Câu hỏi về sự kết thúc của vũ trụ là một trong những bí ẩn sâu sắc và vĩ đại nhất mà con người từng chiêm nghiệm. Liệu vũ trụ có tồn tại mãi mãi, hay nó cũng có một ngày tàn? Các nhà vũ trụ học đã đưa ra nhiều giả thuyết, mỗi kịch bản đều dựa trên sự hiểu biết của chúng ta về các định luật vật lý và số phận của các lực cơ bản như lực hấp dẫn và năng lượng tối.
Dưới đây là những kịch bản chính về cách vũ trụ của chúng ta có thể kết thúc.
Tuy nhiên, lý thuyết hấp dẫn này hiện nay không còn được giới khoa học ủng hộ rộng rãi. Lý do là vì các quan sát từ cuối những năm 1990 đã cho thấy vũ trụ không chỉ giãn nở, mà còn đang giãn nở ngày càng nhanh do một thứ năng lượng bí ẩn gọi là "năng lượng tối". Điều này cho thấy lực hấp dẫn dường như không đủ mạnh để kéo vũ trụ quay trở lại.
Dưới đây là những kịch bản chính về cách vũ trụ của chúng ta có thể kết thúc.
1. Giả Thuyết Về Vòng Tuần Hoàn: "Vụ Co Lớn" (The Big Crunch)
Đây là một trong những lý thuyết lâu đời nhất, mang đậm tính triết học và cũng là nội dung bạn đã đề cập. Giả thuyết này cho rằng vũ trụ hoạt động theo một chu kỳ vĩnh cửu của sự chết đi và tái sinh, giống như một "Hơi Thở Vĩ Đại".- Quá trình: Sau Vụ nổ Big Bang, vũ trụ bắt đầu giãn nở. Các thiên hà, sao và hành tinh được hình thành. Tuy nhiên, nếu tổng khối lượng và năng lượng trong vũ trụ đủ lớn, lực hấp dẫn cuối cùng sẽ thắng thế lực giãn nở.
- Sự đảo ngược: Tại một thời điểm nào đó trong tương lai xa, sự giãn nở sẽ chậm lại, dừng hẳn và sau đó đảo ngược. Các thiên hà sẽ bắt đầu lao ngược trở lại về phía nhau.
- Vụ Co Lớn: Vũ trụ sẽ ngày càng nóng hơn và đặc hơn khi nó co lại, cuối cùng sụp đổ vào một điểm kỳ dị duy nhất—một điểm có mật độ và nhiệt độ vô hạn, giống hệt như trạng thái trước Vụ nổ Big Bang. Đây được gọi là Vụ Co Lớn (The Big Crunch).
- Sự Nảy Lại (The Big Bounce): Từ điểm kỳ dị này, một Vụ nổ Big Bang mới sẽ lại xảy ra, khai sinh ra một vũ trụ mới, có thể với một bộ quy luật vật lý hoàn toàn mới. Chu kỳ này sẽ lặp đi lặp lại mãi mãi.
Tuy nhiên, lý thuyết hấp dẫn này hiện nay không còn được giới khoa học ủng hộ rộng rãi. Lý do là vì các quan sát từ cuối những năm 1990 đã cho thấy vũ trụ không chỉ giãn nở, mà còn đang giãn nở ngày càng nhanh do một thứ năng lượng bí ẩn gọi là "năng lượng tối". Điều này cho thấy lực hấp dẫn dường như không đủ mạnh để kéo vũ trụ quay trở lại.
2. Kịch Bản Phổ Biến Nhất: "Cái Chết Lạnh" (The Big Freeze)
Đây là kịch bản được giới khoa học hiện đại coi là có khả năng xảy ra cao nhất, dựa trên các quan sát về sự giãn nở gia tốc.- Sự giãn nở vĩnh viễn: Được thúc đẩy bởi năng lượng tối, vũ trụ sẽ tiếp tục giãn nở mãi mãi. Các cụm thiên hà sẽ ngày càng rời xa nhau.
- Kỷ nguyên của những ngôi sao chết: Trong khoảng một nghìn tỷ năm, tất cả các đám mây khí cần thiết để hình thành sao mới sẽ cạn kiệt. Các ngôi sao hiện có sẽ lần lượt đốt hết nhiên liệu và chết đi, chỉ để lại những tàn dư lạnh lẽo như sao lùn trắng, sao neutron và lỗ đen. Bầu trời đêm sẽ trở nên tối tăm.
- Sự bốc hơi của Lỗ đen: Qua một khoảng thời gian dài không thể tưởng tượng (có thể lên tới 10^ 100 năm), ngay cả những lỗ đen siêu khổng lồ ở trung tâm các thiên hà cũng sẽ dần "bốc hơi" và biến mất thông qua bức xạ Hawking.
- Cái chết nhiệt: Cuối cùng, vũ trụ sẽ trở thành một không gian trống rỗng, lạnh lẽo và gần như tuyệt đối. Tổng nhiệt độ sẽ tiến dần đến độ không tuyệt đối (-273.15°C). Tất cả hoạt động vật lý sẽ ngừng lại. Đây được gọi là "cái chết nhiệt" của vũ trụ, một trạng thái tĩnh lặng và vĩnh cửu.
3. Kịch Bản Kinh Hoàng Nhất: "Vụ Xé Toạc Lớn" (The Big Rip)
Đây là một kịch bản ít có khả năng xảy ra hơn nhưng lại kịch tính nhất. Nó phụ thuộc vào việc liệu sức mạnh của năng lượng tối có tăng lên theo thời gian hay không.Sự thống trị của năng lượng tối: Nếu năng lượng tối ngày càng mạnh hơn, nó sẽ bắt đầu xé toạc mọi thứ.
Sự tan rã theo từng cấp độ:
- Đầu tiên, nó sẽ thắng lực hấp dẫn giữa các thiên hà, làm tan rã các cụm thiên hà.
- Tiếp theo, nó sẽ thắng lực hấp dẫn bên trong các thiên hà, khiến các ngôi sao bị văng ra khỏi quỹ đạo.
- Sau đó, các hệ hành tinh sẽ bị phá vỡ.
- Trong những khoảnh khắc cuối cùng, sức mạnh của nó sẽ lớn đến mức có thể thắng cả lực điện từ và lực hạt nhân mạnh, xé toạc các hành tinh, các ngôi sao, và cuối cùng là cả các nguyên tử và hạt hạ nguyên tử.
- Chính cấu trúc của không-thời gian sẽ bị xé toạc.
