31/07/2020

Những Đặc Điểm Thú Vị Về Lỗ Đen: Không Phải "Lỗ" Mà Là Một "Quái Vật" Của Vũ Trụ

Lỗ đen là một trong những vật thể bí ẩn, hấp dẫn và thường bị hiểu lầm nhất trong vũ trụ. Cái tên của nó gợi lên hình ảnh về một cái hố không đáy hay một cánh cổng dẫn đến một nơi nào đó. Tuy nhiên, sự thật lại phức tạp và kỳ diệu hơn nhiều. Hãy cùng khám phá những đặc điểm thú vị của những "gã khổng lồ" vô hình này.

Lỗ đen vũ trụ không phải là cái lỗ

1. Lỗ Đen Không Phải Là Một Cái "Lỗ"

Điều đầu tiên và quan trọng nhất cần phải làm rõ: lỗ đen không phải là một cái lỗ hay một cái hố. Nó không phải là một khoảng trống rỗng trong không gian.

Nó không giống như thế này:

Và cũng không phải là một cánh cổng như thế này:

Thay vào đó, lỗ đen là một vật thể ba chiều, một thiên thể có khối lượng cực kỳ lớn bị nén vào một không gian cực kỳ nhỏ. Hãy tưởng tượng bạn nén toàn bộ khối lượng của Mặt Trời vào một quả cầu chỉ có đường kính vài kilomet. Kết quả là một vật thể có mật độ vật chất dày đặc đến không tưởng.

Do khối lượng khổng lồ này, lực hấp dẫn của lỗ đen trở nên mạnh đến mức nó bẻ cong không-thời gian xung quanh, tạo ra một "cái giếng" trọng lực dốc đến vô cùng. Bất cứ thứ gì, kể cả ánh sáng, nếu đi quá gần cũng sẽ bị kéo vào và không bao giờ thoát ra được. Vì nó nuốt chửng cả ánh sáng, chúng ta không thể nhìn thấy nó, và đó là lý do nó có màu đen.

lỗ đen ba chiều

2. Cấu Trúc Của Một Lỗ Đen: Chân Trời Sự Kiện và Điểm Kỳ Dị

Mỗi lỗ đen có hai bộ phận chính cực kỳ quan trọng:

  • Chân trời sự kiện (Event Horizon): Đây không phải là một bề mặt vật lý, mà là một ranh giới vô hình có dạng hình cầu bao quanh lỗ đen. Chân trời sự kiện chính là "điểm không thể quay đầu". Bất cứ thứ gì vượt qua ranh giới này, từ một con tàu vũ trụ cho đến một hạt ánh sáng, sẽ bị lực hấp dẫn của lỗ đen giam giữ vĩnh viễn. Để thoát khỏi nó, bạn cần phải di chuyển nhanh hơn tốc độ ánh sáng, một điều bất khả thi theo các định luật vật lý hiện hành.

  • Điểm kỳ dị (Singularity): Nếu bạn vượt qua chân trời sự kiện và đi tiếp, bạn sẽ hướng về đâu? Câu trả lời là trung tâm của lỗ đen, nơi được gọi là điểm kỳ dị. Tại đây, toàn bộ khối lượng của lỗ đen bị nén vào một điểm có thể tích bằng không và mật độ vật chất trở nên vô hạn. Lực hấp dẫn và độ cong của không-thời gian tại đây cũng trở nên vô hạn. Các định luật vật lý mà chúng ta biết đều sụp đổ tại điểm kỳ dị, và cho đến nay, khoa học vẫn chưa thể giải thích được điều gì thực sự xảy ra ở đó.

3. Điều Gì Sẽ Xảy Ra Nếu Bạn Rơi Vào Lỗ Đen?

Đây là một kịch bản kinh hoàng. Giả sử bạn đang tiến gần đến một lỗ đen, lực hấp dẫn khổng lồ của nó sẽ tác động lên bạn một cách không đồng đều. Lực kéo tác động lên phần chân của bạn (phần gần lỗ đen hơn) sẽ mạnh hơn hàng triệu lần so với lực kéo tác động lên phần đầu.

lỗ đen siêu khối lượng

Kết quả là cơ thể bạn sẽ bị kéo dài ra như một sợi mì Ý, một quá trình được các nhà khoa học gọi là "spaghettification" (sự mì hóa). Mọi nguyên tử trong cơ thể bạn sẽ bị xé toạc ra trước cả khi bạn kịp đến gần chân trời sự kiện.


Nói một cách đơn giản: bạn sẽ chết chắc, tan biến thành một dòng các hạt cơ bản và không bao giờ có thể trở lại. Ít nhất, đó là những gì khoa học hiện tại có thể ước tính, bởi vì không ai có thể biết chắc chắn điều gì đang chờ đợi bên trong một điểm kỳ dị.