Bí Ẩn Về Trùng Động & Sự Sụp Đổ Của Giới Hạn Vật Lý | Vô Tận Kỷ Nguyên

Bạn có biết câu hỏi cuối cùng mà Einstein đã viết trong nhật ký trước khi qua đời là gì không? Nếu chùng động hay wormhole thực sự tồn tại, tại sao chúng không cho ánh sáng đi qua mà chỉ cho phép thời gian đi qua? Năm 2019, kính thiên văn LIGO đã đo được một tín hiệu kỳ dị. Nó chỉ xuất hiện vòn vẹn 0,1 giây rồi lập tức biến mất. Rốt cuộc tín hiệu đó là gì? Sự sát nhập của hai lỗ đen đòi hỏi vài phút xoắn tròn. Sự va chạm của hai saunotron sẽ để lại một cái đuôi sáng rõ rệt. Nhưng tín hiệu này giống như một cơn nất cục của không thời gian. Các nhà vật lý nói rằng đây có thể là tiếng vọng của một chùng động. Vậy câu hỏi đặt ra là nếu chùng động thực sự đang hít thở ngoài kia, thì đầu bên kia của nó đang kết nối với điều gì? Là một thiên hà khác cách xa 13,8 tỷ năm ánh sáng hay là tàn tích của một vũ trụ tiền nhiệm? Kỳ quái hơn nữa, tại sao để mở ra một chùng động lại cần đến năng lực âm, trong khi năng lực âm về cơ bản lại không tồn tại trong vũ trụ của chúng ta? Đây là sự trùng hợp ngẫu nhiên hay là một cấm lệnh nào đó của tạo hóa? Chào mừng bạn đã quay trở lại với Vô Tận Kỷ Nguyên. Năm 1935, Einstein và người phụ tá Nathan Rosen đã công bố một bài báo tại Princeton. Họ tính toán ra rằng thuyết tương đối tổng quát cho phép một cấu trúc cầu nối có thể liên kết hai vùng không thời gian cực kỳ xa xôi. Nhưng chính họ cũng bị bàng hoàng bởi kết quả tính toán ấy. Cây cầu này sẽ sụp đổ chỉ trong một phần ngàn giây. Bạn có biết nó nhanh đến mức nào không? Dù bạn di chuyển với tốc độ ánh sáng thì cũng sẽ bị kẹp chết ở giữa. Đó là lý do Einstein chưa từng tin. Trùng động có thật, ông cho rằng nó chỉ là một trò chơi toán học mà thôi. Cho đến năm 1988, Kip Thorne nhà vật lý đoạt giải Nobel đã nhận được cuộc gọi từ nhà văn viễn tưởng Carl Sagan. Sagan gặp rắc rối khi viết tiểu thuyết. Ông muốn nhân vật chính xuyên qua vũ trụ bằng trùng động nhưng không biết làm sao để giữ cho nó luôn mở. Kip Thorne đã mất đúng 3 tháng cùng các học trò để rút ra một kết luận chấn động dưới vật lý. Để chống giữ một trùng động, bạn cần một loại vật chất đi ngược lại thương thức. Đó là một loại vật chất có mật độ năng lượng mang giá trị âm. Nghe như thế là vật chất chống trọng lực, đúng không? Nhưng đến năm 2022, bước ngoặt đã xuất hiện. Các nhà khoa học tại Viện Công nghệ California hay Caltech đã làm một thí nghiệm điên rồ. Họ tạo ra một trùng động ngay trong máy tính lượng tử. Không phải trùng động thực tế, mà là một phiên bản trùng động lượng tử. Nhưng nó thể hiện chính xác các đặc tính vật lý của một trùng động thực sự. Trong thí nghiệm, họ phát hiện thông tin có thể truyền từ đầu này sang đầu kia, nhưng bắt buộc phải áp dụng một sóng xung kích năng lượng âm. Năng lượng dương hoàn toàn thất bại. Thí nghiệm này được đăng trên tạp chí Nature, đánh dấu lần đầu tiên nhân loại quan sát được hành vi động lực học của trùng động trong phòng thí nghiệm. Vậy năng lượng âm có thực sự tồn tại? Câu trả lời