Công trình nghiên cứu cuối cùng của nhà vật lý Stephen Hawking cho thấy bên cạnh Vũ trụ chúng ta, có thể có rất nhiều vũ trụ tương đồng tồn tại ở ngoài kia.

Lý thuyết này giải đáp một nghịch lý vũ trụ được chính GS Hawking đưa ra trước đó. Nó cũng chỉ ra một con đường phía trước cho các nhà thiên văn học khi tìm kiếm bằng chứng cho sự tồn tại của các vũ trụ song song.

Nghiên cứu cuối cùng của GS Hawking tái khẳng định: Có rất nhiều vũ trụ giống chúng ta đang tồn tại
GS Stephen Hawking. Ảnh: i2.wp.com

Nghiên cứu thể hiện nỗ lực nghiên cứu không mệt mỏi của GS Hawking bất chấp bệnh tật, khi nó được gửi đến Tạp chí Vật lý Năng lượng Cao chỉ đúng 10 ngày trước khi ông qua đời.

Vào thập niên 1980, nhà vật lý từ trường ĐH Cambridge này, cùng với nhà vật lý người Mỹ James Hartle đã phát triển một ý tưởng mới về sự khởi đầu của vũ trụ.

Ý tưởng này đã giải đáp một vấn đề với lý thuyết của Einstein, rằng vũ trụ này bắt đầu gần 14 tỷ năm trước, nhưng không nói gì về cách thức nó bắt đầu. Thay vào đó, ý tưởng của Hartle-Hawking sử dụng một lý thuyết khác gọi là cơ học lượng tử để giải thích cách thức vũ trụ sinh ra từ hư vô.

Ý tưởng này đã mở ra một nút thắt, nhưng lại tạo ra những nút thắt khác.

Khi các nhà vật lí phân tích ý tưởng này, một hệ quả nảy sinh kèm theo là Vụ Nổ Lớn sẽ tạo ra không chỉ một vũ trụ – mà là vô số các vũ trụ không thể tính đếm.

Nghiên cứu cuối cùng của GS Hawking tái khẳng định: Có rất nhiều vũ trụ giống chúng ta đang tồn tại
Vụ nổ Big Bang có thể đã tạo ra đồng thời cùng lúc rất nhiều vũ trụ giống chúng ta. Ảnh: Ciencia con Prudencia

Một số, theo lý thuyết Hartle-Hawking, có thể sẽ rất giống với chúng ta, khi có các hành tinh giống Trái Đất, các xã hội, hoặc thậm chí các cá thể tương tự như chúng ta.

Các vũ trụ khác sẽ có sự khác biệt, nhưng ở mức khá tinh vi – ví như đó có thể là các hành tinh giống Trái đất, nhưng khủng long trên đó không bị tuyệt chủng. Và sẽ có những vũ trụ hoàn toàn không giống với của chúng ta, khi ở trong đó không có Trái đất, không có các ngôi sao và các hệ thiên hà cũng như các định luật vật lý khác nhau.

Nghe có vẻ xa vời, nhưng các phương trình trong lý thuyết này biến các viễn cảnh này trở nên hợp lý trên lý thuyết. Vấn đề sẽ phát sinh bởi nếu có vô hạn các loại vũ trụ với vô hạn biến thể khác nhau của các định luật vật lý của chúng ta thì lý thuyết này không thể dự đoán được chúng ta đang ở trong loại vũ trụ nào.

Giáo sư Hawking đã hợp tác với Giáo sư Thomas Hertog tại KU Leuven ở Bỉ, người được tài trợ bởi Hội đồng Nghiên cứu Châu Âu, để cố gắng giải quyết nghịch lý này.

“Cả Stephen và tôi đều không hài lòng với kịch bản đó”, ông trao đổi với kênh BBC News. “Nó cho thấy rằng thuyết đa vũ trụ xuất hiện một cách ngẫu nhiên và rằng chúng ta không thể biết gì hơn ngoài điều đó. Chúng tôi từng chia sẻ với nhau rằng: ‘Có lẽ chúng ta sẽ phải chấp nhận thực tại này’. Nhưng chúng tôi không muốn từ bỏ”.

Nghiên cứu cuối cùng của GS Hawking tái khẳng định: Có rất nhiều vũ trụ giống chúng ta đang tồn tại
Tài liệu cuối cùng của giáo sư Hawking có thể giúp các nhà nghiên cứu tìm ra bằng chứng về vũ trụ song song. Ảnh: NASA

Tài liệu cuối cùng của GS Hawking là thành quả sau 20 năm làm việc với Giáo sư Hertog.

Nó đã giải đáp được ẩn đố bằng cách dựa vào các kỹ thuật toán học mới được phát triển để nghiên cứu một “nhánh huyền bí” khác của vật lý học, được gọi là “lý thuyết dây”.

Những kỹ thuật này cho phép các nhà nghiên cứu xem xét các lý thuyết vật lý theo một cách khác.

Đánh giá mới của Hawking-Hertog chỉ ra rằng chỉ có thể tồn tại những vũ trụ có cùng định luật vật lý như của chúng ta.

Phỏng đoán này có nghĩa là vũ trụ của chúng ta là khá điển hình và do đó các quan sát chúng ta thực hiện từ quan điểm của chính mình sẽ có ý nghĩa to lớn trong việc phát triển các ý tưởng về cách thức các vũ trụ khác hình thành.

Dù những ý tưởng này có thể rất khó hiểu, nhưng chúng sẽ giúp ích cho các nhà vật lí khi họ phát triển một lý thuyết hoàn thiện hơn về cách vũ trụ sinh thành, theo Giáo sư Hertog.

“Các định luật vật lý mà chúng ta thử nghiệm trong các phòng thí nghiệm không tồn tại mãi mãi. Chúng kết tinh sau sự kiện Big Bang khi vũ trụ nở ra và nguội dần. Các loại định luật xuất hiện phụ thuộc rất nhiều vào các điều kiện vật chất tại thời điểm Big Bang. Bằng cách nghiên cứu những thứ này chúng tôi nhắm đến việc hiểu sâu nguồn gốc của các lý thuyết vật lý của chúng ta, cách chúng hình thành, và liệu chúng có phải là duy nhất”.

Theo Giáo sư Hertog, một ngụ ý hấp dẫn của những phát hiện này là nó có thể giúp các nhà nghiên cứu phát hiện được sự hiện diện của các vũ trụ khác bằng cách nghiên cứu bức xạ vi sóng còn sót lại từ Vụ nổ Big Bang – mặc dù ông cho biết ông không nghĩ chúng ta có thể nhảy từ một vũ trụ này sang vũ trụ khác, mặc dù theo người đồng nghiệp của ông, GS Hawking, “hố đen” là phương tiện tiềm năng để làm được điều này.

Quý Khải

Từ Khóa: