Liệu có đa vũ trụ tồn tại không là một trong những câu hỏi lớn nhất của vật lý và triết học hiện đại. Ý tưởng về vô số vũ trụ song song tồn tại bên ngoài thế giới chúng ta đang sống vừa hấp dẫn, vừa đầy thách thức, mở ra chân trời mới cho khoa học.

Liệu có đa vũ trụ tồn tại không?

Đa vũ trụ là gì?

Đa vũ trụ là gì? Đây là một khái niệm đang thu hút sự quan tâm sâu sắc từ cộng đồng khoa học và cả những người yêu thích khám phá vũ trụ. Theo định nghĩa đơn giản nhất, đa vũ trụ là giả thuyết cho rằng bên ngoài vũ trụ mà chúng ta quan sát được, có thể tồn tại nhiều vũ trụ khác – mỗi vũ trụ là một "thực tại" riêng biệt với các đặc điểm vật lý khác nhau.

Đa vũ trụ – Từ lý thuyết đến khả năng tồn tại

Khái niệm đa vũ trụ không phải là sản phẩm của trí tưởng tượng viễn tưởng, mà xuất phát từ các mô hình vật lý và vũ trụ học hiện đại. Trong đó, một số lý thuyết lượng tử và lý thuyết dây dự đoán sự tồn tại của những vũ trụ song song hoặc các "vũ trụ bong bóng" – nơi các hằng số vật lý và điều kiện khởi đầu hoàn toàn khác biệt với vũ trụ của chúng ta.

Một giả thuyết nổi bật là mô hình vũ trụ lạm phát vĩnh hằng (eternal inflation). Theo đó, quá trình giãn nở không dừng lại mà diễn ra mãi mãi ở nhiều vùng khác nhau, tạo ra các “vũ trụ con” tách biệt – hình thành nên cái gọi là “đa vũ trụ”.

Đặc điểm của các vũ trụ trong đa vũ trụ

Các vũ trụ trong mô hình đa vũ trụ có thể khác nhau về:

• Cấu trúc không-thời gian
• Hằng số vật lý cơ bản
• Loại vật chất và năng lượng
• Khả năng tồn tại sự sống

Một số mô hình cho rằng những vũ trụ này không thể tương tác với nhau, còn một số khác lại cho rằng có thể có dấu hiệu rò rỉ thông tin hoặc va chạm vũ trụ – tuy nhiên, điều này vẫn đang là giả thuyết và chưa có bằng chứng xác thực.

Đa vũ trụ là gì và vì sao nó lại quan trọng?

Giải thích đa vũ trụ là gì không chỉ đơn thuần là một khái niệm trừu tượng. Nó liên quan mật thiết đến cách chúng ta hiểu về nguồn gốc và bản chất của vũ trụ. Nếu có nhiều vũ trụ tồn tại, điều đó có thể giải thích vì sao các điều kiện trong vũ trụ của chúng ta lại phù hợp để duy trì sự sống – một dạng lựa chọn tự nhiên trong không gian đa chiều.

Thậm chí, điều này còn đặt lại câu hỏi triết học về tính duy nhất của thực tại, khiến con người phải nhìn nhận lại vị trí của mình trong bức tranh vũ trụ rộng lớn hơn bao giờ hết.

Cho đến nay, câu hỏi "Liệu có đa vũ trụ tồn tại không?" vẫn là một bí ẩn chưa có lời giải chắc chắn. Dù còn nhiều tranh cãi, giả thuyết về đa vũ trụ vẫn mang lại giá trị to lớn trong việc mở rộng giới hạn tri thức con người và thách thức cách chúng ta nhìn nhận về vũ trụ và chính mình.

Các giả thuyết khoa học về đa vũ trụ

Khái niệm đa vũ trụ từ lâu đã thôi thúc giới khoa học tìm kiếm lời giải cho câu hỏi: Liệu vũ trụ mà chúng ta đang sống có phải là duy nhất? Dưới đây là những giả thuyết khoa học về đa vũ trụ nổi bật, được hình thành dựa trên các lý thuyết vật lý hiện đại, từ lượng tử học đến vũ trụ học.

