CÁC THẾ GIỚI SONG SONG

★

——— ———
Tác giả
MICHIO KAKU
Người dịch
VƯƠNG NGÂN HÀ
Đơn vị phát hành
NHÃ NAM
Nhà xuất bản
THẾ GIỚI

ebook©vctvegroup

11-05-2022

Cuốn sách được dành tặng cho Shizue, người vợ yêu thương của
tôi.

LỜI CẢM ƠN

Tôi muốn gửi lời cảm ơn tới các nhà khoa học sau, những người
đã rất lịch thiệp khi bớt chút thời gian của họ để trả lời phỏng vấn.
Các nhận xét, quan sát và các ý tưởng của họ đã làm phong phú rất
nhiều cho cuốn sách này và tăng thêm độ sâu cùng trọng tâm cho nó:
• Steven Weinberg, người đoạt giải Nobel, Đại học Texas tại
Austin
• Murray Gell-Mann, người đoạt giải Nobel, Viện Santa Fe và Học
viện Công nghệ California
• Leon Lederman, người đoạt giải Nobel, Học viện Công nghệ
Illinois
• Joseph Rotblat, người đoạt giải Nobel, Bệnh viện St.
Bartholomew (đã nghỉ hưu)
• Walter Gilbert, người đoạt giải Nobel, Đại học Harvard Henry
Kendall, người đoạt giải Nobel, Học viện Công nghệ Massachusetts
(đã mất)
• Alan Guth, nhà vật lý, Học viện Công nghệ Massachusetts
• Tôn ông Martin Rees, nhà thiên văn Hoàng gia Vương quốc
Anh, Đại học Cambridge

• Freeman Dyson, nhà vật lý, Viện Nghiên cứu cao cấp, Đại học
Princeton
• John Schwarz, nhà vật lý, Học viện Công nghệ California
• Lisa Randall, nhà vật lý, Đại học Harvard
• J. Richard Gott III, nhà vật lý, Đại học Princeton
• Neil de Grasse Tyson, nhà thiên văn, Đại học Princeton và Cung
thiên văn Hayden
• Paul Davies, nhà vật lý, Đại học Adelaide
• Ken Croswell, nhà thiên văn, Đại học California, Berkeley
• Don Goldsmith, nhà thiên văn, Đại học California, Berkeley
• Brian Greene, nhà vật lý, Đại học Columbia
• Cumrun Vafa, nhà vật lý, Đại học Harvard
• Stuart Samuel, nhà vật lý, Đại học California, Berkeley
• Carl Sagan, nhà thiên văn, Đại học Cornell (đã mất)
• Daniel Greenberger, nhà vật lý, Trường Đại học thành phố New
York (City College of New York)
• V. P. Nair, nhà vật lý, Trường Đại học thành phố New York
• Robert P. Kirshner, nhà thiên văn, Đại học Harvard
• Peter D. Ward, nhà địa chất, Đại học Washington
• John Barrow, nhà thiên văn, Đại học Sussex
• Marcia Bartusiak, nhà báo khoa học, Học viện Công nghệ
Massachusetts
. John Casti, nhà vật lý, Viện Santa Fe Timothy Ferris, nhà báo
khoa học

• Michael Lemonick, nhà văn khoa học, tạp chí Time
• Fulvio Melia, nhà thiên văn, Đại học Arizona
• John Horgan, nhà báo khoa học
• Richard Muller, nhà vật lý, Đại học California, Berkeley •
Lawrence Krauss, nhà vật lý, Đại học Khu bảo tồn Miền Tây Case
• Ted Taylor, nhà thiết kế bom nguyên tử Philip Morrison, nhà vật
lý, Học viện Công nghệ Massachusetts
• Hans Moraves, nhà khoa học máy tính, Đại học Carnegie Mellon
• Rodney Brooks, nhà khoa học máy tính Phòng thí nghiệm trí tuệ
nhân tạo, Học viện Công nghệ Massachusetts
• Donna Shirley, nhà vật lý thiên văn, Phòng thí nghiệm sức đẩy
phản lực
• Dan Wertheimer, nhà thiên văn, SETI@home, Đại học
California, Berkeley
• Paul Hoffman, nhà báo khoa học, tạp chí Discover
• Francis Everitt, nhà vật lý, Tàu thăm dò hấp dẫn B (Gravity
Probe B), Đại học Ttanford
• Sidney Perkowitz, nhà vật lý, Đại học Emory
Tôi cũng muốn cảm ơn các nhà khoa học sau đây vì những thảo
luận thú vị về vật lý trong những năm qua đã giúp đỡ tôi rất nhiều
trong việc làm sâu sắc thêm nội dung của cuốn sách này:
• T. D. Lee, người đoạt giải Nobel, Đại học Columbia
• Sheldon Glashow, người đoạt giải Nobel, Đại học Harvard

