Từ hiện tại ngược về quá khứ

Cách tiếp cận này cho thấy rằng vũ trụ ko chỉ có một sự khởi đầu và một lịch sử duy nhất, mà nó đã trải qua rất nhiều sự khởi đầu, rất nhiều lịch sử. Nhưng bởi vì tất cả các lịch sử khác biến mất rất nhanh sau Big Bang, chỉ để lại vũ trụ mà ngày nay ta quan sát thấy, nên cách tốt nhất để hiểu về quá khứ là nghiên cứu ngược lại bắt đầu từ hiện tại.

Hầu hết các mô hình về vũ trụ là bottom-up, đó là xuất phát từ những điều kiện ban đầu chính xác của Big Bang và nghiên cứu những sự kiện diễn ra sau đó. Tuy nhiên Hawking và Hertog cho rằng, phương pháp này là sai bởi vì chúng ta ko biết và ko thể biết những điều kiện ban đầu của vũ trụ mà chỉ biết trạng thái cuối cùng của nó - trạng thái chúng ta đang thấy. Do vậy họ đề xuất ý tưởng là xuất phát từ những điều kiện quan sát được hiện tại - như là vũ trụ là 3D, gần như phẳng và đang dãn nở với tốc độ tăng lên - để quay trở lại xác định xem những điều kiện ban đầu có thể là như thế nào.

Dự định của Lý thuyết mới này là giải thuyết một vấn đề cơ bản của lý thuyết dây - được cho là có nhiều tiềm năng nhất thành lý thuyết của vạn vật - đó là lý thuyết này cho phép sự tồn tại của rất nhiều loại vũ trụ trong đó có vũ trụ của riêng chúng ta. Mỗi một vũ trụ có thể có trong “bức tranh” này có riêng những hằng số cơ bản và thậm chí có số chiều không - thời gian khác nhau. Hơn nữa, lý thuyết dây không ưu tiên một vũ trụ đặc biệt nào và đó không phải là một tình huống tốt, bởi vì rõ ràng chúng ta đang sống trong một vũ trụ với những tính chất Vật lý cụ thể.

Để giải quyết vấn đề này Haw king và Hertog cho rằng tất cả các vũ trụ khác trong lý thuyết dây có thể đã thực sự tồn tại cùng nhau trong một ít thời điểm sau Big Bang. Tại thời điểm đó vũ trụ đang ở trong trạng thái chồng chất của tất cả các thế giới có thể này. Tuy nhiên hầu hết các vũ trụ biến mất rất nhanh và chỉ để lại vũ trụ của chúng ta ngày nay. Bằng cách mô tả vũ trụ từ hiện tại ngược lại quá khứ chúng ta có thể bỏ qua hầu hết các nhánh khác mà vũ trụ trải qua bởi vì chúng quá khác với vũ trụ hiện tại.

Ý tưởng này dựa trên phương pháp “lấy tổng theo các lộ trình” của Richard Feynmam trong lý thuyết lượng tử, đó là, xác xuất để một photon đi đến một địa điểm cụ thể có thể được tính toán bằng cách lấy tổng theo tất cả các lộ trình có thể của photon đó. Mặc dù photon có thể đi theo rất nhiều đường đi khác nhau nhưng đường thẳng có xác xuất lớn nhất nên đó là đường đi của photon mà ta quan sát được. Theo cách như thế. Haw king và Hertog cho rằng vũ trụ không chỉ đi theo một lộ trình từ quá khứ đến hiện tại mà trải qua rất nhiều lộ trình hay nhiều lịch sử. Do đó “Tổng theo tất cả các lịch sử” là vũ trụ mà ta quan sát thấy ngày nay.

Lý thuyết Top-down cũng có thể giải thích lý do tại sao một số các hằng số tự nhiên dường như có các giá trị được điều chỉnh tinh tế, do vậy chúng cho phép sự sống phát triển trong vũ trụ của chúng ta. Thí dụ hằng số vũ trụ A, là lực xuất hiện để gia tăng tốc độ giãn nở của vũ trụ hoặc là mật độ của năng lượng tối, có một giá trị dương nhỏ; nếu nó nhỏ hơn hay lớn hơn một chút thì sự sống đã không tồn tại.

Theo lý thuyết mới này, vũ trụ hiện tại chắc đã phải lựa chọn những lịch sử để có được giá trị “chính xác” của A mà nếu không chúng ta không ở đây để cảm nhận nó, một lý thuyết cũng được biết đến là “nguyên lý vị nhân”.

Haw king và Hertog cũng cho rằng mô hình của họ có thể kiểm tra được bằng việc so sánh những quan sát trên những thay đổi nhỏ của cường độ bức xạ vũ trụ nền vi ba với các kết quả được tính toán dựa trên lý thuyết của họ khi nó được phát triển thêm. Bức xạ vũ trụ nền vi ba (CMB) là bức xạ còn sót lại của vũ trụ nổ Big Bang và nó chứa đựng “dấu vết” của một vài lịch sử thủa ban đầu khác nhau.

Nguồn: Tạp chí Vật lý ngày nay, Tháng 10/2006, trang 31, 32.