“Tại sao lại là chúng ta và tại sao vũ trụ tồn tại. Nếu tìm được câu trả lời cho điều đó, sẽ là một thắng lợi tuyệt đối cho loài người. Lúc đó, chúng ta sẽ biết được suy nghĩ của Chúa’’.

Tò mò là một trong những phẩm chất bẩm sinh tối trọng của con người, và câu hỏi: 

Chúng ta từ đâu đến, tại sao chúng ta lại ở đây, sau khi chết chúng ta sẽ đi đâu và chúng ta nên sống như thế nào? 

Tại sao tự nhiên lại như thế này mà không như thế khác, vũ trụ ra đời từ đâu, nó bắt đầu như thế nào và tại sao lại như vậy, nó có kết thúc không và nếu có thì sẽ kết thúc như thế nào, hoặc nó mãi mãi như thế này không, liệu có ngày nào đó thời gian sẽ trôi giật lùi, hậu quả có trước nguyên nhân hay không?

Có giới hạn cuối cùng cho sự hiểu biết của con người hay không?

Thời gian là gì, tại sao chúng ta chỉ nhớ quá khứ mà không nhớ tương lai?


Các nhà khoa học từ cổ chí kim đều có những băn khoăn hao hao nhau về cái bản chất của thực tại cho đến việc rất nhiều lý thuyết cơ bản được nghiên cứu, tính toán ra từ lâu mà công nghệ ngày nay vẫn chưa theo kịp, nó cho thấy ta còn rất nhiều đất để phát triển. Những trăn trở thực ra rất bình thường, nó chính là cái khát vọng tự do có trong chính con người, quá trình sinh ra lớn lên hay là khả năng tìm tòi sáng tạo của chúng ta, bản thân nó là sự phá vỡ, vượt qua giới hạn của những cấu trúc cũ để tạo ra cái mới. Có thể nói là nếu không có những hoài nghi, hay là mong muốn thoát khỏi thực tại quẩn quanh này thì cả cá nhân lẫn xã hội  sẽ mất đi động lực để hướng tới những điều tốt đẹp hơn.

Nếu chúng ta vẫn còn những thắc mắc về nguồn gốc của thế giới xung quanh, cuốn sách Lược sử thời gian sẽ là một con tàu vũ trụ đưa chúng ta vào không gian, sẵn sàng đưa chúng ta thám hiểm, giải quyết những câu hỏi ấy một cách cặn kẽ và thú vị nhất, nơi ta được khám phá Lỗ đen, Nón ánh sáng, Mũi tên thời gian và vô số khái niệm vật lý thiên văn thú vị khác; Cách thế giới được tạo nên và cách mà thế giới đã như vậy. Giúp chúng ta hiểu ra rằng càng nghiên cứu, tìm hiểu sâu về vũ trụ bao nhiêu, ta lại càng thấy con người thật nhỏ bé giữa vũ trụ bao la. Có thể những gì mà chúng ta biết được ngày hôm nay mới chỉ là bước đệm sơ khai cho những hiểu biết hoàn chỉnh về vũ trụ và sự tồn tại của loài người sau này.

Về tác giả

Stephen Hawking sinh vào dịp kỷ niệm ngày mất của Galileo năm 1942, nắm giữ chức giáo sư toán Lucas tại trường Đại học Cambridge. Ông được xem là nhà vật lý lý thuyết lỗi lạc từ sau Albert Einstein, ông còn là tác giả của Lỗ đen và Những vũ trụ nhỏ xuất bản năm 1993, Vũ trụ trong vỏ hạt dẻ, Bản thiết kế vĩ đại cùng với rất nhiều những cuốn sách và bài báo khoa học khác.

Điều khiến người ta ngưỡng mộ Stephen Hawking không chỉ là tài năng mà còn là nghị lực phi thường của vị giáo sư trên hành trình chống lại căn bệnh xơ cứng cơ vùng. 21 tuổi, ông dần mất đi khả năng vận động tay chân, đến mất hẳn giọng nói và rồi liệt toàn thân. Dẫu vậy, với đam mê bất tận về thiên văn học, ông vẫn giữ ý chí kiên cường để tìm hiểu những bí mật của vũ trụ bao la.

Về cuốn sách

Lược sử thời gian hướng dẫn một cách chuyên môn cho những nhà khoa học không chuyên khắp mọi nơi đang nghiên cứu về những bí mật ở trung tâm của không gian và thời gian, làm rõ một cách sống động và lôi cuốn cách nhìn của chúng ta về vũ trụ.

Một cái nhìn khái quát qua công trình của chính tác giả để cung cấp cho người đọc toàn bộ những khám phá quan trọng nhất của Vật lý học, Thiên văn học, Vũ trụ học và xét về một mặt nào đó, bao gồm cả triết học và lòng dũng cảm.

“Quyển sách này kết hợp tài tình sự ngạc nhiên của một đứa trẻ với trí tuệ của một thiên tài. Chúng ta du hành vào vũ trụ của Hawking trong lúc kinh ngạc trước trí tuệ của ông.”

Chương 1: Bức tranh của chúng ta về vũ trụ

Được xây dựng dựa trên cuộc tranh luận của một nhà khoa học và một bà cụ với hai ý tưởng đối lập. Một bức tranh về việc Trái Đất được đặt trên lưng những con rùa xếp chồng lên nhau hay niềm tin ở khoa học, Stephen Hawking đặt ra vấn đề việc xác định bức tranh của con người về vũ trụ. Ông lặp đi lặp lại câu chuyện cổ tích hư cấu về một bà cụ tí hon đã nói với Bertrand Russell rằng:

“Thế giới thực tế chỉ là một cái đĩa phẳng tựa trên lưng một con rùa khổng lồ mà thôi”, 

Hawking vừa muốn hướng dẫn người đọc vừa muốn bông đùa. Ông kể lại, đầy nghi hoặc, rằng khi đó Russell đã đáp lại với một nụ cười:

“Thế vậy con rùa tựa lên cái gì?”, bà cụ trả lời, “Anh thông minh lắm, anh bạn trẻ ạ, anh rất thông minh. Nhưng những con rùa cứ xếp chồng lên nhau mãi xuống dưới, chứ còn sao nữa.” 

Rõ ràng, Hawking có thể nhận ra sự mỉa mai ngụ ý về những suy đoán của Vật lý lượng tử.

“Chúng ta, mỗi cá nhân, đều được tự do tin vào điều gì chúng ta muốn và tôi cho rằng đây là sự giải thích đơn giản nhất cho việc Chúa không tồn tại”

Sự tiến bộ của loài người trong việc khám phá của ngành Thiên văn học, từ thuyết Địa tâm (trái đất là trung tâm của vũ trụ) cho tới thuyết Nhật tâm, rồi dần gợi mở về những lỗ hổng trong sự hiểu biết chung của con người đối với vũ trụ. Stephen Hawking đã đi sâu vào giải thích sự vô lý của mô hình vũ trụ tĩnh, vốn là tư tưởng chung của khoa học trước thế kỷ XX, trong đó ông đã nêu bật một trong những hệ quả lý thuyết Vạn vật hấp dẫn của Isaac Newton vốn đã mang hàm ý rằng vũ trụ không thể là tĩnh. Stephen Hawking cũng không quên bổ sung thêm một vài những lý lẽ của các nhà triết học đương thời như Heinrich Olbers khi cho rằng:

“Khó khăn là ở chỗ trong một vũ trụ tĩnh vô hạn thì gần như mỗi một đường ngắm đều kết thúc trên bề mặt của một ngôi sao. Như thế thì toàn bộ bầu trời sẽ phải sáng chói như Mặt Trời, thậm chí cả ban đêm…”

Từ đó, ta lại phát sinh ra những câu hỏi mới về việc vậy thì liệu vũ trụ có điểm khởi đầu hay không? hay đơn giản là nó cứ tồn tại mãi như vậy?

Để trả lời cho câu hỏi này, ông đã dẫn tiếp lời của nhà triết học Immanuel Kant:

“Nếu vũ trụ không có điểm bắt đầu thì trước bất kỳ một sự kiện nào cũng có một khoảng thời gian vô hạn, điều này là vô lý! Rốt cuộc, nếu vũ trụ có điểm bắt đầu, thì sẽ có một khoảng thời gian vô hạn trước nó, vậy thì tại sao vũ trụ lại bắt đầu ở một thời điểm nào đó?”

Năm 1929, Edwin Hubble đã phát hiện ra rằng rốt cuộc vũ trụ đang không ngừng giãn nở (mở rộng), chính điều đó đã ngụ ý rằng ở thời gian trước kia (ngay sau Bigbang) các vật chất gần nhau hơn, tất cả chúng đều chính xác ở cùng một chỗ và do đó mật độ vật chất trong vũ trụ khi đó là vô hạn. Phát minh này cuối cùng đã đưa ra câu hỏi về sự bắt đầu vũ trụ vào địa hạt của khoa học.

Từ đó, Stephen Hawking đã xác định được rốt cuộc mục đích tối hậu của khoa học là tạo ra được một thuyết đồng nhất (Theory of everything) là mục đích cuối cùng của các thuyết, có khả năng mô tả được toàn bộ vũ trụ, giải thích các sự vật hiện tượng xảy ra trong vũ trụ. Hay nói đúng hơn, là tìm ra một lý thuyết thống nhất được 2 lý thuyết nền tảng của vật lý học hiện đại đó là Thuyết tương đối rộng (mô tả về những cái vô cùng lớn) và Thuyết lượng tử (mô tả về những cái vô cùng nhỏ).


Chương 2: Không gian và thời gian

Hai lý thuyết nền tảng của Vật lý hiện đại: Thuyết Vạn vật hấp dẫn của Isaac Newton và Thuyết tương đối của Albert Einstein. Đây là 2 lý thuyết mô tả về những cái vô cùng lớn.

Thuyết Vạn vật hấp dẫn và các định luật về chuyển động, một trong những hệ quả cần xem xét đến của nó chính là việc Isaac Newton đã khám phá ra rằng: Chuyển động chỉ là tương đối và ngầm chứa trong đó chính là việc không tồn tại một không gian tuyệt đối. Tuy nhiên, bản thân Isaac Newton là một người có niềm tin mãnh liệt vào Chúa, bởi vậy ông đã cố gắng tìm mọi cách để chối bỏ những điều này và trong mọi lý thuyết của ông, không gian cũng như thời gian chỉ là một sân khấu thụ động trong đó mọi việc diễn ra.

Trong khoảng thế kỷ XVIII - XIX, đã có những khám phá ra rằng vận tốc của ánh sáng là cố định, dù là rất lớn. Tuy nhiên khi kết hợp với những lý thuyết của Isaac Newton về chuyển động tương đối thì vấn đề lúc này là cần phải hiểu được ánh sáng chuyển động nhưng là so với cái gì. Do đó người ta đã đặt ra giả thiết rằng không gian ngoài kia không hề trống rỗng.

Tới năm 1905, Thuyết tương đối, món quà lớn nhất của Einstein cho nhân loại, coi sự có mặt của thời gian là hiển nhiên trong sân khấu 4 chiều không - thời gian, mọi vật hiện tượng có thể  tồn tại và di chuyển.

Thuyết tương đối hẹp (Special of relativity) ra đời năm 1905: Chuyển động của các vật trong không - thời gian, vận tốc của ánh sáng là vận tốc nhanh nhất trong vũ trụ. Hệ quả là công thức: e = mc2.

Thuyết tương đối rộng (General relativity) ra đời năm 1915: Không - thời gian có thể bị bẻ cong do khối lượng và năng lượng. Điều này đã được kiểm chứng vào năm 1919.

Những định luật về chuyển động của Newton đã đặt dấu chấm hết cho ý niệm về vị trí tuyệt đối trong không gian. Thuyết tương đối của Albert Einstein đã vứt bỏ khái niệm thời gian tuyệt đối và qua đó, không thời gian đã trở thành những nhân tố chủ động tham gia vào các sự kiện.


Chương 3: Vũ trụ giãn nở

Theo nhà thiên văn học Edwin Hubble, Trái Đất của chúng ta không nằm bơ vơ giữa thiên hà bao la mà xung quanh chúng ta còn hàng tỷ những thiên hà lân cận. Tuy nhiên, những người hàng xóm này đang ngày một xa chúng ta, đó là kết quả của việc đo quang phổ của những thiên hà xung quanh.

Khái niệm Vũ trụ tĩnh có còn chính xác hay không? Liệu vũ trụ có thực sự đang giãn nở?

Năm 1929, khám phá của Edwin Hubble đã chứng minh về sự giãn nở của vũ trụ.

Stephen Hawking đã tóm tắt về một công trình của Roger Penrose khi ông này đã chứng minh được sự hình thành của một lỗ đen (blackhole). Từ đây cũng là sự khởi đầu cho mối duyên của Stephen Hawking đối với Lỗ đen vũ trụ bằng một công trình nổi tiếng đã làm nên tên tuổi của ông đó là Lỗ đen không hoàn toàn đen.


Chương 4: Nguyên lý bất định

Trong thế kỷ XIX, người ta cho rằng bản thân vũ trụ là Tất định, nghĩa là nếu như ta biết trạng thái của vũ trụ tại một thời điểm cụ thể, bằng một tập hợp những định luật khoa học có thể cho phép chúng ta tiên đoán được mọi chuyện. Nhưng những khám phá sau này về Cơ học lượng tử đã cho ta thấy điều đó hoàn toàn là sai lầm, ít nhất là ở cấp độ lượng tử. Nhận thức này được chứng minh chủ yếu qua công trình về Nguyên lý bất định của Heisenberg. Trong nguyên lý này, Heisenberg đã chỉ ra rằng hoàn toàn không có cách nào để chúng ta có thể xác định được vị trí và vận tốc của một hạt cùng một lúc. Nghĩa là đo vị trí của một hạt càng chính xác bao nhiêu thì đối với phép đo vận tốc lại càng kém chính xác bấy nhiêu và ngược lại. Từ đó, các hạt có trạng thái lượng tử là tổ hợp của vị trí và vận tốc. Chính vì điều này mà cơ học lượng tử đã đưa vào khoa học một yếu tố ngẫu nhiên không thể đoán trước, Albert Einstein chính là người phản đối gay gắt nhất vấn đề này với câu nói nổi tiếng:

“Chúa không chơi trò xúc xắc.”

Không chỉ vậy, cơ học lượng tử còn chỉ ra rằng, trong thế giới lượng tử nhỏ bé, mỗi một hạt vật chất không chỉ là một hạt mà nó còn mang tính chất giống như sóng. Điều này được chứng minh qua thí nghiệm 2 khe nổi tiếng. Trên một số phương diện, các hạt khi đó lại xử sự như các sóng, chúng không có một vị trí xác định mà dường như bị nhòe đi với một phân bố xác suất. Như vậy, đối với một số mục đích sẽ rất lợi ích nếu xem hạt như các sóng và đối với những mục đích khác thì sẽ tốt hơn nếu xem sóng như các hạt.

Rốt cuộc, bài toán lúc này là hiện còn chưa có một lý thuyết đồng nhất giữa Thuyết tương đối rộng với Cơ học lượng tử, nhưng ít nhất chúng ta đã biết nhiều đặc điểm mà lý thuyết đó phải có.


Chương 5: Các hạt cơ bản và các lực trong tự nhiên

Trước đó, con người tin rằng thế giới được tạo nên nhờ sự cấu thành vật chất, mà trong đó, các hạt vật chất được tạo nên từ electron, proton và neutron. Khái niệm hạt Quark xuất hiện đã thay đổi quan niệm bền bỉ đó, loài người lại tiếp tục cuộc khám phá không hồi kết, xem thứ gì mới là hạt cơ bản tạo nên vạn vật.

Stephen Hawking đề cập đến các loại hạt cơ bản trong tự nhiên và một số đặc tính của chúng: electron, proton, neutron, quark.v.v. đều có một phản hạt, theo đó hạt và phản hạt khi gặp nhau có thể tự hủy lẫn nhau, điều đó có nghĩa là đâu đó ngoài kia có thể có một phản thế giới (vũ trụ song song) với những con người được cấu tạo hoàn toàn từ phản hạt.

Khái niệm Spin, là số vòng quay mỗi hạt cần có để nhìn nó giống như lúc ban đầu. Ví dụ như hạt có Spin 0, 1, ½, 2...Ở đó, những hạt có Spin ½ tạo nên vật chất trong vũ trụ của chúng ta, còn những hạt có spin 0, 1, 2 là những hạt gây ra lực giữa vật chất, đây là những hạt không thể phát hiện được trên thực tế nhưng ta có thể đo được những hiệu ứng do chúng gây ra trên thực tế.

4 loại lực cơ bản trong tự nhiên: Lực hấp dẫn, lực điện từ, lực hạt nhân yếu và lực hạt nhân mạnh. Trong lý thuyết thống nhất lớn, người ta đã thành công trong việc kết hợp 3 loại lực sau (lực điện từ, lực hạt nhân yếu và lực hạt nhân mạnh) và rút ra kết luận rằng đó có thể chỉ là 3 khía cạnh khác nhau của cùng 1 loại lực, còn đối với lực hấp dẫn vẫn mang những nét khác biệt mà chưa thể giải thích được mặc dù nó chính là nhân tố quyết định đến sự tiến hóa của vũ trụ.


Chương 6: Lỗ đen

Chắc hẳn tuổi thơ của mỗi người hầu như ai cũng đã từng đọc truyện tranh Doraemon, cuốn truyện tranh mang chủ đề khoa học viễn tưởng, trong truyện có một đoạn đề cập tới hố đen vũ trụ hút tất cả mọi thứ vào trong. Trong những hình vẽ mô tả hố đen ta sẽ thấy có một hình tròn màu đen, không gian xung quanh hình tròn đó sẽ lồi, meo méo và hình tròn màu đen đó là nơi mà trường hấp dẫn rất mạnh đến mức nó hút mọi vật chất vào trong và cả ánh sáng cũng không thể thoát ra được nên nó mới đen như vậy, quanh miệng hố đen, cái ranh giới mà một khi vật chất bị hút vào sẽ không còn ra được nữa gọi là Chân trời sự kiện, và nếu muốn thoát ra phải cần có một vận tốc lớn hơn vận tốc ánh sáng. 

Khi lớn lên rồi, chúng ta đều biết rằng một lỗ đen được sinh ra khi một ngôi sao chết đi, nhưng điều này chỉ được nhận thức một cách rõ ràng kể từ những năm 20 của thế kỷ XX. Tuy nhiên, không phải ngôi sao nào cũng có thể trở thành lỗ đen mà nó có một giới hạn tối thiểu, đó là những ngôi sao có khối lượng lớn gấp 1,5 lần Mặt Trời của chúng ta.


Chương 7: Lỗ đen không quá đen

Stephen Hawking trình bày về những khám phá của mình đối với các lỗ đen. Mặc dù trên thực tế, mọi thứ ở bên trong một lỗ đen đều không thể thoát ra nhưng các lỗ đen vẫn phát ra những bức xạ có thể chứng minh được thông qua suy luận logic, và các bức xạ như vậy được đặt tên là bức xạ Hawking.

Lỗ đen là một kỳ dị mà ở đó mọi định luật vật lý đều trở nên vô nghĩa. Đĩa bồi tụ của hố đen là sự tích tụ của vật chất xảy ra xung quanh một lỗ đen. Chúng hình thành khi lực hấp dẫn của lỗ đen hút vật chất vào trung tâm của chính nó, và vì vật chất này không rơi trực tiếp do chuyển động của chính nó, vật chất tiếp tục quay quanh lỗ đen theo hình xoắn ốc, cho đến khi nó đạt đến một điểm đi vào Chân trời của các sự kiện - nó là một đường bao quanh Điểm kỳ dị (lỗ đen) mà mọi thứ khi nằm trong Chân trời sự kiện đều không thể thoát ra được. Chính nhờ Đĩa bồi tụ này mà bức xạ do vật chất phát ra sẽ chiếu sáng xung quanh nó khiến con người có thể nhìn thấy phần tối, nhìn thấy một lỗ đen, nếu không con quái vật vũ trụ này sẽ không được biết đến. Vì vậy, một lỗ đen không phát ra ánh sáng mà chính vật chất bị nó hút vào đã làm nó bừng sáng và chói lóa trong không gian.

Các nhà khoa học thì vẫn đang mải mê giải phương trình tìm các nghiệm có thể của nó, còn các họa sĩ truyện tranh, nhà văn, đạo diễn phim thì đua nhau sáng tạo ra đủ loại hình dạng và cách dùng để chúng ta có thể tha hồ mộng mơ. Nếu để ý chúng ta sẽ thấy lỗ đen xuất hiện thường xuyên trong trí tưởng tượng của con người, nó là cái khóa cảm hay cảm tụ biến mất trong Harry Potter để đưa tử thần thập tự và Hogwarts, nó là đường đi của thế giới song song trong Stranger Think, nó cũng là cái rabithole trong Alice In Wonderland, hay cái kính trong Through the Looking-Glass, là một loại lỗ giun vô định hướng dẫn ta đến Twisted Alice Universe, là cỗ máy thời gian trong Doraemon, là một chiều không gian khác trong Interstellar mà ở đó con người được trải qua những giây phút đáng nhớ.


Chương 8: Nguồn gốc và số phận vũ trụ

Khái niệm như năng lượng âm, thời gian thực và thời gian ảo. Năng lượng âm ở giữa các thiên hà làm vũ trụ giãn nở, khiến cho các thiên hà xa cách nhau về vận tốc ánh sáng. Và thời gian là một chiều cơ bản của sự tồn tại con người, nó bao gồm và được cấu trúc bởi các đặc điểm vật lý và sinh học cũng như xã hội và tâm linh. Phần nào thấy được sự thiếu vắng của một lý thuyết thống nhất (lý thuyết hấp dẫn lượng tử) đã gây khó khăn như thế nào cho việc mô tả sự hình thành của vũ trụ.


Chương 9: Mũi tên thời gian

Mặc dù thời gian là yếu tố rất gần gũi với trải nghiệm hằng ngày của con người, nhưng nó lại là một trong những bí ẩn lớn nhất trong khoa học. Thời gian là gì, nó có thực sự tồn tại một cách khách quan không, có phải là một yếu tố cơ bản trong vũ trụ hay không, hay nó chỉ là công cụ để chúng ta xác định trật tự của các chuỗi sự kiện?

Nhưng nếu định nghĩa thời gian chỉ là khái niệm giả định do con người đặt ra để đo lường, xâu chuỗi những sự kiện lịch sử, thì hãy chứng minh Thuyết tương đối của Einstein là sai?

Thời gian tồn tại hết sức rõ ràng trong cảm nhận chúng ta. Nhưng chỉ có mỗi con người mới nhận thức được cái gọi là thời gian. Điều đó đã khiến con người tự hỏi liệu thời gian có thật không? Bởi vì đồng hồ sinh học trong cơ thể con người thật ra chỉ là những cái giao động sinh hóa mang chu kỳ được đồng bộ theo nhịp điệu ngày đêm sáng tối giúp sinh vật đoán trước được những thay đổi môi trường, để mà điều chỉnh cả sinh lý và hành vi sao cho phù hợp. 

Việc cơ thể và não bộ con người tiến hóa theo hướng phát triển ra một nhận thức về thời gian liệu có giống như nhận thức của chúng ta về màu sắc hay không, vì vốn màu sắc cũng không có thật, nó chỉ là nhận thức hạn hẹp của con người về một vài cái bước sóng khác nhau của ánh sáng.


Di chuyển càng nhanh trong không gian thì sẽ di chuyển càng chậm trong thời gian và ngược lại, điều này được gọi là sự trì hoãn của thời gian(time dilation). Thế giới của con người chúng ta hằng ngày di chuyển tương đối chậm chạp trong không gian nhưng lại nhanh chóng để thời gian trôi thoát, ngược lại có một thế giới nằm trong những vùng cực đoan của vũ trụ, như ở gần một lỗ đen và gần những ngôi sao Neutron di chuyển với vận tốc chóng mặt trong không gian, nhưng lại tồn tại bất tận trong thời gian. Những gì diễn ra trong thế giới này thực sự là ngoài sức tưởng tượng của con người. 

Ở đây, Stephen Hawking đã đặt ra câu hỏi, liệu chúng ta có thể du hành ngược thời gian. Nếu chúng ta có thể chuyển động nhanh hơn ánh sáng thì việc ngược về quá khứ là hoàn toàn khả thi. Tuy vậy, việc vượt qua giới hạn của vận tốc ánh sáng là điều không thể nào. Một câu hỏi vẫn còn để ngỏ là khả năng du hành trong không gian bằng cách bẻ cong không thời gian để tạo một lỗ sâu đục(wormhole) từ A đến B. 

Thời gian là sự tiến triển của các sự kiện từ quá khứ đến hiện tại và tương lai. Cơ bản thời gian là vô tận được xem là chiều thứ 4 của hiện thực. Được sử dụng để mô tả những sự kiện trong không gian 3 chiều. Và thời gian là tương đối, nó dựa vào khung tham chiếu của người quan sát. Điều này có thể giãn nở thời gian khi ta đi gần với vận tốc ánh sáng, thời gian sẽ dài hơn. Chính vì vậy, chúng ta có thể du hành thời gian về phía tương lai, chúng ta có thể thay đổi tốc độ di chuyển bằng cách tăng vận tốc.

