Thông tin ebook
Tên sách: Lịch Sử Vạn Vật
Giải đáp tất cả mọi điều về vũ trụ, con người và vạn vật
Nguyên tác: A Short History Of Nearly Everything
Tác giả: Bill Bryson
Dịch giả: Lê Tuyên
Nhà xuất bản: Tổng hợp TP. Hồ Chí Minh
Đơn vị phát hành: Công ty sách Đông Nam
Số trang: 427 trang
Hình thức bìa: Bìa mềm
Kích thước: 16 x 24 cm
Trọng lượng: 450 gram
Giá bìa: 144.000 VNĐ
Năm xuất bản: 2010
Nguồn sách: PlanetVN
Đánh máy: PlanetVN
Tạo ebook: PlanetVN
Soát lỗi chính tả: PlanetVN
Ngày hoàn thành: 01/01/2017.
Ebook miễn phí tại : www.Sachvui.Com
CUỐN SÁCH BÁN CHẠY NHẤT TẠI HOA KỲ VÀ
TRÊN THẾ GIỚI
Một trong những cuốn nằm trong danh sách sách bán chạy
nhất trên tờ New York Times trong suốt sáu tháng!
“Cuốn sách kinh điển nhất, hay nhất, hấp dẫn nhất về khoa
học hiện đại”.
- New York Times Book Review
“Bill Bryson giúp khoa học trở thành một đề tài thú vị và
hấp dẫn… Nhiều câu hỏi của bạn về vũ trụ và thế giới sẽ được
trả lời trong sách này”.
- Boston Globe
Trong cuốn Lịch Sử Vạn Vật, tác giả Bill Bryson phải đối
mặt với thử thách lớn nhất: tìm hiểu – và nếu có thể trả lời –

những vấn đề to lớn nhất, xa xưa nhất mà chúng ta đặt ra về vũ
trụ và bản thân con người. Từ Big Bang cho đến sự xuất hiện
của nền văn minh, Bryson tìm hiểu tại sao chúng ta biến đổi từ
cái hư vô thành cái có thực, loài người xuất hiện như thế nào.
Để làm được điều này, ông phải dày công tìm đến các nhà
khoa học nổi tiếng nhất thế giới thuộc các ngành: khảo cổ học,
cổ sinh vật học, vật lý học, thiên văn học, nhân loại học, toán
học; tại các văn phòng, trạm và phòng thí nghiệm của họ. Lịch
Sử Vạn Vật là tập hợp toàn bộ cuộc điều nghiên này, đây là
cuộc hành trình thú vị nhất trong lĩnh vực kiến thức nhân loại
và chỉ Bill Bryson mới có thể làm được điều này.
“Đây là những đáp án cho những câu hỏi ngớ ngẩn nhất mà
bạn thường ngại đặt ra tại các lớp học… Bryson giúp nội dung
cuốn sách trở nên dí dỏm và sâu sắc hơn…”
- People
“Lịch Sử Vạn Vật tập hợp những hiểu biết tuyệt vời nhất,
và sẽ tốt hơn cho công tác giảng dạy tại nhà trường nếu cuốn
sách này được đưa vào chương trình giảng dạy”.
- Times Literary Supplement

NỘI DUNG
Giới thiệu
Phần I – Lạc trong vũ trụ
1. Vũ trụ
2. Hệ mặt trời
3. Vũ trụ của Evans
Phần II – Kích cỡ trái đất
4. Kích cỡ của vạn vật
5. Người phá đá
6. Khoa học trong những chiếc răng và xương hàm
7. Vật chất cơ bản
Phần III – Thời đại mới
8. Vũ trụ của Einstein
9. Nguyên tử phi thường
10. Khai thác chì
11. Hạt Quark của Muster Mark
12. Trái đất chuyển động
Phần IV – Hành tinh nguy hiểm
13. Păng!
14. Ngọn lửa bên trong
15. Vẻ đẹp nguy hiểm
Phần V – Sự sống
16. Hành tinh đơn độc
17. Tầng đối lưu
18. Đại dương
19. Nguồn gốc của sự sống
20. Thế giới vi sinh vật
21. Sự sống
22. Tạm biệt tất cả
23. Sự sống muôn màu
24. Tế bào
25. Thuyết tiến hóa của Darwin
26. Chất liệu cấu thành sự sống
Phần VI – Chặng đường chúng ta đã qua
27. Các thời kỳ băng hà
28. Động vật hai chân bí ẩn
29. Loài khỉ không đuôi hiếu động
30. Tạm biệt