là có. Năm 1948, nhà vật lý người Hà Lan Hendrik Casimir dự đoán rằng nếu đặt hai tấm kim loại vào môi trường chân không với khoảng cách chỉ vài nanomet, giữa chúng sẽ xuất hiện một lực hút kỳ lạ. Lực này không đến từ bất kỳ tương tác nào đã biết, mà đến từ chính bản thân chân không. Đến năm 1996, các nhà vật lý Mỹ đã đo được lực này trong phòng thí nghiệm với độ lệch chỉ 5%. Điều này chứng minh năng lượng âm thực sự tồn tại, nó ẩn dấu trong sự thăng trầm lượng tử của chân không. Nhưng vấn đề nằm ở đây. Năng lượng âm tạo ra từ hiệu ứng Casimir quá yếu ớt. Để dùng nó chống giữ một trùng động đủ cho một người chui qua, bạn cần lượng năng lượng âm tương đương với việc chuyển hóa toàn bộ khối lượng của hệ mặt trời thành năng lượng. Chưa dừng lại ở đó, vật lý lượng tử có một quy luật thép gọi là bất đẳng thức lượng tử. Nó quy định rằng vùng mượn năng lượng âm càng lớn thì lượng năng lượng mượn được càng ít. Nó giống như thẻ tín dụng vậy, hạn mức của bạn là có hạn. Muốn mở một trùng động ổn định, rất tiếc hạn mức tín dụng của bạn không đủ. Tháng 11 năm 2025, giới vật lý lại một lần nữa bùng nổ. Các nhà khoa học Argentina và Mỹ liên kết công bố một bài báo. Họ phát hiện nếu giữa hai lỗ đen có sự vướng víu lượng tử Quantum Entanglement, bên trong chúng có thể kết nối thông qua một cấu trúc hoàn toàn mới. Cấu trúc này không phải là một đường hầm nhãn mịn, mà là một đường ống dài gồ ghê nhấp nhô. Họ đặt tên cho nó là Einstein-Rosen Caterpillar. Phát hiện cốt lõi là trạng thái lượng tử của lỗ đen càng hỗn loạn, trùng động kết nối chúng càng dài và phức tạp. Điều này đảo lộn hoàn toàn hình dung của chúng ta về trùng động. Phát hiện này kiểm chứng một lý thuyết còn điên rồ hơn gọi là EA bằng EPR. Năm 2013, hai nhà vật lý hàng đầu đề xuất rằng vướng víu lượng tử và trùng động có thể chính là một. Hai hạt vướng víu trên tay bạn thực chất có thể tồn tại một trùng động siêu nhỏ, mà mắt thường không thể hình dung giữa chúng. Nếu lý thuyết này là đúng, điều đó có nghĩa là toàn bộ cấu trúc không gian của vũ trụ được dệt nên bởi vô số trùng động vi mô. Không có những kết nối lượng tử này, chính không gian sẽ bị sụp đổ. Quay trở lại với tín hiệu kỳ lạ vào năm 2019. Sự kiện GVAT-190521 do LIGO ghi nhận không chỉ ngắn một cách bất thường, mà nó còn phá vỡ giới hạn lý thuyết về sự hình thành lỗ đen. Hai lỗ đen sắp nhập đó, một cái nặng 85 lần khối lượng mặt trời, cái còn lại nặng 66 lần. Nhưng theo lý thuyết tiên hoa sao, trong khoảng từ 65 đến 120 lần khối lượng mặt trời, về cơ bản không thể tồn tại lỗ đen. Khoảng khối lượng này được gọi là vùng khối lượng bị cấm đối với lỗ đen Per Instability Mass Gap. Các ngôi sao khi đạt đến khối lượng này sẽ nổ tung thành từng mảnh vụn mà không để lại bất kỳ lỗ đen nào. Vậy hai lỗ đen này từ đâu ra? Tháng 9 năm 2025, nhóm nghiên cứu thuộc Viện Hàn Lâm Khoa học Trung Quốc đã đưa ra một giải thích kinh ngạc. Chúng có thể đến từ một vũ trụ khác. Nếu tồn tại trùng động giữa hai vũ trụ, sự kiện sắp nhập lỗ đen ở vũ trụ bên