Thuyết Big Bang - vụ nổ hình thành vũ trụ, đang lỗi thời?

Thuyết Big Bang (Vụ nổ Lớn) khẳng định rằng vũ trụ của chúng ta được sinh ra trong một vụ nổ khổng lồ cách đây 13,8 tỷ năm. Vụ nổ Lớn là một trong những giáo điều “cứng đầu” nhất trong khoa học ngày nay. Hàng nghìn bài báo khoa học, sách giáo khoa, sách và bài báo thông thường đã nhìn nhận lý thuyết Big Bang như thể nó thực chất là một sự thật đã được chứng minh.

Nhưng vẫn có những ý kiến trái ngược. Trong một cuộc phỏng vấn độc quyền gồm bốn phần vào tháng 11/2020 với Asia Times với chủ đề “Vụ nổ Lớn chưa bao giờ xảy ra”, nhà vật lý thiên văn và nhà vật lý plasma nổi tiếng Eric Lerner đã tiết lộ lý thuyết Vụ nổ Lớn bị mâu thuẫn như thế nào bởi vô số bằng chứng thiên văn học – những bằng chứng điều đó không ngừng được tích lũy, trong khi các nhà vũ trụ học chính thống tiếp tục nỗ lực cứu vãn lý thuyết này và làm mất uy tín của các nhà chỉ trích nó.

Vào ngày 3/9 vừa qua, tờ New York Times đã xuất bản một bài luận của các nhà vật lý Adam Frank và Marcelo Gleiser có tựa đề “Câu chuyện về vũ trụ của chúng ta có thể bắt đầu sáng tỏ”.

Các tác giả cho rằng những quan sát gần đây của Kính viễn vọng Không gian James Web, cùng với những bằng chứng thiên văn khác, mâu thuẫn với cái gọi là “mô hình chuẩn” của vũ trụ học, và do đó họ kêu gọi các nhà khoa học “suy nghĩ lại những đặc điểm chính về nguồn gốc và sự phát triển của vũ trụ”. Họ nói rằng một “cuộc cách mạng về khái niệm” có thể là cần thiết.

Hai nhà vật lý Frank và Gleiser đã quen thuộc với công chúng qua sách báo và sự xuất hiện trên các phương tiện truyền thông nhưng cho đến nay, họ không phải là những người chỉ trích thuyết Big Bang. Điều kỳ lạ là, mặc dù có tựa đề gây chú ý, các tác giả không đặt câu hỏi về bản thân Vụ nổ Lớn mà chỉ đặt câu hỏi về những khẳng định khác liên quan đến “mô hình chuẩn” mâu thuẫn với các quan sát thực tế.

Tuy nhiên, không cần phải nói cũng biết rằng, Vụ nổ Lớn là đặc điểm thiết yếu nhất của “câu chuyện về vũ trụ" mà các nhà vũ trụ học chính thống vẫn kể cho chúng ta nghe. Cho dù Frank và Gleiser có chủ ý hay không thì bài luận của họ cũng cung cấp thêm bằng chứng cho thấy lý thuyết Big Bang đang trên đường lỗi thời.

Khi được đề nghị bình luận về bài luận của Frank và Gleiser, nhà vật lý thiên văn và nhà vật lý plasma nổi tiếng Eric Lerner đã trả lời rằng: Một bước tiến lớn khác hướng tới một cuộc tranh luận công khai, cởi mở về giá trị của giả thuyết vũ trụ giãn nở Big Bang đã diễn ra vào ngày 3/9 với bài báo trên tờ New York Times của Adam Frank và Marcelo Gleiser.

Theo ông Lerner, các nhà nghiên cứu đã thảo luận về "cuộc khủng hoảng vũ trụ học" (bác bỏ giả thuyết Big Bang) trong gần 30 năm qua và nó đã gây chú ý lớn trên các phương tiện thông tin đại chúng kể từ năm 2019. Nhưng điều mới và quan trọng là sự thừa nhận của các nhà vũ trụ học nổi tiếng như Frank và Gleiser rằng những quan sát mới có nghĩa là chúng ta có thể cần “một sự khởi đầu triệt để khỏi mô hình chuẩn” của vũ trụ học, một mô hình đòi hỏi chúng ta “thay đổi cách chúng ta nghĩ về vũ trụ học, thành phần cơ bản của vũ trụ, thậm chí có thể là bản chất của không gian và thời gian". Trên thực tế, các tác giả này cho biết, chúng ta có thể cần một “câu chuyện mới về vũ trụ”.

Điều mà các tác giả thực sự không nói là đã có một “câu chuyện về vũ trụ” thay thế đang được tranh luận rộng rãi giữa các nhà nghiên cứu: câu chuyện về một vũ trụ đang tiến hóa mà không có Vụ nổ Lớn hay sự giãn nở của không gian.