GIỚI THIỆU
Xin chào các bạn! Và xin chúc mừng. Tôi rất vui là các bạn
có mặt ở đây, chẳng dễ chút nào, tôi biết. Thật ra, tôi nghĩ rằng
đó là điều hơi khó khăn hơn so với những gì các bạn nghĩ.
Để bạn có mặt ở đây, hàng tỉ tỉ các nguyên tử trôi dạt phải
tập hợp, sắp xếp lại với nhau theo một phương cách vô cùng
phức tạp để cấu thành bạn. Đây là sự sắp xếp đặc biệt đến mức
trước đây nó chưa bao giờ tồn tại và sẽ không bao giờ có bất
kỳ sự sắp xếp nào giống hệt thế này. Trong nhiều năm sắp tới
(chúng ta hy vọng thế) những phần tử nhỏ bé này sẽ tham gia
hàng triệu các nỗ lực cố gắng khéo léo cần thiết để suy trì sự
tồn tại của bạn và giúp bạn trải qua vô số những trạng thái
khác nhau trong suốt quá trình tồn tại.
Tại sao các nguyên tử lại phức tạp đến thế là một vấn đề
khó hiểu. Thực ra các nguyên tử cấu thành bạn không hề quan
tâm đến bạn – thật thế, chúng thậm chí còn không biết rằng
bạn có tồn tại. Chúng thậm chí còn không biết được rằng
chúng có tồn tại. Xét cho cùng thì chúng là các phân tử không
có suy nghĩ, thậm chí chúng cũng không sống động. (Thật thú
vị khi biết rằng nếu bạn dùng nhíp tách rời chính mình thành
từng nguyên tử một, bạn sẽ tạo ra một đống bụi nguyên tử
mịn, không có nguyên tử nào trong số các nguyên tử này đã
từng sống động nhưng tất cả chúng lại cấu thành bạn – một
con người sống động). Tuy nhiên vì một lý do nào đó trong
suốt quá trình tồn tại của bạn, chúng sẽ thỏa mãn một xung lực
chính: giúp bạn trở thành bạn.
Tin xấu ở đây là các nguyên tử thường hay thay đổi và
khoảng thời gian tồn tại của chúng rất ngắn. Thậm chí cả một
đời người cũng chỉ tồn tại khoảng 650.000 tiếng đồng hồ. Và
khi khoảng thời gian cực ngắn đó qua đi, vì một số lý do nào
đó các nguyên tử của bạn sẽ kéo bạn xuống, phân rã trong im
lặng, và biến thành những thứ khác. Và điều đó sẽ xảy ra với
bạn.
Tuy nhiên, bạn có thể vui rằng điều đó chưa xảy ra. Nhìn
chung thì mọi người không muốn điều đó xảy ra. Điều này

thật kỳ quặc vì các nguyên tử ngẫu nhiên kết hợp cùng nhau
để hình thành nên các sinh vật trên trái đất lại chính là các
nguyên tử tạo ra sự suy tàn của các sinh vật này. Dù có như thế
nào, xét trên góc độ hóa học thì đời sống này rất trần tục: nó
được cấu thành bởi cacbon, hydro, oxy, nitơ, canxi, lưu huỳnh
và bụi của các nguyên tố khác – bạn không thể tìm thấy được
các nguyên tố này ở bất kỳ cửa hàng dược phẩm thông thường
nào – đó là tất cả những gì bạn cần. Điều đặc biệt duy nhất về
các nguyên tử cấu thành bạn là: chúng cấu thành bạn. Dĩ nhiên
đó là điều kỳ diệu của cuộc sống.
Dù nguyên tử có cấu thành đời sống trong vũ trụ hay
không, chúng vẫn cấu thành nhiều thứ khác; thực ra, chúng
cấu thành vạn vật. Nếu không có chúng thì không có nước,
hoặc khí, hoặc đá, không vì sao, không hành tinh, không mây
mưa, không bất kỳ thứ gì. Nguyên tử xuất hiện khắp mọi nơi,
nhiều đến mức chúng ta không còn nhận ra ý nghĩa của chúng
và nghĩ rằng chúng hoàn toàn không cần phải tồn tại. Chẳng
có quy luật nào đòi hỏi vũ trụ phải tự lấp đầy chính nó bằng
các thành phần vật chất cực nhỏ hoặc tạo ra ánh sáng, trọng
lượng và các đặc tính mà sự sống của chúng ta phải bám lấy.
Vũ trụ không cần phải tồn tại. Suốt một khoảng thời gian dài
không có vũ trụ. Không có nguyên tử và không có vũ trụ để
chúng bồng bềnh trong đó. Chẳng có gì cả – hoàn toàn chẳng
có gì cả.
Thế nên chúng ta tồn tại nhờ bởi nguyên tử, nhưng việc bạn
có các nguyên tử và việc chúng tụ họp sắp xếp ngẫu nhiên chỉ
là một phần đặc tính của bạn. Để bạn có mặt ở đây lúc này,
sống động trong suốt thế kỷ hai mươi mốt và đủ thông minh
để biết được điều đó, bạn phải được hưởng hàng loạt những
vận may khác nhau. Sự tồn tại trên trái đất là việc vô cùng tinh
vi và kỳ diệu. Trong số hàng triệu triệu các chủng loài động
vật đã tồn tại kể từ điểm khởi đầu của thời gian, hầu hết –
99,99% – không còn tồn tại nữa. Bạn thấy đấy, đời sống trên
trái đất không những rất ngắn ngủi mà còn rất mong manh.
Đây là một đặc điểm kỳ lạ đối với sự tồn tại của chúng ta:
chúng ta đến từ một hành tinh có khả năng dung dưỡng sự

