Vũ trụ giãn nở – phát hiện bất ngờ
Năm 1929, Edwin Hubble phát hiện hiện tượng dịch chuyển đỏ, cho thấy các thiên hà đang rời xa chúng ta. Đến năm 1998, Saul Perlmutter và các cộng sự đã xác nhận rằng tốc độ giãn nở của vũ trụ không chỉ tiếp diễn mà còn tăng tốc. Ở một số khoảng cách vượt qua 14,5 tỷ năm ánh sáng, các thiên hà di chuyển nhanh hơn tốc độ ánh sáng, khiến nhân loại bị cô lập trong không gian rộng lớn.
Năng lượng tối: “Kẻ thủ lĩnh vũ trụ”
Nguyên nhân của hiện tượng này được cho là do năng lượng tối – thành phần chiếm tới 74% vũ trụ nhưng vẫn là điều bí ẩn. Cùng với 21% vật chất tối, năng lượng tối đang đẩy nhanh quá trình giãn nở của vũ trụ. Điều này khiến mật độ của vật chất thông thường, bao gồm các ngôi sao, hành tinh và cả thiên hà, ngày càng thưa thớt.
Năng lượng tối không phải là một hạt vật chất thông thường mà là một dạng năng lượng cố hữu trong không gian. Khác với vật chất, mật độ của nó không thay đổi khi không gian giãn nở, điều này dẫn đến vũ trụ tiếp tục giãn nở với tốc độ ngày càng lớn.
Kịch bản cuối cùng: Vũ trụ tan rã
Theo tính toán, sau khoảng 218 tỷ năm, các cấu trúc vĩ đại như siêu đám Laniakea sẽ tan rã. Sau đó, khoảng 1,4 tỷ năm nữa, lực giãn nở sẽ phá vỡ các thiên hà, biến chúng thành những ngôi sao riêng lẻ. Đây chính là tiền đề cho sự kiện "cuộc đại xé rách", nơi tất cả các cấu trúc trong vũ trụ dần bị phá hủy.
Ba tháng trước sự kiện này, lực giãn nở sẽ ảnh hưởng đến các ngôi sao, bao gồm cả Mặt Trời, khiến hệ Mặt Trời tan rã. Cuối cùng, ngay trước cuộc đại xé rách vài phút, Trái Đất sẽ bị xé thành từng mảnh. Khi chỉ còn 10^(-19) giây, ngay cả các nguyên tử cũng sẽ bị phá hủy, và vũ trụ sẽ trở thành một hỗn hợp hạt nóng bỏng, không còn bất kỳ dấu vết nào của vật chất.
Những kịch bản khác cho số phận vũ trụ
Dù cuộc đại xé rách là một trong những kịch bản có thể xảy ra, các nhà khoa học vẫn đang nghiên cứu để hiểu rõ hơn về năng lượng tối và vật chất tối. Nếu tỷ lệ của chúng không cao như dự đoán, lực hấp dẫn có thể lại trở thành yếu tố thống trị, dẫn đến một sự co rút lớn (Big Crunch), tạo ra một vũ trụ mới từ điểm kỳ dị, như lý thuyết vũ trụ tuần hoàn của Roger Penrose.
Ngoài ra, lý thuyết nhiệt tử cũng đề cập đến khả năng khi độ entropy của vũ trụ đạt cực đại, mọi quá trình vật lý sẽ dừng lại, không còn năng lượng tự do và mọi quy luật vật lý hiện tại trở nên vô nghĩa. Một lý thuyết khác là giả thuyết chân không giả, cho rằng vũ trụ của chúng ta không ở trạng thái năng lượng thấp nhất, và nếu một chân không thực sự xuất hiện, nó có thể phá hủy vũ trụ qua quá trình phân rã.
Tương lai vũ trụ: Nghiên cứu đang tiếp tục
Dù những kịch bản về số phận vũ trụ còn nhiều điều chưa chắc chắn, công nghệ quan sát vũ trụ ngày càng phát triển sẽ giúp chúng ta hiểu rõ hơn về quá trình tiến hóa của vũ trụ. Những kiến thức mới sẽ mở rộng giới hạn về thời gian và không gian, cho phép nhân loại có cái nhìn sâu hơn về bản chất của mọi thứ trong vũ trụ.
Chỉ có thời gian mới trả lời được câu hỏi liệu vũ trụ sẽ kết thúc bằng cuộc đại xé rách, sự co rút lớn, hay một kịch bản khác hoàn toàn.