• Richard Feynman, người đoạt giải Nobel, Học viện Công nghệ
California (đã mất)
• Edward Witten, nhà vật lý, Viện Nghiên cứu cao cấp, Đại học
Princeton
• Joseph Lykken, nhà vật lý, Phòng thí nghiệm Fermi
• David Gross, nhà vật lý, Viện Kavli, Santa Barbara
• Frank Wilczek, nhà vật lý, Đại học California, Santa Barbara
• Paul Townsend, nhà vật lý, Đại học Cambridge
• Peter Van Nieuwenhuizen, nhà vật lý, Đại học bang
New York, Stony Brook
• Miguel Virasoro, nhà vật lý, Đại học Rome
Bunji Sakita, nhà vật lý, Trường Đại học thành phố New York (đã
mất)
• Ashok Das, nhà vật lý, Đại học Rochester
• Robert Marshak, nhà vật lý, Trường Đại học thành phố New
York (đã mất)
• Frank Tipler, nhà vật lý, Đại học Tulane
• Edward Tryon, nhà vật lý, Trường Đại học Hunter College
• Mitchell Begelman, nhà thiên văn, Đại học Colorado
Tôi muốn bày tỏ lòng cảm ơn tới Ken Croswell về vô số các bình
luận đối với cuốn sách này.
Tôi cũng muốn cảm ơn biên tập viên của tôi, Roger Scholl, người
đã biên tập xuất sắc hai cuốn sách của tôi. Sự sắc sảo của ông đã
nâng tầm hai cuốn sách này rất nhiều, và những góp ý của ông đã

luôn luôn giúp cho nội dung và cách thức trình bày các cuốn sách
của tôi thèm sáng tỏ và sâu sắc. Cuối cùng, tôi cùng muôn cảm ơn
đại diện của tôi, Stuart Krichevsky, người đã luôn đồng hành với
những cuốn sách của tôi trong suốt những tháng năm này.

LỜI NÓI ĐẦU

Vũ trụ học nghiên cứu vũ trụ như một khối tổng thể, bao gồm sự
ra đời của nó và có lẽ cả số phận cuối cùng của nó. Không có gì đáng
ngạc nhiên là nó đã trải qua nhiều biến đổi trong sự phát triển chậm
chạp và gian truân của mình, một sự phát triển thường bị giáo điều
và mê tín dị đoan che phủ.
Cuộc cách mạng đầu tiên trong vũ trụ học gắn liền với sự phát
minh ra kính viễn vọng vào thế kỷ 17. Với sự trợ giúp của kính viễn
vọng, Galileo Galilei, tiếp bước các nhà thiên văn lớn như Nicolaus
Copernicus và Johannes Kepler, lần đầu tiên đã mở cánh cửa trời
cao cho những khám phá khoa học nghiêm túc. Đỉnh cao thành tựu
trong giai đoạn đầu tiên này của vũ trụ học là công trình của Isaac
Newton, với các định luật cơ bản chi phối sự chuyển động của các
thiên thể. Giờ đây các quy của các thiên thể không còn được gán
cho các thế lực tà thuật và thần bí, mà tuân theo các lực có thể tính
toán được và có thể tái lập được.
Cuộc cách mạng thứ hai trong vũ trụ học đã được khởi đầu bằng
việc phát minh và xây dựng các kính viễn vọng đồ sộ trong thế kỷ 20,
chẳng hạn như kính viễn vọng trên núi Wilson có một chiếc gương
phản chiếu rất lớn với đường kính 2,5 m. Trong thập niên 1920, nhà
thiên văn Edwin Hubble đã sử dụng kính viễn vọng khổng lồ này để