sống tốt nhất, và chính hành tinh này cũng có khả năng hủy
diệt sự sống mạnh mẽ nhất.
Bình quân một chủng loài trên trái đất tồn tại khoảng 4 triệu
năm, thế nên nếu bạn muốn tồn tại hàng triệu năm trên trái đất
thì bạn phải linh động như những nguyên tử cấu thành bạn –
hình dáng, kích cỡ, màu sắc, mọi đặc điểm chủng loài, mọi thứ
– và bạn cần phải thay đổi liên tục. Nói lúc nào cũng dễ hơn
làm, vì quá trình thay đổi luôn mang tính ngẫu nhiên. Để tiến
hóa từ trạng thái nguyên sinh sang trạng thái con người hiện
đại, bạn cần phải thay đổi mọi đặc điểm mới liên tục và liên
tục, kịp thời và trong suốt một khoảng thời gian dài. Thế nên
trong khoảng thời gian 3,8 triệu năm vừa qua bạn đã từng
không thích khí oxy và sau đó bạn lại sống nhờ vào nó, phát
triển vây và bơi tự do, đẻ trứng, hít không khí qua chiếc lưỡi
hình chữ chi, da trơn, da có lông mao, sống dưới mặt đất, sống
trên cây, to như một con cừu và nhỏ như một con chuột, và
bạn đã trải qua hàng triệu những thay đổi đại loại như thế.
Bạn thử nghĩ xem: suốt 3,8 triệu năm, một khoảng thời gian
dài hơn cả sự tồn tại của núi non, sông ngòi, đại dương, tổ tiên
ông bà của bạn có đủ sự hấp dẫn để thu hút bạn tình, có đủ sức
khỏe để sinh sản, và có đủ may mắn để sống đủ lâu nhằm làm
được điều đó. Tổ tiên của bạn không bị đè nén, dìm chết, mắc
cạn hay chết vì đói; nhờ đó họ có thể tồn tại để có được sự tồn
tại của bạn ngày hôm nay.
Cuốn sách này nói về việc điều đó đã xảy ra như thế nào –
đặc biệt là việc chúng ta xuất nguồn từ “không gì cả” trở thành
“một cái gì đó” như thế nào, điều gì đã xảy ra với chúng ta từ
khi chúng ta xuất hiện cho đến nay. Chính vì vậy cuốn sách
này có tên gọi là Lịch sử vạn vật, dù rằng nó không thực sự
như thế. Nó không thể thế. Nó không thể nói được hết lịch sử
của vạn vật. Nhưng nó có vẻ như thế.
Tôi làm quen với khoa học khởi đầu là một cuốn sách khoa
học khi tôi còn học lớp bốn hay lớp năm gì đó. Đó là một cuốn
sách kinh điển – chữ in, khô khan, rất dày – nhưng trên bìa của
nó có một bức ảnh minh họa hấp dẫn tôi: một biểu đồ thể hiện
những gì ẩn bên trong lòng đất khi bạn cắt ngang nó.

Thật khó có thể tin rằng đã từng có lúc tôi chưa bao giờ
trông thấy một hình ảnh như thế, nhưng rõ ràng là tôi đã sững
sờ khi trông thấy hình ảnh đó. Khi ấy tôi tự hỏi “Làm thế nào
họ biết được điều đó?”.
Tôi không nghi ngờ gì về sự chính xác của những thông tin
này trong một lúc – hiện nay tôi vẫn tin tưởng những lời tuyên
bố chính thức của các nhà khoa học theo cách mà tôi thường
tin tưởng các bác sĩ, thợ điện và các chuyên gia khác. Tôi tự
hỏi làm sao con người có thể khám phá được khoảng không
gian cách chúng ta hàng ngàn dặm mà không mắt thường nào
hoặc không một tia X nào có thể tìm đến được. Tôi cảm thấy
đây là một điều vô cùng kỳ diệu. Mãi đến nay tôi vẫn xem
khoa học là một lĩnh vực vô cùng kỳ diệu như thế.
Với tâm trạng hào hứng, tôi mang cuốn sách về nhà ngay
đêm đó và mở nó ra xem trước khi ăn tối – có lẽ khi ấy mẹ tôi
nghĩ rằng tôi bị ấm đầu và tự hỏi không biết tôi có ổn không –
và, bắt đầu với trang đầu tiên, tôi đọc.
Và vấn đề là ở đây, chẳng có gì thú vị cả. Tôi chẳng thể
hiểu được gì cả. Trước tiên, cuốn sách này không thể trả lời
những câu hỏi hiện ra trong trí óc hiếu kỳ của tôi: Tại sao
chúng ta lại có mặt trời xuất hiện giữa các hành tinh của mình?
Và nếu nó thiêu đốt như thế, tại sao mặt đất dưới chân ta
không nóng lên? Và tại sao những thứ trong lòng đất lại không
tan chảy – hoặc liệu nó có tan chảy không? Và khi lõi trái đất
bùng cháy, mặt đất sẽ sụp xuống thành nhiều lỗ thủng khổng
lồ chứ? Và làm sao bạn biết được điều này? Bạn tính toán
được điều đó bằng cách nào?
Nhưng tác giả của cuốn sách lại im lặng một cách kỳ lạ về
những chi tiết như thế – thật ra ông không nói gì về mọi thứ
ngoại trừ các nếp lồi, các nếp lõm, sự đứt đoạn của trục trái
đất, và những thứ tương tự thế. Dường như ông ta muốn giữ
lại một điều bí mật nào đó bằng cách biến mọi việc trở thành
không thể thông dò hay đo lường được. Nhiều năm trôi qua,
tôi bắt đầu ngờ rằng đây không phải là điều bí ẩn.
Ngày nay tôi biết rằng có nhiều tác giả viết về đề tài khoa
học rất cụ thể, rõ ràng, dễ hiểu – Timothy Ferris, Richard

