Biên tập viên Lưu ý: Peter Bleach là tác giả của cuốn sách mới Di sản vũ trụ - Sự tiến hóa từ Vụ nổ lớn đến cuộc sống ý thức. Tìm hiểu ở đây làm thế nào bạn có thể giành được một bản sao!
Vũ trụ đã trải qua một số giai đoạn riêng biệt. Phần đầu tiên của giây đầu tiên là đầu cơ, nhưng vật lý của phần sau cũng được biết đến với chúng tôi. Trong vài phút đầu tiên, các nguyên tố nhẹ nhất (hydro và heli) đã được hình thành.
Trong 380.000 năm tiếp theo, vũ trụ là một plasma nóng (nhưng luôn luôn làm mát) các electron, hạt nhân và photon. Ở 380.000 năm, nó đủ mát để các electron và hạt nhân kết hợp thành các nguyên tử, trong một quá trình gọi là tái hợp. Các photon được giải phóng khỏi plasma và lần đầu tiên vũ trụ trở nên trong suốt. Vì vũ trụ mờ đục trước khi tái hợp và trong suốt sau đó, chúng ta thấy kỷ nguyên này như một bức tường, và nó được gọi là nền vi sóng vũ trụ.
Tiếp theo là một thời kỳ được gọi là thời kỳ đen tối vũ trụ. Ánh sáng duy nhất là hậu quả mờ dần của Vụ nổ lớn, và vật chất bao gồm các yếu tố nguyên thủy và vật chất tối ’kỳ lạ. Trong thời gian này, quá trình bồi tụ hấp dẫn chậm nhưng chắc chắn tạo ra nồng độ vật chất ngày càng lớn hơn và khi chúng trở nên đủ đậm đặc, các phản ứng hạt nhân có thể hình thành và các ngôi sao và thiên hà đầu tiên được sinh ra. Những thứ này đã thắp sáng và làm ion hóa vũ trụ một lần nữa, khoảng 400-500 triệu năm sau Vụ nổ lớn, trong cái được gọi là kỷ nguyên tái sinh.
Hoạt động tăng theo cấp số nhân, lên đến đỉnh điểm trong kỷ nguyên ’quasar 2-4 tỷ năm sau Vụ nổ lớn, thời kỳ điên cuồng của sự hình thành sao và thiên hà, tương tác thiên hà, quasar quái vật và thiên hà vô tuyến. Hoạt động này cuối cùng đã bắt đầu giảm xuống, mặc dù nó vẫn tiếp tục cho đến ngày hôm nay; tỷ lệ của các quasar ngày nay ít hơn hàng ngàn lần so với thời kỳ đỉnh cao của thời đại chuẩn tinh. Vào lúc 13,7 tỷ năm, vũ trụ đã đạt đến một tuổi trung niên trang nghiêm.
Các nguyên tố nặng ,, như carbon và oxy, rất cần thiết cho sự sống như chúng ta biết, tất cả đều được tạo ra trong các ngôi sao và quá trình này đã diễn ra kể từ khi những ngôi sao đầu tiên hình thành. Mỗi thế hệ sao đẩy các nguyên tố nặng hơn vào môi trường liên thiên hà, do đó, sự phong phú của các nguyên tố nặng đã được xây dựng theo thời gian.
Vào thời điểm Mặt trời và Trái đất được hình thành cách đây 4,6 tỷ năm, hơn 8.4 tỷ năm hình thành sao và hành tinh đã diễn ra trong vũ trụ. Sự hình thành sao vẫn diễn ra cho đến ngày nay, do đó, tổng cộng đã có hơn 13 tỷ năm hình thành sao và hành tinh.
Phóng to đến hành tinh của chúng ta, sự sống bắt đầu không lâu sau khi Trái đất tự hình thành, vào khoảng 3,8 đến 3,5 tỷ năm trước (bya). Nhưng trong gần một nửa tuổi của Trái đất, các dạng sống duy nhất là các vi sinh vật như vi khuẩn. Các dạng sống phức tạp hơn bắt đầu xuất hiện khoảng 1-2 bya. Động vật không xương sống, xuất hiện khoảng 600 triệu năm trước (mya), là dạng sống đa bào sớm nhất và động vật có xương sống xuất hiện khoảng 500 mya. Cuộc sống xâm chiếm vùng đất khoảng 400 mya. Khủng long thống trị từ 240 mya cho đến khi tuyệt chủng 66 mya, và sau đó động vật có vú dần dần chiếm lấy. Nhiều loài đã đến và đi. Họ hàng gần nhất của chúng ta là những con tinh tinh, tách ra từ dòng tổ tiên của chúng ta 5-6 mya; người thân gần đây của chúng tôi đã tuyệt chủng.
Thật đáng kinh ngạc khi nghĩ làm thế nào gần đây con người xuất hiện trên vũ trụ. Loài của chúng ta chỉ xuất hiện khoảng 200.000 năm trước, tổ tiên của chúng ta đã ra khỏi châu Phi chỉ 50.000 năm trước, nông nghiệp bắt đầu từ 10.000 năm trước và chúng ta đã có công nghệ hiện đại chỉ trong 100 năm qua! Chúng tôi là những người mới đến vũ trụ.
Bây giờ chúng ta biết rằng có những hành tinh quay quanh các ngôi sao khác như Mặt trời của chúng ta, có thể là hàng tỷ người trong thiên hà của chúng ta và hàng tỷ người nữa trong hàng tỷ thiên hà khác. Với thời gian khổng lồ của vũ trụ, bất kỳ sự sống nào trên các hành tinh đó chắc chắn sẽ có hàng triệu hoặc hàng tỷ năm tiến bộ hơn hoặc ít hơn so với sự sống trên Trái đất. Nếu nó kém tiên tiến hơn, nó chắc chắn sẽ không thể liên lạc với chúng tôi. Nếu nó tiên tiến hơn, công nghệ của nó có lẽ sẽ hoàn toàn không thể nhận ra đối với chúng tôi. Tuy nhiên, có lẽ chúng ta không đơn độc trong vũ trụ.
Tất nhiên, các khoảng thời gian được thảo luận ở trên chỉ bao gồm vũ trụ ‘thông thường từ Big Bang cho đến nay. Nếu có một đa vũ trụ có sẵn từ trước, chúng ta không biết mình sẽ quay lại bao xa ‘trước khi có thể kéo dài. Và khi sự giãn nở của vũ trụ đang tăng tốc, tương lai của vũ trụ có thể thực sự rất dài: hàng nghìn tỷ sau hàng nghìn tỷ năm.
Peter Bleach có bằng tiến sĩ vật lý thiên văn tại Đại học Sydney ở Úc và đã dành phần lớn sự nghiệp của mình như một nhà khoa học cao cấp tại Đài thiên văn Nam châu Âu (ESO), có trụ sở tại Munich. Ông đã là tác giả hoặc đồng tác giả của hơn 250 bài báo khoa học và chỉnh sửa sáu cuốn sách về thiên văn học và vật lý thiên văn.