Stephen Hawking đã đi sâu vào phân tích thời gian là một chiều cơ bản của sự tồn tại con người. Điều này có liên hệ mật thiết với định lý thứ 2 của Nhiệt động lực học, biểu hiện qua chỉ số entropy (chỉ số về sự bừa bộn, ngẫu nhiên của một hệ). Thời gian có mối liên hệ mật thiết với entropy, một đi không trở lại. Được ví như một cốc cà phê sữa, ban đầu là một cốc cà phê và một cốc sữa, khi chúng ta đổ cốc cà phê vào cốc sữa và ngoáy lên nó sẽ không thể về lại trạng thái ban đầu. Vì entropy luôn là tăng và không thể đảo nghịch được, chỉ trong một vũ trụ đang giãn nở với chỉ số về sự vô trật tự luôn tăng như vậy mới có những điều kiện để cho sự sống thông minh như chúng ta phát triển. Chính vì vậy, sự đảo nghịch entropy như trong phim Tenet để du hành về quá khứ sẽ không thể thực hiện được mà đề xuất có thể đến một đa vũ trụ.

Điều này đã được Stephen Hawking chứng minh qua thực nghiệm. Ông tò mò về du hành thời gian vì vậy ông đã mở một bữa tiệc lớn dành cho các nhà du hành thời gian. Giấy mời của buổi tiệc gồm: tọa độ, địa điểm, thời gian và các món ăn nhưng điều đặc biệt giấy mời được in ấn và phát một năm sau khi bữa tiệc bắt đầu. Kết quả ông ăn bữa tiệc đó một mình, đó là bằng chứng khẳng định rằng tương lai con người sẽ không đạt được du hành thời gian về quá khứ.

Hoặc có thể vẫn phải trải nghiệm thời gian chờ. Có nghĩa là du hành về quá khứ, nếu một người 20 tuổi muốn du hành về những năm 60 để gặp Bác Hồ, sẽ phải trải nghiệm thời gian chờ 60 năm lúc đó là 80 tuổi thì mới gặp được Bác Hồ.


Chương 10: Lý thuyết thống nhất của vật lý học

Stephen Hawking đã nêu lên một số những lý thuyết được phát triển với hy vọng có thể hợp nhất được Thuyết tương đối của Albert Einstein với Vật lý lượng tử - thuyết thống nhất lớn, lý thuyết siêu hấp dẫn, lý thuyết dây...Các lý thuyết đã đề xuất các chiều phụ của không gian, không gian chúng ta đang sống dường như có nhiều chiều hơn (11 chiều) ngoài việc được nhìn nhận theo ba chiều không gian: chiều rộng, chiêu cao, chiều sâu và một chiều thời gian. Nhìn nhận qua các tần số rung động khác nhau từ đó đề xuất thuyết đa vũ trụ. 

Tuy nhiên, chúng cũng chỉ có thể giải thích về vũ trụ trong một chừng mực nào đó và chưa phải là một lý thuyết tối hậu.Thấu hiểu tường tận về vũ trụ còn phụ thuộc nhiều vào tương lai của nhân loại. Rất có thể, những gì mà chúng ta biết được ngày hôm nay mới chỉ là bước đệm sơ khai cho những hiểu biết hoàn chỉnh về vũ trụ và sự tồn tại của loài người về sau này.


Chương 11: Kết luận


Phần tổng kết cho toàn bộ cuốn sách nhưng Stephen Hawking cũng không quên nhắc lại câu hỏi về sự tồn tại của Đấng sáng tạo như: Vũ trụ cần một Đấng sáng tạo, và nếu quả như vậy, Đấng sáng tạo có tác dụng gì khác đối với vũ trụ? 

“Chúa có thể tồn tại nhưng khoa học có thể giải thích về vũ trụ mà không cần tới Đấng sáng tạo”.

Và ai sáng tạo ra Đấng sáng tạo? cũng như cho thấy sự day dứt của mình với việc tìm ra thuyết của vạn vật.

Một điểm thú vị không thể bỏ qua trong cuốn sách là về các nhà khoa học nổi tiếng có phần hài hước.

Albert Einstein là người kêu gọi nghiên cứu bom nguyên tử để rồi sau đó hoạt động chống lại chiến tranh hạt nhân, từng được đề cử tổng thống Israel nhưng lại từ chối vì phương trình còn quan trọng hơn và phương trình là cho vĩnh cửu hay Isaac Newton, ít ai biết được rằng một nhà khoa học lừng lẫy như ông lại không phải là một người dễ chịu, chửi mắng một đồng nghiệp để trả thù, và thỏa dạ khi làm vỡ quả tim của một đối thủ cạnh tranh.


Lời kết

Con người đã trải qua một cuộc hành trình dài cố gắng đưa ra những định nghĩa chính xác về bức tranh vũ trụ. Bắt đầu với những câu hỏi về chuyển động của hành tinh, con người đã nâng tầm tò mò của mình lên mức độ táo bạo hơn. Họ bước vào không gian giữa thiên đường và địa ngục, họ đặt ra câu hỏi: Vũ trụ được tạo ra như thế nào?

