Nghiên cứu mới cho rằng lỗ đen vũ trụ không tồn tại
Bằng việc kết hợp 2 giả thuyết gần như mâu thuẫn với nhau, Laura Mersini-Houghton - giáo sư vật lý tại trường cao đẳng khoa học và nghệ thuật thuộc đại học Bắc Carolina, Chapel Hill (UNC-CH) đã chứng minh trên cơ sở toán học rằng các lỗ đen (hố đen) vũ trụ ngay từ đầu đã không tồn tại. Nghiên cứu của cô không chỉ buộc các nhà khoa học phải tái hình dung về sợi không gian-thời gian mà còn phải suy nghĩ lại về các giả thuyết khởi nguồn của vũ trụ.
Trong nhiều thập kỷ qua, giới khoa học đều tin rằng lỗ đen hình thành khi một ngôi sao khổng lồ sụp đổ dưới lực hút của chính nó tạo thành một điểm đơn lẻ trong không gian - còn gọi là điểm kì dị. Tiếp theo, một bức màng vô hình được biết đến với tên gọi chân trời sự kiện bao bọc xung quanh điểm kì dị và mọi vật chất, bức xạ, kể cả ánh sáng chỉ có thể đi qua lớp màng này và tiến tới mà không thể quay trở lại. Đây là điểm mà lực hấp dẫn của lỗ đen cực lớn, không gì có thể thoát khỏi nó.
Lỗ đen cũng khiến 2 học thuyết cơ bản về vũ trụ trở nên đối lập nhau. Đầu tiên, nhà bác học thiên tài Albert Einstein đã đưa ra thuyết tương đối dự đoán về sự hình thành của các lỗ đen thế nhưng một định luật cơ bản của thuyết lượng tử lại nhấn mạnh rằng không có thông tin nào từ vũ trụ có thể biến mất vĩnh viễn. Những nổ lực để kết hợp 2 học thuyết này trở nên vô nghĩa, dẫn đến một khái niệm gọi là nghịch lý thất thoát thông tin.
Vào năm 1974, Stephen Hawking đã sử dụng cơ học lượng tử để chứng minh rằng các lỗ đen thải ra bức xạ. Kể từ đây, các nhà khoa học đã tìm thấy những dấu vết trong vũ trụ phù hợp với bức xạ này đồng thời phát hiện ra một danh sách các lỗ đen.
Tuy nhiên, hôm nay giáo sư Mersini-Houghton đã mô tả một theo một kịch bản khác. Cô cùng với Hawking đều đồng ý rằng khi một ngôi sao sụp đổ dưới lực hấp dẫn của chính nó, nó tạo ra bức xạ Hawking. Thế nhưng ngoài bức xạ thì Mersini-Houghton cho rằng ngôi sao còn giải phóng khối lượng của nó và nhiều tới mức mật độ vật chất không còn đủ để hình thành một lỗ đen.
Trước khi một lỗ đen hình thành, ngôi sao đang chết sẽ phồng lên lần cuối cùng sau đó phát nổ. Một điểm kỳ dị sẽ không bao giờ xuất hiện và cũng không có chân trời sự kiện. Kết quả là không có thứ gì như lỗ đen hình thành sau cái chết của một ngôi sao.
Các bằng chứng thực nghiệm một ngày nào đó có thể chứng minh trên cơ sở vật lý liệu lỗ đen có tồn tại trong vũ trụ hay không. Những hiện tại Mersini-Houghton cho rằng bài toán về lỗ đen đã được giải đáp.
Nhiều nhà vật lý và thiên văn học tin rằng vũ trụ của chúng ta bắt nguồn từ một điểm kì dị xuất hiện sau vụ nổ Big Bang. Tuy nhiên, nếu điểm kì dị không tồn tại, các nhà vật lý sẽ phải suy nghhĩ lại về ý tưởng của vụ nổ Big Bang và liệu nó có xảy ra hay không.