kia có thể truyền sóng hấp dẫn qua trùng động và tạo ra tiếng vọng trong vũ trụ của chúng ta. Phân tích thống kê BICE cho thấy mô hình trùng động và mô hình lỗ đen kép có khả năng giải thích dữ liệu gần như tương đương nhau. Mặc dù chưa thể chứng minh trùng động tồn tại, nhưng ít nhất nó cho thấy khả năng này là có thật. Chuyện quái lạ hơn còn ở phía sau. Nếu trùng động thực sự tồn tại, chúng không chỉ giúp bạn du hành không gian, mà còn giúp bạn du hành thời gian. Năm 1988, Kip Thorne đã tính ra rằng chỉ cần làm cho hai cửa ra của trùng động chuyển động tương đối với nhau là có thể tạo ra độ lệch thời gian. Giả sử bạn đặt một đầu trùng động lên phi thuyền bay với tốc độ gần bằng ánh sáng, đầu còn lại giữ ở trái đất, theo thuyết tương đối thời gian trên phi thuyền sẽ chậm lại. Khi phi thuyền trở về, hai đầu trùng động sẽ có sự lệch, pha thời gian. Bước qua trùng động đồng nghĩa với việc bạn quay trở về quá khứ. Nhưng Stephen Hawking nói điều đó là không thể. Năm 1992, ông đưa ra giả thuyết bảo vệ dòng thời gian. Các quy luật vật lý sẽ ngăn chặn bất kỳ chuyến du hành ngược thời gian nào. Tính toán của ông chỉ ra rằng ngay khoảnh khắc trùng động chuẩn bị biến thành cỗ máy thời gian, sự thăng chầm chân không sẽ chạy dọc theo con đường du hành thời gian, lặp lại vô hạn và tạo ra một năng lượng bộc phát khủng khiếp. Năng lượng này sẽ phá hủy trùng động ngay lập tức. Hawking tính ra xác suất du hành thành công chỉ là 10 mũ âm 64. Ông nói xác suất này quá nhỏ tôi sẽ không đặt cực cuộc đời mình vào đó. Vậy rốt cuộc trùng động có tồn tại hay không? Đồng thuận khoa học hiện tại là về toán học hoàn toàn có thể, về vật lý cực kỳ khó khăn và về quan sát thì hoàn toàn chưa có bằng chứng. Nhưng điều đó không có nghĩa là chúng không tồn tại. Lý thuyết hấp dẫn lượng tử dự đoán rằng ở thang plank 10 mũ âm 35m không thời gian sẽ biến thành cấu trúc dạng bọt. Các trùng động vi mô có thể hình dung được tạo ra 10 mũ 16 cái trong mỗi mét khối không gian mỗi giây. Chúng xuất hiện rồi diệt vong trong trước mắt khiến bạn không bao giờ nhìn thấy. Năm 2024, các nhà vật lý Hy Lạp đã đưa ra một giả thiết táo bạo rằng nếu cộng tất cả hiệu ứng của các trùng động vi mô này lại nó có thể giải thích chính xác sự nở rộ ra tốc của vũ trụ và năng lượng tối. Năng lượng tối chiêm 68% tổng năng lượng vũ trụ nhưng chúng ta không biết nó là gì nếu năng lượng tối đến từ trùng động lượng tử đó sẽ là một sự thanh tao tuyệt mỹ. Trong 10 đến 20 năm tới chúng ta có thể sẽ nhìn thấy bước ngoặt độ nhạy của kính thiên văn sóng hấp dẫn thế hệ mới sẽ tăng lên 100 lần. Nếu trùng động thực sự sáp nhập sóng hấp dẫn tạo ra sẽ có đặc trưng tiếng vọng vô cùng độc đáo. Kính thiên văn chân trời sự kiện EHT đang chụp ảnh độ phân giải cao của lỗ đen trung tâm giải ngân hạ. Nếu lỗ đen đó thực chất là một trùng động chúng ta có thể thấy những hoa văn kỳ dị do ánh sáng xuyên qua trùng động tạo ra thật kích thích khi ER bằng EPR. Mỗi lần chúng ta làm thí nghiệm vương víu lượng tử chúng ta thực sự đang