The death of the universe

Cái chết của vũ trụ - Renée Hlozek

Translator: Trang-Nha Nguyen Reviewer: Le Quang

Looking up at the night sky,

Ngước nhìn bầu trời đêm

we are amazed by how it seems to go on forever.

chúng ta sẽ thấy ngạc nhiên vì nó trông có vẻ trài dài vô tận

But what will the sky look like

Nhưng bầu trời ấy rồi sẽ ra sao

billions of years from now?

sau hàng tỷ năm nữa?

A particular type of scientist,

Một nhà khoa học

called a cosmologist,

được gọi là nhà thiên văn học

spends her time thinking about that very question.

đã dành thời gian tìm câu trả lời cho câu hỏi này

The end of the universe is intimately linked

Sự kết thúc của vũ trụ liên kết mật thiết với

to what the universe contains.

vật chất tồn tại bên trong nó

Over 100 years ago,

Hơn 100 năm trước

Einstein developed the Theory of General Relativity,

Einstein đã phát triển thuyết tương đối -

formed of equations that help us

là những phương trình

understand the relationship

giúp chúng ta hiểu mối liên hệ

between what a universe is made of

giữa vật chất hình thành vũ trụ

and its shape.

và hình dạng của chúng

It turns out that the universe

Thì ra vũ trụ

could be curved like a ball or sphere.

có thể cong như bề mặt trái banh hay hình cầu

We call this positively curved or closed.

Chúng ta gọi đó là độ cong hình học dương hay vũ trụ đóng

Or it could be shaped like a saddle.

Hoặc nó có thể có hình dạng như yên xe

We call this negatively curved or open.

Chúng ta gọi đó là độ cong hình học âm hay vũ trụ mở

Or it could be flat.

Hoặc nó có thể có dạng phẳng

And that shape determines

Và hình dạng đó quyết định

how the universe will live and die.

vũ trụ tồn tại và kết thúc như thế nào

We now know that the universe is very close to flat.

Giờ thì chúng ta đã biết vũ trụ gần như có dạng phẳng

However, the components of the universe

Tuy nhiên, vật chất hình thành vũ trụ

can still affect its eventual fate.

vẫn có thể ảnh hưởng đến vận mệnh của nó

We can predict how the universe

Chúng ta có thể tiên đoán

will change with time

vũ trụ sẽ thay đổi thế nào theo thời gian

if we measure the amounts or energy densities

nếu chúng ta đo được mật độ năng lượng

of the various components in the universe today.

của những thành phần đa dạng trong vũ trụ ngày nay

So, what is the universe made of?

Vậy, vũ trụ được cấu tạo từ những chất gì?

The universe contains all the things that we can see,

Vũ trụ chứa tất cả những vật chất chúng ta có thể thấy bằng mắt thường

like stars, gas, and planets.

như sao, khí, và hành tinh

We call these things ordinary or baryonic matter.

Chúng ta gọi đó là Vật chất thông thường hay Vật chất baryon

Even though we see them all around us,

Thậm chí chúng ta thấy chúng hiện diện xung quanh

the total energy density of these components

mật độ năng lượng của chúng

is actually very small,

thật ra rất nhỏ

around 5% of the total energy of the universe.

chỉ chiếm khoảng 5% năng lượng vũ trụ

So, now let's talk about what the other 95% is.

Vậy hãy xem 95% còn lại kia là gì nhé

Just under 27% of the rest

Gần 27% phần năng lượng còn lại

of the energy density of the universe

của vũ trụ

is made up of what we call dark matter.

được tạo nên từ Vật chất tối

Dark matter is only very weakly interacting with light,

Vật chất tối phản ứng rất yếu với ánh sáng

which means it doesn't shine or reflect light

nghĩa là chúng không tỏa sáng hoặc không phản chiếu ánh sáng

in the way that stars and planets do,

như các hành tinh và ngôi sao

but, in every other way,

Tuy nhiên

it behaves like ordinary matter --

cũng giống như Vật chất thông thường

it attracts things gravitationally.

chúng hấp dẫn các vật khác

In fact, the only way we can detect this dark matter

Thực tế, cách duy nhất để xác định được Vật chất tối

is through this gravitational interaction,

là nhờ tương tác trọng lực này -

how things orbit around it

cách vật chất hoạt động xung quanh chúng

and how it bends light

và cách chúng bẻ cong ánh sáng như thế nào

as it curves the space around it.

khi chúng bẻ cong không gian xung quanh

We have yet to discover a dark matter particle,

Chúng ta vẫn chưa tìm ra hạt vật chất tối

but scientists all over the world are searching

nhưng các nhà khoa học trên toàn thế giới

for this elusive particle or particles

đang nghiên cứu loại hạt vật chất mơ hồ này

and the effects of dark matter on the universe.

và tầm ảnh hưởng của Vật chất tối lên vũ trụ

But this still doesn't add up to 100%.