Cái ước mơ thoát khỏi thực tại để tìm ra những điều kỳ diệu hơn rất là bản năng, nó xưa như con người vậy, đứa trẻ trong chúng ta nó vẫn ở đó, sự tò mò nó vẫn ở đó, để khiến ta rung động, mà dũng cảm nhảy xuống cái rabithole để tìm tòi xem nó có dẫn ta đến các vì sao hay không. Tuy nhiên, có một số người lớn thực tế sẽ nói việc này sao mà vô bổ, và một số người lớn mộng mơ khác sẽ nói cái sự vô bổ này đã mang đến cho chúng ta mạng internet, vật liệu bán dẫn, năng lượng hạt nhân, sinh học phân tử, công nghệ viễn thông, cho người ta giao tiếp ở bên kia thế giới, tóm gọn lại là toàn bộ nền kinh tế của thế kỷ XX. 

“Con người vẫn luôn khẳng định bản thân bằng cách làm những điều không thể, chúng ta đếm từng khoảnh khắc đó, những khoảnh khắc mà ta hướng đến một cái đích cao xa phá bỏ từng rào cản để mà vươn tới những vì sao, để mà tỏ tường những điều chưa hay biết, chúng ta coi những khoảnh khắc đó là thành tựu đáng tự hào nhất để rồi lại đánh mất chúng, có phải chúng ta quên rằng mình từng là những kẻ tiên phong và rằng mọi sự chỉ mới bắt đầu mà thôi, thành tựu vĩ đại nhất không thể là những thứ chúng ta bỏ lại phía sau được bởi vì định mệnh vẫn còn ở phía trước.

Thời điểm số lượng bằng tiến sĩ trên đầu người cao nhất, thời điểm mà có nhiều người nhất theo đuổi việc học hành, ngày đêm nỗ lực để đạt đến tận cùng giới hạn trí tuệ và khả năng sáng tạo. Con người được quan tâm và được truyền cảm hứng từ con người, chính vì vậy chúng ta cần có những người như vậy, người đặt nền móng, tiên phong cho loài người.”

Tóm tắt bởi: Nguyễn Thị Ngọc Ánh - Bookademy

Hình ảnh: Nguyễn Thị Ngọc Ánh

--------------------------------------------------

Theo dõi fanpage của Bookademy để cập nhật các thông tin thú vị về sách tại link: Bookademy 

(*) Bản quyền bài viết thuộc về Bookademy - Ybox. Khi chia sẻ hoặc đăng tải lại, vui lòng trích dẫn nguồn đầy đủ "Tên tác giả - Bookademy." Các bài viết trích nguồn không đầy đủ cú pháp đều không được chấp nhận và phải gỡ bỏ.

Xem thêm

Lược Sử Thời Gian là chiếc tàu con thoi đưa độc giả vào vũ trụ bao la. Ở đó bạn sẽ ngỡ ngàng khi được khám phá những Lỗ đen, Nón ánh sáng, Mũi tên thời gian và vô số khái niệm vật lý thiên văn thú vị khác. Có thể nói, cuốn sách này là một trong những công trình phổ biến khoa học đặc sắc nhất thế kỷ 20. Và với những người đam mê vũ trụ và thiên văn, nhất định đã đọc nó rồi. Bây giờ, Eccthai gửi đến bạn đôi dòng về cuốn sách này.

Khi đa phần người lớn đã dần không còn quan tâm gì nhiều đến thế giới quanh ta. Thì trẻ em với đầu óc siêu tò mò của chúng đã làm điều ngược lại. Những câu hỏi tưởng chừng bâng quơ của con trẻ như:


Vũ trụ đến từ đâu?

Nó có mãi thế này không?

Có giới hạn nào cho sự hiểu biết của con người hay không?

Bạn – trong vai trò là những người lớn có thể giải thích được những câu hỏi đó hay không? Thực tế là rất khó. Cho nên Lược Sử Thời Gian ra đời nhằm mang đến cho đông đảo mọi người những kiến thức cặn kẽ nhất về vũ trụ học.


Lược Sử Thời Gian là cuốn sách đầu tiên về khoa học được viết dưới dạng phổ biến khoa học của Stephen Hawking. Một người kế nhiệm vĩ đại của 2 thiên tài toán học là Isaac Newton và P.A.M Dirac. Cuốn sách la fmotoj phần thưởng cao quý thực thụ dành cho cộng đồng không chuyên.

Thật là một thiếu sót cực kỳ nghiêm trọng nếu nhắc đến Lược Sử thời gian danh tiếng mà lại bỏ qua người đã tạo ra nó, Stephen William Hawking, câu chuyện về cuộc đời ông thậm chí còn hấp dẫn và ý nghĩa hơn cả những quyển sách. Sinh ra vào đúng 300 năm sau ngày mất của Galileo, số phận của Hawking dường như đã được định đoạt là gắn liền với vũ trụ.

Tài năng của ông đã tỏa sáng từ khi còn là sinh viên tại Oxford. Ông từng học qua các chuyên ngành Toán học, Vật Lý và cả Thiên Văn học khi còn ở trường Đại học, vì thế mà các nghiên cứu của ông là tập hợp kiến thức uyên bác trên nhiều lĩnh vực. Thế nhưng, cuộc đời của giảng viên toán học tại Cambridge đã không bình yên như thế đến năm 21 tuổi, những triệu chứng của chứng xơ cứng cơ vùng (ALS) đã bắt đầu tấn công ông.

