S.W.Hawking: Sự khởiđầu của thời gian - Kỳ cuối S.W.Hawking Vũ trụ không có biên Nhiều người hi vọng rằng cáchiệu ứng lượngtử sẽ làmtrơn các kì dị với mật độ vô hạnmột cách dễ dàng và cho phép vũ trụ quay lạivới phaco trước đó. Điều này ít nhiềukhác với ý tưởngtrướcđây cho rằngcác thiên hàlẫn tránhnhau,mà thayvào đó là sự chuyển phavũ trụ ở mật độ siêu cao. Tuynhiên,tôi nghĩ điều này khôngphải là nhữnggì sẽ xảyra: các hiệu ứng lượngtử sẽ khôngdở bỏ các kì dị, và cho phép thời gianlùi vôhạn. Nhưng dường như các hiệu ứnglượng tử có thể làm biến mất nhữngđối tượng vật chất(các sao, các thiênhà), là cáckì dị tronglý thuyết tươngđối rộng. Lý thuyếtnày là cổ điển, nó không giúp chúng ta tínhđược những gì đằng saucác kì dị, vì khi đó tấtcả các địnhluật vật lý đều không áp dụng được nữa. Nghĩalàkhoa học không thể tiên đoán đượccáchthứcmàvũ trụ bắt đầu. Thay vì vậy, chúngta phải viện dẫn đến một thế lực nào đó bên ngoài vũ trụ. Đây có thể là lý domà nhiều nhà lãnh đạo tôngiáo trênthế giới chấp nhận Vụ nổ lớn vàcả các địnhluật về kì dị. Dường như lý thuyết lượngtử, theo một cách khác, có thể tiên đoánđượcvũ trụ được hìnhthành như thế nào. Lýthuyết nàyđưa vào một ýtưởng mới, đó là thời gian ảo. Thời gianảo thoạt nghegiống như một kiểu hư cấu khoahọc, vàđược nói đếntrongChươngtrìnhBác sĩ, ônglà ai(Doctor Who,là mộtshow truyềnhình của BBC,nói về các câu chuyện hư cấukhoahọc.ND). Nhưngnóthật sự là một khái niệmkhoahọc xuất sắc. Bạn có thể nắm bắtkhái niệm này theo cách sau.Bạn có thể xem thời gian thực thông thường như là mộttrục nằmngang.Hướng sang trái là quákhứ, hướng sang phải là tươnglai. Trongkhitrục thẳng đứng là một trục thời gian khác, thờigianảo. Có tên gọi này vìnó không phải là thời gian theokinh nghiệmthôngthường. Ba chiềukhônggian và một chiềuthời gian ảotạo thành không thời gian Euclide.Tôi khôngnghĩ là có aiđó có thể biểu diễn đượcmột mặt bốnchiều. Nhưng khôngquá khó để tưởng tượngra một mặt hai chiều, như một cái yên ngựa hoặc một quả bóng. Thựctế, James Hartle ở phân viện Santa Barbara củaĐại họcCalifornia và tôi đã đề xuất việc kết hợp không gian và thờigian ảonhư một sự mở rộng hữu hạn vàkhông có biên. Chúnggiống như bề mặt trái đất, nhưngnhiều hơnhaichiều. Bề mặt trái đất làhữu hạn về quy mô, nhưngkhôngcó bất cứ một biên giới haybờ nào. Tôi đi vòng quanhthế giới và không rơi ra khỏi nó. Nếu không gianvàthời gian ảo tương tự với cấu trúc của bề mặtTráiđất, sẽ khôngcó bất cứ một kì dị nào theohướng thời gian ảo mà tại đó các địnhluậtvật lý cóthể bị vô hiệu hóa. Và việckhôngcó biên giới,đối với thời gian ảo,cũng giống như việc không có biên đối với bề mặtTrái đất. Việc khôngcó biên cho phép các định luật vậtlý quy đinh vũ trụ một cách thống nhất,trong chiều thời gianảo. Nhưng nếu bạn biết được trạng thái của vũ trụ trong chiều