RƠI VÀO HỐ ĐEN thì sẽ thế nào? | SAMURICE

Hố đen luôn được hiểu là nơi những ngôi sao đã khuất trở thành tử thần của vũ trụ. Nó nổi tiếng là nơi không gì có thể thoát ra được, kể cả ánh sáng. Vậy ở trong hố đen có gì mà đặc biệt đến vậy?

Mọi vật chất trong vũ trụ đều tác động vào thời không, bẻ cong chúng, tạo ra trọng lực. Đây là điều tương đối dễ hiểu trong thuyết tương đối của Einstein. Điều dễ hiểu hơn là Newton và phản lực của ngài. Luật thứ 3 trong chuyển động của Newton đã chỉ ra rõ rằng mọi lực tác động lên vật thứ 2 thì đều sẽ có một lực cùng độ lớn ngược chiều phản lại nguồn lực.

Nhờ 2 luật trên, nhân loại đã hiểu ra cách để du hành trong vũ trụ, rằng họ có thể dùng một lực đủ lớn để đẩy tàu ra khỏi trọng lực của Trái Đất và sau đó dùng phản lực để di chuyển trong không gian vô tận.

Hố đen là nấm mồ của một ngôi sao siêu trọng lượng, tác động trọng lực của nó cũng vì thế mà khổng lồ không kém. Trọng lực xung quanh hố đen như một đáy sâu vĩnh cửu có khả năng khiến mọi thứ rơi vào không thể thoát ra nổi. Và đây là lúc câu nói đến cả ánh sáng cũng bị nuốt chửng bắt đầu có ý nghĩa.

Chân trời sự kiện là nơi hố đen bán một chiếc vé tham quan cho bất cứ vật thể nào muốn đến với nó. Một khi đã chạm chân trời sự kiện, vật chất sẽ nhận tấm vé một chiều, đi thẳng vào hố đen theo quỹ đạo sẵn có của nó.

Chân trời sự kiện có thể hiểu như đỉnh của thác nước. Trước khi đến với đỉnh thác, các con thuyền vẫn có thể chèo ngược lại và thoát khỏi cú rơi tự do trước mắt. Dù đây là một hành động vô cùng tốn sức nhưng đó vẫn là điều có thể làm được. Nhưng một khi đi qua miệng thác, ta sẽ rơi tự do và không thể quay đầu lại được cho dù ta có cố chèo mạnh tới thế nào.

Nếu như ta thay dòng nước bằng thời không, ta sẽ thấy hố đen không khác gì thác nước. Một khi ta đi qua chân trời sự kiện, ta sẽ rơi tự do vào hố đen mà không thể quay lại. Lúc này ta có thể nghĩ tới việc tạo ra phản lực để bay ra khỏi hố đen. Nhưng đây lại là một điều vô nghĩa.

Trọng lực hố đen bóp méo thời không không giống như dòng chảy của thác nước. Nước di chuyển trong không gian nhưng không gian thì không thể di chuyển trong chính nó. Sự bóp méo thời không sẽ khiến chính chúng ta cũng bị bóp méo theo bởi vì ta cũng là một phần của thời không.

Hiện tượng này được gọi là "Hiệu ứng mì" hay "Spaghettification". Cơ thể chúng ta sẽ bị kéo dài theo chiều dọc và nén chiều ngang lại thành các dạng dài mỏng, như mì Spaghetti. Sự kéo giãn này mạnh tới mức không vật gì có thể cưỡng lại và không những thế nó còn hướng cơ thể ta vào một điểm trung tâm, nhỏ hơn và khiến chúng ta bị thay đổi về thể tích theo thời gian.

Trong tình trạng đó, việc tạo ra phản lực thì cũng chỉ đủ để đưa lực vào hố đen chứ không đủ để đưa ta ngược ra ngoài. Nói cách khác, chúng ta đang bơm thêm năng lượng cho hố đen, khiến nó nặng hơn, hút mạnh hơn, và ta sẽ chỉ lún vào nó nhanh hơn mà thôi.

Việc lún sâu vào hố đen khi ta cố gắng thoát ra khỏi nó nghe như đang mô tả cát lún. Nhưng đó là đặc tính của trọng lực, một trong những yếu tố cơ bản nhất cấu thành nên thuyết tương đối. Vậy nên ngay khi hiểu được hố đen ra đời bằng cách nào và các tính chất cơ bản của nó, các nhà khoa học đã ngay lập tức hiểu vì sao nó lại là một bến tàu chỉ bán vé một chiều.

Một trong những đặc tính dễ thấy nhất của Hố Đen là đĩa vật chất sáng bừng quanh nó. Dưới tác động của trọng lực, vật chất bị mắc kẹt lại quanh các thiên thể lớn như các hành tinh là chuyện dễ hiểu. Tuy nhiên, với hố đen, mọi thứ khác biệt hơn nhiều.

Khi vật chất tiếp xúc với trọng trường hố đen, nó sẽ bị cuốn vào như mọi thiên thể khác. Tuy nhiên, trọng trường cực đoan của hố đen sẽ tạo ra môi trường khác hoàn toàn so với những gì được thấy trong vũ trụ.

Hố đen xoay sẽ khiến vật chất bị cuốn vào nó cũng phải di chuyển theo mặt phẳng quay của nó, không khác gì vành đai thiên thạch của các hành tinh lớn. Nhưng sau khi rơi vào đây, vật chất bị hố đen hút vào sẽ không di chuyển đồng đều như những vành đai thiên thạch mà sẽ bị bóp méo, ép vào trung tâm của hố đen, khiến chúng va chạm và ma sát mạnh, nóng lên và bắt đầu thay đổi. Nhiệt độ cao khiến chúng sáng bừng lên và trở thành những đụn sáng khổng lồ trong vũ trụ.

Trông vành đai này rất huy hoàng và có thể coi là tuyệt phẩm của tạo hóa. Tuy nhiên đây lại là địa ngục, nó chứa đựng các vật chất đang bị đun nóng ở nhiệt độ cao và bị ép chặt về phía lõi hố đen.

Ánh sáng di chuyển trong thời không như tàu ngầm đi trong đường hầm vậy. Và khi đường hầm thời không bị bẻ cong, con tàu ánh sáng cũng vì thế mà phải đi đường vòng. Tuy nhiên, khác với đường vòng trong lòng đất, đường vòng quanh hố đen khiến ánh sáng đi từ mặt này của hố đen sang mặt còn lại của nó trong gang tấc. Mọi thứ quanh hố đen như thể là một tấm gương chiếu khổng lồ với hình ảnh méo mó khó tả.

Nếu ta rơi vào hố đen, thứ ta nhìn thấy sẽ là bản thân mình ở mọi nơi quanh mình. Ánh sáng từ không gian chiếu vào ta đã bị phản lại, nhưng vì trọng trường hố đen và hiệu ứng bẻ cong trọng trường vừa kể trên, ánh sáng đó sẽ được trở lại với chính chúng ta. Đó sẽ là một không gian vô cùng khó hiểu, khi bản thân sẽ thấy mình ở muôn nơi với muôn hình vạn trạng méo mó khó xác định.

Ánh sáng hay bất cứ loại sóng gì cũng có các bước sóng. Bước sóng càng ngắn thì ánh sáng càng mạnh, ngược lại, bước sóng giãn thì sóng càng yếu. Khi ánh sáng di chuyển trong không gian vô tận của vũ trụ, sức mạnh của nó sẽ giảm dần và bị giãn bước sóng. Sự giãn bước sóng này có thể được hiểu như hiệu ứng Dopler phiên bản vũ trụ, khi nguồn âm thanh đi ngang qua chúng ta thì tiếng phát ra từ nó sẽ bị giãn dần. Với ánh sáng thì việc giãn bước sóng sẽ khiến ánh sáng bị thay màu, từ màu tím của bước sóng mạnh thành màu đỏ của bước sóng yếu. Đây là lý do vì sao hiệu ứng này được đặt tên là Red-Shift, nghĩa là chuyển đổi đỏ.

Với trọng lực khổng lồ của nó, hố đen bẻ và kéo giãn thời không đến mức cực đoan, khiến ánh sáng phản lại từ vật chất quanh nó cũng bị ảnh hưởng. Như nguồn âm thanh rời xa ta thì tiếng sẽ bị bóp méo, ánh sáng di chuyển trong thời không bị kéo giãn cũng bị chuyển đổi đỏ.

Khi ta rơi vào hố đen, người đứng bên ngoài hố đen sẽ không thấy ta bị cuốn thẳng vào hư vô khổng lồ của thực thể vũ trụ này. Thay vào đó, họ sẽ thấy ta như bị ngưng đọng tại đó. Ta không di chuyển, không làm gì, gần như không có phản ứng gì với thế giới xung quanh, như thể ta đã chết. Rồi qua thời gian, hình ảnh của ta sẽ bị chuyển thành màu đỏ dưới tác động của hiệu ứng chuyển đổi đỏ. Và khi đồng hồ cứ thế điểm từng giây từng phút, ánh sáng sẽ bị kéo giãn tới mức nó không còn màu sắc nữa và ta sẽ mất màu theo đúng nghĩa đen. Người đứng ngoài hố đen sẽ thấy ta không phản sáng nữa, trở thành một phần của hố đen khổng lồ trước mắt.

Khi chúng ta di chuyển trong thời không, ta có thể tiến lùi, lên xuống và đi theo một vector thời gian duy nhất. Điều này nghĩa là ta có thể tự do đi lại trong không gian và biết rằng có nhân thì mới có quả.

Tuy nhiên, với hố đen, nơi thời không bị bóp méo đến cực đoan thì mọi thứ sẽ khác đi một chút.Sự khác biệt nằm ở chỗ, chúng ta không dám chắc chuyện gì sẽ xảy ra.

Nếu thời không vẫn hoạt động như bình thường, nghĩa là tính nhân quả được giữ nguyên, ta sẽ chịu đựng hiện tượng Spaghettification và bị kéo dài ra từ từ, một cách vô cùng đau đớn. Trong quá trình này, vì thời gian vẫn chảy xuôi, ta sẽ cảm nhận được cơ thể đang tan rã dần theo thời gian, và đây quả thực là địa ngục.

Tuy nhiên, nếu thời gian không hoạt động như thường tình thì sao? Trong trường hợp thời gian bị bẻ cong đến mức nó đảo chiều, mọi thứ sẽ rất khó lường. Có thể mọi thứ sẽ diễn ra theo chiều ngược lại, quả đến trước nhân. Nước trong cốc sẽ vơi đi trong khi ta đang rót nước vào, đạn sẽ trở lại với súng khi ta bắn nó ra. Nếu chuyện này có xảy ra thật, chúng ta có thể sẽ được chứng kiến một người vào hố đen rồi bị hố đen đẩy ra vì ngược tính thời không của nó.

Vậy nếu thời không ngưng lại thì sao? Liệu quá trình Spaghettification có dừng lại không hay thời không sẽ kéo giãn mãi mãi? Làm thế nào để biết được thời gian có trôi không khi nó cứ bị kéo giãn ra? Khoảng cách giữa chân và não dài ra vô tận thì làm thế nào để tín hiệu truyền từ chân lên não được?

Có thể ta sẽ ngưng đọng vì thời không bị kéo giãn vô tận. Có thể ta sẽ chết ngay lập tức vì Spaghetification. Có thể ta sẽ thấy tương lai. Có thể ta sẽ không nhận thức được gì và ngay lập tức trở thành một phần của hố đen. Chúng ta không biết. Bên trong hố đen là một khái niệm chúng ta chỉ có thể phỏng đoán dựa trên những gì ta đã biết về vật lý lý thuyết lẫn vật lý thực nghiệm.

Và khi hai giả thuyết về vạn vật hàng đầu là Thuyết Tương Đối và Lượng Tử còn chưa được đồng nhất, chúng ta vẫn chưa thể giải thích được chuyện gì sẽ xảy ra khi ta du hành vào lòng của hố đen.

Vậy câu chuyện về nó sẽ chỉ xoay quanh trọng lực thôi sao?? Hay chúng ta còn câu chuyện gì khác để kể về nó? Có lẽ, chúng ta còn một câu chuyện nữa để kể.