lật đổ hàng thế kỷ giáo điều từng tuyên bố rằng vũ trụ là tĩnh tại và
vĩnh cửu, bằng cách chứng minh rằng các thiên hà trên bầu trời
đang rời xa Trái Đất với vận tốc khủng khiếp - điều đó có nghĩa là vũ
trụ đang dãn nở. Điều này đã xác nhận các kết quả của thuyết tương
đối rộng của Einstein, trong đó cấu trúc của không-thời gian, tưởng
như là phẳng và tuyến tính, lại là động và cong. Điều này đã đưa ra
giải thích hợp lý đầu tiên về nguồn gốc của vũ trụ, rằng vũ trụ đã khởi
đầu bằng một vụ nổ cực kỳ mãnh liệt được gọi là “vụ nổ lớn” (big
bang), đã làm bắn các ngôi sao và thiên hà ra phía ngoài trong không
gian. Với công trình tiên phong của George Gamow và các cộng sự
của ông về thuyết vụ nổ lớn và Fred Hoyle về nguồn gốc của các
nguyên tố, những bộ khung nền tảng phác thảo nên sự tiến hóa của
vũ trụ đã được xây dựng.
Cuộc cách mạng thứ ba đang diễn ra hiện nay (2004 - năm xuất
bản cuốn sách Các thế giới song song). Nó chỉ mới khoảng năm năm
tuổi. Nó đã được mở ra bằng một bộ các công cụ mới với công nghệ
cao, như vệ tinh không gian, thiết bị laser, thiết bị dò sóng hấp dẫn,
kính viễn vọng tia X và siêu máy tính tốc độ cao. Bây giờ chúng ta
còn có các dữ liệu có căn cứ nhất về bản chất của vũ trụ, bao gồm cả
tuổi của nó, thành phần của nó, và có lẽ thậm chí cả tương lai và kết
cục của nó.
Các nhà thiên văn hiện nay cho rằng vũ trụ đang dãn nở theo
phương thức tản ra xa, đang tăng tốc vô hạn định và đang trở nên
ngày càng lạnh lẽo hơn theo thời gian. Nếu điều này tiếp tục, chúng
ta phải đối mặt với một viễn cảnh của một “vụ đóng băng lớn”, khi ấy

vũ trụ rơi vào tăm tối và giá lạnh, và toàn bộ sự sống có trí tuệ sẽ
biến mất.
Cuốn sách này viết về cuộc cách mạng lớn thứ ba này. Nó khác
với hai cuốn sách trước đó của tôi về vật lý, Beyond Einstein (Vượt
lên trên Einstein) và Hyperspace (Siêu không gian), đã giúp giới thiệu
với công chúng những khái niệm mới về các chiều bậc cao và thuyết
siêu dây. Trong Các thế giới song song, thay vì tập trung vào khôngthời gian, tôi tập trung vào các phát triển mang tính cách mạng trong
vũ trụ học đang diễn ra trong vài năm gần đây, dựa trên bằng chứng
mới từ các phòng thí nghiệm trên thế giới và các phạm vi không gian
xa nhất vườn tới được, cùng với những đột phá mới trong vật lý lý
thuyết. Ý định của tôi là độc giả có thể đọc và nắm bắt nó mà không
cần bất kỳ sự làm quen trước đó nào với vật lý hay vũ trụ học.
Trong phần một của cuốn sách, tôi tập trung vào việc nghiên cứu
vũ trụ, tổng kết các tiến bộ đã thực hiện trong giai đoạn đầu của vũ
trụ học, mà đỉnh cao là một thuyết được gọi là “vũ trụ lạm phát”, là
thuyết tới nay cung cấp cho chúng ta hiểu biết rõ ràng và tiên tiến
nhất của thuyết vụ nổ lớn. Trong phần hai, tôi đặc biệt tập trung vào
thuyết đa vũ trụ đang nổi lên, theo đó một thế giới được tạo thành từ
nhiều vũ trụ, trong đó vũ trụ của chúng ta chỉ là một trong số đó, và
thảo luận về khả năng có những lỗ giun, các độ cong của không gian
và thời gian, và các chiều bậc cao có thể kết nối chúng như thế nào,
Thuyết siêu dây và thuyết M đã cho chúng ta những bước tiến quan
trọng đầu tiên vượt xa thuyết ban đầu của Einstein; chúng đưa ra
bằng chứng thêm nữa rằng vũ trụ của chúng ta có thể chỉ là một
trong số rất nhiều vũ trụ. Cuối cùng, trong phần ba, tôi thảo luận về vụ