thời gianảo, bạn cóthể tính được trạng tháivũ trụ trong chiềuthời gian thật. Bạn sẽ vẫnmong đợi mộtvài kiểu kì dị tại Vụ nổ lớn trongthời gian thực. Vì vậy, thời gian thực vẫn sẽ có một khởi đầu màkhông phải viện đến mộtthứ gì đó từ bên ngoài vũ trụ, để điều phối cách thức màvũ trụ bắt đầu. Thay vào đó,cách thứcmà vũ trụ bắt đầu tại Vụ nổ lớn sẽ đượcxác định bởi trạngthái vũ trụ trong chiều thời gian ảo. Như vậy,vũ trụ là một hệ thống vận độngtự thân và không vị quy địnhbởi bất cứ một thứ vật lý nào khác ngoài vũ trụ như ta quan sát thấy. Điều kiện không biên giới là biểu hiện cho thấy các định luật vật lý có thể được áp dụngở mọi nơi. Rõ ràng, đâylà điềumà bạn muốntin vào, nhưng nó chỉ là một giả thuyết. Chúng ta phảikiểm tranó, bằng cách đối chiếu vũ trụ mà nó tiên đoán với các quansát thực tế. Nếu các quansát không phù hợpvới tiên đoán của giả thiết không biên giới,chúngta sẽ phảikết luận rằnggiả thiết nàylà sai. Khi đó, phải cógì đó bênngoài vũ trụ, điều chỉnh đồnghồ thời gian vàcả cách màvũ trụ đang vận hành.Dĩ nhiên, thậm chí nếu các quansát phù hợp với các tiên đoán, cũng chưa chứng tỏ rằngđề xuất không biênlà chính xác.Nhưng khiđó,niềmtin mà bạnđặt vào đó sẽ tăng lên, vì sẽ không cóđề xuất nào tốt hơn nó cho trạng thái lượng tử của vũ trụ. Đề xuất không biêntiên đoán rằng vũ trụ sẽ bắt đầu từ một điểm, giốngnhư điểm cựcbắccủa Trái đất.Nhưng điểmnày không phải là một kì dị, giốngnhư kiểu Vụ nổ lớn.Thay vào đó,nó sẽ là một điểm bình thường trongkhôngthờigian, giống như điểm cực bắc là một điểmbìnhthường trênTrái đất. Theo đề xuất của Hawking, vũ trụ không có biên và hữu hạn. Và cùng với nó, thời gian cũng có một khởi đầu. Cũng theogiả thiếtkhông biên,vũ trụ sẽ dãn nở một cách trơn tru từ một điểm duynhất.Khi nó dãnnở, nósẽ vay mượnnăng lượng từ trường hấp dẫn để tạo thànhvật chất. Như bất kì nhà kinhtế nào có thể dự đoán, kết quả của tất cả các vụ vay mượnnày là sự lạm phát.Vũ trụ dãn nở và tiếp tục vay mượn để tăng tốc. Thật may, khoản vay của nănglượnghấp dẫn sẽ không phải chi trả cho đếnkhi vũ trụ kết thúc. Thậmchí,khoảng thời gianlạmphát sẽ kết thúc vàvũ trụ sẽ phải giải quyết vụ “dãn nở gia tốc” củamình. Tuynhiên, sự lạm phát sẽ khôngđể lại dấuvết trong vũ trụ. Vũ trụ sẽ hầu như nhẵn thínvới một ít chỗ khác biệt.Nhữngkhácbiệt này là khá nhỏ, chỉ khoảng một phầntrăm nghìn, và theothời gian,chúngta sẽ khó nhậnra. Nhưng vào năm1992,vệ tinh Khámphánền vũ trụ, COBE, tìmthấy những điểm khác biệt này ở thang sóng viba. Nó là mộtthời khắc lịch sử. Chúng ta nhìn thấynguồngốc của vũ trụ. Sự tạo thành của các thăng giángtrongnềnsóngvi ba khá phù hợp với tiên đoáncủa đề xuất không biên giới.Những điểmkhácbiệt nhỏ này trongvũ trụ sẽ khiến cho mộtsố khu vực dãn nở chậm hơncác khu vực khác. Thậmchí,chúng đang dừng sự dãn nở,và sẽ co