How the Universe Works

Vũ Trụ cũng có sinh-tử.

Nhưng mọi thứ kết thúc thế nào? và khi nào?

Đó là lý do tôi thành nhà Vũ Trụ Học.

Tôi muốn là người đầu tiên biết được

Vũ Trụ sẽ kết thúc thế nào.

Hai gã khổng lồ Vũ Trụ đối đầu nhau.

Kẻ thắng định đoạt số phận chúng ta.

Hai đối thủ của cuộc chiến là trọng lực,

nó đang cố gắn thu lại,

và sự mở rộng của thời gian và không gian.

Trọng lực sẽ chiến thắng?

Vũ trụ sẽ từ từ nhỏ lại và ngày càng nóng hơn.

Hay sự mở rộng chiếm ưu thế?

Ngay cả các electron xung quanh nguyên tử cũng bị xé toạt.

Sự kết thúc đang đến,

và có thể sớm hơn bạn nghĩ.

- Vũ Trụ Vận Hành Như Thế Nào --

Sự Kết Thúc Của Vũ Trụ

Vũ Trụ là tất cả mọi thứ.

Tất cả không gian, thời gian, và vật chất.

Trái Đất chỉ là hạt bụi,

Một hạt bụi đang xoay quanh một trong 200 tỷ ngôi sao

trong thiên hà chúng ta, Dải Ngân Hà.

Nhưng cấu trúc khổng lồ này cũng chỉ như một giọt nước

trong một đại dương thiên hà

rộng đến 90 tỷ năm ánh sáng.

Tất cả những thứ này,

Từ thiên hà lớn nhất đến những nguyên tử nhỏ nhất,

đến một ngày cũng sẽ chết.

Chúng ta không thấy bằng chứng của thứ gì vĩnh viễn.

Sự vĩnh cửu không tồn tại.

Thậm chí không gian và thời gian cũng có hồi kết thúc.

Vũ trụ đang mở rộng từ khi nó sinh ra,

Rồi nó đốt nhiên liệu, thắp sáng nên các ngôi sao.

Nhưng điều gì xảy ra khi nhiên liệu cạn kiệt?

Chúng sẽ mờ dần đi?

Những ngôi sao sẽ chết dần khi sử sụng hết nhiên liệu hạt nhân.

Vũ trụ hoang vắng và lạnh giá.

Chỉ còn lại tàn dư của những ngôi sao chết --

Những hố đen, những sao đặc.

Cuối cùng chúng tan rã,

và chỉ còn lại một đám mây mỏng ánh sáng năng lượng thấp.

Vậy đó.

Chúng ta từng nghĩ Vũ Trụ

sẽ đi vào tuổi già nhẹ nhàng.

Nhưng vài thập niên gần đây,

Các nhà thiên văn đã tiết lộ một bức tranh rất khác

và đáng lo ngại.

Vũ Trụ không đi nhẹ nhàng.

Nó chiến đấu để tồn tại.

Ở đây có vẻ bình yên, một ngày nắng đẹp,

Trên thực tế, xung quanh chúng ta,

khắp Vũ Trụ là một trận chiến dữ dội,

và nó đã nổ ra kể từ khi bắt đầu có thời gian.

Hai lực chết người tranh nhau quyền kiểm soát.

Lực thứ nhất, sự giãn nở, kéo các thiên hà ra xa,

làm Vũ Trụ lạnh lẽo và đe dọa

một sự diệt chủng băng giá.

Lực thứ hai, trọng lực, cố kéo mọi thứ lại với nhau,

tiêu diệt Vũ Trụ trong một quả cầu lửa dày đặc.

Lực hấp dẫn hay lực mở rộng sẽ thắng?

Hay một kết thúc hòa?

Hai lực khổng lồ mang lại 3 kết cục.

Một là băng giá lớn.

Giãn nở thắng, Vũ Trụ mở rộng ra mãi mãi.

Thứ hai là có sự cân bằng

giữa nở rộng

và lực hấp dẫn,

Vũ Trụ sẽ đạt đến một kích thức cụ thể,

và dừng lại đó.