Nhưng bấy nhiêu vẫn chưa đủ 100%

The remaining 68%

68% còn lại

of the energy density of the universe

của mật độ năng lượng vũ trụ

is made up of dark energy,

là Năng lượng tối

which is even more mysterious than dark matter.

thứ thậm chí còn bí ẩn hơn cả Vật chất tối

This dark energy doesn't behave

Năng lượng tối

like any other substance we know at all

không hoạt động giống bất cứ chất gì mà chúng ta biết

and acts more like anti-gravity force.

Nó hoạt động giống như lực đẩy phản trọng lực

We say that it has a gravitational pressure,

Nó có sức ép trọng lực -

which ordinary matter and dark matter do not.

điều mà Vật chất thông thường và Vật chất tối không có

Instead of pulling the universe together,

Thay vì kéo vũ trụ co lại

as we would expect gravity to do,

như chúng ta nghĩ

the universe appears to be expanding apart

trọng lực khiến vũ trụ nở rộng thêm

at an ever-increasing rate.

với tỉ lệ ngày càng lớn

The leading idea for dark energy

Một ý kiến nổi bật về Năng lượng tối

is that it is a cosmological constant.

là nó là một vũ trụ bất biến

That means it has the strange property

Tức là, nó có một tính chất kì lạ

that it expands as the volume of space increases

là nó cũng giãn rộng khi thể tích không gian giãn rộng

to keep its energy density constant.

để giữ mật độ năng lượng của nó không đổi

So, as the universe expands

Vậy, khi vũ trụ càng giãn rộng

as it is doing right now,

như nó đang làm ngay lúc này

there will be more and more dark energy.

sẽ có càng nhiều Năng lượng tối

Dark matter and baryonic matter,

Vật chất tối và Vật chất baryon

on the other hand,

trái lại

don't expand with the universe

không giãn nở theo vũ trụ

and become more diluted.

và bị pha loãng

Because of this property

Bởi vì tính chất này

of the cosmological constant,

của vũ trụ bất biến

the future universe will be more and more dominated

vũ trụ trong tương lai

by dark energy,

sẽ do Năng lượng tối chiếm ưu thế

becoming colder and colder

ngày càng lạnh giá hơn

and expanding faster and faster.

và giãn nở nhanh hơn

Eventually, the universe will run out of gas

Cuối cùng, vũ trụ sẽ cạn kiệt khí

to form stars,

để tạo ra các ngôi sao

and the stars themselves will run out of fuel

và bản thân các ngôi sao cũng cạn kiệt năng lượng

and burn out,

và bùng cháy

leaving the universe with only black holes in it.

để lại vũ trụ với toàn lỗ đen

Given enough time,

Nếu có đủ thời gian

even these black holes will evaporate,

thậm chí khi những lỗ đen này bốc hơi

leaving a universe that is completely cold and empty.

vũ trụ còn lại cũng sẽ hoàn toàn trống vắng và lạnh lẽo

That is what we call the heat death of the universe.

Đó là cái mà chúng ta gọi là Cái Chết Nóng của vũ trụ

While it might sound depressing

Tuy có vẻ u ám

living in a universe

khi sống trong một vũ trụ

that will end its lifetime cold

sẽ kết thúc

and devoid of life,

trong hoang vắng và lạnh lẽo

the end fate of our universe

kết cục của vũ trụ của chúng ta

actually has a beautiful symmetry

thực ra lại cân xứng tốt đẹp

to its hot, fiery beginning.

với khởi đầu nóng bừng và hăng hái của nó

We call the accelerating end state

Chúng ta gọi giai đoạn tăng tốc kết thúc của vũ trụ

of the universe a de Sitter phase,

là Giai đoạn de Sitter

named after the Dutch mathematician

được đặt theo tên của nhà toán học người Hà Lan

Willem de Sitter.

Willem de Sitter.

However, we also believe

Tuy nhiên, chúng ta cũng tin rằng

that the universe had another phase

vũ trụ có một

of de Sitter expansion

giai đoạn tăng tốc nở rộng khác

in the earliest times of its life.

vào những năm đầu tiên của vũ trụ

We call this early period inflation,

Chúng ta gọi đó là sự phình to vũ trụ thời kỳ đầu -

where, shortly after the Big Bang,

lúc vũ trụ giãn rộng cực kỳ nhanh

the universe expanded extremely fast

trong thời gian ngắn

for a brief period.

ngay sau vụ nổ Big Bang

So, the universe will end

Vậy, vũ trụ sẽ kết thúc

in much the same state as it began,

trong tình trạng như khởi điểm của nó -

accelerating.

tăng tốc

We live at an extraordinary time

Chúng ta sống trong

in the life of the universe

một thời kỳ lạ lùng trong cuộc đời của vũ trụ

where we can start to understand

lúc chúng ta bắt đầu hiểu

the universe's journey

về hành trình của vũ trụ

and view a history

và quan sát lịch sử của nó

that plays itself out on the sky

hiển hiện trên bầu trời

for all of us to see.

cho toàn bộ nhân loại được thấy