Vũ Trụ Nhân Linh
I. Cơ Cấu Thời Gian
Phần 2
2. Có một khởi điểm và chung điểm của không thời chăng?
Muốn tìm lời đáp cho câu hỏi trên thì cần phải biết Thiên cầu có một
lúc bắt đầu và một lúc chung cục chăng: khởi điểm đi tìm lời đáp cho câu
này nằm trong trái đất.
Trên kia nói đến Không thời liên tương đối áp dụng cho từng người
quan sát, nay nói về vũ trụ tổng quát, liệu có thể tìm ra một hệ thống nào
chung cho mọi người chăng, một hướng chung tương tự như của trái đất với
đường kinh có hai cực nam bắc và vĩ tuyến chạy vòng quanh trái đất theo
hướng Đông Tây. Vấn đề đặt ra là trong Không thời liên của toàn thể thiên
cầu có tìm ra được những đường hướng tương tự. Nếu có thì đường vĩ sẽ là
một không gian cong vòng tròn, nên có cùng, nhưng vô giới hạn (fini mais
illimité): có cùng nghĩa là nếu ta đi thẳng truớc mặt mãi thì có ngày trở lại
điểm khởi hành theo đường cong và vòng trở lại trên mình; còn vô hạn vì
không có mốc giới và người ta có thể cứ tiếp tục đi nữa. Dựa trên hai đường
kinh và vĩ với hai tính cách có cùng nhưng vô hạn, chúng ta có thể hình
dung ra một mẫu thiên cầu tương tự với trái đất, nghĩa là các đường kinh gặp
nhau ở hai cực Nam Bắc và coi đó như nguồn gốc của các đường kinh và
cũng là nguồn gốc của thời gian. Còn đường vĩ là nguồn gốc của không gian.
Về đường kinh vấn đề đặt ra là thời gian về dĩ vãng là vô cùng hay là
có một khởi điểm. Sự phát kiến ra phương pháp khác nhau để đo tuổi các
núi, các biển và nhận ra trái đất đã khởi đầu có từ quãng mười tỉ năm trở lại,
với việc đo tuổi các vân hà bằng cách tính độ các sao ran ra nhau ra, thì cũng
xuýt xoát hợp với con số mươi tỉ năm. Như thế là thiên cầu đã có một khởi
điểm, nên thời gian cũng có một lúc bắt đầu.
Còn về đường vĩ thuộc hình thái Thiên cầu thì xem ra cũng tương tự
với trái đất, nghĩa là vừa có cùng vừa vô hạn. Có cùng nghĩa là không một
điểm nào trong thiên cầu xa người quan sát cách vô cùng, vì khối lượng
không gian không thể giãn ra vô cùng. Đến một lúc nào đó mật độ năng
lượng sẽ đi tới độ không thể giãn thêm được nữa, nên có cùng.
Nhưng vô hạn, vì nếu tiến thẳng trước thì một lúc nào lại trở về khởi
điểm nhưng không gặp mốc, vì nếu có thì bên kia giới mốc lại cũng vẫn còn
là thiên cầu, nên không là giới một thiệt thụ, và do đó có thể hình dung ra
Thiên cầu theo đường vòng cầu, tương tự với trái đất của ta. Như thế thiên
cầu sẽ không theo hình học phẳng của Euclide, hay hình học hyperbol của
Lobatchewski, có thể tách rời khỏi thời gian nhưng theo hình học vòng cầu
của Riemann, vì chỉ hình học này mới hội được hai điều kiện vừa có cùng
vừa vô hạn.