Và thứ 3 là

Lực hấp dẫn của trọng lực thắng,

giãn nở ngừng lại,

Vũ Trụ bắt đầu co lại

đến khi nó quay về vụ Co Cụm Lớn.

Đến giờ Vũ trụ dường như cân bằng

trong trò kéo co giữa nở rộng và thu hẹp.

Nhưng liệu có giữ được cân bằng cho đến khi dùng hết lực,

hoặc có thứ gì đó chạm nhẹ vào?

Tôi không nghĩ có câu hỏi nào lớn hơn câu:

"Vũ Trụ rồi sẽ ra sao?"

Để dự đoán tương lai, các nhà thiên văn

luôn nhìn vào quá khứ, lúc khởi đầu của sự giãn nở,

Khởi đầu của trọng lực, khởi đầu của mọi thứ.

13.8 tỷ năm trước, Một hạt vô cùng nóng và đặc,

đột nhiên bùng nổ và nở rộng ra --

Vụ Nổ Lớn - Big Bang.

Tất cả năng lượng, tất cả không gian, tất cả vật chất...

...nền tảng của Vũ Trụ chúng ta thấy hôm nay,

đã được tạo ra và thiết lập chuyển động.

Hãy suy nghĩ.

Mọi thứ bạn thấy quanh chúng ta

gom vào vào một khối nguyên thủy, rồi nó phát nổ,

bắn ra tất cả các thiên hà chuyển động.

Đó là vụ nổ ra bên ngoài, giãn nở được sinh ra,

và vẫn còn tiếp tục cho đến ngày nay.

Nếu không có nó, chúng ta sẽ không có một Vũ Trụ đủ lớn

cho tất cả các ngôi sao, các thiên hà cùng tồn tại.

Giãn nở là một lực tự nhiên đáng kinh ngạc.

Nó hoạt động bằng cách bơm phồng cấu trúc thời gian - không gian.

Không gian giữa các thiên hà nở rộng,

và nó đẩy các thiên hà xa ra.

Không gian mang các vật thể theo nó giống như một người lướt trên sóng.

Nó đang xảy ra, trong mỗi phần của không gian.

Thậm chí trong cơ thể ngay lúc này,

Có một áp suất cho không gian nở rộng.

Sự giãn nở sinh ra một sân khấu lớn và năng động

mà Vũ Trụ ngày nay đang diễn trên đó.

Nhưng ở khía cạnh khác nó có thể là một lực

hủy diệt hoàn toàn.

Nếu Vũ Trụ giãn nở nhanh hơn nhiều,

nó có thể nhanh chóng trống rỗng,

sẽ không đủ thời gian để tạo nên thiên hà,

các hành tinh, con người.

Thực tế là, chúng ta ở đây,

nghĩa là, có thứ gì đó đã hãm lại.

Đó dĩ nhiên là loại keo Vũ Trụ -- Trọng lực.

Trọng lực và vật chất tỷ lệ thuận.

Vật có khối lượng càng lớn,

thì càng nhiều lực kéo tác động lên mọi thứ xung quanh.

Nó kéo nguyên tử lại với nhau, các hạt lại với nhau...

...tạo nên những ngôi sao, những tinh vân,

những thiên hà --

phần cứng của Vũ trụ chúng ta thấy hôm nay.

Nhưng trọng lực là con dao hai lưỡi.

Nhiều quá thì Vũ Trụ sơ khai sẽ chẵng bao giờ có

những yếu tố căn bản để bắt đầu.

Nếu giãn nở chậm hơn nhiều,

nó sẽ lại sụp đổ vào một điểm kỳ dị khác.

Lặp lại, bạn không có thời gian để tạo nên các thiên hà,

các hành tinh, hay con người.

Vì vậy, chúng ta sống trong một Vũ Trụ lý tưởng.

Chúng ta sống trong Vũ Trụ lâu dài vừa đủ

để chúng ta ở đây, giãn nở đủ chậm

để chúng ta có thời gian hình thành.

