Sự phát triển không ngừng của khoa học đã cho chúng ta biết rằng trái đất chỉ là một hành tinh nhỏ, bên ngoài nó còn có một vũ trụ bao la.
Khi chúng ta nhìn thấy vũ trụ lần đầu tiên, ấn tượng là nó lớn đến mức chỉ có thể miêu tả là nó quá rộng lớn. Vậy còn bao nhiêu thiên hà nữa? Đâu là giới hạn của vũ trụ và bên ngoài vũ trụ là gì?
Lúc đầu, các nhà khoa học tin rằng vũ trụ là một không gian phẳng và tĩnh, không có điểm bắt đầu và không có điểm kết thúc.
Tuy nhiên, sau khi Hubble phát hiện ra sự dịch chuyển đỏ của vũ trụ, mọi thứ đã thay đổi, chúng ta có một phát hiện mới về vũ trụ, đó là nó không tĩnh mà không ngừng mở rộng.
Sự giãn nở liên tục của vũ trụ cho thấy nó có sự khởi đầu và sự khởi đầu này là lý thuyết chủ đạo hiện nay về vụ nổ Big Bang trong cộng đồng khoa học.
Các nhà khoa học tin rằng vũ trụ bắt nguồn từ một vụ nổ kỳ dị cách đây 13,8 tỷ năm. Nếu trước đây vũ trụ luôn ở trạng thái tĩnh, đương nhiên chúng ta không cần quan tâm đến quá trình tiến hóa trong tương lai của vũ trụ, nhưng hiện tại chúng ta biết rằng vũ trụ có sự khởi đầu, và nó cũng đang giãn nở nhanh chóng.
Sự giãn nở của vũ trụ, đã buộc chúng ta phải xem xét tương lai của vũ trụ và không gian bên ngoài mà nó có thể tồn tại.
Theo nhận thức của chúng ta, một quả bóng bay có thể tiếp tục nở ra, cho thấy rằng có nhiều không gian bên ngoài nó. Nếu không có không gian bên ngoài, quả bóng bay sẽ không thể nở ra.
Vì lý do tương tự, nhiều người cũng tin rằng vì vũ trụ có thể tiếp tục giãn nở, nghĩa là bên ngoài nó cũng có thể có một không gian rộng lớn khổng lồ, vậy bên ngoài vũ trụ sẽ như thế nào? Giới khoa học luôn có hai suy đoán về việc liệu có một không gian bên ngoài vũ trụ hay không.
Một số nhà khoa học tin rằng không có gì bên ngoài vũ trụ, nó là một thế giới hỗn loạn tối tăm và trống rỗng. Một số nhà khoa học cũng tin rằng có một không gian rộng lớn hơn bên ngoài vũ trụ, trong đó có vô số vũ trụ với nhiều kích cỡ khác nhau, và vũ trụ của chúng ta chỉ là một trong số đó.
Trong số rất nhiều phỏng đoán này, nhiều người cho rằng khả năng trở thành hiện thực cao nhất là vũ trụ học mà Hawking từng đưa ra: giả thuyết vũ trụ bong bóng.
Hawking tin rằng trong giai đoạn lạm phát ban đầu của Vụ nổ Big Bang, nhiều “bong bóng vũ trụ” đã được sinh ra. Một số bong bóng vũ trụ này ngừng giãn nở và trở thành vũ trụ tĩnh và cố định, trong khi một số “bong bóng vũ trụ” tiếp tục giãn nở giống như vũ trụ chúng ta sống ở bây giờ.
Điều này khác với vũ trụ song song trong nhận thức của mọi người. Trong vũ trụ song song truyền thống, tất cả các vũ trụ song song đều có nguồn gốc chung, quy luật vật lý của chúng giống nhau.
Chỉ khác là thời gian trôi qua và các hướng khác nhau. Mọi vũ trụ sẽ trải qua giai đoạn giãn nở và phát triển, trong đó nhiều “bong bóng vũ trụ” mới sẽ được sinh ra. Vũ trụ của chúng ta cũng tồn tại nhiều vũ trụ song song, chúng tiến hóa từ vụ nổ Big Bang.
Nếu lý thuyết bong bóng vũ trụ đúng, thì trái đất có thể là hành tinh có sự sống duy nhất trong vũ trụ này, loài người cũng có thể là nền văn minh thông minh duy nhất trong vũ trụ này.
Theo lý thuyết về bong bóng vũ trụ, không phải tất cả bong bóng vũ trụ đều có thể phát triển sự sống hoặc nền văn minh, chỉ một số bong bóng vũ trụ đặc biệt mới có thể phát triển sự sống do một cơ hội nào đó, và vũ trụ của chúng ta chắc chắn rất may mắn.
Tất nhiên, lý thuyết bong bóng vũ trụ của Hawking có thể không đúng, nhưng lý thuyết đa vũ trụ hiện đã được cộng đồng khoa học chính thống công nhận, các nhà khoa học cũng đã tìm thấy một số dấu vết của các vụ va chạm vũ trụ trong bản đồ bức xạ sóng vũ trụ.
Đối với sự kết thúc của vũ trụ, các nhà khoa học cũng đưa ra 3 khả năng, 1 là vũ trụ sẽ luôn tồn tại và giãn nở, khả năng này là tương đối nhỏ.