Đó là mấy yếu tố của khoa học ta có thể dùng làm điểm tựa để hình
dung là quá trình diễn tiến của mật độ năng lượng trong khoảng thiên cầu
với sức nóng từ cao đến thấp và nhất là đường kính của thiên cầu với sức
nóng xuyên qua các chặng tiến triển của nó. Để kiếm câu đáp cho vấn đề
này, cần trước hết phải tìm ra luật chung chi phối tất cả thiên cầu. Luật
chung đó tất cũng như các luật tắc khác của khoa học tức phải có tính cách
bất biến, để giúp cho nhà khoa học có căn cứ vững chắc đặng dự toán tương
lai. Trước hết phải đặt giả thiết rằng trong thiên cầu đó có một lúc mà tỉ
trọng (densité) năng lượng ở khắp nơi đồng đều nhau. Nói khác đi, thay vì
xem quãng không hầu như rỗng và chứa đựng các ngôi sao rất đông đặc như
quan niệm im lìm quen làm thế thì người ta giả thiết ở một lúc nhất định nào
đó tất cả thiên cầu đều được chất đầy bằng một thể lỏng mà tỉ trọng khắp nơi
bằng nhau. Không gian giả thiết như thế sẽ có những đặc tính như nhau
trong mọi không điểm. Đó là đại để hình thái của thiên cầu. Chỉ còn thiếu
một hệ thống phương trình để xác định cách tiến triển và tỉ trọng năng lượng
cùng sự lên xuống của sức nóng cũng như tầm thước đường kính của thiên
cầu xuyên qua quá trình tiến triển của nó. Năm 1915, thuyết tương đối tổng
quát liệu biện đủ phương trình cần thiết, nhưng phải trải qua rất nhiều đề
nghị khác nhau cho mãi tới năm 1927 nhà khoa học Georges Lemaitre mới
đưa ra được một mẫu thiên cầu với tỉ trọng đồng đều ở một lúc nào đó, nó
vừa hợp các phương trình tương đối thuyết, lại vừa đổi thay theo thời gian.
Theo đó thì ban sơ thiên cầu chỉ là một hạt nhân cực kỳ đông đặc với đường
kính rộng chừng ít trăm cây số, rồi nó nổ lên và giãn ra liên tục cho tới ngày
nay vẫn còn bành trướng tiếp diễn. Điều đáng chú ý đặc biệt là năm 1930
nhà thiên văn Hubble đã minh chứng được sự bành trướng của thiên cầu
đang giãn ra đã có bằng chứng kiểm điểm được. Tuy nhiên lại gặp khó khăn
khác là nếu nó giãn ra mãi thì thời gian sẽ vô cùng trong tương lai, là điều
trái với không gian có cùng tuy vô hạn. Và nếu thế thì không thời hết liên
kết nữa sao? Nhưng may thay cũng năm đó thuyết gia Eddington đã dùng
phương trình của Einstein để trình bày tính cách thay đổi của thiên cầu tức
nó có thể giãn ra mà cũng có thể co rút lại. Tính cách có thể co rút này giải
đáp vấn nạn nêu lên ở trên: tức là thời gian cũng có cùng y như không gian
và từ đó người ta chú ý đến quan niệm của thiên cầu có một co một giãn như
kiểu vũ trụ quan Ấn Độ với một thở ra một hít vào, hay theo chu kỳ nhất hạp
nhất tịch kiểu Kinh Dịch. Tuy nhiên còn một số khuyết điểm: trước hết đó
chỉ là một biểu tượng, một số công thức tưởng tượng kiểu toán học, người ta
không hình dung ra được. Thứ đến tại sao cái nhân sơ khởi lại chỉ lớn chừng
vài trăm cây số mà không hơn hay kém. Thứ ba khoa Thiên văn mới chỉ
chứng minh được có sự giãn ra, còn đợt co rút lại chưa tìm được bằng
chứng.
Các quy nhất thuyết (les doctrines unitaires) sẽ giải quyết ba khó khăn
bằng rút nhỏ cái nhân sơ khởi vào tầm kích một dương-điện tử (proton) với
dương điện tử ẩn tàng (antiproton) và lúc đó người ta vừa hình dung ra được
cả sự giãn ra lẫn sự co vào v.v… Nhưng đó mới là những giả thuyết tuy
đóng góp thêm nhiều điểm giải đáp xuôi hơn. Dầu sao thì khoa học đã nắm
vững một số điểm sau: trước là hình cầu của Thiên cầu; rồi đến sự biến
chuyển của thiên cầu theo chiều giãn ra là khởi sự từ lối 10 tỉ năm trước đây;
ba là đường kính hạt nhân sơ khởi lúc đó cực kỳ đông đặc và bé hơn đường
kính thiên cầu hiện đại vô số lần; bốn là độ nóng của thiên cầu hạ xuống dần
theo đà giãn ra của thiên cầu.