Thuyết tương đối rộng của Einstein dự đoán sự tồn tại của một thiên thể bí ẩn sẽ sụp đổ vào bên trong dưới tác dụng của một lực hấp dẫn khổng lồ, và tất cả các vật thể sẽ sụp đổ đến một điểm vô cùng nhỏ, khiến không-thời gian uốn cong vô hạn.

Trong số 1969, Wheeler gọi thiên thể bí ẩn này là "lỗ đen" và đề xuất giả thuyết rằng một lỗ đen chỉ có ba khối lượng vật lý, điện tích và động lượng góc, và tất cả các đại lượng vật lý khác đều bị xé toạc bởi lực hấp dẫn khổng lồ và nằm trong chân trời sự kiện.

Giả thuyết này sau đó đã được chứng minh bởi Hawking và những người khác, đó là cái gọi là "định lý không lông lỗ đen".

Theo định luật thứ hai của nhiệt động lực học, một hệ thống khép kín sẽ chỉ trở nên ngày càng hỗn loạn, đó là định luật gia tăng entropy. Trong bất kỳ hệ thống khép kín nào, entropy tăng lên, có nghĩa là hệ thống ngày càng hỗn loạn.

Theo định luật thứ hai của nhiệt động lực học, tức là định luật tăng entropy, lỗ đen cũng có entropy, và nếu có entropy thì phải có nhiệt độ, và có nhiệt độ có nghĩa là có bức xạ. Nhưng một lỗ đen sẽ nuốt chửng mọi thứ đến gần, và ngay cả ánh sáng cũng không thể thoát ra, vậy làm sao có thể có bức xạ?

Vấn đề này đã được giải quyết một lần nữa bởi Stephen Hawking, người đã đề xuất "bức xạ Hawking" nổi tiếng. Làm thế nào để hiểu "Bức xạ Hawking"? Cần có một số kiến thức cơ bản về cơ học lượng tử.

Tất cả chúng ta đều biết rằng vật lý cổ điển cho chúng ta biết rằng cả vật chất và năng lượng đều được bảo tồn và không thể biến mất hoặc phát sinh từ không khí loãng.

Nhưng trong vũ trụ thu nhỏ, không phải vậy, chúng ta không thể sử dụng vật lý cổ điển để hiểu các hiện tượng kỳ lạ trong vũ trụ thu nhỏ, nếu không chúng ta sẽ phát điên.

Có sự không chắc chắn trong vũ trụ thu nhỏ, có nghĩa là trong một thế giới rất ngắn, năng lượng có thể rất lớn. Biểu hiện cụ thể là một cặp hạt ảo dương và âm có thể được lấy ra từ không khí loãng trong một khoảnh khắc, thực sự bắt nguồn từ không khí loãng. Tuy nhiên, nó tồn tại trong một thời gian rất ngắn, và nó biến mất ngay lập tức.

Miễn là toàn bộ quá trình thỏa mãn nguyên lý bất định, tức là tích của thời gian và năng lượng không nhỏ hơn một hằng số, thì có một cơ hội xảy ra nhất định, tất nhiên, hằng số này rất nhỏ, nhưng nó lớn hơn không.

Đây thực sự là dao động lượng tử, và nguồn gốc là một cặp hạt ảo. Dao động lượng tử cũng có nghĩa là chân không hoàn toàn không trống rỗng, không chỉ không trống rỗng mà còn sống động hơn cả thế giới thực, và chân không giống như một đại dương sôi sục, với các cặp hạt ảo ngẫu nhiên liên tục xuất hiện.

Nó quá kỳ lạ và không thể tin được đối với chúng tôi, nhưng nó thực sự phổ biến trong vũ trụ thu nhỏ.

Trong môi trường chân không gần chân trời sự kiện của lỗ đen, tất nhiên, các cặp hạt ảo cũng sẽ dao động, và mặc dù các cặp hạt ảo tồn tại trong một thời gian rất ngắn, nhưng cuối cùng chúng có thể rơi vào lỗ đen vì chúng quá gần chân trời sự kiện.

