How the Universe Works

Giây quan trọng nhất trong lịch sử, giây đầu tiên.

Trong thời khắc đầu tiên của tạo hóa, trong giây đầu tiên,

không gian và thời gian, vật chất và năng lượng,

tất cả mọi thứ được thiết lập vận hành.

Không gian và thời gian xuất hiện trong vụ nổ

sinh ra Vũ Trụ.

Trong giây đầu tiên đó có thể có nhiều thứ đã xảy ra

hơn tất cả những gì xảy ra sau đó.

Toàn bộ tương lai của Vũ Trụ dù nó kéo dài bao lâu đi nữa

thì giây đầu tiên dữ dội này sẽ xác định nên mọi thứ, bao gồm cả bạn.

Vì vậy hiểu được giây đầu tiên

là mấu chốt để hiểu được Vũ Trụ.

Vũ Trụ Vận Hành Như Thế Nào

Giây Đầu Tiên Của Big Bang

Nhìn lên bầu trời đêm,

trong Vũ Trụ chúng ta...

...một cảnh tượng tuyệt vời,

lộng lẫy, sáng sủa, thấy mình nhỏ bé.

Và khi nhìn thế giới quanh ta,

ngập tràn sự sống,

với những kỳ quan thiên nhiên,

những thứ chúng ta yêu mến.

Tất cả những điều này, mọi thứ chúng ta thấy,

đến từ một khoảnh khắc kỳ dịu - Big Bang.

Big Bang không chỉ là sự sáng tạo vật chất.

Nó còn là sự sáng tạo Vũ Trụ,

nghĩa là tạo dựng nên không gian và thời gian.

Tạo nên thời gian, không gian và tất cả mọi thứ là một thủ thuật khá gọn gàng.

Rõ ràng nó đã xảy ra.

nhưng đến nay, vật lý vẫn chưa biết nó như thế nào.

Chúng ta không biết tạ sao nó nổ. Chúng ta không biết cái gì nổ.

Chúng ta không biết nó nổ như thế nào.

Những gì chúng ta biết chắc là,

tất cả sự tồn tại đột nhiên bùng phát.

Đây là sự bắt đầu của giây đầu tiên

khi thời gian ở con số không.

Đó là thời khắc khi mọi thứ mà chúng ta thấy,

hàng trăm tỷ thiên hà,

mỗi cái chứa hàng trăm tỷ ngôi sao,

Tất cả những vật liệu đó bị nén trong một khu vực vô cùng nhỏ.

Trong giây đầu tiên đó,

Vũ Trụ tiến hóa triệt để hơn

13,8 tỷ năm sau đó.

Giây đầu tiên của Vũ Trụ

là giây quan trọng nhất mà Vũ Trụ từng có.

Giây đầu tiên, nó đã trải qua nhiều trạng thái

hơn tất cả thời gian còn lại.

Rất nhiều thứ xảy ra rất nhanh

đến nỗi các nhà khoa học cần một khái niệm thời gian mới.

Đối với loài người mội giây có vẻ như một thời gian rất ngắn.

nhưng đối với Vũ Trụ, nhiều thứ đáng kinh ngạc có thể xảy ra.

Chúng ta đo cuộc sống của chúng ta bằng giờ, phút và giây.

Nhưng chúng vô dụng ở quy mô thời gian của tạo hóa

Bởi vì Big Bang mở ra gần như ngay lập tức.

Chúng ta đang tìm hiểu

về Vũ Trụ

từ một giây đến một phần mười của giây,

đến một phần trăm của giây, đến một phần ngàn của giây,

đến một phần triệu của giây, đến một phần tỷ của giây,

quay lại tới thời điểm các quy luật của vật lý,

như chúng ta biết, phá vỡ.

Quay về xa đến mức, thời gian phải được tính

bằng những lát nhỏ thông thể tưởng - - Planck thời gian.

Một cách để hiểu

có bao nhiêu thứ đã xảy ra trong giây đầu tiên

là suy nghĩ bằng đơn vị Planck thời gian,

là 10 lủy thừa trừ 43 giây.

Có một tỷ tỷ tỷ tỷ tỷ Planck thời gian.

trong một giây.