Fortey, và Tim Flannery là các tác giả nổi bật (đó là chưa kể
đến Richard Feynman) – đáng tiếc là không ai trong số họ viết
bất kỳ cuốn sách giáo khoa nào tôi đã từng sử dụng. Mọi cuốn
sách giáo khoa tôi đã từng sử dụng đều của các nam tác giả
(luôn luôn là nam giới) họ thường có quan niệm rằng mọi việc
sẽ trở nên rõ ràng khi được diễn đạt thành một công thức nào
đó, điều này khiến các học sinh ở Hoa Kỳ luôn muốn các
chương trong các sách giáo khoa nhanh chóng kết thúc với
những câu hỏi luôn vương vấn trong đầu chúng. Thế nên tôi đã
lớn lên với suy nghĩ rằng khoa học là một môn học vô cùng tẻ
nhạt và khó hiểu, nhưng tôi cũng tin rằng ắt hẳn nó không tẻ
nhạt và khó hiểu đến thế, và tôi cố không nghĩ về nó nếu có
thể.
Rồi sau đó khá lâu – khoảng 4 hoặc 5 năm – tôi tham gia
một chuyến bay băng qua Thái Bình Dương. Tôi nhìn ra cửa
sổ, dưới kia là đại dương tràn ngập ánh trăng, đột nhiên tôi
cảm thấy bực bội vì mình không hiểu gì về hành tinh mà mình
đang sống trên đó. Ví dụ, tôi không biết tại sao nước của các
đại dương lại có vị mặn nhưng nước ở Ngũ đại hồ (5 hồ lớn
nằm giữa Canada và Hoa Kỳ) lại không có vị mặn. Tôi chẳng
có được ý niệm nào cả. Tôi không biết theo thời gian nước ở
các đại dương sẽ trở nên mặn hơn hay nhạt hơn, và liệu tôi có
nên quan tâm đến độ mặn của nước ở các đại dương hay
không. (Tôi cảm thấy vui khi nói với bạn rằng mãi đến cuối
những năm 1970 các nhà khoa học vẫn chưa biết được câu trả
lời dành cho các câu hỏi này. Họ không có một lời giải thích
rành mạch nào về việc này).
Và dĩ nhiên độ mặn của nước biển chỉ là một phần rất nhỏ
trong sự ngu dốt của tôi. Khi ấy tôi không biết hạt Proton là gì,
chất đạm là gì, tôi không phân biệt được hạt Quark (vi lượng)
với một chuẩn tinh, tôi không hiểu các nhà địa chất làm thế
nào để có thể quan sát cấu trúc đá và xác định được độ tuổi
của nó, tôi thực sự chẳng biết gì cả. Tôi cảm thấy bị hấp dẫn
bởi sự thôi thúc này, tôi muốn tìm hiểu xem họ đã dùng cách
nào để làm được điều đó. Khi ấy tôi cảm thấy đó là điều thú vị
nhất trong mọi điều thú vị – các nhà khoa học nghiên cứu và
khám phá như thế nào. Làm sao người ta có thể biết được trái

đất nặng bao nhiêu hoặc ngọn núi đá kia được bao nhiêu tuổi?
Làm sao họ biết được điều gì đang diễn ra bên trong một
nguyên tử? Và tại sao các nhà khoa học dường như biết rõ mọi
việc lại vẫn không thể tiên đoán chính xác thời điểm động đất
xảy ra hoặc thậm chí cho chúng ta biết rằng chúng ta có nên
mang theo dù đến sân bóng vào thứ Tư tuần tới hay không?
Thế nên tôi quyết định rằng tôi sẽ dành phần còn lại của đời
mình – đến nay đã được 3 năm – cho việc đọc sách báo và tìm
gặp các chuyên gia để trả lời vô số những câu hỏi không nói
được lên lời này.
Đó là quan điểm và niềm hy vọng của tôi, và đó là những gì
cuốn sách này sẽ bàn đến. Dù sao thì chúng ta cũng có quá
nhiều điều cần tìm hiểu trong khoảng thời gian ít hơn 650.000
giờ đồng hồ, thế nên chúng ta hãy bắt đầu thôi.

Phần I - LẠC TRONG VŨ TRỤ
“Tất cả đều nằm trên cùng một mặt phẳng. Chúng chuyển
động tròn theo cùng một hướng… Thật hoàn hảo. Thật kỳ
diệu. Và có vẻ huyền bí”. - Nhà thiên văn học Geoffrey Marcy
mô tả hệ mặt trời.
1. VŨ TRỤ
Dù bạn có cố gắng đến đâu bạn cũng sẽ chẳng bao giờ hình
dung được rằng hạt Proton nhỏ đến mức nào. Nó quá nhỏ.
Proton là một phần vô cùng nhỏ của một nguyên tử. Hạt
Proton nhỏ đến mức dấu chấm của chữ i này có thể chứa
khoảng 500.000.000.000 hạt Proton, nhiều hơn cả số giây
đồng hồ có trong nửa triệu năm. Thế nên hạt Proton là hạt cực
nhỏ, có thể nói là nhỏ nhất.
Bây giờ bạn hãy hình dung bạn có thể (dĩ nhiên bạn không
thể) thu nhỏ một trong những hạt Proton đó chỉ còn bằng một
phần tỉ kích cỡ bình thường của nó, bạn đặt nó vào một
khoảng không gian nhỏ đến mức mà một hạt Proton xem ra là
một vật khổng lồ. Rồi bạn lại đặt vào khoảng không gian cực
nhỏ đó một ounce (≈28,35gram) vật chất. Tuyệt vời. Bạn đã
sẵn sàng xây dựng vũ trụ.
Thay vì thế, nếu bạn muốn xây dựng một vũ trụ theo kiểu
cũ, vũ trụ Big Bang, bạn sẽ cần thêm vài chất liệu nữa. Thực
ra, bạn cần phải thu thập mọi thứ – mọi hạt bụi và mọi phần tử
của vật chất – và nén chúng lại thành một điểm cực nhỏ đến
mức nó không còn kích cỡ nữa. Đây là một điểm kỳ dị.
Dù trong trường hợp nào, bạn cần sẵn sàng cho một vụ nổ
lớn thực sự. Theo lẽ tự nhiên, bạn muốn tránh sang một chỗ an
toàn để quan sát toàn quang cảnh này. Nhưng đáng tiếc, chẳng
có nơi nào để tránh né cả vì bên ngoài điểm kỳ dị này chẳng
hề tồn tại bất kỳ nơi nào. Khi vũ trụ bắt đầu khai triển, nó
không trải rộng để lấp đầy một khoảng không rộng lớn.
Khoảng không gian duy nhất tồn tại chính là khoảng không
gian mà nó tạo ra khi nó di chuyển.