Nhưng kiểu rơi này không có nghĩa là tất cả các hạt ảo đều rơi vào lỗ đen, có thể một trong các cặp hạt ảo vô tình rơi vào lỗ đen, và cặp hạt kia sẽ không bị tiêu diệt vì nó không thể tìm thấy người bạn đồng hành để tiêu diệt, và sẽ ở trong vũ trụ mọi lúc, điều này tương đương với sự vật chất hóa.

Khi các hạt vật chất hóa rời khỏi lỗ đen, nó được biểu hiện là lỗ đen liên tục bốc hơi, được gọi là "bức xạ Hawking". Các lỗ đen mất khối lượng do bức xạ Hawking, nhưng quá trình này cực kỳ chậm.

Bức xạ Hawking giải quyết vấn đề "entropy lỗ đen" rất tốt, đồng thời mang lại cho chúng ta một dự đoán đáng kinh ngạc khác. Khi mô tả trạng thái của một đối tượng, entropy thực sự chứa thông tin về đối tượng. Vì vậy, khi một vật thể bị nuốt chửng bởi một lỗ đen, thông tin của vật thể sẽ vẫn còn trên chân trời sự kiện.

Bạn có biết điều đó có nghĩa là gì không?

Nó có nghĩa là tất cả thông tin trong không-thời gian bốn chiều mà chúng ta đang ở chỉ là "phép chiếu hoặc mã hóa", và nó được mã hóa trên bề mặt hai chiều của chân trời sự kiện lỗ đen. Vật thể bị hố đen nuốt chửng vẫn chưa biến mất, và thông tin của vật thể vẫn còn trên chân trời sự kiện.

Dựa trên quan điểm này, lý thuyết dây đề xuất một vũ trụ học ba chiều thậm chí còn điên rồ hơn, lập luận rằng vũ trụ của chúng ta có thể chỉ là một hình chiếu ba chiều của vũ trụ "chiều cao". Nói cách khác, không gian ba chiều mà chúng ta cảm nhận hàng ngày thực sự chỉ là ảo tưởng, thực tế nó chỉ là một mô tả sai về thế giới năng lượng thấp vĩ mô của chúng ta, thực tế nó là hai chiều, nhưng chúng ta không thể cảm nhận được nó.

Điều điên rồ nhất là vũ trụ học ba chiều thậm chí còn tin rằng thế giới mà con người chúng ta đang sống ban đầu nằm bên trong một lỗ đen, và một ý tưởng điên rồ như vậy chắc chắn sẽ kích hoạt giấc mơ vô hạn của bạn.

Trên thực tế, quan điểm này không phải là không tưởng, và có một cơ sở lý thuyết nhất định. Hiểu từ khái niệm lỗ đen và bán kính Schwarzschild, vũ trụ của chúng ta rất phù hợp với đặc điểm của lỗ đen. Tại sao?

Bất kỳ vật chất nào có khối lượng đều có giá trị riêng bán kính tới hạn, cái gọi là bán kính Schwarzschild, tỷ lệ thuận với khối lượng, và bất kỳ vật thể nào nhỏ hơn bán kính Schwarzschild của chính nó sẽ sụp đổ thành một lỗ đen.

Ví dụ, bán kính Schwarzschild của Mặt trời là khoảng 9 km và bán kính Schwarzschild của Trái đất là 0 mm, có nghĩa là nếu Trái đất bị nén xuống kích thước 0 mm, nó sẽ sụp đổ thành một lỗ đen.

而我们的宇宙的历史为138亿年，意味着我们能观测到的极限距离为138亿光年，而根据可观测宇宙的质量进行计算，可观测宇宙的史瓦西半径达到了156亿光年，比138亿光年还要多18亿光年。

Nói cách khác, thuần túy về mặt lý thuyết, hoàn toàn có thể vũ trụ của chúng ta là một lỗ đen, và chúng ta sống trong một lỗ đen!

Kết thúc.