Giả thuyết vũ trụ song song (Parallel Universes)

Giả thuyết này cho rằng có vô số vũ trụ tồn tại song song, mỗi vũ trụ là một phiên bản khác nhau của thực tại. Những vũ trụ này có thể gần như giống hệt vũ trụ của chúng ta, chỉ khác biệt ở một vài lựa chọn hay sự kiện.

Ví dụ: Trong một vũ trụ, bạn là bác sĩ; trong vũ trụ khác, bạn có thể là họa sĩ. Giả thuyết này được hậu thuẫn bởi cơ học lượng tử, cụ thể là diễn giải đa thế giới (Many-Worlds Interpretation) của Hugh Everett.

Giả thuyết lạm phát vĩnh hằng (Eternal Inflation)

Đây là một trong những giả thuyết có cơ sở khoa học mạnh mẽ nhất về đa vũ trụ. Theo đó, vũ trụ của chúng ta chỉ là một bong bóng nhỏ trong “biển” vũ trụ không ngừng giãn nở. Các "bong bóng vũ trụ" khác liên tục được sinh ra – mỗi bong bóng là một vũ trụ riêng biệt, có thể có định luật vật lý khác nhau.

Giả thuyết này bắt nguồn từ mô hình lạm phát vũ trụ của Alan Guth – mô tả giai đoạn giãn nở siêu nhanh ngay sau vụ nổ Big Bang.

Giả thuyết vũ trụ trong chuỗi vũ trụ (String Theory Landscape)

Trong lý thuyết dây (string theory) – một ứng viên hàng đầu cho lý thuyết thống nhất vật lý – có thể tồn tại tới 10^500 cách sắp xếp các hằng số vật lý. Mỗi cách tương ứng với một vũ trụ khác nhau.

Như vậy, vũ trụ của chúng ta chỉ là một trong số vô vàn vũ trụ nằm trong "cảnh quan lý thuyết dây" (string landscape). Điều này mở ra khả năng tồn tại của đa vũ trụ với các luật vật lý khác biệt.

>>>Đọc tiếp nội dung: Tại sao vũ trụ có hình dạng phẳng? Sự thật ít ai biết đến

Giả thuyết vũ trụ toán học (Mathematical Universe Hypothesis)

Được đề xuất bởi nhà vật lý Max Tegmark, giả thuyết này cho rằng mọi cấu trúc toán học tồn tại đều tương ứng với một vũ trụ vật lý. Nói cách khác, nếu một hệ thống toán học nào đó là nhất quán, thì nó mô tả một vũ trụ thực sự tồn tại.

Theo hướng tiếp cận này, vũ trụ không chỉ có thể được mô tả bằng toán học mà bản thân nó là một cấu trúc toán học.

Giả thuyết gương vũ trụ (Mirror Universe)

Một số nhà vật lý cho rằng có thể tồn tại một vũ trụ đối xứng hoàn toàn với chúng ta – nơi mà mọi hạt, lực và sự kiện diễn ra theo hướng ngược lại. Ví dụ, nếu trong vũ trụ của chúng ta có vật chất, thì trong gương vũ trụ kia có phản vật chất; nếu thời gian đi về phía trước, thì ở đó thời gian có thể đi ngược lại.

Giả thuyết này đôi khi được nhắc đến trong bối cảnh giải thích vật chất tối hoặc sự mất đối xứng giữa vật chất và phản vật chất trong vũ trụ.

Có bằng chứng trực tiếp nào cho thấy đa vũ trụ có tồn tại không?

Câu hỏi “đa vũ trụ có tồn tại không?” đã làm đau đầu giới khoa học suốt nhiều thập kỷ. Mặc dù các mô hình toán học và một số lý thuyết vật lý cho thấy đa vũ trụ là khả dĩ, nhưng đến nay vẫn chưa có bằng chứng trực tiếp nào chứng minh sự tồn tại của đa vũ trụ. 

Các nhà khoa học vẫn đang tranh luận gay gắt về tính khả kiểm nghiệm của giả thuyết này trong khuôn khổ vật lý hiện đại.