đóng băng lớn và điều mà hiện nay các nhà khoa học coi như là sự
kết thúc của vũ trụ của chúng ta. Tôi cũng đưa ra một thảo luận
nghiêm túc, mặc dù chỉ có tính chất suy đoán, về việc một nền văn
minh tiên tiến trong tương lai xa xăm có thể sử dụng các định luật vật
lý để rời bỏ vũ trụ của chúng ta sau hàng nghìn tỉ năm nữa và tiến
vào một vũ trụ khác, hiếu khách hơn để bắt đầu quá trình tái sinh,
hoặc để đi ngược trở lại thời gian khi vũ trụ từng ấm áp hơn như thế
nào.
Với sự tràn ngập các dữ liệu mới mà chúng ta đang thu nhận
ngày nay, với các công cụ mới như các vệ tinh không gian có thể
quét qua bầu trời, các thiết bị dò sóng hấp dẫn mới và với các cỗ
máy đập vỡ nguyên tử mới có kích thước cỡ một thành phố sắp sửa
hoàn thành, các nhà vật lý cảm thấy rằng chúng ta đang tiến vào giai
đoạn có thể coi là thời kỳ hoàng kim của vũ trụ học. Nói tóm lại, đó là
thời gian tuyệt vời để vừa là một nhà vật lý vừa là một nhà du hành
trong cuộc truy tìm này để hiểu rõ nguồn gốc của chúng ta và số
phận của vũ trụ.

PHẦN MỘT

VŨ TRỤ

CHƯƠNG MỘT

NHỮNG BỨC ẢNH SƠ SINH CỦA VŨ TRỤ

Nhà thơ chỉ cầu mong để đầu óc của mình bay bổng lên
thiên đường. Nhà logic học lại tìm cách đem cả bầu trời vào
trong đầu anh ta. Thế là đầu anh ta nhức như búa bổ.
- G. K. Chesterson

Khi còn là một đứa trẻ, tôi đã tự xung đột với những niềm tin của
chính mình. Cha mẹ tôi được nuôi dưỡng theo truyền thống Phật
giáo. Nhưng tôi lại tới trường đạo Chúa nhật vào mỗi tuần, nơi tôi
thích được nghe những câu chuyện Kinh Thánh về những con cá
voi*, cái nôi cói của Moses, hộp đựng pháp điển, chiếc thuyền Noah*,
các cột muối*, những rẻ xương sườn và những quả táo*. Tôi đã từng
bị cuốn hút bởi những dụ ngôn này của kinh Cựu Ước, chúng từng là
phần ưa thích của tôi tại trường đạo Chúa nhật. Dường như đối với
tôi thì các dụ ngôn về các trận đại hồng thủy*, về các bụi gai cháy* và
chuyện nước rẽ ra* có nhiều điều thú vị hơn so với việc tụng kinh và
thiền định của Phật giáo. Quả thật, những câu chuyện cổ xưa về chủ
nghĩa anh hùng và bi kịch này minh họa sinh động cho những bài
học đạo đức và luân lý đã luôn ở bên tôi trong suốt cuộc đời.

