Gửi bình luận
Một câu hỏi đáng lưu tâm mà bạn có thể đặt ra là: liệu lỗ đen có thực sự tồn tại hay những quan sát gián tiếp mà các nhà khoa học có được thực ra là một dạng đối tượng khác? Đây là câu hỏi hợp lý. Câu trả lời chung là: không có bất cứ nghiên cứu nào từng có cho phép chúng ta nhìn thấy lỗ đen, và trong tương lai nhiều năm tới cũng thế, vì đơn giản là tự lỗ đen không phát ra bất cứ bức xạ nào. Mặt khác, không có lỗ đen nào đủ gần chúng ta để có thể gửi các tàu thăm dò tới, và quan trọng hơn nữa là nếu một tàu thăm dò đi vào sát chân trời sự kiện của lỗ đen để kiểm chứng thì nó cũng đồng thời mất khả năng gửi thông tin về cho chúng ta.
Thế nhưng, giống như khi nhìn thấy ánh sáng hắt qua ô cửa sổ của một căn nhà lúc nửa đêm làm bạn biết chắc rằng có ít nhất một ngọn đèn đang sáng trong căn nhà đó, lỗ đen cũng được các nhà khoa học xác định bằng những hiệu ứng tương tự. Những hiệu ứng đã được phát hiện đó (sự bồi tụ vật chất, sóng hấp dẫn, ...) không thể tới từ bất cứ dạng thiên thể nào khác trong vũ trụ. Điều đó có nghĩa là nguồn gốc của những hiệu ứng đó phải là một thứ gì đó có đúng những tính chất như những gì mà các nhà khoa học dự đoán về lỗ đen. Trên thực tế, có những giả định khác lý giải cho những hiệu ứng đó, nhưng trong tất cả các giả định thì chỉ có mô hình lỗ đen đáp ứng được hầu hết mọi vấn đề được đăt ra. Vì thế các nhà khoa học hoàn toàn có thể kết luận rằng các lỗ đen thực sự tồn tại, hay nói cách khác khách quan hơn: vật thể gây ra những hiệu ứng đó có thể không giống những gì bạn tưởng tượng hay như trong những bộ phim viễn tưởng về lỗ đen, nhưng nó ở đó và nó khớp với mô hình mà khoa học dự đoán, nên nó được gọi là lỗ đen.
Khác với lỗ đen đã được kiểm nghiệm sự tồn tại ít ra là qua các hiệu ứng trực tiếp nó gây ra như đã nêu bên trên, lỗ trắng là một đối tượng lý thuyết thuần túy chưa hề được kiểm chứng bởi bất cứ quan sát thực nghiệm nào.
LỖ TRẮNG (white hole) là một khái niệm lý thuyết, có tính đối lập với lỗ đen. Lỗ trắng cũng có một chân trời sự kiện và một điểm kì dị ở trung tâm của nó. Nhưng trong khi lỗ đen chỉ cho vật chất đi qua chân trời sự kiện vào phía trong mà không cho đi ra ngoài thì lỗ trắng lại chỉ giải phóng các bức xạ ra phía ngoài chân trời sự kiện mà không cho chúng đi vào phía trong.
Một câu hỏi hay xuất hiện ở đây là như vậy là lỗ trắng chỉ đẩy ra chứ không hút vào, nó có phải một trường hơph phản hấp dẫn (anti-gravity)?
Câu trả lời là không. Lỗ trắng cũng có lực hấp dẫn và nó hút mọi thứ về phía nó, có điều tất cả sẽ bị chặn lại và phản xạ ngược lại khi chạm vào chân trời sự kiện của nó.
Lỗ trắng là một dự đoán khác dựa trên mô hình của Schwarzschild để cân bằng phương trình trường của Einstein, theo đó thì thông tin biến mất trong lỗ đen có thể được "tuồn" ra ngoài từ lỗ trắng.
Lỗ trắng như vậy có thể nằm trong tương lai hay quá khứ của lỗ đen, sự đảo ngược quá trình của lỗ đen hoặc ở một không-thời gian hoàn toàn khác, một vũ trụ khác.