tạo ra những kết nối không thời gian vi mô. Vậy đáp án là gì? Trùng động có thể thực sự tồn tại nhưng không phải là đường cao tốc liên thiên hà như bạn thấy trong phim viễn tưởng. Chúng có thể là những sợi chỉ lượng tử dẹt lên vũ trụ là vết nứt thời gian nối liền quá khứ và tương lai, là vết sẹo do các vũ trụ khác để lại trên không thời gian của chúng ta. Tín hiệu 0.1 giây kia vào năm 2019 rất có thể là tiếng vọng thực sự từ một thế giới khác. Lịch sử vật lý chứng minh rằng điều hôm nay tưởng chứng bất khả thi ngày mai có thể thành hiện thực. 50 năm trước không ai tin lỗ đen tồn tại giờ đây chúng ta đã chụp ảnh được nó. Có lẽ 50 năm nữa chúng ta cũng sẽ chụp được bức ảnh đầu tiên Einstein từng nói trước khi mất rằng con người không bao giờ có thể đo được sóng hấp dẫn vì chúng quá yếu yếu đến mức chỉ là nguyên tử lắc lư một phần 10 tỷ. Nhưng ngày 14 tháng 9 năm 2015 nhân loại đã bác bỏ điều đó. Chúng ta không chỉ đo được sóng hấp dẫn mà còn phát hiện một bí mật điên rồ hơn thế nữa. Vũ trụ tồn tại nhưng lỗ đen lẽ ra không được phép tồn tại. Hãy tưởng tượng bạn ném một viên đá xuống mặt hồ phẳng lặng mặt nước sẽ nổi sóng lỗ đen va chạm giống như hai ngọn núi khổng lồ bị ném vào mặt hồ vũ trụ tạo ra những gợn sóng không thời gian lan chuyển hàng tỷ năm ánh sáng. Khi gợn sóng này đến trái đất nó chỉ làm cánh tay laser của kính LIGO dịch chuyển một phần 10.000 đường kính của một proton nhỏ hơn 100 triệu lần so với sợi tóc. Nhưng tín hiệu yếu ớt đó lại mang theo bí mật của những vụ va chạm tàn bạo nhất vũ trụ. Trong khoảng 0,2 giây cuối cùng hai lỗ đen lao vào nhau với tốc độ gần bằng ánh sáng giải phóng năng lượng bằng tổng độ sáng của tất cả các ngôi sao trong vũ trụ quan sát được cộng lại. Ngày 23 tháng 11 năm 2023 LIGO đã ghi nhận vụ va chạm lỗ đen điên rồ nhất lịch sử GW231123 vụ va chạm xảy ra ở độ sâu 7 tỷ năm ánh sáng. Khối lượng hai lỗ đen lần lượt là 137 lần và 103 lần khối lượng mặt trời. Sau khi sáp nhập, nó tạo ra một siêu lỗ đen nặng 225 lần mặt trời. Đáng sợ hơn, tốc độ tự quay của chúng đạt 90% giới hạn lý thuyết, quay hàng trăm vòng mỗi giây kéo theo không thời gian xung quanh xoắn lại với tốc độ ánh sáng. Hai con số 137 và 103 này phá vỡ hoàn toàn vùng cấm vật lý. Lẽ ra các ngôi sao tử vong ở khối lượng này sẽ bị nổ tung hoàn toàn bởi siêu tân tinh cặp bất ổn định không để lại dù chỉ là một hạt giống lỗ đen. Các nhà khoa học tại Viện Flatiron New York do Orgott Lipp dẫn đầu đã mất 3 năm mô phỏng và tìm ra thủ phạm vào năm 2025 chính là tử trường. Nếu một siêu ngôi sao quay cực nhanh khi chết, đĩa vật chất còn lại sẽ bị tử trường cực mạnh chói chặt. Tử trường này đóng vai trò như một bàn tay khổng lồ, phun văng vật chất ra không gian với tốc độ ánh sáng. Lượng vật chất lẽ ra rơi vào lỗ đen khiến nó nặng lên 450 lần đã bị thổi bay một nửa khiến khối lượng của nó vô tình mắc kẹt đúng con số 137 rơi chúng vào vùng cấm. Chính tử trường này cũng đã nhấn chân ga khiến lỗ đen tự quay điên cuồng. Tháng 10 và tháng 10 1 năm 2024 chỉ cách nhau một tháng, các nhà khoa học lại đo được 2 vụ va chạm kỳ lạ ZW241011 và ZW241110 Khối lượng của chúng không quá đặc biệt, nhưng cách chúng tự quay đã làm nổ tung nhận thức của chúng ta. Trong sự kiện ZW241110 lỗ đen lớn hơn lại tự quay ngược chiều. Nó giống như việc trái đất đột ngột quay ngược lại so với quý đạo xoay quanh mặt trời vậy. Hoàn toàn vô lý. Điều này chứng minh chúng không phải là vợ chồng nguyên bản sinh ra cùng nhau, mà là những kẻ xa lạ vô tình va vào nhau trong vũ trụ. Đây là những lỗ đen thế hệ thứ 2, nghĩa là lỗ đen lớn vốn dĩ do 2 lỗ đen nhỏ hơn sắp nhập tạo thành. Trong các cụm sao chật trội, lỗ đen A và B va chạm tạo thành C, C chưa kịp nguội đã tiếp tục nuốt chừng D để tạo ra sự kiện sắp nhập tiếp theo. Việc chúng ta quan sát thấy 2 sự kiện thế hệ thứ 2 chỉ trong một tháng, chứng minh tần suất va chạm lỗ đen trong vũ trụ cao hơn rất nhiều so với hình dung của con người. Sự kiện ZW241011 còn kiểm chứng hoàn hảo dự đoán năm 1963 của nhà vật lý Roy Curtis về hình dạng của không thời gian xoay xung quanh lỗ đen. Dữ liệu sóng hấp dẫn khớp hoàn hảo với công thức của Kerr đập tan các lý thuyết thay thế như sao boson hay sao quark. Nói về lỗ đen khổng lồ, không thể không nhắc đến OJ287, hệ lỗ đen kép nổi tiếng cách chúng ta 5 tỷ năm ánh sáng. Lỗ đen lớn nặng 180 tỷ lần mặt trời, lỗ đen nhỏ nặng 150 triệu lần. Mỗi lần lỗ đen nhỏ đâm xuyên qua địa khí của lỗ đen lớn, nó tạo ra bùng phát năng lượng gấp 100 lần cả dải ngân hà. Tháng 10 năm 2025, kính thiên văn vô tuyến đã chụp thành công bức ảnh đầu tiên về hệ lỗ đen kép này xoay quanh nhau. Từ năm 2015 đến nay, nhân loại đã đo được hơn 290 sự kiện sóng hấp dẫn. Chúng ta phát hiện lỗ đen có thể giảm trọng lượng nhờ từ trường, có thể sáp nhập nhiều lần hẹt như những con búp bê nga lồng vào nhau, có thể quay ngược chiều và nhảy múa cùng nhau. Đến năm 2030, khi đài quan sát sóng hấp dẫn không gian ly ra được phóng lên, chúng ta sẽ bắt được hàng ngàn vụ va chạm mỗi năm. Đáp án về năng lượng tối, bản chất của thời gian và sự ra đời của vũ trụ có thể đang ẩn dấu trong chính những gợn Vũ trụ không phải là một không gian tĩnh lặng chết chóc, nó đang thở, đang rung động và để lại những viết xẹo không thời gian rực rỡ qua mỗi vụ va chạm. Trùng động hay sóng hấp dẫn không chỉ là những công thức toán học khô khan, mà là lời mời gọi nhân loại vượt qua giới hạn chật hẹp của giác quan 3D. Hãy buông bỏ những ưu tư của thế giới vĩ mô, thả lỏng tâm trí và cảm nhận sự rung động của từng hạt lượng tử đang dẹt nên sự tồn tại của chính bạn. Cảm ơn bạn đã đồng hành cùng vô tận kỷ nguyên trong tập phim ngày hôm nay, hãy chia sẻ về cảm nhận của bạn dưới phần bình luận nhé. Và đừng quên tặng tôi một nút like, đăng ký kênh và ấn chuông thông báo để không bỏ lỡ những tập phim hấp dẫn tiếp theo nhé. Giờ thì hãy thả lỏng tâm trí, nhắm mắt lại và tận hưởng sự tĩnh lặng của vũ trụ. Chúc bạn một giấc ngủ bình yên và những giấc mơ vươn tầm vũ trụ. Hẹn gặp lại các bạn trong những kỷ nguyên tiếp theo.