Một ngày ở trường đạo Chúa nhật, chúng tôi đã nghiên cứu sách
Sáng thế. Đọc về việc Chúa Trời phán truyền như sấm từ trên thiên
đường “Phải có ánh sáng!” nghe ấn tượng hơn nhiều so với việc yên
lặng thiền định về Niết bàn. Vì hiếu kỳ ngây thơ, tôi đã hỏi cô giáo của
mình rằng “Thế Chúa có mẹ không ạ?” Thường thì cô có câu trả lời
nhanh chóng cũng như đưa ra một bài học sâu sắc về đạo đức.
Nhưng lần này cô đã sửng sốt. Không, cô đã trả lời một cách lưỡng
lự, Chúa chắc là không có mẹ. “Nhưng như thế thì Chúa ở đâu ra?”
tôi hỏi. Cô ậm ừ rằng cô sẽ phải tham khảo ý kiến của vị mục sư về
câu hỏi đó.
Tôi đã không nhận ra rằng mình đã vô tình bập phải một trong
những câu hỏi lớn của thần học. Tôi đã bối rối không hiểu vì trong
Phật giáo chẳng hề có Chúa Trời, mà có một vũ trụ vô tận về thời
gian, không có khởi đầu mà cũng chẳng có kết thúc. Sau này, khi tôi
bắt đầu nghiên cứu các thần thoại lớn trên thế giới, tôi đã biết rằng
có hai loại vũ trụ luận trong tôn giáo, loại thứ nhất dựa trên một thời
điểm duy nhất khi Chúa tạo ra vũ trụ, loại thứ hai dựa trên ý tưởng
cho rằng vũ trụ đã luôn luôn tồn tại và sẽ luôn luôn như vậy.
Không thể có chuyện cả hai ý tưởng đều đúng, tôi đã nghĩ như
vậy.
Sau đó, tôi bắt đầu thấy rằng những chủ đề phổ biến này giao
nhau trong nhiều nền văn hóa khác. Chẳng hạn, trong thần thoại
Trung Hoa, thuở khai thiên lập địa chỉ có một quả trứng vũ trụ. Vị
thần hài nhi Bàn Cổ cư trú gần như vĩnh viễn bên trong quả trứng
này, khi nó trôi nổi trên biển Hỗn mang vô hình. Rốt cuộc khi trứng nở
ra, Bàn Cổ đã lớn rất nhanh, cao thêm mỗi ngày một trường, vì thế

nửa trên của vỏ quả trứng trở thành trời và nửa dưới trở thành đất.
Sau 18.000 năm, thần qua đời để sinh ra thế giới của chúng ta: máu
của thần đã trở thành những con sông, đôi mắt của thần là mặt trời
và mặt trăng, còn giọng nói của thần đã trở thành sấm sét.
Theo nhiều cách, thần thoại Bàn Cổ phản ánh một chủ đề được
tìm thấy trong nhiều tôn giáo và thần thoại cổ xưa khác, rằng vũ trụ
đã bắt đầu tồn tại từ trạng thái creatio ex nihilo (Sáng thế từ hư
không). Trong thần thoại Hy Lạp, vũ trụ đã bắt đầu từ trạng thái hỗn
độn (trên thực tế, từ “chaos” có nguồn gốc từ một từ trong tiếng Hy
Lạp có nghĩa là “địa ngục”). Khoảng không trống rỗng vô hình này
thường được miêu tả như là một đại dương, như trong thần thoại
Babylon và Nhật Bản. Chủ đề này cũng được tìm thấy trong thần
thoại Ai Cập cổ đại, nơi mà thần mặt trời Ra xuất hiện từ một quả
trứng trôi nổi. Trong thần thoại Polynesia, quả trứng vũ trụ được thay
thế bằng vỏ quả dừa. Người Maya tin vào một biến thể khác của câu
chuyện này, trong đó vũ trụ được sinh ra rồi chết đi sau 5.000 năm,
chỉ cốt để tái sinh nhiều lần, lặp lại chu kỳ sinh diệt bất tận này.
Các thần thoại creatio ex nihilo này đại diện cho sự tương phản
rõ nét với vũ trụ học theo Phật giáo và các dạng thức nhất định của
Ấn giáo (đạo Hindu). Trong thần thoại của các tôn giáo này, vũ trụ là
vô thủy vô chung, không có khởi đầu mà cũng chẳng có kết thúc. Có
nhiều cấp độ tồn tại, nhưng cao nhất là Niết bàn, một trạng thái vĩnh
cửu và chỉ có thể đạt được bằng thiền định thanh khiết nhất. Trong
Mahapurana (Đại Vãng thế thư) của người theo Ấn giáo, người ta
viết rằng “Nếu Đấng Tạo hóa đã sáng tạo ra thế giới thì Ngài đã ở
đâu trước Sáng thế?… Chỉ biết rằng thế giới này tự bản thân mà có,