Những vấn đề gặp phải trong mô hình lỗ trắng thứ nhất là nếu như mô tả, thì nó có thể là quá trình ngược của lỗ đen, tức là nó đi ngược lại theo chiều của các quá trình vật lý, chính xác là nó vi phạm định luật thứ hai của nhiệt động lực học, điều này là quá sức vô lý, và thứ hai là nếu nó thực sự tồn tại trong vũ trụ của chúng ta thì tốc độ giải phóng vật chất của nó sẽ làm nó biến mất chỉ trong một khoảng thời gian cực ngắn nên chúng ta chẳng có cơ hội nào quan sát thấy một lỗ trắng như dự đoán lý thuyết.
Một giải pháp cho tình huống này là lỗ trắng không nằm trong vũ trụ hiện nay của chúng ta mà phải ở một vùng không-thời gian khác hoặc một vũ trụ hoàn toàn khác. Vật chất nó được cung cấp và rồi phóng ra bên ngoài có thể đến tức lỗ đen ở không-thời gian khác qua một đường hầm chạy xuyên suốt không-thời gian hoặc thậm chí xuyên suốt các vũ trụ gọi là các lỗ sâu.
Hình học Schwarzschild gợi ý rằng mô hình chuẩn cho lỗ đen và lỗ trắng tươ
ng ứng với phương trình trường của Einstein phải bao gồm hai vũ trụ (hay hai hệ không thời gian khác nhau) mà một bên chứa một lỗ đen và một bên chứa một lỗ trắng, nối liền nhau bởi một đường hầm gọi là LỖ SÂU (wormhole).
Sự ra đời của khái niệm này là một giải pháp cho các phương trình của Einstein, cũng như một phương án cho giả thuyết cầu Einstein-Rosen (Einstein-Rosen Bridge)
Chúng ta nên lưu ý lần cuối rằng: Lỗ sâu cũng như lỗ trắng vi phạm định luật thứ hai của nhiệt động lực học, vì vậy thực tế chúng không thể tồn tài trong phần vũ trụ nhìn thấy của chúng ta. Tuy vậy trong thuyết tương đối rộng của Einstein thì thời gian có tính đối xứng (không có khái niệm xuôi hay ngược thời gian) nên mô hình này được chấp nhận. Có nghĩa là lỗ trắng và lỗ sâu nối chúng với các lỗ đen có thể tồn tại ở các vùng không-thời gian khác mà chúng ta không thể quan sát, hay thậm chí là trong một vũ trụ khác.
Với một khả năng không hoàn toàn vững chắc như nêu trên, lỗ sâu vẫn được đặt kì vọng một cách hết sức nhiệt tình bởi những người ... mơ mộng. Người ta tin rằng một lỗ sâu có thể giúp con người vượt qua không gian nhanh hơn cả ánh sáng (faster than light travel) bởi một công nghệ gọi là warp drive hay du hành về quá khứ hoặc tới tương lai (time travel), ...
Tàu không gian Dreadnought trong game chiến thuật Astro Empires sử dụng công nghệ warp drive để di chuyển giữa các thiên hà
Trong những năm gần đây, người ta cũng nhiều lần thử giải thích các hiện tượng bí ẩn như sự mất tích đột ngột của con người hay các con tàu, các chuyến bay ... rằng họ đã lạc vào một lỗ sâu mở ra ngay trên Trái Đất.
Tuy nhiên, xin nhắc lại rằng tất cả sự tồn tại của lỗ trắng và lỗ sâu tới nay vẫn chỉ tồn tại trên hình học Schwarzschild không hơn, và bản thân mô hình lý thuyết cũng cho thấy rằng rất khó có thể có sự tồn tại của những thứ này trong vũ trụ nhìn thấy của chúng ta.
(Độc giả có thể tìm hiểu chi tiết hơn qua cuốn sách tôi đã xuất bản năm 2018 là "Vũ trụ: xa hơn Mây Oort".)
Đặng Vũ Tuấn Sơn
Vui lòng ghi rõ tên tác giả và nguồn trích dẫn Thienvanvietnam.org khi bạn sử dụng bài viết này
