhất thì chúng tôi chắc chắn rằng các ngôi sao và thiên hà được hình thành do sự ngưng tụ từ một đám mây vật chất mỏng manh rộng lớn.

Thứ ba, làm thế nào các ngôi sao tạo ra năng lượng của chúng? Thuyết tương đối của Einstein đã được chấp nhận rộng rãi vào năm 1962, mặc dù có một số nhà thiên văn học nghi ngờ nó – và vẫn còn đó.

Ít nhất bây giờ chúng ta biết rằng tuổi của Vũ trụ là 13,8 tỷ năm và chúng ta tự tin rằng lần này chúng ta đã không sai nhiều.

Nhưng Vũ trụ sẽ kết thúc như thế nào? Ở đây chúng ta chưa đạt được nhiều tiến bộ và không có nghĩa là chắc chắn rằng sẽ có một kết thúc.

Đọc Thêm:  Vì sao đồng thời với dùng dương lịch còn dùng nông lịch?

Sự giãn nở của Vũ trụ đã được hầu hết các nhà thiên văn chấp nhận vào năm 1962 nhưng vẫn còn một số nghi ngờ. Chắc chắn ý tưởng về một Vũ trụ tĩnh nói chung đã bị loại bỏ.

Khi chúng ta đến với nguồn năng lượng của các vì sao, chắc chắn đã có những thay đổi lớn trong cách nhìn của chúng ta.

Tất cả các loại lý thuyết đã được đưa ra, chẳng hạn như sự va chạm của các nguyên tử với nhau để làm nóng vật liệu, nhưng tất nhiên bây giờ chúng ta biết rằng điều này là hoàn toàn sai.

Các ngôi sao tạo ra năng lượng của chúng bằng các phản ứng hạt nhân. Hydrogen là chìa khóa thiết yếu và cũng là chất dồi dào nhất trong toàn Vũ trụ.

Bốn nguyên tử hydro có thể kết hợp để tạo ra một nguyên tử helium, phải thừa nhận rằng bằng một con đường khá vòng vèo.

Mỗi khi một nguyên tử helium được hình thành, một khối lượng nhỏ bị mất đi và một ít năng lượng được giải phóng.

Chính năng lượng này làm cho các ngôi sao tỏa sáng; sự mất mát khối lượng lên tới bốn triệu tấn đáng kinh ngạc mỗi giây.

May mắn cho chúng ta, vẫn chưa có khả năng tất cả lượng hydro sẵn có sẽ được sử dụng hết.

Liên quan đến sự giãn nở của Vũ trụ, điều này thường được chấp nhận cách đây 50 năm. Bây giờ có vẻ như ở các vùng bên ngoài của nó, tốc độ giãn nở đang thực sự tăng lên, và điều này dẫn chúng ta đến những bí ẩn của vật chất tối và năng lượng tối.

Đọc Thêm:  Sẽ mất bao lâu để đến Mặt trời?

Ở đây chúng ta phải thừa nhận rằng chúng ta vẫn còn rất nhiều điều trong bóng tối.

Tôi nghĩ rằng hầu hết mọi người đều chấp nhận ý tưởng về vật chất tối, thứ mà chúng ta không thể nhìn thấy nhưng phản bội sự hiện diện của nó bằng hiệu ứng hấp dẫn của nó đối với các vật thể mà chúng ta có thể nhìn thấy.

Chúng ta không biết vật chất tối là gì nhưng bằng chứng ủng hộ sự tồn tại của nó là rất mạnh mẽ.

Năng lượng tối hoàn toàn là một đề xuất khác – nó được cho là nguyên nhân gây ra sự tăng tốc giãn nở của các phần xa xôi của Vũ trụ, nhưng nó thực sự là gì vẫn còn là một bí ẩn hoàn toàn.

Theo tôi, ít nhất, việc giải quyết câu hỏi về bản chất của vật chất tối và năng lượng tối sẽ đưa chúng ta đi một chặng đường dài để hiểu được toàn bộ Vũ trụ.

Nếu các lý thuyết ngày nay là đúng, thì vật chất tối chiếm phần lớn vật chất trong Vũ trụ.

Những gì chúng ta có thể thấy là một phần rất nhỏ của toàn bộ.

Đây là nơi chúng ta đối mặt với những gì cho đến nay là một bức tường không thể xuyên thủng trong kiến thức của chúng ta.

Chúng ta phải đột phá điều này trước khi chúng ta có thể tiến bộ thực sự hơn nữa.

Đọc Thêm:  Có thể nhìn thấy Trái đất đi qua Mặt trời từ Sao Hỏa không?