cũng như chính bản thân thời gian, không có khởi đầu mà cũng
chẳng có kết thúc”.
Các thần thoại này thể hiện sự mâu thuẫn rõ nét đối với nhau, mà
rõ ràng không có giải pháp dung hòa giữa chúng. Chúng có tính loại
trừ lẫn nhau: hoặc là vũ trụ đã có một khởi đầu hoặc là không có. Rõ
ràng là không tồn tại quan điểm trung dung.
Tuy nhiên, ngày nay một giải pháp dường như đang hiện lên từ
một hướng hoàn toàn mới - thế giới khoa học - kết quả của một thế
hệ mới các công cụ khoa học hùng mạnh vươn xa vào không gian.
Nếu như thần thoại cổ đại dựa vào sự uyên thâm của những người
kể chuyện để giải thích nguồn gốc thế giới của chúng ta, thì ngày
nay, các nhà khoa học đang dựa vào hệ thống công cụ gồm các vệ
tinh không gian, laser, các thiết bị dò sóng hấp dẫn, các thiết bị đo
giao thoa, các siêu máy tính tốc độ cao và Internet, trong quá trình
cách mạng hóa sự hiểu biết của chúng ta về vũ trụ, đem lại cho
chúng ta miêu tả hấp dẫn nhất về sự sáng tạo ra nó.
Điều đang dần dần hiện lên từ các dữ liệu này là sự tổng hợp lớn
hai thần thoại đối lập. Có lẽ, như các nhà khoa học suy đoán, Sáng
thế đã xảy ra nhiều lần trong đại dương vô thủy vô chung của Niết
bàn. Trong bức tranh mới này, vũ trụ của chúng ta có thể được so
sánh với một bong bóng nước đang trôi nổi trong một “đại dương”
lớn hơn nhiều, với các bong bóng nước mới được hình thành liên
tục. Theo học thuyết này, các vũ trụ, giống như các bọt nước hình
thành trong nồi nước sôi, nằm trong chuỗi Sáng thế liên tục, đang trôi
nổi trong một vũ đài lớn hơn nhiều, đó là Niết bàn của siêu không
gian mười một chiều. Ngày càng có nhiều các nhà vật lý đề xuất rằng

vũ trụ của chúng ta quả thật đã nảy sinh từ một đại biến cố dữ dội là
vụ nổ lớn, nhưng nó cũng cùng tồn tại trong đại dương vĩnh hằng
của các vũ trụ khác. Nếu chúng ta đúng, các vụ nổ lớn đang diễn ra
ngay cả khi bạn đang đọc câu này.
Các nhà vật lý và thiên văn học trên khắp thế giới hiện nay đang
suy đoán về việc các thế giới song song này có thể giống như cái gì,
những quy luật nào chúng có thể tuân theo, chúng được sinh ra như
thế nào và cuối cùng chúng có thể chết đi như thế nào. Có lẽ các thế
giới song song này cằn cỗi, không có các thành phần cơ bản của sự
sống. Hoặc có lẽ chúng trông cũng giống như vũ trụ của chúng ta, bị
chia tách bằng một sự kiện lượng tử duy nhất đã làm cho các vũ trụ
này xa rời khỏi vũ trụ của chúng ta. Và một vài nhà vật lý đang suy
đoán rằng có lẽ sẽ có một ngày, nếu sự sống không thể trụ được
trong vũ trụ hiện nay của chúng ta khi nó già đi và trở nên lạnh lẽo, thì
chúng ta có thể buộc phải rời khỏi nó và đào thoát vào một vũ trụ
khác.
Cơ chế dẫn dắt các học thuyết mới này là một lượng dữ liệu
khổng lồ đang đổ về như thác từ các vệ tinh không gian của chúng ta
khi chúng chụp ảnh các tàn tích của chính sự Sáng thế. Đáng chú ý
là hiện nay các nhà khoa học đang tập trung chú ý vào những gì đã
xảy ra chỉ 380.000 năm sau vụ nổ lớn, khi “ánh tàn dư” của Sáng thế
bắt đầu lan tỏa khắp vũ trụ. Có lẽ bức tranh hấp dẫn nhất của bức xạ
này từ Sáng thế đang đến từ một công cụ mới, được gọi là vệ tinh
WMAP.
VỆ TINH WMAP

