Quy mô của vũ trụ thật đáng kinh ngạc. Chỉ cần lấy Dải Ngân hà mà chúng ta quen thuộc làm ví dụ, đường kính của nó khoảng 100.000 năm ánh sáng, chứa hàng chục tỷ ngôi sao và vô số hành tinh. Và trong vũ trụ có vô số thiên hà tương tự như Dải Ngân hà, mỗi thiên hà chứa hàng trăm triệu ngôi sao và hành tinh.
Khi tầm nhìn được mở rộng, chúng ta có thể chứng kiến những cấu trúc vũ trụ lớn hơn nữa. Siêu đám là những cấu trúc khổng lồ gồm hàng trăm, thậm chí hàng nghìn thiên hà trải dài trên khoảng cách hàng triệu năm ánh sáng. Các siêu đám này còn được kết nối với nhau thông qua "cấu trúc quy mô lớn" của các sợi vũ trụ, tạo thành cấu trúc mạng lưới khổng lồ của vũ trụ.
Trong vũ trụ có nhiều loại thiên hà, ngôi sao và hành tinh. Một số thiên hà có cấu trúc xoắn ốc, trong khi những thiên hà khác có cấu trúc hình cầu đều đặn. Ảnh: Zhihu
Ngoài quy mô khổng lồ, khối lượng trong vũ trụ cũng không thể tưởng tượng được. Các ngôi sao là những khối xây dựng cơ bản nhất của vũ trụ và chúng kết hợp với nhau để tạo thành các cụm sao, tinh vân và thiên hà. Tuy nhiên, khối lượng của các ngôi sao tương đối không đáng kể. Các nhà khoa học đã phát hiện ra những vụ nổ sao khổng lồ, những tia lửa khổng lồ của các vụ nổ sao giải phóng nhiều năng lượng bằng tất cả các ngôi sao trong toàn bộ thiên hà cộng lại.
Ngoài ra còn có sự tồn tại bí ẩn và đáng sợ của các lỗ đen ẩn giấu trong vũ trụ. Lỗ đen là một thiên thể cực kỳ nặng và cực kỳ dày đặc, lớn gấp vài lần, thậm chí hàng triệu lần so với khối lượng của một ngôi sao. Lực hấp dẫn của lỗ đen mạnh đến mức ngay cả ánh sáng cũng không thể thoát ra được. Khi bất kỳ vật chất nào đến gần lỗ đen, nó sẽ bị nuốt chửng bởi lực hấp dẫn không ngừng của lỗ đen.
Trong những thiên hà có nhiều loại sao khác nhau. Có những ngôi sao khổng lồ, những ngôi sao cỡ trung bình và những vật thể bí ẩn như sao lùn trắng, sao neutron và lỗ đen. Ngoài ra còn có nhiều loại hành tinh khác nhau, bao gồm các hành tinh trên mặt đất tương tự Trái Đất và các hành tinh khí khổng lồ. Sự tồn tại của sự đa dạng này khiến vũ trụ trở nên phong phú và nhiều màu sắc hơn. Ảnh: Zhihu
Tuy nhiên, ngay cả kích thước và khối lượng khổng lồ của vũ trụ cũng không thể sánh được với thang thời gian của vũ trụ. Tuổi của vũ trụ là khoảng 13,8 tỷ năm, nhưng con số này gần như không đáng kể so với quy mô không gian khổng lồ của nó. Các thiên hà và tinh vân trong vũ trụ cần hàng trăm triệu năm tiến hóa để hình thành nên cảnh tượng ngày nay.
Vũ trụ là một sự tồn tại rộng lớn và bí ẩn, nơi có vô số điều kỳ diệu và ẩn số, luôn khiến con người bối rối trong việc khám phá. Với sự tiến bộ của công nghệ và sự phát triển của các lý thuyết khoa học, chúng ta dần dần nhận ra rằng vũ trụ có thể không chỉ tồn tại trong không gian ba chiều mà chúng ta quen thuộc mà còn có khả năng tồn tại độ cong không gian và các vũ trụ song song.