Theo lẽ tự nhiên, nhưng sai lạc, chúng ta hình dung điểm
kỳ dị này là một dấu chấm lơ lửng trong bóng tối, trong
khoảng không gian vô tận. Nhưng chẳng có khoảng không nào
cả, cũng không có bóng tối. Điểm kỳ dị này không có gì vây
quanh nó cả. Không có không gian cho bất kỳ thứ gì tồn tại.
Thời gian không hề tồn tại. Ở đó không có quá khứ.
Và thế đấy, vũ trụ của chúng ta xuất nguồn từ con số
không.
Chỉ trong một xung lượng duy nhất, khoảnh khắc này diễn
ra cực nhanh. Trong khoảnh khắc sống động đầu tiên, trọng
lượng và các lực khác được tạo ra, các lực này khống chế vật
chất. Trong khoảng thời gian ít hơn một phút, vũ trụ nở to,
phình ra, và có độ rộng một triệu tỉ dặm và phát triển với tốc
độ nhanh. Lúc này đã có nhiều nhiệt lượng, khoảng mười triệu
độ, đủ để khởi đầu cho một vụ phản ứng nhiệt hạch nhằm tạo
ra các nguyên tố nhẹ hơn – chủ yếu là hydro và heli, với một ít
(khoảng một nguyên tử so với một trăm triệu nguyên tử) liti.
Trong 3 phút, 98% các vật chất được tạo ra. Chúng ta có một
vũ trụ. Đó là nơi kỳ lạ nhất, đẹp đẽ nhất, đem lại sự hài lòng to
lớn nhất. Và tất cả diễn ra trong khoảng thời gian chúng ta có
thể làm ra một chiếc bánh sandwick.
Khoảnh khắc này diễn ra vào lúc nào lại là một vấn đề đang
được tranh luận. Các nhà vũ trụ học đã tranh cãi nhiều về việc
liệu khoảnh khắc này đã diễn ra cách đây 10 tỉ năm, 20 tỉ năm,
hay 15 tỉ năm. Cuối cùng dường như họ nhất trí với nhau là
13,7 tỉ năm, nhưng chúng ta gặp khó khăn vô cùng khi đo
lường con số này. Tất cả những gì chúng ta có thể nói ở đây là:
việc đó đã xảy ra tại một khoảng thời gian vô định trong quá
khứ rất xa xôi, vì một số lý do chưa biết, đó là khoảnh khắc
khoa học xem t = 0.
Dĩ nhiên còn rất nhiều điều chúng ta không biết, và đại đa
số những gì chúng ta nghĩ rằng mình biết đều là những gì
chúng ta đã không biết hoặc không nghĩ đến trong suốt một
khoảng thời gian dài. Thậm chí khái niệm về Big Bang cũng
chỉ mới xuất hiện gần đây. Khái niệm này xuất hiện lần đầu
tiên vào những năm 1920, khi Georges Lemaitre, một học giả
kiêm linh mục người Bỉ, lần đầu tiên ngập ngừng đề xuất,

