Nếu đã từng tới ExploraScience bạn hẳn sẽ rất ấn tượng với căn phòng số 0: Phòng khám phá Hệ Mặt Trời và thấy được các poster về học thuyết Bigbang trong căn phòng này. Mặc dù thuyết Bigbang là giả thuyết về mô hình vũ trụ tuy nhiên nó được cộng đồng khoa học chấp nhận rộng rãi nhờ những bằng chứng thực nghiệm thuyết phục. Hiện tượng “giãn nở vũ trụ” là một bằng chứng mạnh mẽ bảo vệ thuyết Bigbang.
Vào năm 1920, Edwin Powell Hubble đã quan sát thấy các vật thể càng ở xa thì càng dịch chuyển ra xa chúng ta nhanh hơn (Sự dịch chuyển đỏ của ánh sáng). Với phát hiện này, Hubble đã đưa ra kết luận đáng kinh ngạc cho giới khoa học tại thời điểm bấy giờ rằng “vũ trụ đang giãn nở về mọi hướng”.
Hình 1: Các chấm đen xa nhau khi quả bóng phình to
Bạn có thể tưởng tượng hiện tượng vũ trụ giãn nở như hình bên trên. Các chấm mực trên quả bóng sẽ càng xa nhau khi thổi phồng bóng tức khi không gian mở rộng thì khoảng cách của chúng cũng tăng lên. Tuy nhiên, bạn sẽ nhận ra rằng bản thân các chấm này cũng to lên theo sự phình ra của quả bóng. Rất may, chúng ta không bị kéo giãn theo không gian vũ trụ. Vì ở kích thước “vi mô” các lực hạt nhân giữ các phân tử cấu thành nên mọi vật chất ổn định. Còn ở quy mô thiên hà lực hấp dẫn giữ các hành tinh, hệ mặt trời không rời xa nhau. Tuy nhiên ở quy mô lớn hơn như các thiên hà với nhau hay các vùng xa xôi trong vũ trụ so với vị trí quan sát của chúng ta, sự dãn nở này là rất đáng kể.
Giá trị hằng số Hubble mô tả tốc độ giãn nở của không gian giữa chúng ta với thiên thể tỷ lệ thuận với khoảng cách. Theo phép đo chính xác nhất hiện nay của NASA thì hằng số có giá trị là 22,4 km/s/Mly. Tức một vật thể cách chúng ta một triệu năm ánh sáng sẽ rời xa chúng ta với vận tốc 22,4 km/s. Như vậy ánh sáng từ một thiên hà cách chúng ta trên 13,4 tỷ năm ánh sáng thì ánh sáng của nó sẽ không bao giờ tới được với chúng ta vì thiên thể đó đang rời xa chúng ta với vận tốc còn lớn hơn cả tốc độ ánh sáng.
Câu hỏi đặt ra là nếu vũ trụ đã, đang và luôn giãn nở thì điều đó có nghĩa là trong quá khứ nó phải nhỏ hơn và đặc hơn? Nếu tua ngược thời gian đủ dài, liệu vũ trụ chúng ta biết ngày nay có phải chỉ là một “điểm kì dị” như thuyết Bigbang đã mô tả?. Do đó hiện tượng giãn nở vũ trụ là bằng chứng ủng hộ mạnh mẽ thuyết BigBang về nguồn gốc vũ trụ.
Hình 2: Sự giãn nở vũ trụ – bằng chứng ủng hộ thuyết BigBang
——————————————————————————————–
Số liệu trích dẫn: NASA. “WMAP- Expansion of the Universe.” Wilkinson Microwave Anisotropy Probe, 24 January 2014, https://wmap.gsfc.nasa.gov/universe/uni_expansion.html.
Nguồn hình ảnh: https://www.science-sparks.com/how-does-the-universe-expand/
– Tiến Đồng –