“Không thể tin được!” “Một mốc lịch sử!” nằm trong số những từ
ngữ được các nhà vật lý thiên văn, thông thường vốn dè dặt, thốt lên
trong tháng 2 năm 2003 khi họ miêu tả các dữ liệu quý giá thu được
từ vệ tinh mới nhất của họ. WMAP (viết tắt trong tiếng Anh của
Wilkinson microwave anisotropy probe, nghĩa là “tàu thăm dò dị
hướng vi sóng Wilkinson”), đặt theo tên của nhà vũ trụ học tiên
phong David Wilkinson và được phóng lên vào năm 2001, đã cung
cấp cho các nhà khoa học, với độ chính xác chưa từng thấy, hình
ảnh chi tiết của vũ trụ ban đầu khi nó chỉ mới 380.000 năm tuổi. Một
nguồn năng lượng khổng lồ còn lại từ quả cầu lửa ban đầu, từng
sinh ra các ngôi sao và các thiên hà, đã được luân chuyển trong khắp
vũ trụ của chúng ta trong hàng tỉ năm. Ngày nay, nó đã bị vệ tinh
WMAP chụp vào phim với chi tiết tinh tế, hình thành một bản đồ chưa
bao giờ từng thấy trước đó, một bức ảnh của bầu trời với chi tiết
ngoạn mục cho thấy bức xạ vi sóng được chính vụ nổ lớn tạo ra,
điều từng được tạp chí Time gọi là “tiếng vọng của Sáng thế”. Sẽ
không bao giờ các nhà thiên văn lại được ngắm nhìn bầu trời theo
cùng một cách thế này một lần nữa.
Các phát hiện của vệ tinh WMAP biểu tượng cho “một nghi lễ
vượt qua* đối với vũ trụ học, từ suy đoán chuyển thành khoa học
chính xác”[1], John Bahcall từ Viện Nghiên cứu cao cấp tại Princeton
tuyên bố. Lần đầu tiên, các dữ liệu đồ sộ về giai đoạn đầu trong lịch
sử của vũ trụ đã cho phép các nhà vũ trụ học trả lời chính xác những
câu hỏi cổ xưa nhất trong số mọi câu hỏi, những câu hỏi đã từng làm
nhân loại băn khoăn và thắc mắc kể từ lần đầu chúng ta ngắm nhìn

