Ngày còn nhỏ, có một câu hỏi rất đơn giản tôi đưa ra mà không người lớn nào lúc ấy trả lời được: “Tại sao đêm lại đen?”. Hoá ra, đấy là một câu hỏi rất khó và loài người đã mất hàng trăm năm để rồi đến thế kỷ 20 mới có thể trả lời thấu đáo được. Bởi đó là câu hỏi có liên quan đến nguồn gốc của vũ trụ.
“Năm 1610, nhà thiên văn học người Đức Johannes Kepler (1571-1630), người phát hiện ra bí mật chuyển động của các hành tinh, là người đầu tiên đưa ra một phần câu trả lời.
Cứ giả sử, ông lý luận, rằng vũ trụ là vô hạn. Một vũ trụ như vậy sẽ có một thể tích vô hạn chứa vô hạn các ngôi sao sáng cỡ Mặt trời. Do có vô số các ngôi sao, nên mắt nhìn theo hướng nào trên bầu trời cũng sẽ luôn gặp bề mặt của một ngôi sao, tựa nhưa giữa khu rừng rậm rạp, hướng nhìn nào thì chắc chắn cũng bị chặn lại bởi một thân cây.
Điều đó có nghĩa là đêm được chiếu sáng bởi các vì sao cũng sẽ sáng như ban ngày, và bầu trời đêm, khi Mặt trời chiếu sáng phía bên kia Trái đất, sẽ sáng như ban ngày. Nói cách khác, sẽ không có sự luân phiên giữa ngày và đêm, ban ngày sẽ luôn ngự trị.
Nhưng thực tế lại không như vậy. Kepler suy ra rằng vũ trụ không phải là vô hạn về kích thước và nó không chứa vô hạn các ngôi sao. Nhưng mọi thứ không dừng lại ở đó.
Ý tưởng về một vũ trụ vô hạn tái xuất hiện vào năm 1687 với sự ra đời của lý thuyết hấp dẫn vũ trụ của nhà vật lý người Anh Isaac Newton (1642-1727). Theo Newton, do lực hấp dẫn có phạm vi tác dụng là vô hạn, nên vũ trụ phải có kích thước vô hạn, khiến nghịch lý đêm tối quay trở lại…
….Câu trả lời đúng đắn xuất hiện vào năm 1848 một cách thật bất ngờ thông qua văn học mà hiện thân là nhà thơ người Mỹ Edgar Allan Poe (1809-1849)…
Poe lập luận rằng đêm tối đen không phải vì vũ trụ bị giới hạn về không gian, như Kepler nghĩ, mà bởi vì nó bị giới hạn về thời gian. Nói cách khác, nó không phải là vĩnh cửu, mà đã có một khởi đầu trong quá khứ.
Cha đẻ của tiểu thuyết trinh thám đã nhận ra rằng, ánh sáng, mặc dù di chuyển ở tốc độ cao nhất trong vũ trụ-300 nghìn km/giây-vẫn cần phải có thời gian mới tới được kính thiên văn của chúng ta. Do đó, chúng ta luôn khám phá các thiên thể với sự chậm trễ, sự chậm trễ này càng lâu với những thiên thể ở càng xa”.
“Với vũ trụ Big Bang, câu đố về đêm đen cuối cùng cũng đã được giải quyết. Đêm là đen, vì rằng không có đủ các ngôi sao để lấp đầy bầu trời ánh sáng.
Số lượng các ngôi sao là hạn chế không phải vì vũ trụ có giới hạn như Kepler đã nghĩ, mà là do chúng ta không thể nhìn thấy được toàn bộ vũ trụ. Vì vũ trụ có điểm khởi đầu và cũng bởi vì sự truyền ánh sáng không phải tức thời, nên chỉ có ánh sáng của những ngôi sao ở bên trong mặt cầu chân trời là có thể tới được chúng ta.
Mặt khác, số ngôi sao còn hạn chế bởi chúng tồn tại không phải vĩnh viễn. Cuộc đời của các ngôi sao cũng thật là ngắn ngủi so với tuổi của vũ trụ. Chỉ vài triệu năm, quá lắm là vài tỉ năm, là chúng biến mất.
Cuối cùng, sự giãn nở của vũ trụ cũng thêm vào đó sự đóng góp bé nhỏ của nó. Theo mức độ tăng khoảng cách giữa các thiên hà, ánh sáng cũng ngày càng khó tới được chỗ chúng ta hơn.
Lần tới, khi bạn lại có dịp chiêm ngưỡng vòm trời sao lung linh vào một đêm tối trời, bạn hãy tự nhủ rằng, mình có được một cảnh tượng tuyệt vời như thế là nhờ vũ trụ có điểm khởi đầu và cuộc đời của các ngôi sao sáng thật ngắn ngủi”. (trích “Một đêm” và “Giai điệu bí ẩn, và con người tạo ra vũ trụ”, Trịnh Xuân Thuận).
Ảnh này được kính thiên văn vũ trụ Hubble chụp năm 2009. Trong ảnh, NGC 6302 hay còn gọi là “Tinh vân cánh bướm” nằm cách Trái đất 3,8 nghìn năm ánh sáng theo hướng chòm sao Scorpion (Bọ cạp).
Hai cánh của con bướm nhiều mầu sắc trên trời trên thực chất là khí và bụi ở nhiệt độ lên tới 250 nghìn độ C đang toả ra dữ dội trong quá trình chết của một ngôi sao, được cho là thuộc loại nóng nhất trong Ngân hà của chúng ta.
Các nhà khoa học cho rằng, ngôi sao này bắt đầu quá trình chết của năm cách đây 1900 năm, tức khoảng năm 221 sau Công nguyên, thời mà đế chế La Mã đang thống trị Phương Tây, còn Trung Quốc bắt đầu vào thời Tam Quốc. Cái chết của ngôi sao này rất có thể là một gợi ý cho chính Mặt trời và hệ Mặt trời của chúng ta khi nó chết sau đây khoảng 4,5 tỷ năm nữa.
Tinh vân Helix (hay còn gọi là “Mắt của Thượng đế”) là một tinh vân hành tinh nằm trong chòm sao Bảo Bình, cách Trái đất 700 năm ánh sáng.
Những gì chúng ta thấy trong tấm ảnh này thực ra là các đám khí trải dài khoảng 4 năm ánh sáng đang toả ra xung quanh nhân của một ngôi sao lớn đang co lại khi nó hấp hối vì hết nhiên liệu. Theo các nhà thiên văn, đây cũng có thể là điều sẽ xảy ra với Mặt trời khi nó hết nhiên liệu sau đây 4,5 tỉ năm nữa.
Khi Mặt trời tắt, cuộc sống của loài người trên Trái đất cũng sẽ thôi tồn tại…
Xem thêm:
