Stephen Hawking giận dữ bảo vệ giả thuyết hàng đầu về nguồn gốc của vũ trụ

Trong nhiều thế kỷ, mọi người đã băn khoăn về cách vũ trụ của chúng ta hình thành. Tuy nhiên, đề tào này đã trở thành một cuộc tranh luận gay gắt giữa các nhà vũ trụ học.

33 nhà vật lý nổi tiếng thế giới, trong đó có Stephen Hawking đã xuất bản một lá thư đầy giận dữ nhằm bảo vệ một trong những giả thuyết hàng đầu về nguồn gốc của vũ trụ.

Bức thư này phản đối lại bài báo của Scientific American xuất bản hồi tháng 2/2017. Trong bài báo, ba nhà vật lý đã chỉ trích nặng nề “lý thuyết lạm phát” (ý tưởng rằng vũ trụ mở rộng ra giống như một chiếc bong bóng ngay sau vụ nổ Big Bang).

Bài báo đã đi xa đến mức tuyên bố rằng mô hình này "không thể được đánh giá bằng cách sử dụng phương pháp khoa học". Nói theo giới học thuật thì nó thậm chí còn không phải là khoa học thực sự.

Đáp lại, 33 trong số các nhà vật lý hàng đầu thế giới, bao gồm Stephen Hawking, Lisa Randall và Leonard Susskind, đã phản bác lại điều đó bằng cách đăng một bức thư trên Scientific American. Họ thực sự tức giận về điều này.

Các nhà khoa học đang tranh cãi về nguồn gốc vũ trụ (Ảnh: Andrea Danti).

Lý thuyết lạm phát lần đầu tiên được nhà vũ trụ học Alan Guth đưa ra vào năm 1980, dựa trên ý tưởng rằng một phần giây sau vụ nổ Big Bang, vũ trụ mở rộng nhanh chóng khiến toàn bộ các thiên hà tách ra khỏi dao động lượng tử.

Joshua Sokol – một nhà nghiên cứu cho biết: "Vào thời điểm nó bị chậm lại, một vạch lượng tử nhỏ đã được trải ra cho đến khi nó trông mịn màng và phẳng - trừ những đốm đậm đặc hơn mà sau này trở thành các thiên hà, ngôi sao và hành tinh".

Trong những năm tiếp theo, ý tưởng ban đầu của Guth đã được cải tiến và hoàn thiện bởi các nhà vật lý ở Trường đại học Standford, trong đó có Andrey Linde. Họ đã dành hầu hết thời gian trong sự nghiệp của mình để hoàn thành mô hình lạm phát – và đưa nó trở thành lý thuyết hàng đầu về nguồn gốc của vũ trụ.

Trên thực tế, khi thảo luận về nguồn gốc của vũ trụ, hầu hết chúng ta đều được dạy về lý thuyết lạm phát ở trường trung học và đại học. Guth và Linde, cùng với các nhà vũ trụ học David Kaiser và Yasunori Nomura, là những người đã kêu gọi 29 nhà vật lý khác cùng kí vào bức thư được xuất bản.

Điều thú vị là một trong những đồng nghiệp cũ của Guth và Linde, nhà vật lý Paul Steinhardt, bây giờ trở thành một trong những người chống lại họ.

Guth, Linde và Steinhardt đã từng chia sẻ giải thưởng Dirac uy tín về việc "phát triển khái niệm lạm phát trong vũ trụ học" vào năm 2002.

Nhưng những năm sau đó, Steinhardt đã phản pháo và trở thành một nhà phê bình tích cực của lý thuyết lạm phát. Ông là một trong những tác giả của bài báo có tiêu đề "Pop goes the Universe", đăng trên tạp chí Science American vào tháng 2 - cùng với nhà vật lý học Anna Ijjas của Trường đại học Princeton, và nhà thiên văn học của Đại học Harvard, Abraham Loeb.

Bài báo nhấn mạnh những nghiên cứu gần đây về nền vi sóng vũ trụ, không phù hợp với dự đoán của thuyết lạm phát. Nó cũng chỉ trích sự thật rằng, lạm phát sẽ tạo ra sóng hấp dẫn ban đầu nhưng loại sóng này chưa hề được tìm thấy.

"Dữ liệu cho thấy các nhà vũ trụ học nên đánh giá lại mô hình được ưa thích này và xem xét các ý tưởng mới về việc vũ trụ đã bắt đầu như thế nào" – đây là phần tóm tắt của bài báo chỉ trích lý thuyết lạm phát.

Thật ra, sự chỉ trích không phải là vấn đề quá lớn, những kiểu lập luận này vốn rất phổ biến trong giới khoa học. Nhưng điều thực sự xúc phạm Guth, Linde và 31 người nhà vật lý khác, là ý tưởng cho rằng lý thuyết lạm phát không hề được thử nghiệm và do đó không phải là khoa học thực sự.

"Họ đã đưa ra tuyên bố không thể tin được là lý thuyết vũ trụ học lạm phát, không thể được đánh giá bằng phương pháp khoa học” và họ cũng khẳng định rằng, một số nhà khoa học chấp nhận lý thuyết lạm phát đã đề xuất "loại bỏ một trong những tính chất xác định của khoa học”, 33 nhà vật lý viết trong bức thư.

“Chúng tôi không biết những nhà khoa học này ám chỉ điều gì, nhưng chúng tôi không đồng ý với một số tuyên bố trong bài viết của họ. Nhưng trong bức thư này, chúng tôi sẽ tập trung làm rõ sự không đồng tình vào những tuyên bố liên quan đến việc kiểm tra thuyết lạm phát”.

Lập luận của 33 nhà khoa học này là lý thuyết lạm phát dựa trên nhiều mô hình, tất nhiên họ không có ảo tưởng rằng tất cả các mô hình đều chính xác. Tuy nhiên, trong 37 năm qua, một số mô hình đã đưa ra những dự đoán chính xác và có thể kiểm chứng được - bao gồm mật độ khối lượng trung bình của vũ trụ, và hình dạng phẳng của nó. Nhiều mô hình còn lại thì chưa được giải quyết.

Nhưng dù sao đi nữa, những mô hình này đều có thể kiểm chứng được, có nghĩa là chúng sử dụng phương pháp kiểm nghiệm khoa học thích hợp. Lý thuyết này có thể được chứng minh hay không sẽ dựa vào bằng chứng chúng ta tìm thấy trong những năm tới.

Những tác giả của bài báo phản bác, trả lời lại bức thư của 33 nhà vật lý khẳng định, họ vẫn duy trì ý kiến của mình: “Lý thuyết đưa ra vào năm 1980 được cho rằng đã đưa ra được những dự đoán chắc chắn, nhưng đến bây giờ đã trở thành một lý thuyết với những dự đoán không rõ ràng”.

Đến thời điểm này, cuộc tranh luận vẫn chưa đi đến hồi kết.

Bích Trâm (Sciencealert)