Vũ trụ giãn nở nhanh hơn vận tốc ánh sáng, thuyết tương đối hẹp vẫn chính xác

Đặng Vũ Tuấn Sơn | 06/05/2019, 05:00
Theo dõi Giáo dục Thủ đô trên

Sự giãn nở của vũ trụ có vượt qua vận tốc ánh sáng hay không và nếu có thì điều đó có phá vỡ thuyết tương đối hẹp của Albert Einstein hay không? Tôi đã nhận được câu hỏi này khá thường xuyên, và để cho chính xác và dễ hiểu nhất, dưới đây xin giải thích cụ thể để độc giả yêu khoa học tìm được lời giải cho việc này.

Chuyển động của các thiên hà cũng như mọi vật thể khác trong vũ trụ cũng vậy. Vận tốc của mọi thứ đi liền với khung tham chiếu của chúng, hay dễ hiểu hơn là cái nền mà chúng di chuyển trên đó - giống như con đường mà bạn bước trên hay dải băng cao su của con kiến trong thí nghiệm vừa nêu. Thuyết tương đối hẹp của Einstein qui định giới hạn vận tốc cho chuyển động của mọi dạng vật chất và bức xạ trong cái nền không-thời gian của vũ trụ, nó chưa hề qui định giới hạn vận tốc cho sự giãn nở của chính bản thân không gian.

Một cái nhìn khác?

Có thể bạn đang tự hỏi: Vậy hóa ra thuyết tương đối hẹp chỉ để mô tả một phần cục bộ nào đấy chứ sao còn phổ quát nữa?

Có thể nói, việc coi thuyết tương đối hẹp là một lý thuyết cục bộ không sai. Tuy vậy nó vẫn giữ được tính phổ quát với không-thời gian mà chúng ta biết, vì nên nhớ rằng cho dù những thiên hà ở rất xa đang dịch chuyển nhanh hơn vận tốc ánh sáng ra xa khỏi chúng ta, nhưng vấn đề mấu chốt nằm ở khoảng cách. Chỉ có khoảng cách mới quyết định được điều đó, không phải bất cứ thứ gì khác. Vì vậy bạn vẫn sẽ không bao giờ thấy được một con tàu hay một loại vật chất hoặc năng lượng bất kỳ di chuyển nhanh hơn ánh sáng, bất kể công nghệ có phát triển bao nhiêu năm nữa. Vì thế, lý thuyết của Einstein vẫn thể hiện tính chính xác của nó.

Vũ trụ quan sát được

Ý cuối trong bài viết này, tôi xin nhắc qua về khái niệm "vũ trụ quan sát được". Nói một cách đơn giản, đây là vùng vũ trụ mà ánh sáng từ rìa của nó có thể tới được với chúng ta. Hiện nay, vùng vũ trụ quan sát được (hay một số nguồn tiếng Việt dịch là "vũ trụ khả kiến" - tôi thì thích hạn chế dùng từ Hán-Việt nếu không thật cần thiết) có bán kính được xác định là khoảng 46,5 tỷ năm ánh sáng. Điều đó có nghĩa là những nơi cách chúng ta quá 46,5 tỷ năm ánh sáng thì mọi thứ đang dịch chuyển ra xa khỏi chúng ta với vận tốc lớn hơn vận tốc ánh sáng, và điều đó khiến cho bất cứ thông tin gì từ đó sẽ không bao giờ tới được với chúng ta.

Con số 46,5 tỷ năm ánh sáng có vẻ rất lớn khi mà tuổi của vũ trụ được xác định là chưa tới 14 tỷ năm. Tuy nhiên, hãy lưu ý rằng vũ trụ đã giãn nở lạm phát ngay từ khi mới hình thành (đọc bài "Big Bang và bức tranh của chúng ta về vũ trụ") và ngay cả khi lạm phạt đã chậm lại, vũ trụ vẫn giãn nở rất nhanh. Ánh sáng của một vật thể nào đó phát ra cách đây hơn 13 tỷ năm tương ứng với khoảng cách hiện tại của nó lớn hơn nhiều.

Theo những khảo sát mới nhất cho tới nay, các nhà nghiên cứu xác định rằng vũ trụ quan sát được của chúng ta có chứa ít nhất 2 nghìn tỷ thiên hà. Nhưng trên thực tế, vũ trụ còn rộng lớn hơn thế rất nhiều, và luôn có những thứ nằm ngoài bán kính giới hạn kia mà chúng ta sẽ không bao giờ biết tới, và họ (nếu có một "họ" nào đó ngoài đó) cũng sẽ không bao giờ biết tới chúng ta.

Đặng Vũ Tuấn Sơn

- Chủ tịch VACA -

------

Các bài khác có liên quan:

- Thuyết tương đối và việc khắc phục những hạn chế của cơ học Newton

- Big Bang và bức tranh của chúng ta về vũ trụ

- Vận tốc ánh sáng và vai trò của nó

Theo thienvanvietnam.org
https://thienvanvietnam.org/index.php?option=com_content&view=article&id=1662:vu-tru-gian-no-nhanh-hon-van-toc-anh-sang-thuyet-tuong-doi-hep-van-chinh-xac&catid=13&Itemid=151
Copy Link
https://thienvanvietnam.org/index.php?option=com_content&view=article&id=1662:vu-tru-gian-no-nhanh-hon-van-toc-anh-sang-thuyet-tuong-doi-hep-van-chinh-xac&catid=13&Itemid=151
Bài liên quan

(0) Bình luận
Nổi bật Giáo dục thủ đô
Đừng bỏ lỡ
Mới nhất
POWERED BY ONECMS - A PRODUCT OF NEKO
Vũ trụ giãn nở nhanh hơn vận tốc ánh sáng, thuyết tương đối hẹp vẫn chính xác