Bui Nhat Minh
Writer
Vũ trụ của chúng ta có sự sống, nhưng đó không phải là vũ trụ lý tưởng nhất cho sự sống.
Được công bố vào năm 1962 bởi nhà thiên văn học người Mỹ Frank Drake, Tiến sĩ, phương trình Drake cùng tên tìm cách ước tính số lượng nền văn minh ngoài hành tinh có thể phát hiện được trong thiên hà Milky Way. Phương trình này tính đến tốc độ hình thành sao trung bình trong thiên hà, tỷ lệ các ngôi sao đó có hành tinh quay quanh và số lượng trung bình các hành tinh trên mỗi ngôi sao có thể hỗ trợ sự sống. Nó trở nên phức tạp hơn: Công thức này cũng xem xét tỷ lệ nào trong số các hành tinh đó có thể hỗ trợ các sinh vật thông minh và liệu các sinh vật đó có thể phát triển công nghệ có khả năng liên lạc với những sinh vật khác hay không.
Hiện nay, các nhà nghiên cứu tại Thụy Sĩ và Vương quốc Anh đã tập trung vào một khía cạnh cụ thể của phương trình này để suy ngẫm về cách một thành phần quan trọng của vũ trụ của chúng ta ảnh hưởng đến sự hình thành sao và, theo nghĩa mở rộng, đến khả năng tồn tại sự sống thông minh. Bài báo của họ nghiên cứu mối quan hệ giữa mật độ của một lực bí ẩn trong vũ trụ, được gọi là năng lượng tối, và tổng số lượng các ngôi sao được hình thành trong lịch sử của vũ trụ. Được xuất bản vào tháng 11 năm 2024 trên tạp chí Monthly Notices of the Royal Astronomical Society , công trình này mô tả một mô hình lý thuyết mới về sự hình thành sao vũ trụ được áp dụng cho vũ trụ của chúng ta cũng như các vũ trụ khác có mật độ năng lượng tối khác nhau.
Nói cách khác, nó cân nhắc khả năng tồn tại sự sống thông minh trong đa vũ trụ .
Để tiếp cận câu hỏi này, nhóm nghiên cứu đã giải quyết lý luận nhân học . Dòng suy nghĩ này là ý tưởng rằng chúng ta có thể suy ra các đặc tính cơ bản của vũ trụ dựa trên thực tế là chúng ta tồn tại. Có rất nhiều điều chúng ta không biết về vũ trụ, nhưng có một điều chúng ta biết chắc chắn là, ít nhất là ở một góc nhỏ, nó cho phép con người tồn tại. Điểm khởi đầu đó hướng dẫn cách hiểu các đặc điểm khác của vũ trụ.
Lý luận nhân học có thể đưa ra lời giải thích cho lượng năng lượng tối trong vũ trụ của chúng ta. Vào cuối những năm 1980, nhà vật lý đoạt giải Nobel Steven Weinberg đã sử dụng ý tưởng này để đề xuất rằng mật độ năng lượng tối quan sát được trong vũ trụ thông báo sự tồn tại của sự sống thông minh bên trong nó. Ông suy ngẫm rằng mật độ năng lượng tối lớn hơn sẽ khiến vũ trụ giãn nở nhanh hơn, phủ nhận nỗ lực của lực hấp dẫn để tập hợp vật chất lại với nhau thành các thiên hà, điều này sẽ ngăn cản sự hình thành sao và do đó, sự sống.
Năng lượng tối là một lực bí ẩn có thể khiến vũ trụ giãn nở với tốc độ nhanh hơn. Mặc dù nó không phải là yếu tố rõ ràng trong phương trình Drake, năng lượng tối có liên quan đến sự hình thành sao, đây là chìa khóa cho công thức. Tương tự như sự sống trên Trái đất sẽ không tồn tại nếu không có mặt trời, các ngôi sao là điều kiện tiên quyết cho sự hình thành sự sống thông minh. Vì vậy, việc suy ngẫm về cách các lượng năng lượng tối khác nhau trong vũ trụ tác động đến sự hình thành sao cũng có thể cho chúng ta biết về các vũ trụ khác có thể xảy ra.