Vũ trụ đã kéo dài 13.8 tỷ năm,

nhờ hai lực đối kháng, trọng lực và giãn nở.

Nhưng sự cân bằng này ổn định thế nào?

Liệu Vũ Trụ của chúng ta có chứa đúng lượng vật chất

để giữ cho nó khỏi giãn nở biến mất

hay sụp đổ thảm khốc?

Trong thập niên 1920, các nhà khoa học đã tính toán,

kết quả là đáng yên tâm.

Vật chất càng nhiều thì trọng lực càng lớn

Nếu bạn có nhiều vật chất trong một Vũ trụ rất đặc,

thì có lẽ, Vũ trụ bắt đầu sụp đổ.

Hoặc, nếu bạn có ít vật chất,

Vũ trụ sẽ lạnh giá đến chết.

Vậy mật độ giới hạn là bao nhiêu và ranh giới giữa chúng?

Đó là khoảng 5 nguyên tử hydro trong mỗi mét khối.

Vậy, hãy suy nghĩ, đặt 5 nguyên tử hydro vào một khối,

đó là điểm giới hạn.

Nếu bạn bỏ hơn 5 nguyên tử,

thì Vũ trụ bắt đầu sụp.

Nếu ít hơn,

Vũ Trụ cứ mở rộng mãi.

Nếu chúng ta nghĩ Vũ Trụ được cân bằng

trên sợi dây, thì câu hỏi về mật độ giới hạn

cho chúng ta thấy sợi dây giống như một lưỡi dao cạo.

rồi khi các nhà thiên văn tính toán thêm,

họ thích những gì họ thấy.

Vũ trụ chứa vừa đúng khối lượng vật chất

để ở ngay mật độ giới hạn.

Ngày càng nhiều bằng chứng gián tiếp

và những lập luận cho rằng

Vũ trụ ở chính xác giữa ranh giới

giữa sụp đổ do co cụm

và giãn nở mãi mãi,

chúng ta đang chơi bập bênh trên bờ vực của sự mở rộng.

Vũ trụ dường như cân bằng hoàn hảo

và nó sẽ tiến đến tuổi già nhẹ nhàng.

Nhưng đến thập niên 1970, các nhà thiên văn thực hiện một quang sát

làm họ kinh ngạc.

Vũ Trụ chứa đầy vật chất vô hình,

và lực hấp dẫn của nó có thể gây ra sụp đổ thảm khốc.

Vũ trụ cân bằng trên một sợi dây.

Mỗi đầu là một tử thần --

Một vụ Băng Giá Lớn, do không gian giãn nở,

và một vụ Co Cụm Lớn, kết quả của trọng lực áp đảo.

40 năm trước, các nhà khoa học tin rằng chúng ta được cân bằng

mãi mãi giữa hai sự hủy diệt.

Bây giờ mọi thứ thay đổi rất nhiều,

vì chúng ta khám phá ra những thứ chưa từng biết đến

40 năm trước.

Thập niên 1970, các nhà thiên văn bị choáng váng.

Một số dạng vật chất không rõ, vô hình đối với kính viễn vọng,

chiếm đa số so với những thứ chúng ta biết,

không phải nhiều hơn 1 lần, mà nhiều hơn 5 lần.

Chúng ta vẫn thường nghĩ Trọng lực đến từ các ngôi sao

và những vật thể ta có thể thấy -- Vậy thôi.

Giờ chúng ta nhận ra, như vậy là ngây thơ, thực tế không phải vậy.

Các nhà thiên văn khảo sát,

và nghiên cứu các bánh nhông vận hành Vũ trụ.

Lực hấp dẫn khổng lồ của Mặt Trời giữ Trái Đất

và tất cả các hành tinh khác trong điệu xoay tròn nhịp nhàng.

Khối lượng của Mặt Trời kiểm soát tốc độ của các hành tinh.

Nếu nó lớn hơn, các hành tinh sẽ

quay nhanh hơn.

Nếu nó nhỏ hơn các hành tinh sẽ thực hiện

một vòng quỹ đạo lâu hơn.