Toàn bộ lịch sử của Vũ trụ,

từ giây đầy tiên đến nay.

có số giây ít hơn

số lượng Planck thời gian

có trong giây đầu tiên.

Chia thời gian thành những mãnh nhỏ như vậy,

chúng ta có thể tưởng tượng sự ra đời của Vũ Trụ từng khoảnh khắc một.

Ban đầu không gian và thời gian bị gói

trong một hạt năng lượng tinh khiết cực nhỏ.

Khi Planck thời gian đầu tiên bắt đầu chạy,

điểm không gian thời gian này bằng cách nào đó bùng nổ xuất hiện.

Big Bang không phải là vụ nổ trong không gian.

Nó là một vụ không gian nổ.

Khi kim đồng hồ Vũ Trụ đến Planck thời gian đầu tiên,

tất cả không gian giãn nở.

Vũ Trụ xuất hiện ở mọi nơi cùng lúc.

Điều tuyệt vời là nó xảy ra ở ngay đây,

ngay chóp mũi bạn.

và nó cũng xảy ra cách xa 5 tỷ năm ánh sáng.

Mọi điểm trong không gian đều thuộc Big Bang.

Vậy không có chuyện, nó là một quả cầu mà bạn đứng ở ngoài.

Tất cả mọi nơi đều nằm trong Big Bang.

Trong thời khắc sáng tạo đầu tiên này,

các nhà khoa học tin rằng một lực tinh khiết duy nhất,

một Siêu Lực, quy định tất cả mọi thứ trong Vũ Trụ.

Chúng tôi tin rằng, Vũ Trụ nguyên thủy là một trạng thái của sự hoàn hảo,

chỉ có một lực duy nhất tồn tại tại thời khắc Big Bang.

Khi Planck thời gian đầu tiên trôi qua,

Thứ gì đó làm cho siêu lực

vỡ khỏi trạng thái hoàn hảo.

Khi Vũ Trụ nguội đi, những lực khác nhau này bị loại ra.

Nghĩa là chúng cư xử một cách khác đi.

Hãy nghĩ đến ví dụ hơi nước.

Nếu tôi làm lạnh hơi nước đi, nó chuyển thành chất lỏng.

Nếu tôi làm lạnh tiếp, nó chuyển thành chất rắn.

tương tự như vậy, khi Vũ Trụ bắt đầu lạnh,

các lực khác nhau triệt tiêu lẫn nhau.

Khi siêu lực vỡ ra,

một lực mới xuất hiện điều khiển và định hình Vũ Trụ - Trọng lực.

Nó sẽ đúc vật chất thành các hành tinh, các sao, các thiên hà.

Nếu trọng lực mạnh hơn một chút,

có lẽ Vụ Nổ Lớn sẽ ngừng lại,

rồi nó sẽ thu lại trở thành vụ Co Cụm Lớn.

Sự sống sẽ không tồn tại.

Nếu trọng lực yếu hơn một chút,

thì Vụ Nổ Lớn cứ kéo dài mãi,

và Vũ Trụ sẽ chết trong lạnh giá.

Nhưng trọng lực tách ra từ siêu lực

có đúng cường độ

đủ tạo nên thiên hà, sao, và sự sống.

Nói cách khác, Vũ Trụ của chúng ta được tinh chỉnh đúng.

Chúng ta có một Vũ Trụ giãn nở vừa đủ chậm,

để có thể tạo nên DNA và sự sống như chúng ta biết.

Trọng lực hoàn hảo

cho Vũ Trụ,

nhưng nó không phải là lực duy nhất chi phối Vũ Trụ.

Thời điểm mười triệu Planck thời gian,

Một sự kiện kỳ diệu khác bắt đầu xảy ra và phát triển nhanh nhất

trong lịch sử Vũ trụ.

Giây đầu tiên của Vũ Trụ đã bắt đầu.

và đơn vị thời gian ngắn nhất - - Planck thời gian,

đang trải qua những triệu đơn vị đầu.

Vũ trụ là một hạt bức xạ siêu nóng,

nhỏ hơn nguyên tử hàng tỷ lần,

và đậm đặc ngoài sức tưởng tượng.