nhưng mãi đến những năm 1960 khái niệm này mới trở thành
một khái niệm chính thức trong vũ trụ học, khi hai nhà thiên
văn trẻ vô tình thực hiện một cuộc khám phá phi thường.
Tên của họ là Arno Penzias và Robert Wilson. Vào năm
1965, họ cố gắng vận dụng chiếc anten của Phòng thí nhiệm
Bell tại Holmdel, New Jersey, nhưng họ gặp khó khăn bởi một
tiếng ồn dai dẳng – loại tiếng rít do hơi nước tạo ra – khiến họ
không thực hiện được bất kỳ thử nghiệm nào. Tiếng ồn này
tồn tại dai dẳng và không thể xác định được nguồn tạo ra nó.
Nó xuất nguồn từ mọi điểm trên bầu trời, cả ngày lẫn đêm, hết
tháng này sang tháng khác. Suốt một năm trời, hai nhà thiên
văn trẻ này ra sức làm mọi cách họ có thể nghĩ ra để chấm dứt
tiếng ồn này. Họ kiểm tra mọi hệ thống điện. Họ tạo dựng lại
mọi thiết bị, kiểm tra các mạnh điện, chùi rửa sạch sẽ mọi
điểm tiếp xúc. Họ làm mọi cách, nhưng dù họ có làm gì thì họ
vẫn thất bại.
Họ đâu biết rằng, cách đó 30 dặm tại đại học Princeton, một
nhóm các nhà khoa học do Robert Dicke dẫn đầu đang nghiên
cứu phương cách khám phá tiếng ồn mà hai nhà thiên văn học
trẻ đang cố gắng triệt tiêu. Các nhà nghiên cứu của đại học
Princeton đang theo đuổi một ý tưởng đã được đề cập vào
những năm 1940 bởi nhà vật lý học thiên thể người Nga tên là
Georges Gamow, ý tưởng này nói rằng nếu bạn nhìn đủ sâu
vào không gian bạn sẽ khám phá được vài sự bức xạ cơ bản
của vũ trụ còn sót lại sau Big Bang. Gamow tính toán rằng khi
sự bức xạ diễn ra trong không gian rộng lớn của vũ trụ, nó sẽ
đến trái đất ở dạng các vi sóng. Trong một bài báo trước đó,
ông thậm chí còn đề xuất một công cụ có thể làm được việc
này: chiếc anten Bell tại Holmdel. Thật đáng tiếc là trước đó
cả Penzias và Wilson lẫn các nhà khoa học của đại học
Princeton đều không đọc được bài báo này.
Tiếng ồn mà Penzias và Wilson nghe được, dĩ nhiên, là
tiếng ồn mà Gamow đã thừa nhận. Họ đã tìm được manh mối
của vũ trụ, hoặc ít ra cũng là một phần chúng ta có thể xác
định được, cách xa 90 tỉ triệu dặm. Họ đã “nhận thấy” những
hạt Photon (lượng tử ánh sáng) đầu tiên – ánh sáng xa xưa
nhất của vũ trụ – mặc dù thời gian và khoảng cách đã biến đổi

chúng thành các vi sóng, giống như những gì Gamow đã tiên
đoán. Trong cuốn sách của mình, Alan Guth cung cấp một
phương pháp loại suy giúp khám phá này trở thành có thể. Nếu
bạn nghĩ đến việc khám phá các độ sâu của vũ trụ giống như
khi bạn nhìn xuống từ một tòa nhà cao một trăm tầng lầu (với
tầng lầu thứ một trăm tượng trưng cho hiện tại và đường phố
tượng trưng cho khoảnh khắc xảy ra Big Bang), tại thời điểm
xuất hiện sự khám phá của Wilson và Penzias hầu hết các
thiên hà mà chúng ta khám phá được đều xuất hiện ở khoảng
tầng lầu thứ sáu mươi, và hầu hết các đối tượng ở xa nhất –
các chuẩn tinh – xuất hiện ở khoảng tầng lầu thứ hai mươi.
Vẫn không hiểu được cái gì tạo ra tiếng ồn này, Wilson và
Penzias gọi cho Dicke tại đại học Princeton và mô tả với
Dicke về rắc rối của mình, với hy vọng rằng Dicke có thể giúp
họ tìm ra giải pháp. Dicke lập tức hiểu được hai chàng trai trẻ
này đã tìm ra thứ gì. “À, các chàng trai, tôi có được tin sốt dẻo
rồi”, Dicke nói với các chàng trai khi ông gác máy.
Không lâu sau đó, tờ Tập san vật lý học thiên thể phát hành
hai bài báo: một bởi Penzias và Wilson mô tả những gì họ trải
qua với tiếng ồn, và một bởi nhóm các nhà nghiên cứu của
Dicke giải thích về tiếng ồn này. Mặc dù trước đó Penzias và
Wilson không hề có ý định tìm kiếm sự bức xạ cơ bản của vũ
trụ, họ cũng không biết nó là gì khi họ tìm được nó, và họ
cũng không mô tả hay diễn đạt được các đặc điểm của nó bằng
văn viết, nhưng họ vẫn nhận được giải Nobel Vật lý năm
1978. Các nhà nghiên cứu của đại học Princeton chỉ nhận
được sự cảm thông. Theo Dennis Overbye trong cuốn Vũ trụ,
cả Penzias lẫn Wilson đều không hiểu được ý nghĩa của những
gì họ đã tìm thấy mãi đến khi họ đọc được điều đó trong tờ
New York Times.
Thật tình cờ, tạp âm từ sự bức xạ cơ bản của vũ trụ là thứ
tất cả chúng ta đều có thể cảm nhận được. Bạn hãy mở truyền
hình lên, chọn bất kỳ kênh nào không có tín hiệu, và khoảng
1% sự nhiễu khí quyển mà bạn nhìn thấy trên màn ảnh chính
là tàn dư của vụ Big Bang này. Lần tới bạn sẽ than phiền rằng
chẳng có gì để xem trên một kênh truyền hình nào đó, bạn hãy