vẻ đẹp thiên cảnh rõ ràng của bầu trời đêm. Vũ trụ bao nhiêu tuổi? Nó
hợp thành từ cái gì? Số phận của vũ trụ như thế nào?
(Năm 1992, một vệ tinh trước đó là COBE [viết tắt trong tiếng Anh
của Cosmic Background Explorer satellite, nghĩa là “vệ tinh thăm dò
nền vũ trụ”] đã cho chúng ta những hình ảnh mờ nhạt đầu tiên của
bức xạ nền này đang lan tỏa khắp bầu trời*. Mặc dù kết quả này là
mang tính đột phá, nhưng nó cũng đáng thất vọng bởi vì nó đã cho ra
một hình ảnh không rõ nét của vũ trụ ban đầu. Thế nhưng điều này
đã không ngăn cản được báo chí hào hứng phong cho bức ảnh này
tên gọi “bộ mặt của Chúa”. Nhưng một miêu tả chính xác hơn về các
hình ảnh mờ nhạt từ COBE sẽ là chúng thể hiện một “bức ảnh sơ
sinh” của vũ trụ hồng hoang. Nếu vũ trụ ngày nay là một ông lão tám
mươi tuổi, thì các bức ảnh của COBE, và sau đó là của WMAP, đã
chỉ ra hình ảnh ông ta lúc sơ sinh, chỉ chưa đầy một ngày tuổi.)
Lý do mà vệ tinh WMAP có thể cho chúng ta những hình ảnh
chưa từng có của vũ trụ sơ sinh là ở chỗ bầu trời đêm cũng giống
như một cỗ máy thời gian. Vì ánh sáng truyền đi với một tốc độ hữu
hạn, nên các ngôi sao mà chúng ta nhìn thấy vào ban đêm là hình
ảnh của chúng trước kia, chứ không phải bây giờ. Phải mất trên một
giây để ánh sáng đi từ Mặt Trăng tới Trái Đất, do đó, khi chúng ta
chiêm ngưỡng Mặt Trăng, chúng ta thực sự thấy nó trước đó một
giây. Phải mất khoảng tám phút để ánh sáng đi từ Mặt Trời đến Trái
Đất. Tương tự như vậy, nhiều ngôi sao quen thuộc, mà chúng ta nhìn
thấy trên bầu trời xa xôi tới mức phải mất từ 10 tới 100 năm để ánh
sáng của chúng truyền tới mắt chúng ta. (Nói cách khác, chúng nằm
cách Trái Đất từ 10 tới 100 năm ánh sáng. Một năm ánh sáng là

khoảng 6.000 tỉ dặm Anh*, hoặc khoảng cách mà ánh sáng di chuyển
trong một năm). Ánh sáng từ các thiên hà xa xăm có thể cách xa ta
hàng trăm triệu tới hàng tỉ năm ánh sáng. Kết quả là chúng thể hiện
một thứ ánh sáng “hóa thạch”, mà một số được phát ra thậm chí còn
trước cả thời những con khủng long tung hoành. Một số thiên thể xa
nhất mà chúng ta thấy được qua kính viễn vọng của mình được gọi
là các chuẩn tinh (quasar), những cỗ máy thiên hà khổng lồ phát sinh
một lượng năng lượng không thể tin được gần rìa của vũ trụ nhìn
thấy được, có thể nằm cách Trái Đất từ 12 tới 13 tỉ năm ánh sáng. Và
bây giờ, vệ tinh WMAP đã phát hiện được bức xạ khởi phát ra thậm
chí còn trước cả khi đó, từ quả cầu lửa ban đầu đã tạo ra vũ trụ.
Để miêu tả vũ trụ, các nhà vũ trụ học đôi khi sử dụng ví dụ về việc
nhìn xuống từ trên đỉnh của tòa nhà Empire State*, cao chót vót trên
100 tầng tại khu Manhattan. Khi nhìn từ trên đỉnh tòa nhà xuống, bạn
khó nhìn thấy mặt đường phố. Nếu chân đế của tòa nhà Empire
State tượng trưng cho vụ nổ lớn, và nếu nhìn từ trên đỉnh xuống, thì
các thiên hà xa xăm sẽ nằm trên tầng mười. Các chuẩn tinh xa xăm
được các nhìn thấy qua kính viễn vọng trên Trái Đất sẽ nằm trên tầng
bảy. Nền vũ trụ được đo bằng vệ tinh WMAP đã cho chúng ta phép
đo lường chính xác tuổi của vũ trụ với độ chính xác đáng kinh ngạc,
sai lệch chỉ 1%: 13,7 tỉ năm.
Sứ mệnh của WMAP là đỉnh cao của trên một thập kỷ làm việc
cật lực của các nhà vật lý thiên văn. Khái niệm về vệ tinh WMAP
được đề xuất lần đầu với NASA vào năm 1995 và đã được chấp
thuận hai năm sau đó. Vào ngày 30 tháng 6 năm 2001, NASA đã
phóng vệ tinh WMAP trên tên lửa Delta II vào một quỹ đạo quanh

Mặt Trời nằm giữa Trái Đất và Mặt Trời. Điểm đến được chọn lựa
cẩn thận là điểm Lagrange 2 (tức L2, một đi