“Có một lý thuyết cho rằng nếu ai đó từng phát hiện ra một cách chính xác mục đích của Vũ trụ và vì sao nó tồn tại, thì nó sẽ ngay lập tức biến mất và được thay bằng gì đó thậm chí kỳ dị hơn và không thể giải thích được. Có một lý thuyết khác nói rằng điều này đã xảy ra.”

- Douglas Adams, The Restaurant at the End of the Universe

Đã có rất nhiều lý thuyết về vũ trụ trong suốt lịch sử loài người, nhưng bốn mươi năm qua là ngoại lệ. Một lý thuyết duy nhất, mô hình vụ nổ lớn nóng (big bang), đã thống trị diễn đàn khoa học cũng như công chúng và thậm chí trở thành một phần của chương trình giảng dạy chuẩn cho học sinh phổ thông. Yếu tố trung tâm, ý tưởng rằng vũ trụ xuất hiện từ một trạng thái rất nóng và đậm đặc cách đây 14 tỷ năm và đã mở rộng ra và lạnh đi kể từ đó, đã được khẳng định chắc chắn qua nhiều phép đo độc lập.

Nhưng gần như mọi đặc trưng khác của lý thuyết đó đều đã phải điều chỉnh trong khoảng thời gian này. Hết thành tố này đến thành tố khác - “vật chất tối”, “lạm phát”, “năng lượng tối” - đã được thêm vào và điều chỉnh riêng rẽ để phù hợp với các quan sát, và mỗi điều chỉnh này đều làm thay đổi đáng kể lịch sử giãn nở của vũ trụ. Dù vậy, bức tranh vẫn còn xa mới hoàn thiện.

Big Bang được cho là khởi đầu của thời gian và không gian. Ảnh: Vocal Media.

Big Bang được cho là khởi đầu của thời gian và không gian, nhưng không có manh mối nào về cách thức hay lý do vì sao nó xảy ra. Cũng không có dự đoán chắc chắn về tương lai của vũ trụ. Hầu hết các nhà vũ trụ học không coi những khiếm khuyết này là đáng lo ngại. Họ cho rằng cuối cùng lý thuyết lạm phát sẽ được đơn giản hóa và hoàn thiện hơn. Và có lẽ họ đúng, bất kể câu nói đùa của Douglas Adams.

Cuốn sách này đề cập đến sự xuất hiện của một lý thuyết mới về vũ trụ, theo đó lịch sử vũ trụ của chúng ta bao gồm các chu kỳ tiến hóa lặp đi lặp lại. Mỗi chu kỳ bắt đầu bằng một vụ nổ (bang), nhưng “bang” không phải là khởi đầu của không gian hay thời gian. Thay vì vậy, đó là một sự kiện có cái “trước” và cái “sau” có thể mô tả được bằng các định luật vật lý.

Mỗi chu kỳ ảnh hưởng đến chu kỳ tiếp theo. Những sự kiện xảy ra trước vụ nổ gần đây nhất đã định hình cấu trúc phạm vi lớn của vũ trụ quan sát được ngày nay, và những sự kiện đang diễn ra hôm nay sẽ quyết định cấu trúc của vũ trụ trong chu kỳ sắp tới. Có lẽ không gian và thời gian đã xuất hiện nhiều chu kỳ trước đây, nhưng cũng có thể chúng thực sự là “vô tận”.

Trong bức tranh mới tích hợp hơn này, các thành phần lần lượt được bổ sung vào bức tranh thông thường hoặc là bị loại bỏ, như trường hợp lạm phát, hoặc trở thành các yếu tố thiết yếu, gắn kết của cái bộ máy giữ cho vũ trụ vận hành theo chu kỳ. Đáng chú ý nhất, lý thuyết mới này về vũ trụ tuần hoàn không chỉ có thể phù hợp với tất cả các quan sát thiên văn hiện tại với cùng độ chính xác như bức tranh Big Bang đã được chỉnh sửa, mà còn có thể giải thích một số khía cạnh của vũ trụ mà bức tranh Big Bang không thể.

Chắc hẳn là, khái niệm về một vũ trụ vô tận vẫn còn đang ở thời kỳ trứng nước. Hầu hết các nhà vũ trụ học tiếp tục chấp nhận lý thuyết thông thường, và một số trong họ có thể thậm chí còn đặt câu hỏi về việc liệu có khôn ngoan khi viết một cuốn sách về một ý tưởng mới và chưa được chứng minh như vậy vào lúc này.

Nhưng, theo quan điểm của chúng tôi, các vấn đề mà lý thuyết này nêu ra có thể ảnh hưởng tới cách mà người ta nhìn nhận vũ trụ và vị trí của nhân loại trong đó một cách mạnh mẽ đến mức chúng đáng được trình bày ngay cả khi cuộc tranh luận đang diễn ra. Hơn nữa, việc viết về nó ngay lúc này có thể cung cấp cái nhìn hậu trường về cách mà khoa học thực sự đang vận hành.