nhớ rằng bạn luôn luôn có thể quan sát sự ra đời của vũ trụ
ngay trên màn ảnh truyền hình.
* * *
Mặc dù mọi người gọi nó là Big Bang, nhiều sách vở
khuyên chúng ta không nên xem đó là một vụ nổ theo ý nghĩa
thông thường. Nói đúng ra, đó là sự giãn nở đột ngột ở một
quy mô to lớn phi thường. Vậy thì cái gì tạo ra nó?
Người ta cho rằng có lẽ điểm kỳ dị này là di tích của một sự
suy tàn vũ trụ trước đó – rằng chúng ta chỉ là một trong vô số
những trường hợp suy tàn vũ trụ, giống như một chiếc bong
bóng trong một chiếc máy bơm oxy. Một số người xem Big
Bang là một “trường vô hướng” hoặc “năng lượng chân
không”. Dường như bạn không thể lấy được gì từ sự hư không,
nhưng sự thật là đã từng có lúc có sự hư không và giờ đây
chúng ta có được vũ trụ. Có thể vũ trụ của chúng ta chỉ là một
phần nhỏ của nhiều vũ trụ khác lớn hơn, với nhiều kích cỡ
khác nhau, và các vụ Big Bang vẫn liên tục diễn ra khắp
không gian. Hoặc có thể không gian và thời gian có một vài
hình thức hoàn toàn khác trước khi Big Bang xảy ra – những
hình thức quá xa lạ nên chúng ta không thể hình dung được –
và có thể là vụ Big Bang này tiêu biểu cho một thời kỳ chuyển
tiếp, thời kỳ mà vũ trụ biến đổi từ một hình thức chúng ta
không thể hiểu thành một hình thức chúng ta có thể hiểu.
“Điều này rất giống với những gì nói đến trong các tôn giáo”,
tiến sĩ Andrei Linde, một nhà vũ trụ học ở Stanford, đã nói với
tờ New York Times vào năm 2001.
Lý luận về Big Bang không nói đến vụ nổ này mà lại nói về
những gì xảy ra sau vụ nổ. Không lâu sau đó, xin các bạn hãy
nhớ rõ. Qua việc tính toán và xem xét cẩn thận những gì diễn
ra trong các máy gia tốc phân tử, các nhà khoa học tin rằng họ
có thể quay trở lại 10-43 giây sau vụ nổ, khi vũ trụ vẫn còn nhỏ
đến mức bạn phải dùng kính hiển vi mới trông thấy nó. Chúng
ta không cần phải quá ngạc nhiên với con số này, nhưng có lẽ
chúng ta cũng cần nhớ rằng đây là một con số khá dài. Thế
nên
10-43
là
0,0000000000000000000000000000000000000000001, hay
còn gọi là một phần của 10 triệu ngàn tỉ tỉ tỉ của một giây. [1]

Hầu hết những gì chúng ta biết, hoặc tin rằng mình biết, về
những khoảnh khắc đầu tiên của vũ trụ đều nhờ bởi ý tưởng
được gọi là học thuyết về sự phình ra của vũ trụ lần đầu tiên
được giới thiệu vào năm 1979 bởi một nhà vật lý học phân tử,
sau đó tại Stanford, giờ thì tại MIT, có tên là Alan Guth. Ông
được 32 tuổi, theo sự thừa nhận của ông, trước đó ông chưa
bao giờ tham gia nhiều thử nghiệm. Nếu không tình cờ tham
gia bài diễn thuyết về Big Bang của Robert Dicke thì có lẽ ông
chẳng bao giờ có được học thuyết tuyệt vời này. Bài diễn
thuyết về Big Bang đã truyền cảm hứng cho Guth, khiến ông
trở nên đam mê về đề tài vũ trụ học, và đặc biệt là sự hình
thành của vũ trụ.
Kết quả cuối cùng là học thuyết về sự phình ra của vũ trụ,
học thuyết này nói rằng một phần nhỏ của một khoảnh khắc
sau sự hình thành vũ trụ, vũ trụ trải qua sự giãn nở đột ngột
cực lớn. Nó phình ra – thực ra thì nó tự trải dài, nhân đôi kích
cỡ sau mỗi 10-34 giây. Toàn bộ quá trình giãn nở có lẽ đã diễn
ra trong 10-30 giây – một phần triệu triệu triệu triệu triệu của
một giây – nhưng nó đã biến đổi vũ trụ từ một thứ bạn có thể
cầm trên tay trở thành một thứ to hơn thế ít nhất
10.000.000.000.000.000.000.000.000 lần. Học thuyết về sự
phình ra của vũ trụ giải thích được những gợn sóng và những
cơn lốc xoáy trong vũ trụ. Nếu điều đó không xảy ra thì không
một vật chất nào có thể tồn tại, kể cả những vì sao, khi ấy chỉ
có khí trôi dạt và bóng đêm vô tận.
Theo học thuyết của Guth, trong khoảng thời gian một phần
mười triệu triệu ngàn triệu ngàn triệu của giây sau khoảnh
khắc vũ trụ hình thành, trọng lực xuất hiện. Sau một khoảng
thời gian cực ngắn khác, nó kết hợp với lực điện từ và các lực
hạt nhân khác – chất liệu hình thành nên vật chất. Những thứ
này kết hợp với nhau trong khoảnh khắc bởi vô sô các phần tử
cơ bản – chất liệu của chất liệu. Từ không gì cả, đột nhiên xuất
hiện vô số các hạt Photon, Proton, Electron, Neutron và vân
vân – khoảng từ 1079 đến 1089 của mỗi loại, theo học thuyết
Big Bang chuẩn.
Dĩ nhiên những con số như thế là những con số vô cùng
lớn. Chỉ trong một khoảnh khắc chúng ta có được vũ trụ bao la