"Vì các ngôi sao là điều kiện tiên quyết cho sự xuất hiện của sự sống như chúng ta biết, do đó chúng tôi tự hỏi liệu sự sống thông minh có dễ dàng sinh sôi hơn trong Vũ trụ của chúng ta hay trong một vũ trụ giả thuyết có hàm lượng năng lượng tối khác hay không", tác giả đầu tiên của bài báo, Tiến sĩ Daniele Sorini, cộng sự nghiên cứu sau tiến sĩ về vũ trụ học và vật lý thiên văn tại Viện Vũ trụ học tính toán của Đại học Durham ở Vương quốc Anh, cho biết trong email gửi cho Popular Mechanics .
Năng lượng tối thật khó hiểu. Theo Sorini, "mặc dù chúng ta có thể đo được mật độ năng lượng tối, nhưng chúng ta không thực sự biết nó là gì". Tuy nhiên, việc đo lường nó vẫn hữu ích. Ví dụ, trong bài báo, Sorini và nhóm của ông đã lập biểu đồ hiệu quả hình thành sao trên khắp vũ trụ liên quan đến các lượng mật độ năng lượng tối khác nhau. Nhóm nghiên cứu phát hiện ra rằng số lượng sao được hình thành trong lịch sử vũ trụ sẽ đạt mức tối đa nếu mật độ năng lượng tối bằng khoảng một phần mười giá trị quan sát được. Điều đó có nghĩa là, theo giả thuyết, vũ trụ lý tưởng để hình thành sự sống - vì sự sống hình thành bắt nguồn từ sự hình thành các ngôi sao - sẽ có ít năng lượng tối hơn vũ trụ của chúng ta. Giả sử rằng lượng này tỷ lệ thuận với các ngôi sao được hình thành, thì đây sẽ là vũ trụ lý tưởng để tạo ra sự sống thông minh. Trong kịch bản tối ưu này, 27 phần trăm vật chất thông thường trong vũ trụ chuyển đổi thành các ngôi sao, trong khi ở vũ trụ của chúng ta, con số này chỉ là 23 phần trăm. Khoảng cách này chứng minh rằng mặc dù vũ trụ của chúng ta gần như chứa đựng các điều kiện tối ưu cho sự sống, nhưng nó vẫn chưa phải là vũ trụ lý tưởng nhất.
Sự hình thành sao vũ trụ tiếp tục giảm với mật độ năng lượng tối cao hơn. Theo giả thuyết, một vũ trụ có mật độ năng lượng tối tăng lên sẽ ít thuận lợi hơn cho sự hình thành sự sống thông minh. Tương tự như vậy, Weinberg đưa ra giả thuyết rằng rất ít vũ trụ có sự sống thông minh trong đa vũ trụ sẽ có mật độ năng lượng tối hạn chế.
Giống như Weinberg đã làm, Sorini và các đồng tác giả của ông đã suy ngẫm về những gì có thể thay đổi nếu một vũ trụ chứa một mật độ năng lượng tối khác nhau. Nhưng, khi xem xét một đa vũ trụ trong đó mỗi vũ trụ chứa một mật độ năng lượng tối khác nhau—được quan sát bởi một người quan sát thông minh—nhóm nghiên cứu phát hiện ra rằng 99,5 phần trăm các vũ trụ này tự hào có mật độ năng lượng tối cao hơn vũ trụ của chúng ta.
“Điều này có vẻ trái ngược với thực tế là sự phong phú năng lượng tối cao hơn dẫn đến khả năng tạo ra sự sống thông minh thấp hơn”, Sorini nói. “Nhưng không có mâu thuẫn nào cả”. Ông giải thích rằng, xét riêng lẻ, các vũ trụ có mật độ năng lượng tối cao hơn chứa ít người quan sát thông minh hơn, mặc dù có nhiều vũ trụ như vậy hơn. Các tính toán của bài báo cho thấy rằng, xét về tổng thể, các vũ trụ này chứa những người quan sát thông minh.
Tuy nhiên, Sorini nhấn mạnh rằng bài báo này không nhằm mục đích chứng minh sự tồn tại của đa vũ trụ hoặc xác định vị trí của sự sống ngoài Trái Đất. Thay vào đó, đây là một cách mới để xem xét cách mật độ năng lượng tối trong vũ trụ có thể tác động đến quá trình hình thành sao, đóng vai trò là đại diện cho sự phát triển của sự sống thông minh.
Sorini cho biết: "Kịch bản đa vũ trụ có thực hay không nằm ngoài mục đích của bài báo của chúng tôi". "Đây là một thí nghiệm tư duy để hiểu liệu chúng ta có thể đưa ra lời giải thích phù hợp về giá trị quan sát được khó hiểu của mật độ năng lượng tối trong vũ trụ của chúng ta hay không, dựa trên thực tế là chúng ta tồn tại".