Sau đó là câu hỏi về sự sống ngoài Trái đất. Năm mươi năm trước, chúng ta phải thừa nhận rằng chúng ta không hề biết liệu mình có đơn độc trong Vũ trụ hay không.

Một lần nữa, tiến trình của chúng tôi rất hạn chế, nhưng ít nhất có thể có một chút ánh sáng và theo quan điểm của tôi (không được nhiều người chia sẻ) chìa khóa có thể là sao Hỏa.

Không có người sao Hỏa thông minh, như Percival Lowell từng tin tưởng, và bức tranh của Lowell nói chung đã bị loại bỏ vào khoảng năm 1940. Nhưng tên lửa đã cho chúng ta cơ hội tạo ra bước đột phá.

Nếu may mắn, sẽ không lâu nữa chúng ta sẽ có thể gửi một tàu thăm dò lấy mẫu trở lại sao Hỏa.

Nếu chúng tôi quản lý điều này, tàu vũ trụ của chúng tôi chắc chắn sẽ không được chào đón bởi một ủy ban chào đón, nhưng nếu nó mang về các mẫu chứa sự sống cơ bản – và nếu chúng tôi có thể chứng minh rằng sự sống này thực sự là của sao Hỏa chứ không phải sự ô nhiễm của Trái đất – thì đó sẽ là một dấu hiệu cho thấy ý tưởng rằng nơi nào sự sống có thể xuất hiện, nó sẽ xuất hiện!

Chúng ta chắc chắn sẽ có thể trả lời điều này trong tương lai gần nhưng nếu không thì chúng ta đã không tiến bộ nhiều trong 50 năm qua.

Đọc Thêm:  Hố đen M87 lộ diện trong ánh sáng phân cực

Tất nhiên, chúng ta đã đạt được những bước tiến lớn trong việc khám phá những phần rất xa xôi của Vũ trụ bởi vì chúng ta có kính viễn vọng và tàu vũ trụ mà vào năm 1962 có vẻ giống như những giấc mơ hơn.

Lúc đó chúng ta đã bước vào thời đại nhiếp ảnh và việc quan sát trực quan đơn thuần đã lỗi thời.

Nhưng bây giờ chúng ta đã đến thời đại điện tử, đang lấn át nhiếp ảnh.

Công bằng mà nói, nhiếp ảnh đã ít nhiều bị bỏ rơi bởi các nhóm nghiên cứu hàng đầu, điều này đã mở ra nhiều lĩnh vực nghiên cứu mới.

Chúng ta sẽ đi đâu từ đây? Tôi tin tưởng rằng những tiến bộ đạt được trong 50 năm tới sẽ vượt xa những tiến bộ của 50 năm trước, nhưng tôi không thể tiến xa hơn thế.

Khi được hỏi tôi mong đợi điều gì, tôi chỉ đơn giản trả lời: “Tôi mong đợi điều bất ngờ!”

Đây có thể là một lối thoát hèn nhát nhưng đó là điều tốt nhất tôi có thể làm vào lúc này. Nhìn lại năm 2012, chúng ta có thể thấy rằng một số ý tưởng hiện đang thịnh hành đã trở nên lỗi thời một cách vô vọng.

Tôi không mong đợi tìm thấy những sai sót cơ bản trong một số ý tưởng ấp ủ nhất của chúng tôi, nhưng người ta không bao giờ biết được.

Đọc Thêm:  Hồ có ga trên Titan?

Có rất ít lý do để suy đoán thêm, nhưng ít nhất chúng ta có thể nói rằng tốc độ tiến bộ trong nửa thế kỷ qua đã nhanh hơn bất kỳ thời điểm nào khác trong lịch sử.

Chúng ta đang sống trong một thời kỳ thú vị và mọi thứ có thể còn trở nên thú vị hơn nữa trong tương lai gần.

Như Thủ tướng Herbert Asquith đã nói vào năm 1910, “hãy chờ xem!”

Hy vọng của cá nhân tôi là chúng ta sẽ liên lạc được với một chủng tộc thông minh khác ở xa trong Vũ trụ, điều này thực sự sẽ rất hấp dẫn.

Phần lớn phụ thuộc vào sự xuất hiện của một Newton hay Einstein mới.

Nhưng nếu ai ở năm 2062 đọc được bài viết này, họ có thể cười khinh bỉ, và tôi sẽ không trách họ!

Bài viết này ban đầu xuất hiện trong số tháng 11 năm 2012 của BBC Sky at Night Magazine

Viết một bình luận