này – ít nhất vũ trụ này cũng có đường kính là một trăm tỉ năm
ánh sáng, theo học thuyết này, nhưng nó cũng có khả năng có
kích cỡ vô hạn.
Điều phi thường ở đây là vũ trụ này lại rất thích hợp cho sự
tồn tại của chúng ta. Nếu vũ trụ được hình thành hơi khác đi
một chút – nếu trọng lực mạnh hơn hoặc yếu hơn, nếu sự
phình ra của vũ trụ diễn ra nhanh hơn hoặc chậm hơn một chút
– thì có lẽ các nguyên tố cấu thành bạn và tôi chẳng bao giờ
xuất hiện. Nếu trọng lực mạnh hơn một chút, thì vũ trụ này đã
sụp đổ như một túp lều cũ nát. Tuy nhiên nếu nó yếu hơn một
chút, thì không gì có thể kết thành một khối, thì vũ trụ này mãi
mãi là thứ rải rác hỗn độn.
Đây là một trong những lý do khiến một số chuyên gia tin
rằng có thể đã có nhiều vụ nổ lớn khác, có thể là hàng triệu
triệu vụ nổ như thế, trải dài bất tận, và rằng lý do khiến chúng
ta tồn tại trên hành tinh này là do đây là hành tinh chúng ta có
thể tồn tại. Như Edward P. Tryon của đại học Columbia đã
từng nói, “Khi trả lời câu hỏi tại sao điều đó lại xảy ra, tôi
thường đưa ra đề xuất đơn giản là vũ trụ của chúng ta chỉ là
một trong những vụ nổ đã xảy ra liên tục hết lần này đến lần
khác”. Ngoài ra, Guth cũng nói, “Dù sự hình thành vũ trụ có
thể rất mơ hồ, Tryon đã nhấn mạnh rằng không ai có thể đếm
hết những thất bại trước đây của chúng ta”.
Martin Rees, nhà thiên văn học của Hoàng gia Anh, tin
rằng có nhiều vũ trụ khác nhau, có thể là vô số, mỗi vũ trụ có
những đặc tính riêng, có những tổ hợp khác nhau, và rằng
chúng ta chỉ đang sống trong một vũ trụ có khả năng kết nối
mọi vật theo cách mà chúng ta có thề tồn tại được. Ông trình
bày suy luận như sau: “Nếu có một cửa hàng trang phục cực
lớn, bạn chẳng hề ngạc nhiên khi tìm thấy một bộ trang phục
vừa vặn với mình. Nếu có nhiều vũ trụ, mỗi vũ trụ kiểm soát
nhiều vũ trụ khác nhau, sẽ có một nơi thích hợp với đời sống
của con người. Chúng ta đang ở tại nơi đó”.
Rees xác nhận rằng có 6 thông số chi phối vũ trụ của chúng
ta, và rằng chỉ cần một trong 6 thông số này thay đổi chút ít thì

lập tức mọi vật bị tác động mạnh mẽ. Ví dụ, để vũ trụ tồn tại
như hiện nay, nó đòi hỏi rằng lượng hydro được chuyển hoá
thành heli theo một tỉ lệ vô cùng chính xác – 7 phần ngàn khối
lượng của nó được chuyển hoá thành năng lượng. Chỉ cần con
số này thay đổi chút ít – giả sử từ 0,007% thành 0,006% – thì
không sự chuyển hoá nào có thể xảy ra: vũ trụ này chỉ chứa
đầy hydro mà thôi, không còn gì khác cả. Giả sử giá trị này
tăng cao chút ít – 0,008% – mọi mối quan hệ liên kết sẽ bị phá
vỡ. Trong mọi trường hợp, với sự thay đổi dù rất nhỏ của 6
thông số này, vũ trụ của chúng ta sẽ không thể tồn tại.
Tôi có thể nói rằng cho đến nay thì mọi việc vẫn đang diễn
ra rất tốt đẹp. Về lâu về dài, trọng lực có thể trở nên mạnh mẽ
hơn một chút, và một ngày nào đó nó có thể tác động đến sự
giãn nở của vũ trụ và khiến vũ trụ đổ sập vào chính nó, mãi
đến khi vũ trụ bị ép thành một điểm kỳ dị khác, có thể toàn bộ
quá trình hình thành vũ trụ lại tái xuất hiện. Mặt khác nó có
thể trở nên quá yếu và vũ trụ sẽ không ngừng tách rời mãi mãi
cho đến khi mọi đối tượng không còn có thể hấp dẫn lẫn nhau,
khi đó vũ trụ trở thành tập hợp khí trơ, không có sự sống,
nhưng vô cùng rộng lớn. Cũng có thể trọng lực không thay
đổi, và nó cho phép sự sống này tiếp tục tồn tại đến vô hạn. (3
khả năng này được gọi là khả năng đóng, mở, và phẳng).
Vấn đề được đặt ra ở đây là: điều gì sẽ xảy ra nếu chúng ta
vượt ra khỏi vũ trụ này, thò đầu ra khỏi tấm màn che? Đầu của
bạn sẽ ở đâu nếu nó không còn tồn tại trong phạm vi của vũ
trụ nữa? Bên ngoài vũ trụ này là gì? Câu trả lời ở đây, thật thất
vọng, là bạn sẽ chẳng bao giờ có thể vượt ra ngoài vũ trụ này.
Không phải vì bạn phải tốn một khoảng thời gian rất dài để
làm việc này – dù rằng đúng thế – nhưng vì nếu ngay cả khi
bạn di chuyển hướng ra bên ngoài theo một đường thẳng, đ...