Trọng lực bắt đầu định hình tương lai của vũ Trụ.

Nhưng khi Vũ Trụ giãn nở nhiệt độ hạ xuống.

Một lực khác xuất hiện - - Lực Tương Tác Mạnh.

Không có sức mạnh của lực nguyên tử,

bản thân hạt nhân của nguyên tử cũng bị tan rã.

Ba lực

Trọng lực, lực tương tác mạnh, siêu lực vỡ

cai trị Vũ Trụ khi nó vượt đến mốc tiếp theo,

một sự kiện vạch ra chi tiết cho các thiên hà,

thứ có đầy trong Vũ Trụ ngày nay.

Chúng ta nghĩ sự kiện này xảy ra

bởi vì nó giải thích một bí ẩn lâu đời.

Mọi nơi ta nhìn trong Vũ Trụ,

hàng tỷ thiên hà được trải đều,

cùng số lượng trong mọi hướng.

Không ai có thẻ giải thích tại sao.

Tất cả mọi phần của Vũ trụ phải có một điểm

tiếp xúc với nhau.

Tương tự như việc có hai người

sống ở hai đầu đất nước

cùng thức dậy một giờ,

ăn cùng món điểm tâm, mặc đồ cùng một kiểu,

mặc dù họ không nói chuyện với nhau.

Phải có thứ gì đó chung trong quá khứ liên kết họ.

Vấn đề này cần một lời giải.

Năm 1979, một nhà Vũ Trụ học trẻ tên Alan Guth đưa ra giả thuyết.

Anh ấy gọi là tình trạng Bùng Phát.

Điều này rất thú vị.

Tôi chợt nhận ra điều này có thể là chìa khóa

cho một bí mật quan trọng của Vũ Trụ.

Nhưng cùng lúc tôi cũng hồi hộp bởi vì những thứ này còn rất mới.

Tôi hơi run không biết nó có đúng không.

Guth suy đoán rằng Vũ Trụ sơ sinh

đã trải qua một sự bứt phá tăng trưởng phi thường.

Sự nở phồng Vũ Trụ là giây phút lịch sử,

từ rất sớm

khi sự giãn nở đột nhiên tăng tốc.

Trong khoảnh khắc nó trở nên to lớn.

Chỉ 10 triệu Planck thời gian sau Big Bang,

một khối nhỏ không gian đột nhiên nở rộng

nhanh hơn nhiều so với trước đó.

Sự bùng phát này quá nhanh biến hỗn loạn đi vào trật tự,

bao phủ mọi thành phần của Vũ Trụ

một cách đồng đều khắp không gian và chỉnh sửa vị trí của chúng.

Khi Vũ Trụ nguội lại trong khoảnh khắc đầu tiên đó,

Nó tăng thể tích theo cấp số nhân từ 10 đến 90,

trong một phần triệu tỷ tỷ giây.

Giống như một hạt cát

phồng lên lớn hơn Mặt Trời với tốc độ nhanh hơn ánh sáng.

Vâng, như vậy là sai quy luật Einstein?

Không có gì nhanh hơn vận tốc ánh sáng.

Và đây là một trong những điểm tinh tế của Big Bang.

Không gian giãn nở nhanh tới mức hai vật thể xa nhau ra

nhanh hơn tốc độ ánh sáng.

nhưng chúng không di chuyển.

Chính không gian giữa chúng giãn ra.

Ý tưởng táo bạo của Guth, Vũ Trụ bùng phát,

đẩy giới hạn sự hiểu biết của chúng ta

về lại khoảnh khắc đầu tiên trong giây đầu tiên.

Nhưng chúng ta thử nghiệm nó thế nào?

Làm sao chúng ta nhìn thấy sự ra đời của tạo hóa?

Tín hiệu nhiễu của TV giữ một đầu mối.

1% hạt nhiễu trên màn hình này

đến từ ánh sáng của Big Bang.

Năm 1964, các nhà thiên văn Arno Penzias và Robert Wilson

đã lắng nghe tín hiệu vô tuyến từ không gian.