Khả năng thứ hai là vũ trụ giãn nở đến một giai đoạn nhất định sau đó biến mất, và khả năng thứ ba là nó sẽ sụp đổ sau khi mở rộng đến giới hạn, co lại đến một điểm kỳ dị, và một vụ nổ Big Bang sẽ lại xảy ra vào một ngày nào đó trong tương lai, và chu kỳ sẽ tiếp tục.
Đường cong hình học của vũ trụ cho biết về hình dạng tổng thể của nó
Các nhà vũ trụ học không chắc liệu vũ trụ có lớn vô hạn hay chỉ cực kỳ khổng lồ. Thay vì đo lường kích cỡ vũ trụ lớn ngần nào, các nhà thiên văn học nhìn vào độ cong của nó.
Đường cong hình học trên quy mô lớn của vũ trụ cho chúng ta biết về hình dạng tổng thể của nó. Nếu vũ trụ hoàn toàn phẳng về mặt hình học, thì vũ trụ có thể là không có biên giới . Nếu nó là đường cong, giống như bề mặt Trái đất, thì nó có thể tích hữu hạn.
Vũ trụ theo các quan sát và đo lường gần như hoàn toàn là mặt phẳng. Bạn có thể nghĩ rằng điều này có nghĩa là vũ trụ là vô hạn. Nhưng nó không đơn giản như vậy.
Ngay cả trong trường hợp của một vũ trụ phẳng, vũ trụ không nhất định sẽ là lớn vô hạn. Lấy ví dụ, bề mặt của một hình trụ.
Nó phẳng về mặt hình học, bởi vì các đường thẳng song song vẽ trên bề mặt vẫn song song (đó là một trong những định nghĩa về “độ phẳng”). Vũ trụ cũng có thể tương tự như vậy nhưng nó là một mặt phẳng và có điểm kết thúc.
Nhưng ngay cả khi vũ trụ là hữu hạn, nó không nhất định có nghĩa là có một ranh giới hay bên ngoài của vũ trụ. Có thể là vũ trụ ba chiều của chúng ta nằm trong một cấu trúc đa chiều và to lớn hơn nữa.
Điều đó hoàn toàn hợp lý, có thể nó đúng là một phần của một số mô hình vật lý kỳ lạ nào đó. Nhưng hiện tại, chúng tôi không có cách nào để kiểm tra điều đó và nó cũng không thực sự ảnh hưởng đến hoạt động hàng ngày của vũ trụ.
Quan điểm cá nhân về vũ trụ
Khi bạn tưởng tượng về vũ trụ, bạn có thể nghĩ đến một quả bóng khổng lồ chứa đầy các ngôi sao, thiên hà và tất cả các loại vật thể thiên văn thú vị khác.
Bạn có thể tưởng tượng bên ngoài của nó trông như thế nào, giống như một phi hành gia nhìn toàn cầu của Trái đất từ một quỹ đạo thanh bình từ phía bên trên.
Nhưng vũ trụ không cần viễn cảnh bên ngoài để có thể tồn tại. Vũ trụ chỉ đơn giản là ở đó. Về mặt toán học nó hoàn toàn nhất quán để xác định một vũ trụ ba chiều mà không cần đến những thứ ở bên ngoài vũ trụ.
Khi bạn tưởng tượng vũ trụ như một quả bóng lơ lửng giữa hư không, bạn đang tự chơi một trò lừa tinh thần mà toán học không yêu cầu.
Cứ cho là không thể tồn tại một vũ trụ hữu hạn không có gì bên ngoài nó. Và thậm chí không phải là “không có gì” theo nghĩa là một khoảng không trống rỗng – tuyệt đối và hoàn toàn không xác định được về mặt toán học.
Trong thực tế, hỏi “Có gì bên ngoài vũ trụ?” giống như hỏi “Màu tím tạo ra âm thanh gì?” Đó là một câu hỏi vô nghĩa, bởi vì hai khái niệm đó không liên quan với nhau.
Rất có thể vũ trụ của chúng ta thực sự có “bên ngoài” ranh giới của nó. Nhưng một lần nữa, điều này không chắc chắn là đúng hay không.
Về mặt toán học thì vũ trụ không cần phải có gì ở ngoài biên giới của nó. Đừng lo ngại nếu tất cả những điều này nghe có vẻ phức tạp và khó hiểu.
Chúng ta có thể dựa vào sự phát triển của toán học phức tạp làm công cụ cho chúng ta giải thích được những khái niệm vượt quá những gì chúng ta có thể tưởng tượng.
Và đó là một trong những sức mạnh của Vũ trụ học hiện đại: Nó cho phép chúng ta nghiên cứu những điều nằm ngoài ranh giới mà con người có thể tưởng tượng được.
Có thể tưởng tượng Trái đất là một electron bay quanh hạt nhân nguyên tử là mặt trời.
Do kích thước lớn nhỏ chỉ là khái niệm khi chúng ta lấy một vật thể làm chuẩn, nên có thể vũ trụ của chúng ta chỉ là một phần nhỏ của một hạt trong một nguyên tử của một vật nào đó trong một vũ trụ lớn hơn.
Nghĩa là trong chính cơ thể của chúng ta hay của vật thể nào khác cũng chứa bên trong nó các vũ trụ. Vũ trụ nào đó chứa vũ trụ của chúng ta? Thật là một câu hỏi đáng để chúng ta cùng suy ngẫm. Trên đây là giải đáp của Rong Ba Group về vấn đề bên ngoài vũ trụ là gì cảm ơn bạn đã quan tâm tìm hiểu.
