Vũ trụ hình thành khoảng 13,77 tỷ năm trước, nhưng sự giãn nở khiến việc xác định trung tâm vũ trụ nằm ngoài tầm với của con người.

Vũ trụ vô cùng rộng lớn và từ góc nhìn của con người, có vẻ Trái đất ở giữa mọi thứ. Nhưng liệu có tồn tại trung tâm vũ trụ không, nếu có thì ở đâu? Nếu vụ nổ Big Bang khai sinh ra vũ trụ thì nó đến từ đâu và sẽ đi về đâu? Để giải đáp những câu hỏi này, hãy quay về khoảng 100 năm trước.

Ảnh chụp của kính viễn vọng không gian James Webb hé lộ một số thiên hà cổ xưa nhất và xa nhất từng được quan sát. (Ảnh: NASA/ESA/CSA/STScI).

Những năm 1920, nhà thiên văn học Edwin Hubble liên tiếp có hai phát hiện đáng kinh ngạc. Đầu thập kỷ, ông nhận thấy các thiên hà nằm rất xa Trái đất. Cuối thập kỷ, ông phát hiện rằng nhìn chung, tất cả thiên hà đang lùi xa khỏi hành tinh xanh.

May mắn là giới khoa học có một lời giải thích về mặt lý thuyết cho những điều trên. Thuyết tương đối rộng của Einstein đã dự đoán rằng vũ trụ có tính động – giãn nở hoặc co lại. Điều này đi ngược với quan điểm phổ biến thời đó là vũ trụ hoàn toàn tĩnh. Sau đó, 4 nhà khoa học đã nỗ lực nghiên cứu để phát triển nghiệm Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker cho phương trình của Einstein, đặt nền tảng cho vũ trụ học hiện đại.

Kính viễn vọng không gian Hubble chụp ảnh 3 thiên hà xoắn ốc chuẩn bị va chạm trong chòm sao Mục Phu. (Ảnh: NASA/ESA).

Lời giải cho phương trình Einstein nói trên cùng những quan sát ấn tượng của kính viễn vọng không gian Hubble cho thấy, con người sống trong một vũ trụ đang giãn nở. Trung bình, mọi thiên hà đều đang ngày càng rời xa khỏi mọi thiên hà khác, và từ lâu, tất cả vật chất trong vũ trụ đã bị nén vào một điểm tí hon vô hạn gọi là điểm kỳ dị – điểm bắt đầu của vụ nổ Big Bang.

Vậy vụ nổ Big Bang ở đâu? Đây chắc chắn sẽ là trung tâm thực sự của vũ trụ. Tuy nhiên, những thông tin mà con người biết về vũ trụ vẫn không đủ để đưa ra lời giải thích đơn giản rõ ràng nào. Đó là vì vũ trụ không có trung tâm, cũng không có rìa. Vũ trụ không giãn nở từ một điểm và cũng không giãn nở thành bất cứ thứ gì.

Đầu tiên, hãy giải quyết vấn đề rìa. Theo định nghĩa, vũ trụ là tất cả những thứ tồn tại. Trong khi rìa là thứ phân chia vùng này với vùng khác. Nhưng nếu vũ trụ bao gồm tất cả các vùng thì không thể có rìa. Điều này đồng nghĩa, vũ trụ có thể rộng lớn vô hạn và việc tìm trung tâm của một không gian vô tận là bất khả thi.

Một khả năng khác là vũ trụ hữu hạn. Nhưng điều này đồng nghĩa, ở quy mô cực kỳ lớn – lớn hơn nhiều so với những gì con người có thể quan sát – vũ trụ sẽ tự gập cong vào chính nó. Như vậy, vũ trụ cũng không có trung tâm.

Để so sánh, hãy quan sát Trái đất. Người ta có thể chỉ ra tâm của hành tinh ba chiều – phần nóng chảy trong lõi – nhưng không thể tìm ra tâm của bề mặt Trái đất: Nó có thể ở điểm giao giữa vĩ độ 0 và kinh độ 0, cũng có thể ở các cực, thậm chí ở nhà của bất kỳ ai. Điểm nào cũng phù hợp như nhau.

Như vậy, vụ nổ Big Bang xảy ra đồng thời ở khắp nơi trong vũ trụ. Nó xảy ra trong căn phòng bạn đang ngồi và cũng ở thiên hà xa nhất mà con người có thể nhìn thấy. Vụ nổ Big Bang không phải một điểm trong không gian mà là một địa điểm trong thời gian.

Có thể chỉ ra tâm của Trái đất ba chiều – phần nóng chảy trong lõi – nhưng không thể chỉ ra tâm của bề mặt hành tinh. Ảnh: Salon.

Tuy nhiên, có một bước ngoặt thú vị: Vũ trụ có tuổi, khoảng 13,77 tỷ năm tuổi. Vì tốc độ ánh sáng quá nhanh nên chỉ một phần nhỏ vũ trụ được chiếu sáng cho con người. Những gì con người quan sát được có giới hạn, và rìa giới hạn cách Trái đất khoảng 45 tỷ năm ánh sáng. Điều này xảy ra vì vũ trụ giãn nở nhanh hơn tốc độ ánh sáng.