Nguồn: Popularmechanics
Được công bố vào năm 1962 bởi nhà thiên văn học người Mỹ Frank Drake, Tiến sĩ, phương trình Drake cùng tên tìm cách ước tính số lượng nền văn minh ngoài hành tinh có thể phát hiện được trong thiên hà Milky Way. Phương trình này tính đến tốc độ hình thành sao trung bình trong thiên hà, tỷ lệ các ngôi sao đó có hành tinh quay quanh và số lượng trung bình các hành tinh trên mỗi ngôi sao có thể hỗ trợ sự sống. Nó trở nên phức tạp hơn: Công thức này cũng xem xét tỷ lệ nào trong số các hành tinh đó có thể hỗ trợ các sinh vật thông minh và liệu các sinh vật đó có thể phát triển công nghệ có khả năng liên lạc với những sinh vật khác hay không.
Hiện nay, các nhà nghiên cứu tại Thụy Sĩ và Vương quốc Anh đã tập trung vào một khía cạnh cụ thể của phương trình này để suy ngẫm về cách một thành phần quan trọng của vũ trụ của chúng ta ảnh hưởng đến sự hình thành sao và, theo nghĩa mở rộng, đến khả năng tồn tại sự sống thông minh. Bài báo của họ nghiên cứu mối quan hệ giữa mật độ của một lực bí ẩn trong vũ trụ, được gọi là năng lượng tối, và tổng số lượng các ngôi sao được hình thành trong lịch sử của vũ trụ. Được xuất bản vào tháng 11 năm 2024 trên tạp chí Monthly Notices of the Royal Astronomical Society , công trình này mô tả một mô hình lý thuyết mới về sự hình thành sao vũ trụ được áp dụng cho vũ trụ của chúng ta cũng như các vũ trụ khác có mật độ năng lượng tối khác nhau.
Nói cách khác, nó cân nhắc khả năng tồn tại sự sống thông minh trong đa vũ trụ .
Để tiếp cận câu hỏi này, nhóm nghiên cứu đã giải quyết lý luận nhân học . Dòng suy nghĩ này là ý tưởng rằng chúng ta có thể suy ra các đặc tính cơ bản của vũ trụ dựa trên thực tế là chúng ta tồn tại. Có rất nhiều điều chúng ta không biết về vũ trụ, nhưng có một điều chúng ta biết chắc chắn là, ít nhất là ở một góc nhỏ, nó cho phép con người tồn tại. Điểm khởi đầu đó hướng dẫn cách hiểu các đặc điểm khác của vũ trụ.
Lý luận nhân học có thể đưa ra lời giải thích cho lượng năng lượng tối trong vũ trụ của chúng ta. Vào cuối những năm 1980, nhà vật lý đoạt giải Nobel Steven Weinberg đã sử dụng ý tưởng này để đề xuất rằng mật độ năng lượng tối quan sát được trong vũ trụ thông báo sự tồn tại của sự sống thông minh bên trong nó. Ông suy ngẫm rằng mật độ năng lượng tối lớn hơn sẽ khiến vũ trụ giãn nở nhanh hơn, phủ nhận nỗ lực của lực hấp dẫn để tập hợp vật chất lại với nhau thành các thiên hà, điều này sẽ ngăn cản sự hình thành sao và do đó, sự sống.
Năng lượng tối là một lực bí ẩn có thể khiến vũ trụ giãn nở với tốc độ nhanh hơn. Mặc dù nó không phải là yếu tố rõ ràng trong phương trình Drake, năng lượng tối có liên quan đến sự hình thành sao, đây là chìa khóa cho công thức. Tương tự như sự sống trên Trái đất sẽ không tồn tại nếu không có mặt trời, các ngôi sao là điều kiện tiên quyết cho sự hình thành sự sống thông minh. Vì vậy, việc suy ngẫm về cách các lượng năng lượng tối khác nhau trong vũ trụ tác động đến sự hình thành sao cũng có thể cho chúng ta biết về các vũ trụ khác có thể xảy ra.
"Vì các ngôi sao là điều kiện tiên quyết cho sự xuất hiện của sự sống như chúng ta biết, do đó chúng tôi tự hỏi liệu sự sống thông minh có dễ dàng sinh sôi hơn trong Vũ trụ của chúng ta hay trong một vũ trụ giả thuyết có hàm lượng năng lượng tối khác hay không", tác giả đầu tiên của bài báo, Tiến sĩ Daniele Sorini, cộng sự nghiên cứu sau tiến sĩ về vũ trụ học và vật lý thiên văn tại Viện Vũ trụ học tính toán của Đại học Durham ở Vương quốc Anh, cho biết trong email gửi cho Popular Mechanics .
