Đây là một trong những câu hỏi phổ biến nhất liên quan đến các nội dung về không gian và vũ trụ trên Google. Hố đen từ trước đến nay vẫn là một bí ẩn khơi gợi sự tò mò của rất nhiều người.
Vậy hố đen là gì?
Rất nhiều người trong số chúng ta đã từng nghe về hố đen và những bí ẩn xung quanh nó, thậm chí người ta còn cho rằng nó có khả năng khiến các thực thể dịch chuyển tức thời đến một chiều thời-không gian hoàn toàn khác. Nhưng trước khi tìm hiểu về điều đó, hãy cũng xem khoa học đã định nghĩa về hố đen như thế nào.
Hố đen là một thực thể trong không gian được tạo ra bởi một lượng vật chất rất lớn nén chặt trong một thể tích rất nhỏ khiến chúng có lực hấp dẫn vô cùng mạnh làm cho bất kỳ vật chất nào thậm chí cả ánh sáng cũng bị hút vào.
Bởi vì hố đen hấp thụ cả ánh sáng nên chúng gần như vô hình trong không gian, chỉ xuất hiện một màu đen sì. Nhưng các nhà thiên văn học có thể nhận biết sự tồn tại của chúng bằng cách sử dụng các kính viễn vọng chuyên dụng để quan sát hành vi của các ngôi sao và khí xung quanh chúng.
Hố đen có nhiều loại không?
Có rất nhiều loại hố đen, các nhà khoa học cho rằng loại hố đen nhỏ nhất thì có kích thước bằng một nguyên tử nhưng khối lượng của chúng bằng cả một ngọn núi lớn.
Ngoài ra là các hố đen lớn và siêu lớn có kích thước gấp vài lần Mặt Trời cho đến hàng triệu, hàng tỷ lần mặt Trời thường nằm ở trung tâm của các thiên hà.
Và bạn chắc cũng đã biết về thiên hà nơi chúng ta đang ở – được gọi là Dải Ngân Hà có hình dạng giống như hình xoắn ốc quay quanh lõi trung tâm. Và lý do cho điều này chính là có một hố đen siêu lớn đang hoạt động ở trung tâm của Dải Ngân Hà.
Hình xoắn ốc được tạo ra khi các thực thể Dải Ngân Hà ở khu vực càng gần trung tâm thì lực hấp dẫn càng lớn hơn những thực thể nằm xa trung tâm. Và thật may mắn khi Hệ Mặt Trời của chúng ta nằm xa khu vực trung tâm Dải Ngân Hà.
Vậy điều gì sẽ xảy ra nếu một người đi vào hố đen?
Đây thực sự là một câu hỏi gây tò mò đối với nhiều người. Nhà khoa học huyền thoại Albert Einstein đã xác định rằng lực hấp dẫn, nếu đủ mạnh, có thể bẻ cong không gian và thời gian.
Do đó, nếu một vật thể đủ dày đặc (đến mức tất cả các ngọn núi bị nén lại bằng một giọt nước), nó có thể tự bẻ cong và tạo ra một lỗ hổng ngay trong kết cấu không gian.
Càng vào sâu trong đó, nó càng bị cong vênh và biến dạng cho đến khi đạt đến “điểm kỳ dị”.
Đây là điểm mà sự uốn lượn của không gian và thời gian trở nên vô hạn; không gian và thời gian như các khái niệm mà con người từng biết sẽ trở nên vô nghĩa, và các định luật vật lý, vốn dựa vào không gian và thời gian là không đổi, cũng không còn được áp dụng trong trường hợp này nữa.
Vì vậy, nếu ai đó đi vào một hố đen, thì sẽ xảy ra sự phân chia.
Lý thuyết của Hawkin và Einsteins.
Giả sử bạn là người rơi vào một hố đen – tất cả bắt đầu với “chân trời sự kiện”. Trên lý thuyết nó nằm ở rìa một hố đen nơi mà lực hấp dẫn của nó chống lại chính các ánh sáng đang thoát ra khỏi nó. Một khi bạn đã vượt qua chân trời sự kiện, sẽ không thể nào quay trở ra.
Có hai khả năng xảy ra ở đây: bạn vượt qua đường chân trời sự kiện mà hoàn toàn không bị tổn thương, hoặc bạn bị bức xạ Hawking đốt cho cháy xém.
Bức xạ nhiệt được phát ra bởi các hố đen ở chân trời sự kiện do hiệu ứng lượng tử và được đặt tên cho nhà vật lý nổi tiếng Stephen Hawking, người đã dự đoán chính xác sự tồn tại của nó.
Theo Thuyết tương đối rộng của Einstein, khả năng đầu tiên sẽ xảy ra – bạn sẽ nhẹ nhàng xuyên qua chân trời sự kiện vào lỗ đen mà không bị va chạm hay bỏng.
Điều này là do về mặt kỹ thuật thì bạn đang rơi tự do, và khi rơi tự do, bạn cảm thấy không có trọng lực cho đến khi sắp đến gần điểm kỳ dị và lực hấp dẫn trở lên mạnh hơn rất nhiều.
Giả sử bạn rơi chân xuống trước, chân bạn sẽ chịu một lực hấp dẫn mạnh hơn, và sẽ kéo căng bạn ra cho đến khi các phân tử trong cơ của bạn bị xé toạc. Một kết thúc không hề dễ chịu.
Nếu có ai đó đang quan sát bạn di chuyển vào hố đen thì họ sẽ không thể nhìn thấy bạn vượt qua chân trời sự kiện bởi vì một khi bạn đã vượt qua nó, ánh sáng để quan sát thấy bạn sẽ không thể thoát ra khỏi hố đen.
Tuy nhiên, những gì họ sẽ thấy trên lý thuyết sẽ là bạn rơi ngày càng chậm hơn về phía chân trời sự kiện và chuyển sang màu đỏ. Điều này là do bạn càng đến gần, ánh sáng sẽ bị bẻ cong về phía đầu hồng ngoại của quang phổ điện từ, và càng khó khăn hơn để thoát khỏi lực hấp dẫn của hố đen.
Nhưng về mặt kỹ thuật, điều này không liên quan – điều cần xảy ra để không phá vỡ các định luật vật lý lượng tử, là bạn phải ở bên ngoài hố đen.
Chuyện gì có thể xảy ra?
Liệu Trái Đất có thể bị một hố đen hút vào hay không? Thực tế là điều này khó xảy ra vì không có hố đen nào đang ở vị trí quá gần Hệ Mặt Trời để gây ra những điều mà chúng đang làm khắp vũ trụ.
Nhưng có thể bạn sẽ thắc mắc nếu một ngày nào đó Mặt Trời sụp đổ và biến thành một hố đen thì sao? Các nhà khoa học cho rằng Mặt Trời không phải là một ngôi sao đủ lớn để có thể biến thành một hố đen khi nó sụp đổ, và nếu ngày đó có tới thì cũng rất lâu nữa vào khoảng 5 tỷ năm tiếp theo.
Và ngay cả khi điều đó xảy ra thì hố đen đó cũng chỉ có lực hấp dẫn bằng với Mặt Trời như hiện tại, và Trái Đất cũng như các hành tinh khác trong Hệ Mặt Trời vẫn xoay quanh nó như hiện nay. Chỉ có điều, không còn ánh sáng Mặt Trời lại là một tai họa khác cho sự sống trên Trái Đất.
