Ngước nhìn bầu trời đêm
chúng ta sẽ thấy ngạc nhiên vì nó trông có vẻ trài dài vô tận
Nhưng bầu trời ấy rồi sẽ ra sao
sau hàng tỷ năm nữa?
Một nhà khoa học
được gọi là nhà thiên văn học
đã dành thời gian tìm câu trả lời cho câu hỏi này
Sự kết thúc của vũ trụ liên kết mật thiết với
vật chất tồn tại bên trong nó
Hơn 100 năm trước
Einstein đã phát triển thuyết tương đối -
là những phương trình
giúp chúng ta hiểu mối liên hệ
giữa vật chất hình thành vũ trụ
và hình dạng của chúng
Thì ra vũ trụ
có thể cong như bề mặt trái banh hay hình cầu
Chúng ta gọi đó là độ cong hình học dương hay vũ trụ đóng
Hoặc nó có thể có hình dạng như yên xe
Chúng ta gọi đó là độ cong hình học âm hay vũ trụ mở
Hoặc nó có thể có dạng phẳng
Và hình dạng đó quyết định
vũ trụ tồn tại và kết thúc như thế nào
Giờ thì chúng ta đã biết vũ trụ gần như có dạng phẳng
Tuy nhiên, vật chất hình thành vũ trụ
vẫn có thể ảnh hưởng đến vận mệnh của nó
Chúng ta có thể tiên đoán
vũ trụ sẽ thay đổi thế nào theo thời gian
nếu chúng ta đo được mật độ năng lượng
của những thành phần đa dạng trong vũ trụ ngày nay
Vậy, vũ trụ được cấu tạo từ những chất gì?
Vũ trụ chứa tất cả những vật chất chúng ta có thể thấy bằng mắt thường
như sao, khí, và hành tinh
Chúng ta gọi đó là Vật chất thông thường hay Vật chất baryon
Thậm chí chúng ta thấy chúng hiện diện xung quanh
mật độ năng lượng của chúng
thật ra rất nhỏ
chỉ chiếm khoảng 5% năng lượng vũ trụ
Vậy hãy xem 95% còn lại kia là gì nhé
Gần 27% phần năng lượng còn lại
của vũ trụ
được tạo nên từ Vật chất tối
Vật chất tối phản ứng rất yếu với ánh sáng
nghĩa là chúng không tỏa sáng hoặc không phản chiếu ánh sáng
như các hành tinh và ngôi sao
Tuy nhiên
cũng giống như Vật chất thông thường
chúng hấp dẫn các vật khác
Thực tế, cách duy nhất để xác định được Vật chất tối
là nhờ tương tác trọng lực này -
cách vật chất hoạt động xung quanh chúng
và cách chúng bẻ cong ánh sáng như thế nào
khi chúng bẻ cong không gian xung quanh
Chúng ta vẫn chưa tìm ra hạt vật chất tối
nhưng các nhà khoa học trên toàn thế giới
đang nghiên cứu loại hạt vật chất mơ hồ này
và tầm ảnh hưởng của Vật chất tối lên vũ trụ
Nhưng bấy nhiêu vẫn chưa đủ 100%
68% còn lại
của mật độ năng lượng vũ trụ
là Năng lượng tối
thứ thậm chí còn bí ẩn hơn cả Vật chất tối
Năng lượng tối
không hoạt động giống bất cứ chất gì mà chúng ta biết
Nó hoạt động giống như lực đẩy phản trọng lực
Nó có sức ép trọng lực -
điều mà Vật chất thông thường và Vật chất tối không có
Thay vì kéo vũ trụ co lại
như chúng ta nghĩ
trọng lực khiến vũ trụ nở rộng thêm
với tỉ lệ ngày càng lớn
Một ý kiến nổi bật về Năng lượng tối
là nó là một vũ trụ bất biến
Tức là, nó có một tính chất kì lạ
là nó cũng giãn rộng khi thể tích không gian giãn rộng
để giữ mật độ năng lượng của nó không đổi
Vậy, khi vũ trụ càng giãn rộng
như nó đang làm ngay lúc này
sẽ có càng nhiều Năng lượng tối
Vật chất tối và Vật chất baryon
trái lại
không giãn nở theo vũ trụ
và bị pha loãng
Bởi vì tính chất này
của vũ trụ bất biến
vũ trụ trong tương lai
sẽ do Năng lượng tối chiếm ưu thế
ngày càng lạnh giá hơn
và giãn nở nhanh hơn
Cuối cùng, vũ trụ sẽ cạn kiệt khí
để tạo ra các ngôi sao
và bản thân các ngôi sao cũng cạn kiệt năng lượng
và bùng cháy
để lại vũ trụ với toàn lỗ đen
Nếu có đủ thời gian
thậm chí khi những lỗ đen này bốc hơi
vũ trụ còn lại cũng sẽ hoàn toàn trống vắng và lạnh lẽo
Đó là cái mà chúng ta gọi là Cái Chết Nóng của vũ trụ
Tuy có vẻ u ám
khi sống trong một vũ trụ
sẽ kết thúc
trong hoang vắng và lạnh lẽo
kết cục của vũ trụ của chúng ta
thực ra lại cân xứng tốt đẹp
với khởi đầu nóng bừng và hăng hái của nó
Chúng ta gọi giai đoạn tăng tốc kết thúc của vũ trụ
là Giai đoạn de Sitter
được đặt theo tên của nhà toán học người Hà Lan
Willem de Sitter.
Tuy nhiên, chúng ta cũng tin rằng
vũ trụ có một
giai đoạn tăng tốc nở rộng khác
vào những năm đầu tiên của vũ trụ
Chúng ta gọi đó là sự phình to vũ trụ thời kỳ đầu -
lúc vũ trụ giãn rộng cực kỳ nhanh
trong thời gian ngắn
ngay sau vụ nổ Big Bang
Vậy, vũ trụ sẽ kết thúc
trong tình trạng như khởi điểm của nó -
tăng tốc
Chúng ta sống trong
một thời kỳ lạ lùng trong cuộc đời của vũ trụ
lúc chúng ta bắt đầu hiểu
về hành trình của vũ trụ
và quan sát lịch sử của nó
hiển hiện trên bầu trời
cho toàn bộ nhân loại được thấy