Năng lượng tối thật khó hiểu. Theo Sorini, "mặc dù chúng ta có thể đo được mật độ năng lượng tối, nhưng chúng ta không thực sự biết nó là gì". Tuy nhiên, việc đo lường nó vẫn hữu ích. Ví dụ, trong bài báo, Sorini và nhóm của ông đã lập biểu đồ hiệu quả hình thành sao trên khắp vũ trụ liên quan đến các lượng mật độ năng lượng tối khác nhau. Nhóm nghiên cứu phát hiện ra rằng số lượng sao được hình thành trong lịch sử vũ trụ sẽ đạt mức tối đa nếu mật độ năng lượng tối bằng khoảng một phần mười giá trị quan sát được. Điều đó có nghĩa là, theo giả thuyết, vũ trụ lý tưởng để hình thành sự sống - vì sự sống hình thành bắt nguồn từ sự hình thành các ngôi sao - sẽ có ít năng lượng tối hơn vũ trụ của chúng ta. Giả sử rằng lượng này tỷ lệ thuận với các ngôi sao được hình thành, thì đây sẽ là vũ trụ lý tưởng để tạo ra sự sống thông minh. Trong kịch bản tối ưu này, 27 phần trăm vật chất thông thường trong vũ trụ chuyển đổi thành các ngôi sao, trong khi ở vũ trụ của chúng ta, con số này chỉ là 23 phần trăm. Khoảng cách này chứng minh rằng mặc dù vũ trụ của chúng ta gần như chứa đựng các điều kiện tối ưu cho sự sống, nhưng nó vẫn chưa phải là vũ trụ lý tưởng nhất.
Sự hình thành sao vũ trụ tiếp tục giảm với mật độ năng lượng tối cao hơn. Theo giả thuyết, một vũ trụ có mật độ năng lượng tối tăng lên sẽ ít thuận lợi hơn cho sự hình thành sự sống thông minh. Tương tự như vậy, Weinberg đưa ra giả thuyết rằng rất ít vũ trụ có sự sống thông minh trong đa vũ trụ sẽ có mật độ năng lượng tối hạn chế.
Giống như Weinberg đã làm, Sorini và các đồng tác giả của ông đã suy ngẫm về những gì có thể thay đổi nếu một vũ trụ chứa một mật độ năng lượng tối khác nhau. Nhưng, khi xem xét một đa vũ trụ trong đó mỗi vũ trụ chứa một mật độ năng lượng tối khác nhau—được quan sát bởi một người quan sát thông minh—nhóm nghiên cứu phát hiện ra rằng 99,5 phần trăm các vũ trụ này tự hào có mật độ năng lượng tối cao hơn vũ trụ của chúng ta.
“Điều này có vẻ trái ngược với thực tế là sự phong phú năng lượng tối cao hơn dẫn đến khả năng tạo ra sự sống thông minh thấp hơn”, Sorini nói. “Nhưng không có mâu thuẫn nào cả”. Ông giải thích rằng, xét riêng lẻ, các vũ trụ có mật độ năng lượng tối cao hơn chứa ít người quan sát thông minh hơn, mặc dù có nhiều vũ trụ như vậy hơn. Các tính toán của bài báo cho thấy rằng, xét về tổng thể, các vũ trụ này chứa những người quan sát thông minh.
Tuy nhiên, Sorini nhấn mạnh rằng bài báo này không nhằm mục đích chứng minh sự tồn tại của đa vũ trụ hoặc xác định vị trí của sự sống ngoài Trái Đất. Thay vào đó, đây là một cách mới để xem xét cách mật độ năng lượng tối trong vũ trụ có thể tác động đến quá trình hình thành sao, đóng vai trò là đại diện cho sự phát triển của sự sống thông minh.
Sorini cho biết: "Kịch bản đa vũ trụ có thực hay không nằm ngoài mục đích của bài báo của chúng tôi". "Đây là một thí nghiệm tư duy để hiểu liệu chúng ta có thể đưa ra lời giải thích phù hợp về giá trị quan sát được khó hiểu của mật độ năng lượng tối trong vũ trụ của chúng ta hay không, dựa trên thực tế là chúng ta tồn tại".
Nguồn: Popularmechanics