Đây là giả thuyết khoa học – đôi khi được gọi là “vũ trụ học plasma”, được phát triển bởi Noble Laureate Hannes Alfven và được nhiều người khác xây dựng – cho rằng các hiện tượng chúng ta quan sát được trong vũ trụ có thể được giải thích bằng cơ sở vật lý mà chúng ta quan sát được trong phòng thí nghiệm vật lý mô tả các phản ứng điện từ, plasma, trọng lực và phản ứng tổng hợp hạt nhân.

Ông Lerner cho rằng, không có nguồn gốc của vũ trụ trong thời gian, không có giãn nở, không có vật chất tối hay năng lượng tối. Trên cơ sở này, nhóm của ông đã cho xuất bản các tài liệu kỹ thuật dự đoán chính xác những gì Kính viễn vọng Không gian James Webb (JWST) mới sẽ tiết lộ, dựa trên bằng chứng chống lại Vụ nổ Lớn và ủng hộ giả thuyết một vũ trụ không giãn nở, không có vật chất tối hoặc năng lượng tối.

“Có điều gì trong số này thách thức chính Big Bang không?”, ông Lerner đặt vấn đề, “Ngay cả một mảnh nhỏ nhất cũng không. Nếu chúng ta hiểu Vụ nổ Lớn có nghĩa là ý tưởng rằng vũ trụ bắt đầu ở trạng thái mịn, nóng, dày đặc rồi bắt đầu giãn nở dẫn đến sự tiến hóa về cấu trúc, thì không, Vụ nổ Lớn chưa bị bác bỏ. Dù sao đi nữa, nó đã chứng minh đặc điểm cơ bản nhất của lý thuyết: sự tiến hóa vũ trụ. Kết quả của kính viễn vọng James Webb củng cố ý tưởng rằng vũ trụ thực sự có một câu chuyện và quan trọng nhất là bằng cách nào đó chúng ta đang học cách kể câu chuyện đó.”

Lý do các nhà khoa học phản biện Big Bang còn e dè

Vậy tại sao nhà nghiên cứu Frank không nói thẳng rằng có khả năng Vụ nổ Lớn chưa bao giờ xảy ra, vũ trụ có thể không giãn nở, rằng câu chuyện về quá trình tiến hóa của nó có thể là một câu chuyện không có khởi đầu?

Một phần của vấn đề là các nhà vũ trụ học Big Bang không chỉ phải từ bỏ một lý thuyết mà họ đã nhiều lần nói là không thể nghi ngờ; họ cũng phải từ bỏ phương pháp mà họ đang sử dụng, và Frank và Gleiser dường như vẫn chưa sẵn sàng làm điều đó. Họ viết: “Vũ trụ học không giống các ngành khoa học khác”.

Nhưng theo nhà vật lý Lerner, thực sự chỉ có một phương pháp khoa học và nó áp dụng cho vũ trụ học cũng như phần còn lại của khoa học. Phương pháp đó bắt đầu bằng việc quan sát, đưa ra những khái quát hóa từ những quan sát này (tức giả thuyết) và sau đó kiểm tra những khái quát hóa này bằng cách đưa ra dự đoán về những quan sát chưa được thực hiện - những dự đoán định lượng, chính xác về tương lai.

Ông Lerner cho rằng hững dự đoán của thuyết Big Bang đã sai một cách rõ ràng trong nhiều thập kỷ. Nhưng thay vì từ bỏ lý thuyết này, các nhà vũ trụ học đã sửa đổi nó nhiều lần, như Frank và Geisel đã chỉ ra một cách chính xác, để phù hợp với những gì đã được quan sát và giải quyết những mâu thuẫn trước đó.

Nhà vật lý thiên văn này cũng nhận xét rằng, một cơ cấu tập trung cao độ để tài trợ cho nghiên cứu vũ trụ học và sự cạnh tranh chặt chẽ để giành được những quỹ như vậy đảm bảo rằng nếu ai đó viết rằng Vụ nổ Lớn không xảy ra, hoặc thậm chí chỉ nêu ra nghi ngờ về điều đó, thì người đó sẽ bị coi là “ngu ngốc hoặc không phù hợp với công việc” và sẽ không nhận được bất kỳ khoản tài trợ nào.

Trong những năm gần đây, khi ngày càng có nhiều khoảng cách xuất hiện giữa các dự đoán và quan sát dựa trên lý thuyết Vụ nổ Lớn, việc xuất bản các bài viết về những mâu thuẫn cụ thể với lý thuyết Vụ nổ lớn đã dần trở nên được chấp nhận nhưng chúng cũng chưa bao giờ cho rằng toàn bộ lý thuyết Big Bang là sai.

Hai nhà nghiên cứu Frank và Geisel đã tiến thêm một bước nữa khi viết rằng chúng ta có thể cần một “câu chuyện về vũ trụ” hoàn toàn mới.

Tranh luận tự do và cởi mở là điều cần thiết để đạt được sự thật khoa học. Đã lâu rồi các nhà vũ trụ học mới vứt bỏ sự tự kiểm duyệt này và bàn luận một cách công khai rằng thuyết Big Bang/vũ trụ giãn nở có thể hoàn toàn sai lầm.