Bên ngoài ranh giới của vũ trụ là gì?

Các nhà thiên văn học trước đây tin rằng vũ trụ là vô hạn, nhưng thuyết tương đối rộng của Einstein cho thấy vũ trụ của chúng ta thực sự có một ranh giới, nhưng ranh giới này nằm ở một chiều không gian cao hơn.

Trước khi thảo luận về ranh giới của vũ trụ, trước tiên chúng ta phải hiểu ranh giới trong vũ trụ, tức là từ Hệ Mặt Trời đến Dải Ngân hà, sau đó đến các Đám mây Magellan Lớn và Nhỏ gần nhất trong Thiên hà Andromeda cách chúng ta 2,54 triệu năm ánh sáng, những hệ thiên thể độc lập và khép kín này đều có ranh giới rõ ràng, khoảng cách vài năm ánh sáng giữa các ngôi sao và khoảng trống hàng triệu năm ánh sáng giữa các thiên hà đã ngăn cách chúng rất rõ ràng.

Tuy nhiên, theo quan điểm của Einstein, vì bản thân không-thời gian của vũ trụ thuộc về không gian ba chiều cộng với thời gian được tính là một chiều nữa nên toàn bộ vũ trụ thuộc về một cấu trúc siêu cầu bốn chiều khép kín ở cấp độ vĩ mô. Điều đó có nghĩa là nếu một người lái một con tàu vũ trụ với tốc độ ánh sáng theo bất kỳ hướng nào, người đó cuối cùng sẽ quay trở lại điểm ban đầu. Người điều khiển tàu vũ trụ nghĩ rằng mình đang đi lên theo phương thẳng đứng, nhưng trong một vũ trụ khép kín, bản thân đường trắc địa là một đường cong khép kín và sẽ quay trở lại điểm gốc trước khi người đó kịp nhận ra.

Trong hình học truyền thống, chúng ta thường nghĩ không gian là phẳng, nhưng trên thực tế, theo thuyết tương đối rộng, không gian thực sự có thể bị cong. Điều này là do khối lượng và năng lượng làm thay đổi không gian xung quanh, khiến nó có độ cong. Chúng ta thường sử dụng phương trình hấp dẫn nổi tiếng của Einstein E = mc2 để mô tả hiện tượng này, tức là sự có mặt của khối lượng và năng lượng ảnh hưởng đến các tính chất của không thời gian. Có thể cho rằng, độ cong của không gian là nền tảng cho những điều kỳ diệu của vũ trụ. (Ảnh: Allthatsinteresting)

Mô hình vũ trụ hữu biên này thực ra cũng giống như chuyến hành trình của con người trên Trái đất, cả hai đều đi thẳng về phía trước nhưng cuối cùng lại quay về điểm xuất phát. Tương tự, nếu bạn muốn nhìn toàn cảnh Trái đất, bạn phải bay thẳng đứng lên khỏi Trái đất và vào không gian, chỉ bằng cách này bạn mới có thể nhìn thấy toàn bộ Trái đất và đánh giá sự giới hạn của Trái đất.

Vì vậy, nếu con người muốn nhìn thấy giới hạn của vũ trụ trong tương lai, trước tiên họ phải mở ra một hướng hoặc chiều mới trong không gian ba chiều, sau đó bay với tốc độ ánh sáng hoặc tốc độ siêu ánh sáng trong chiều mới, để chúng có thể bay ra khỏi thế giới mà chúng ta đang ở.

Ngoài quy mô khổng lồ, khối lượng trong vũ trụ cũng không thể tưởng tượng được. Các ngôi sao là những khối xây dựng cơ bản nhất của vũ trụ và chúng kết hợp với nhau để tạo thành các cụm sao, tinh vân và thiên hà. Tuy nhiên, khối lượng của các ngôi sao tương đối không đáng kể. Các nhà khoa học đã phát hiện ra những vụ nổ sao khổng lồ, những tia lửa khổng lồ của các vụ nổ sao giải phóng nhiều năng lượng bằng tất cả các ngôi sao trong toàn bộ thiên hà cộng lại. (Ảnh: Allthatsinteresting).

Theo thuyết vũ trụ song song, vũ trụ hiện tại của chúng ta chỉ là một trong số nhiều vũ trụ song song. Có vô số vũ trụ trong siêu không gian rộng lớn. Mỗi vũ trụ là sản phẩm của một vụ nổ lớn. Các bong bóng vũ trụ khác nhau có những quy luật khác nhau của vũ trụ, chẳng hạn như vũ trụ của chúng ta, tốc độ ánh sáng là 300.000 km/giây, nhưng tốc độ ánh sáng ở các vũ trụ khác có thể là 30.000 hoặc 300 km/giây.

Tuy nhiên, với công nghệ hiện nay của nhân loại, vẫn còn quá xa để nói về ranh giới của vũ trụ, bởi ngay cả kính thiên văn Webb - kính thiên văn mạnh nhất của nhân loại hiện tại cũng không thể nhìn thấy được ranh giới của vũ trụ mà chỉ có thể đoán đại khái sự tồn tại của nó. Vũ trụ có đường kính 93 tỷ năm ánh sáng, và ở thời điểm hiện tại con người chỉ nhìn thấy 2 nghìn tỷ thiên hà trong đó và cũng khá mơ hồ về diện mạo vĩ mô nhất của vũ trụ.

Vũ trụ là một sự tồn tại rộng lớn và bí ẩn, nơi có vô số điều kỳ diệu và ẩn số, luôn khiến con người bối rối trong việc khám phá. Với sự tiến bộ của công nghệ và sự phát triển của các lý thuyết khoa học, chúng ta dần dần nhận ra rằng vũ trụ có thể không chỉ tồn tại trong không gian ba chiều mà chúng ta quen thuộc mà còn có khả năng tồn tại độ cong không gian và các vũ trụ song song. (Ảnh: Allthatsinteresting).

Trong một số bộ phim khoa học viễn tưởng, Dải Ngân hà với đường kính 100.000 năm ánh sáng chỉ là một chuỗi hạt đeo trên cổ một chú mèo con, và những hạt này chỉ là những viên bi được các nền văn minh tiên tiến ngoài hành tinh sử dụng để chơi game. Có lẽ trong tương lai chúng ta có thể sẽ khám phá ra rằng toàn bộ vũ trụ chỉ là một hạt vi mô của một vật thể vĩ mô ở cấp độ cao hơn.

Trong trường hợp này, vũ trụ của chúng ta có thể chỉ là một phần nhỏ của một vũ trụ lớn hơn, giống như búp bê matryoshka của Nga, hoặc vũ trụ có thể được chứa trong một hạt cát, có thể nằm trên bãi biển của một thế giới rộng lớn không thể tưởng tượng nổi. Có lẽ các nền văn minh thông minh từ các chiều không gian khác hiện đang quan sát Mặt Trời và Trái đất, giống như chúng ta quan sát các electron và proton.

Vũ trụ vẫn là bí ẩn lớn nhất đối với nền văn minh nhân loại, và các vấn đề về ranh giới của nó chắc chắn sẽ được thảo luận nhiều lần trong tương lai, tuy nhiên, dù ranh giới của vũ trụ ở đâu, dù đằng sau nó ẩn chứa điều gì, thì con người vẫn nền văn minh đã ra đời trên Trái đất.