Vật chất tối và năng lượng tối hiện đang là câu đố lớn mà các nhà khoa học đang khám phá. Chúng không có nhận thức trực tiếp về khối lượng và năng lượng nhưng ảnh hưởng đến sự tiến hóa của vũ trụ thông qua hiệu ứng hấp dẫn. Ảnh: Zhihu
Trong hình học truyền thống, chúng ta thường nghĩ không gian là phẳng, nhưng trên thực tế, theo thuyết tương đối rộng, không gian thực sự có thể bị cong. Điều này là do khối lượng và năng lượng làm thay đổi không gian xung quanh, khiến nó có độ cong. Chúng ta thường sử dụng phương trình hấp dẫn nổi tiếng của Einstein 2 để mô tả hiện tượng này, tức là sự có mặt của khối lượng và năng lượng ảnh hưởng đến các tính chất của không thời gian. Có thể cho rằng, độ cong của không gian là nền tảng cho những điều kỳ diệu của vũ trụ.
Một dạng cong phổ biến của không gian là sự hiện diện của trọng lực. Vật lý học Newton tin rằng lực hấp dẫn là do khối lượng thu hút các vật thể khác gây ra, nhưng theo thuyết tương đối rộng của Einstein, lực hấp dẫn thực chất là độ cong của không-thời gian do khối lượng và năng lượng gây ra. Sự tồn tại độ cong của không-thời gian này khiến các vật thể bị ảnh hưởng bởi lực hấp dẫn. Ví dụ, độ cong của không thời gian quanh Trái Đất khiến các vật thể bị hút bởi lực hấp dẫn của Trái Đất.
Trong vũ trụ còn có rất nhiều hiện tượng và cấu trúc bắt mắt khác như lỗ đen, cụm thiên hà, siêu đám thiên hà, v.v. Những cấu trúc này chứa đựng những thông tin quan trọng về nguồn gốc, sự tiến hóa và hình thành cấu trúc của vũ trụ. Bằng cách nghiên cứu các cấu trúc này, chúng ta có thể hiểu rõ hơn về sự tiến hóa của vũ trụ và khám phá thêm những bí ẩn của nó. Ảnh: Zhihu
Trong khi đó, vũ trụ song song là những vũ trụ khác tồn tại cùng với vũ trụ của chúng ta. Theo lý thuyết đa thế giới của cơ học lượng tử, bất cứ khi nào một sự kiện xảy ra, vũ trụ sẽ phân chia và hình thành nhiều vũ trụ song song. Những vũ trụ song song này có thể chia sẻ các quy luật vật lý và hạt nguyên tử tương tự với vũ trụ của chúng ta, nhưng có thể có những khác biệt tinh tế hoặc thậm chí các quy luật vật lý và vạn vật hoàn toàn khác nhau.
Khái niệm về vũ trụ song song rất hấp dẫn. Điều này có nghĩa là có thể có vô số phiên bản của vũ trụ, mỗi phiên bản có lịch sử và tương lai khác nhau. Ví dụ, trong một vũ trụ song song, bạn có thể đã chọn một nghề nghiệp khác hoặc theo đuổi một giấc mơ khác. Ý tưởng này không chỉ thú vị mà còn thúc đẩy các nhà khoa học nghiên cứu sâu về nó.
Sự rộng lớn của vũ trụ cũng không thể tưởng tượng được như bầu trời đầy sao vô tận. Từ góc độ khoa học, chúng ta biết rằng vũ trụ là vô biên, không có ranh giới và không có điểm kết thúc.
Trái Đất của chúng ta chỉ là một điểm vô nghĩa trong vũ trụ hay đúng hơn thì chỉ là một hạt bụi trong vũ trụ. Các thiên hà, các ngôi sao và hành tinh trong vũ trụ vô cùng khổng lồ và có số lượng nhiều vô kể. Thật ngạc nhiên là các thiên hà và các ngôi sao này cách nhau bao xa và chúng ta không thể không ngạc nhiên trước sự rộng lớn của vũ trụ.
