Gần đây, nhiều báo và trang tin nước ngoài đều đăng tải một nghiên cứu mới chứng minh vật chất tối và năng lượng tối (hai thành phần chiếm hơn 95% cấu trúc vũ trụ) không tồn tại.
Nghiên cứu này đã gặp phải nhiều sự phản đối mạnh mẽ từ một số nhà khoa học. Xin giới thiệu với bạn đọc một bài viết thú vị về chủ đề này trên trang tin khoa học Cosmos Magazine.
Vật chất tối, năng lượng tối và giả thuyết mới
Vật chất tối được phát hiện lần đầu tiên năm 1933, khi các nhà khoa học cho rằng chỉ giới hạn trong vật chất thấy được thì không thể lý giải được sự chuyển động của các vì sao và các thiên hà. Có một thành phần bí ẩn nào đó trong các lực hấp dẫn đã chi phối đến chuyển động của chúng. Cho đến nay chúng ta vẫn chưa quan sát được loại vật chất bí ẩn được đặt tên vật chất tối này, nhưng các nhà khoa học cho rằng trong vũ trụ hiện tại, vật chất tối chiếm gấp 5 lần vật chất bình thường (25% so với 5%).
Năng lượng tối được phát hiện muộn hơn, khi các nhà vật lý thiên thể nhận ra rằng phải có một loại năng lượng nào đó sản sinh ra lực đẩy khiến các thiên hà gia tăng tốc độ bay ra xa nhau (hiện tượng thường được gọi là vũ trụ giãn nở). Năng lượng tối nhiều hơn vật chất tối, chiếm gần 70% tổng năng lượng rất lớn trong vũ trụ.
Theo quan điểm của nhà thiên văn Thụy Sĩ Maeder được công bố trên tạp chí The Astrophysical Journal, có thể giải thích được sự gia tốc giãn nở vũ trụ và chuyển động của các vì sao mà không cần đến vật chất tối và năng lượng tối. Điều này có nghĩa là khái niệm không-thời gian của Einstein có thể sai vì không-thời gian là khái niệm xuất phát từ các thuyết tương đối của Einstein, nền tảng để các nhà khoa học giả định rằng có vật chất tối và năng lượng tối.
Mô hình vũ trụ truyền thống khởi nguồn từ Big Bang cách đây 13,8 tỉ năm và liên tục giãn nở. (Ảnh minh họa).
Maeder cho rằng trong mô hình vũ trụ truyền thống khởi nguồn từ Big Bang cách đây 13,8 tỉ năm và liên tục giãn nở, có một yếu tố chưa được xem xét. Yếu tố đó là sự bất biến theo kích thước của không gian rỗng, nghĩa là không gian rỗng và các đặc tính của nó không thay đổi theo quy mô (không đổi dù được mở rộng hay thu hẹp).
Yếu tố này sẽ ảnh hưởng tới toàn bộ hiểu biết của chúng ta về hấp dẫn và tiến hóa vũ trụ.
Dựa trên giả thuyết không gian rỗng bất biến theo quy mô và những tham số phù hợp khác, Maeder đã chứng minh vũ trụ giãn nở không cần năng lượng tối, và các vì sao lẫn thiên hà cũng có thể chuyển động mà không cần vật chất tối.
Ý kiến của các nhà khoa học
Công trình của Maeder đã bị nhiều nhà khoa học phản đối.
Một blogger là nhà vật lý của học viện nghiên cứu cao cấp Frankfurt (Frankfurt Institute for Advanced Studies) tại Đức viết rằng Maeder "hiểu rõ công trình của mình" nhưng đã không đưa ra được "một lý thuyết nhất quán".
Còn theo nhà vật lý thiên thể Katie Mack của đại học Melbourne (Úc) thì nghiên cứu này "giật gân quá đáng".
Katie lưu ý rằng bằng chứng mạnh mẽ nhất về vật chất tối không phải là sự chuyển động của các ngôi sao và các thiên hà mà là hành vi của vật chất theo quy mô vũ trụ. Các hành vi này được đo lường bằng các tín hiệu từ bức xạ nền vũ trụ và sự phân phối của các thiên hà. Một hiện tượng thường được các nhà thiên văn dùng để quan sát các thiên thể xa xôi là thấu kính hấp dẫn-gravitational lensing (quan sát các thiên thể ở xa qua hình ảnh của các thiên hà gần hơn) cũng cho thấy sự tồn tại của vật chất tối.
Theo nhà vật lý thiên thể Katie Mack từ Úc thì thấu kính hấp dẫn cũng là một bằng chứng về vật chất tối.
Với Katie, có hằng hà sa số cách để điều chỉnh các lý thuyết của Einstein và nghiên cứu của Maeder "không có gì mới và đặc biệt thú vị". Thử thách ở đây là tái khám phá mọi thứ, kể cả "những thành công lớn nhất của năng lượng tối và vật chất tối". Không có lý do gì để vứt bỏ lý thuyết hiện tại cho tới khi tìm ra một lý thuyết mới thống nhất hợp lý với các kết quả đo lường nhiều biến vũ trụ từ trước đến nay.
Một nhà nghiên cứu vật chất tối đến từ đại học Reno ở Nevada (Mỹ) là Benjamin Roberts cũng đồng quan điểm với Katie.
Theo Benjamin, bằng chứng về vật chất tối là rất cơ bản và đến từ nhiều nguồn. Không có lý do gì để ngờ vực sự tồn tại của vật chất tối nếu chưa có một lý thuyết giải thích hợp lý tất cả các quan sát.