Một câu hỏi đơn giản: “Vũ trụ có hình gì?”- đã khiến các nhà khoa học đau đầu và gặp nhiều khó khăn trong việc đưa ra câu trả lời. Chúng ta sống trên một hành tinh hình cầu nhưng đã số các thí nghiệm trên Trái Đất đều lấy xấp xỉ là phẳng, hình dạng tột cùng của nó có thể không dễ dàng được quan sát từ một cái nhìn thông thường. Ngay khi chúng ra làm rõ được vấn đề Trái Đất hình gì, thì lại có một câu hỏi tương tự về hình dạng vũ trụ, các nhà khoa học vẫn chưa thể đưa ra được một bức tranh rõ ràng về hình dạng của một vũ trụ đang mở rộng mà chúng ta đang cư ngụ. Giống như thời kỳ đi tìm hình hài của Trái Đất, chúng ta bị giới hạn bởi chính kích thước nhỏ bé của mình, chúng ta không thể đưa ra môt cái nhìn toàn cảnh về thế giới. Có rất nhiều giả thiết đã được đưa ra, vũ trụ hình một cái bánh donut, một cái kèn Trumpet, thậm chí là một cái yên ngựa, nhưng chúng ta vẫn không thể kết luận được ý tưởng nào là đúng.
Ở đây, tôi chỉ liệt kê một số giả thiết được các nhà khoa học lưu tâm về một vũ trụ trong không gian có số chiều lớn hơn 3.
Mô hình: Chiếc bánh Donut khổng lồ
Trong phần 10 của bộ phim “ Gia đình Simpsons”, nhà khoa học Stephen Hawking đã nói với Homer Simpson: “Lý thuyết của anh về một vũ trụ có hình bánh donut thật hấp dẫn… liệu tôi có thể mượn nó”.
Rất nhiều các điểm nóng và lạnh trên Bức xạ Nền Vi ba Vũ trụ (bức xạ nền vũ trụ)- kết quả của vụ nổ Big Bang- đã khiến cho nhiều nhà khoa học đề ra lý thuyết về một vũ trụ hình tròn 3 chiều, hay nói đơn giản là hình một chiếc bánh donut. Một hệ quả từ lý thuyết này là sự giới hạn của vũ trụ: Khi bạn đi đủ xa và theo một hướng, bạn sẽ quay trở lại điểm mà bạn đã bắt đầu chuyến đi nhưng ở chiều ngược lại, giống như các tàu không gian trong trò chơi điện tử, khi tàu đi vượt ra ngoài lề trên của màn hình thì lập tức nó cũng xuất hiện trở lại ở lề dưới của màn hình.
Một phân tích khác dựa trên các thăng giáng của bức xạ nền vũ trụ, thứ cho biết các thay đổi về mật độ của vũ trụ non trẻ ngay sau vụ nổ Big Bang, dẫn các nhà toán học kết luận rằng vũ trụ có dạng một khối mười mặt, gần giống với hình một quả bóng đá với các mặt ngũ giác. Trong kịch bản này về vũ trụ, bạn chỉ phải di chuyển 60 tỷ năm ánh sáng trước khi bạn quay trở lại điểm xuất phát.
Nhận xét về thuyết này, nhà vũ trụ học Janna Levin cho rằng đây là một mô hình đầy bất ngờ về vũ trụ với các mặt phẳng tuyệt đẹp, không chỉ thế, đây còn là một vũ trụ quá nhỏ.
Dựa trên các tính toán Tô pô, chúng ta có thêm một lý thuyết mới về hình dạng vũ trụ, ở đây, vũ trụ có hình ống với chiều dài vô tận nhưng lại có một thể tích xác định, với phần đuôi xòe ra, bạn có thể tưởng tượng vũ trụ có hình giống như một cái kèm trumpet. Cũng giống như các giả thiết khác, lý thuyết này có thể giải thích rất nhiều hiện tượng có trong vũ trụ của chúng ta nhưng nó lại chưa hoàn toàn phù hợp với các tính toán về vũ trụ, giả dụ như việc vũ trụ phải tương đối đồng nhất trên quy mô lớn.
Mô hình: Chiếc yên ngựa khổng lồ
Bên cạnh chiếc kèm trumpet, các tính toán Tô pô Picard cho chúng ta thấy một mô hình hấp dẫn khác của vũ trụ. Một hình hyperbolic paraboloid, tương tự như hình một chiếc yên ngựa, hay một miếng khoai tây chiên.
Mô hình: Vũ trụ phẳng
Nghe có vẻ vô lý nhưng đây lại là lời lý giải dễ được chấp nhận nhất, vũ trụ của chúng ta, ở mức độ mà chúng ta có thể quan sát, là một mặt phẳng. Nếu các lý thuyết về vũ trụ lạm phát là đúng và vũ trụ đã thực sự mở rộng nhanh chóng kề từ giây đầu tiên sau vụ nổ Big Bang thì không cần quan tâm đến hình dạng ban đầu của vũ trụ là gì, chúng ta vẫn sẽ thấy được, ít nhất là trên thực nghiệm, vũ trụ hiện nay là phẳng. Để dễ tưởng tượng, hãy nghĩ đến trái bóng bay, ban đầu, khi thổi, chúng ta nghĩ nó là một hình cầu, nhưng bây giờ, hay thổi quả bóng tới một kích thước cực lớn và đặt một con kiến lên bề mặt quả bóng. Lúc này, con kiến sẽ nghĩ rằng nó đang đi trên một mặt phẳng, chính bản thân nó cũng không thể phát hiện được độ cong của quả bóng nó đang đứng trên. Tương tự như vậy, với tầm nhìn như hiện nay, chúng ta không thể nào xác định được độ cong của vũ trụ.
Điểm 4.8/5 dựa vào 38 đánh giá
EmoticonEmoticon