Giả thuyết nhưng chưa có chứng cứ thực nghiệm

Các tính chất đặc biệt và độ tinh chỉnh của vũ trụ chúng ta, chẳng hạn như hằng số hấp dẫn, lực điện từ hay năng lượng tối, khiến một số nhà khoa học cho rằng vũ trụ này dường như “được thiết kế” để hỗ trợ sự sống. Tuy nhiên, vẫn chưa có quan sát thực tế nào xác nhận sự tồn tại của các vũ trụ khác ngoài vũ trụ mà chúng ta đang sống.

Một số nhà vật lý lý thuyết cho rằng sự tinh chỉnh này có thể là ngẫu nhiên – giống như việc tung xúc xắc hàng tỷ lần và rơi đúng vào con số phù hợp để sự sống tồn tại. Cũng có thể, chúng ta đang sống trong một vũ trụ thuộc hàng tỷ vũ trụ tồn tại song song, và chỉ riêng vũ trụ này là có điều kiện phù hợp cho sự sống – một lập luận thuộc loại nguyên lý nhân học.

Vũ trụ bong bóng và tranh luận khoa học

Một mô hình phổ biến là “đa vũ trụ bong bóng” – ý tưởng cho rằng có nhiều vũ trụ nhỏ nằm trong một cấu trúc lớn hơn, nơi mỗi “bong bóng” có thể tuân theo các định luật vật lý khác nhau. Điều này giúp giải thích vì sao một số hằng số vật lý trong vũ trụ chúng ta lại có giá trị “vừa vặn”.

Tuy nhiên, giới khoa học chưa thể kiểm chứng được mô hình này, bởi nếu những vũ trụ bong bóng đó thật sự tồn tại, chúng sẽ không thể tương tác hay để lại dấu vết trong vũ trụ của chúng ta. Vì vậy, một số nhà vật lý hoài nghi rằng đa vũ trụ là một khái niệm phi khoa học vì nó không thể được kiểm nghiệm thực nghiệm.

Cho đến nay, ý tưởng về đa vũ trụ vẫn nằm trong phạm trù lý thuyết và triết học hơn là khoa học thực nghiệm. Việc liệu đa vũ trụ có tồn tại không vẫn còn là câu hỏi bỏ ngỏ. Tuy nhiên, nhiều nhà khoa học vẫn tiếp tục nghiên cứu với hy vọng rằng một ngày nào đó, công nghệ đủ tiên tiến để chứng minh hoặc bác bỏ hoàn toàn giả thuyết này.

Ý nghĩa nếu đa vũ trụ thực sự tồn tại

Nếu đa vũ trụ thực sự tồn tại, điều đó sẽ làm thay đổi hoàn toàn cách con người hiểu về vũ trụ và vị trí của mình trong đó. Không chỉ có một vũ trụ duy nhất, mà còn tồn tại vô số vũ trụ song song với những định luật vật lý khác biệt, những lịch sử khác biệt và thậm chí có thể là những phiên bản khác của chính chúng ta. 

Sự tồn tại của đa vũ trụ sẽ giúp lý giải nhiều hiện tượng chưa có lời giải trong vật lý hiện đại như sự tinh chỉnh hoàn hảo của các hằng số cơ bản, hay vì sao vũ trụ của chúng ta phù hợp cho sự sống phát triển. 

Về mặt triết học, điều này đặt ra câu hỏi sâu sắc về số phận, ngẫu nhiên và ý nghĩa cuộc sống. Nếu có vô số khả năng đang tồn tại ở nơi nào đó, liệu lựa chọn của chúng ta có còn là duy nhất? 

Khả năng đa vũ trụ thực sự tồn tại sẽ mở ra một kỷ nguyên mới trong vật lý và tri thức nhân loại, kích thích các nghiên cứu sâu hơn về bản chất của không gian, thời gian và thực tại.

>>>Xem thêm trong chủ đề này: Vũ trụ sẽ kết thúc như thế nào? Bí mật của không gian vô tận

Câu hỏi liệu có đa vũ trụ tồn tại không hiện vẫn chưa có lời giải cuối cùng. Tuy nhiên, chính quá trình khám phá những điều chưa biết này đã thúc đẩy khoa học tiến xa hơn, mở rộng giới hạn hiểu biết của nhân loại về bản chất thật sự của thực tại.