sụp vàotrong,tạo thành các saovà các thiên hà. Như vậy, giả thiết không biêncó thể giải thích tất cả các cấutrúc phongphú đang tồntại trong vũ trụ, của cả thế giới mà ta đang sinh sống.Vậy giả thiết không biên giới có tiên đoán gìcho tươnglaicủa vũ trụ? Vì nóđòi hỏi vũ trụ phải hữu hạntrongkhông gian,cũng như trong chiều thời gianảo, nên vũ trụ thậm chí cóthể co lại. Tuynhiên, nósẽ không colại trong thờigianlâu nữa, phải hơn nhiều khoảngthời gian 15 tỉ năm mà vũ trụ đã dãn nở.Vì vậy, bạn sẽ có thời gian để bán các khoản đầu tư an toàn của bạn, trướckhithờiđiểm kết thúc vũ trụ gần kề. Bạn có thể muốn đầu tư lướtsóng khiđó,còn tôi thì không. Tuy nhiên, hiện giờ tôi đã nhận ra sailầm của mình, như lời giảicho thấy. Sự co lại sẽ không phải là phép nghịch đảo thời giancủa sự dãnnở. Sự dãn nở sẽ bắt đầu với phalạmphát, nhưng sự co lại sẽ không hoàn toàn giống như quá trình ngược củalạm phát.Hơn nữa, những sai lệch nhỏ khỏi sự đồngnhất mật độ sẽ tiếp tục tăng lêntrongpha co lại. Vũ trụ sẽ càng nhiềunhững đụn và những điểmbất thường và khinó nhỏ lại, độ hỗn loạnnội tạivẫnsẽ tăng lên. Điều này cho thấy mũi tên thời gian sẽ không bị đảo ngược. Loài người sẽ tiếp tụcgià đi, thậm chí ngaycả sau khi vũ trụ bắt đầu co lại. Vì vậy, đợi cho đến lúc vũ trụ co lại không phải là một chờ đợi thú vị, để bạn có thể trẻ lại. Khi đó, bạn sẽ chỉ mangmột dấu hiệu nào đó của quákhứ theomột cách nàođó. Kết luận của bài nói chuyện này làvũ trụ không tồn tại mãi mãi.Ít nhất,vũ trụ và bảnthân thời gian có mộtkhởi đầu tại Vụ nổ lớn, khoảng15 tỉ nămtrước. Sự khởi đầucủa thời gianthực, sẽ là một kì dị mà tại đó các địnhluật vật lý có thể bị vô hiệu hóa.Hơn nữa, cách mà vũ trụ bắt đầu được quyđịnh bởi cácđịnh luật này, nếu vũ trụ thỏa mãn điều kiện không cóbiên giới. Điều này cho thấy,trong chiềuthờigian ảo,khôngthời gian làhữu hạn, nhưngkhôngcó biên hayrìanàocả. Các tiên đoán của đề xuất không biên khá phù hợp với các quansát thực nghiệm. Giả thiết khôngbiên cũng tiên đoán rằng vũ trụ thậm chí sẽ co lại. Tuynhiên, trong phaco lại, sẽ không có sự đảo chiều nào của mũi tên thời gian. Và như vậy, chúng ta sẽ vẫn già đi vàkhôngthể quay lại với tuổi trẻ của mìnhđược. Bởi vì thời gian không quaylại, tôi nghĩ tôi nên dừng lại ở đây. . S. W. Hawking: S khởi ầu của thời gian - Kỳ cuối S. W. Hawking Vũ trụ không có biên Nhiều người hi vọng rằng cáchiệu ứng lượngtử s làmtrơn các kì dị với mật độ vô. muốn đầu tư lướtsóng khiđó,còn tôi thì không. Tuy nhiên, hiện giờ tôi đã nhận ra sailầm của mình, như lời giảicho thấy. S co lại s không phải là phép nghịch đảo thời giancủa s dãnnở. S dãn. nàođó. Kết luận của bài nói chuyện này làvũ trụ không tồn tại mãi mãi.Ít nhất,vũ trụ và bảnthân thời gian có mộtkhởi đầu tại Vụ nổ lớn, khoảng15 tỉ nămtrước. S khởi đầucủa thời gianthực, s là một