Phần lớn vũ trụ bị ẩn khỏi con người: Giống như ánh sáng đèn pin trong khu rừng xa, con người chỉ có thể nhìn thấy những thứ trong giới hạn chiếu sáng. Từ góc nhìn của con người, tất cả các thiên hà khác đang di chuyển ra xa khỏi dải Ngân Hà. Do đó, dường như con người đang ở trung tâm của toàn bộ vũ trụ. Tất nhiên, điều tương tự cũng có thể xảy ra với bất cứ thiên hà nào khác. Từ góc nhìn của những thiên hà này, chúng cũng nằm ở trung tâm của vùng quan sát được và mọi thiên hà khác đang lùi ra xa.

Đây là điểm thú vị của một vũ trụ đang giãn nở: vừa không có trung tâm, vừa có thể nói mọi nơi đều là trung tâm. Tất cả những người quan sát, bao gồm cả con người, đều có thể tuyên bố rằng mình ở vị trí chính giữa.

Cập nhật: 25/06/2024 VnExpress

Khám phá thêm nội dung liên quan:

CÓ THỂ BẠN CHƯA BIẾT

Đồ họa trong các trò chơi 3D được tạo ra như thế nào?

Đồ họa 3D đang ngày càng phát triển mạnh mẽ với sự ra đời của các công nghệ mới như thực tế ảo (VR) và thực tế tăng cường (AR). Trong tương lai, đồ họa 3D sẽ được ứng dụng rộng rãi hơn trong nhiều lĩnh vực khác nhau, mang đến cho con người những trải nghiệm mới mẻ và thú vị.

Robot tự động dọn dẹp cực kỳ xịn xò

Robot tự động dọn dẹp ngày càng được sử dụng nhiều trong bệnh viện để giúp giảm bớt gánh nặng công việc cho nhân viên và cải thiện vệ sinh.

Có nên bịt miệng khi tập thể dục, chơi thể thao

Việc bịt miệng khi tập thể dục, chơi thể thao có thể mang lại một số lợi ích nhất định, nhưng cũng tiềm ẩn một số nguy cơ cần lưu ý.

Tại sao những con tàu nặng hàng nghìn tấn không bị chìm?

Nguyên tắc nổi của Archimedes là nguyên tắc cơ bản giúp giải thích tại sao tàu thuyền có thể nổi trên mặt nước. Nhờ có nguyên tắc này, con người đã có thể chế tạo ra những con tàu khổng lồ để di chuyển trên biển và đại dương.

Các cấp độ nền văn minh trong vũ trụ theo thang Kardashev

Hiện nay, lý thuyết phổ biến nhất để phân loại các nền văn minh ngoài hành tinh là thang Kardashev, được phát triển bởi nhà vật lý thiên văn học người Nga Nikolai Kardashev vào năm 1964. Thang đo này dựa trên mức độ phát triển công nghệ của một nền văn minh, cụ thể là khả năng khai thác và sử dụng…

PHÂN TÍCH KHOA HỌC

Khám phá các vụ nổ siêu tân tinh và ngôi sao Betelgeuse

Siêu tân tinh là những vụ nổ dữ dội xảy ra khi một ngôi sao lớn hết nhiên liệu. Vụ nổ có thể sáng hơn toàn bộ thiên hà của nó trong một thời gian ngắn. Siêu tân tinh có thể có tác động lớn đến môi trường xung quanh. Sóng xung kích từ vụ nổ có thể phá hủy các ngôi sao và hành tinh gần đó.

Đường đi kỳ lạ của các photon – ánh sáng phát ra từ mặt Mặt trời

Photon được sinh ra từ lõi Mặt Trời, trải qua hành trình dài trong lòng Mặt Trời. Sau 8 phút 20 giây, photon đến Trái Đất, mang theo ánh sáng và thông tin về Mặt Trời. Hành trình của photon cho thấy sự kỳ diệu của vũ trụ, nơi ánh sáng và thời gian đan xen...

Biên giới cuối cùng của Vũ Trụ

Biên giới cuối cùng của Vũ Trụ có thể nằm ngoài tầm với chúng ta ngay bây giờ, nhưng nó không ngừng thôi thúc chúng ta khám phá và tìm hiểu thêm. Mỗi khám phá mới mang lại cho chúng ta những hiểu biết sâu sắc hơn về vũ trụ và vị trí của chúng ta trong đó. Việc nghiên cứu vũ trụ là một cuộc phiêu lưu…

Năng lượng tối là gì ? Phân biệt giữa Năng lượng tối và Vật chất tối

Năng lượng tối là một dạng năng lượng bí ẩn chiếm khoảng 68% mật độ năng lượng của vũ trụ. Nó được cho là nguyên nhân khiến vũ trụ giãn nở với tốc độ ngày càng tăng.

Heliosphere: Người bảo vệ vô hình của Hệ Mặt trời!