Ông mất khả năng vận động tay, chân, rồi đến mất hẳn giọng nói và cuối cùng là gần như liệt toàn thân. Ông chỉ còn những cử động hết sức hạn chế để giao tiếp với thế giới bên ngoài như chớp mắt, di chuyển những đầu ngón tay và một dụng cụ phát âm nhân tạo. Thật may mắn thay con người tài hoa bạc mệnh đó vẫn còn lại hai thứ vĩ đại: một bộ não siêu việt và một ý chí kiên cường.

Bất chấp số phận nghiệt ngã, ông vẫn đạt được nhiều thành tựu to lớn trong nghiên cứu khoa học và nhận rất nhiều huân chương danh giá trên khắp thế giới cho sự nghiệp “tìm hiểu cặn kẽ về vũ trụ”, mục đích sống của đòi ông. Một con người bé nhỏ, teo tóp, toàn thân gần như bất động trên chiếc xe lăn, thậm chí không tự thay quần áo cho mình lại dạy cho cả thế giới về vũ trụ rộng lớn bao la và tinh thần khoa học bất diệt. “Vì không nhiều thời gian để sống nên tôi muốn làm nhiều việc hơn nữa. Tôi ý thức được cuộc sống là quý giá…”

“Làm say mê và dễ hiểu…. một quyển sách sáng chói.” The New Yorker

“Lược sử thời gian” (A Brief History of Time), một cuốn sách như một con tàu vũ trụ đưa ta vào không gian. Tại đó ta có thể tận mắt thấy được rất rất nhiều thứ vô cùng mới mẻ và hoàn toàn khác với những gì ta mường tượng.

A Brief History of Time có chủ đề vô cùng đặc biệt đó chính là Vũ trụ học, trong đó có lý thuyết về Lỗ đen, lý thuyết Siêu dây, Nón ánh sáng, mũi tên của thời gian…..

Tác phẩm này Hawking chủ yếu viết cho giới không chuyên, những người không làm việc trong lĩnh vực khoa học, cho người lớn và cho cả trẻ em. Trong quyển sách ông đã cố gắng mô tả các lý thuyết sáng sủa, đơn giản nhưng độc giả không thể chỉ đọc là có thể thấm được. Để hiểu được phần tinh hoa của nó, ít nhất bạn cũng nên có một kiến thức nền tảng khá tốt về Vật Lý, tôi đã phải tìm đọc lại một số khái niệm đã học từ lâu nhưng cũng hay, cứ xem đây là dịp để củng cố tri thức.

Những trang đầu của quyển sách là “Cùng bạn đọc”, một phần review của ban dịch giả thể hiện được sự ngưỡng mộ sâu sắc tác giả và bao quát nội dung tác phẩm. Tiếp đó là lời giới thiệu sắc sảo được Carl Sagan chấp bút cho lần đầu tiên xuất bản của Lược sử.

Đây là ấn phẩm có bổ sung của Lược sử thời gian kể từ lần đầu xuất bản năm 1988, quyển này ngoài chương “Lỗ sâu đục” mới thêm vào, còn có phần “Lời tựa” rất hay do chính Hawking viết. [Bạn nào chưa đọc phiên bản mới thì nhớ tìm đọc nha!]. Ông đã chứng tỏ mình không chỉ là một nhà khoa học hóm hỉnh mà còn là một bậc thầy về PR (nếu ông làm PR) khi đưa những dòng sau vào Lời tựa “đã bán được nhiều sách về vật lý hơn là Madonna bán sách về sex”.

Theo nhà thiên văn học Hubble, Trái đất không đơn độc ở trung tâm của một thiên hà rộng lớn, mà xung quanh chúng ta là hàng tỷ người hàng xóm khác. Tuy nhiên, những người hàng xóm này ở rất xa chúng ta, do kết quả của các phép đo không gian trong các thiên hà xung quanh.

Liệu khái niệm “vũ trụ tĩnh” có còn đúng? Vũ trụ có thực sự mở rộng?

Các yếu tố cơ bản của tự nhiên

Trong nhiều thế kỷ, người ta tin rằng vũ trụ được tạo thành từ vật chất, trong đó vật chất dạng hạt bao gồm các electron, proton và neutron.

Sự xuất hiện của khái niệm “hạt quark” đã thay đổi khái niệm lâu dài này, và con người tiếp tục nghiên cứu vô tận về những yếu tố cơ bản nào đã tạo ra vạn vật.

Vận mệnh của vũ trụ

“Thời gian thực” có thể là một khái niệm do mọi người tạo ra chỉ dành cho chính họ. Tác giả Stephen Hawking cho rằng trong thực tế, không gian và thời gian là những dạng đóng vô hạn và vũ trụ hoàn toàn là bên trong, tức là không có bắt đầu, không có kết thúc.

Nếu vậy, vai trò của Đấng Sáng tạo ra vũ trụ là gì? Carl Sagan, người đã viết tựa đề Lược sử thời gian, đã mạnh dạn khẳng định rằng “Không có gì mà Tạo hóa làm ở đây”.