Heliosphere, hay còn gọi là Vùng ảnh hưởng của Mặt Trời, là một "bong bóng" khổng lồ bao quanh Hệ Mặt trời của chúng ta, trải dài hàng tỷ kilomet ra ngoài quỹ đạo Sao Hải Vương, hành tinh xa nhất. Nó được hình thành bởi gió Mặt Trời, luồng hạt tích điện liên tục tuôn ra từ Mặt Trời. Vị anh hùng thầm…

NỘI DUNG KHÁC

Bí ẩn về hành tinh thứ 9 (không phải Sao Diêm Vương) trong Hệ Mặt trời

Hành tinh thứ 9 là một hành tinh được các nhà khoa học giả thuyết tồn tại trong Hệ Mặt Trời, bên…

Tương lai của nền văn minh nhân loại

Tương lai của nền văn minh nhân loại là một chủ đề phức tạp và đầy thách thức để dự đoán. Tuy nhiên,…

Sự rộng lớn của vũ trụ này là gì và chúng ta là ai ?

Câu hỏi về nguồn gốc của vũ trụ và con người từ lâu đã thôi thúc trí tò mò và khơi gợi niềm đam mê…

Earendel – Ngôi sao “bình minh” hé lộ bí ẩn vũ trụ sơ khai

Earendel, với biệt danh "ngôi sao bình minh" trong tiếng Anh cổ, đã tạo nên tiếng vang lớn trong…

Tập thể thao quá sức và quá nhiều sẽ làm giảm tuổi thọ – Giới hạn Hayflick

Việc tập thể thao quá sức và quá nhiều có thể đẩy nhanh quá trình rút ngắn telomere, dẫn đến lão hóa…

Máy gia tốc hạt lớn (LHC): Cỗ máy vén màn bí mật vũ trụ

Máy gia tốc hạt lớn (LHC), tọa lạc tại Trung tâm Nghiên cứu Hạt nhân châu Âu (CERN), là một cỗ máy…

Giải mã công nghệ xây dựng cầu đường trên biển, trên cạn và những công trình khổng lồ

Việc xây dựng những công trình phúc lợi công cộng khổng lồ không chỉ mang lại lợi ích về kinh tế -…

Tìm hiểu cỗ máy quang khắc EUV 150 triệu USD thống trị ngành bán dẫn toàn cầu

Máy quang khắc EUV (còn được gọi là máy quang khắc cực tím cực kỳ) là một loại máy được sử dụng để…

Hành trình khám phá sự sống trên Titan

Titan là vệ tinh lớn nhất của Sao Thổ và là mặt trăng duy nhất được biết là có bầu khí quyển dày đặc…

Ngâm lâu trong nước nguy hiểm như thế nào

Tắm là hoạt động cần thiết cho vệ sinh cá nhân và thư giãn. Tuy nhiên, tắm quá lâu có thể tiềm ẩn…

Khám phá Siêu cụm thiên hà và Điểm thu hút lớn trong kết cấu dị thường của vụ trụ

Siêu cụm thiên hà là những cấu trúc khổng lồ trong vũ trụ, bao gồm hàng nghìn hoặc thậm chí hàng…

Lỗ đen và Năng lượng tối: Mối liên hệ bí ẩn

Mặc dù giả thuyết này vẫn còn nhiều tranh cãi, nhưng nó cung cấp một hướng đi mới cho việc giải mã…

Kính thiên văn vũ trụ James Webb – Kẻ phá hoại các giả thuyết về bình minh của vũ trụ

Kính thiên văn vũ trụ James Webb (JWST) được phóng vào tháng 12 năm 2021 và bắt đầu hoạt động vào…

Công nghệ truyền điện năng lượng mặt trời từ vũ trụ về trái đất

Công nghệ truyền điện năng lượng mặt trời từ vũ trụ về trái đất là một ý tưởng đầy hứa hẹn để giải…

Khám phá hố đen siêu khối lượng nằm ở trung tâm thiên hà Milkyway

Hố đen siêu khối lượng Sagittarius A (Sgr A*) nằm ở trung tâm thiên hà Milkyway. Nó là một trong…

Khám phá đám mây Oort – vượt xa vành đai Kuiper, giữa vùng không gian liên sao

Đám mây Oort là một đám mây giả thuyết bao gồm các vật thể băng giá được cho là bao quanh Hệ Mặt…

Tàu đổ bộ Nhật Bản tiến vào quỹ đạo Mặt trăng

Vào ngày 25 tháng 12 năm 2023, tàu đổ bộ "Moon Sniper" của Nhật Bản đã thành công tiến vào quỹ đạo…

Chuẩn tinh là gì ?

Chuẩn tinh (tiếng Anh: quasar, viết tắt của quasi-stellar object, nghĩa là vật thể giống sao) là một…

Vũ trụ của chúng ta có thể chỉ là ảo, được mô phỏng trong một máy tính!

Ý tưởng rằng vũ trụ của chúng ta có thể chỉ là ảo trong một mô hình máy tính, hay còn gọi là giả…

Con quay hồi chuyển được sử dụng như thế nào trong các tàu vũ trụ

Con quay hồi chuyển đóng vai trò quan trọng trong việc định hướng và điều khiển tàu vũ trụ. Dưới đây…