Loài người có đơn độc trong vũ trụ?
Trong một công trình nghiên cứu mới được công bố, nhà khoa học Andrew Snyder-Beattie và các đồng nghiệp đã đưa ra quan điểm ủng hộ ý tưởng về sự sống thông minh là đặc biệt hiếm trong vũ trụ.
Cơ sở đưa ra nhận định này đó là các nhà khoa học cho rằng sự sống thông minh phải tiến hóa qua cùng những quá trình chuyển đổi sinh học mà sự sống trên Trái đất đã trải qua.
Năm 1950, nhà vật lý Enrico Fermi đưa ra nghịch lý nổi tiếng của mình trong một cuộc trò chuyện vào giờ ăn trưa. Nếu sự sống trong vũ trụ là chung, thì tất cả các nền văn minh ngoài hành tinh ở đâu? Trong hơn 70 năm qua, các nhà khoa học đã cố gắng trả lời câu hỏi theo nhiều cách. Và trong nghiên cứu mới hiện khẳng định lại một giả thuyết phổ biến: Có thể, không có ai ngoài con người!.
Quá trình chuyển đổi đầu tiên là quá trình phát sinh tạo ra các phân tử hữu cơ từ các lực không phải là cơ thể sống. Sau đó là sự phát sinh nhân thực, sự hình thành các tế bào có cấu trúc bên trong riêng biệt. Tiếp theo là sinh sản hữu tính, sự phát triển của các sinh vật đa bào và cuối cùng là trí thông minh.
Mỗi lần chuyển đổi yêu cầu những cái trước đó đã xảy ra nhưng điều ngược lại là không đúng. Không có bằng chứng nào cho thấy trí thông minh là kết quả tất yếu của quá trình sinh sản hữu tính ở các sinh vật đa bào.
Video đang HOT
Công việc tập trung đặc biệt vào thời gian của những chuyển đổi này. Các nhà nghiên cứu đã đưa ra giả định rằng mỗi quá trình chuyển đổi đều có thể xảy ra như nhau tại bất kỳ thời điểm nào trong lịch sử Trái đất.
Điều này có thể không đúng trong thực tế nhưng nó đòi hỏi ít giả định sinh học nhất, vì vậy nó là một lối tắt hấp dẫn. Dựa trên điều này, nhóm nghiên cứu đã nhận thấy chuỗi chuyển đổi hoàn chỉnh có khả năng mất nhiều thời gian hơn các hành tinh có khả năng hỗ trợ sự sống phức tạp như của chúng ta.
“Phải mất khoảng 4,5 tỷ năm cho một loạt quá trình tiến hóa dẫn đến sự sống thông minh hình thành trên Trái đất. Trong một tỷ năm nữa, độ sáng ngày càng tăng của Mặt trời sẽ khiến Trái đất không thể ở được vì sự sống phức tạp. Do đó, trí thông minh xuất hiện muộn trong thời gian tồn tại của Trái đất. Cùng với thời gian phân tán của các quá trình tiến hóa quan trọng và các bước khởi đầu hợp lý, có thể kết luận rằng thời gian chuyển tiếp dự kiến có thể vượt quá thời gian tồn tại của Trái đất, theo nhiều bậc”, các nhà nghiên cứu nhấn mạnh.
Các vùng "nóng" của Vũ trụ sơ khai đã nguội đi như thế nào?
Một nhóm các nhà vật lý lý thuyết của Nga đã đưa ra giả thuyết rằng, sự nguội lạnh của các vùng nóng trong Vũ trụ sơ khai đã xảy ra do phát xạ neutrino.
Theo các nhà khoa học đến từ trường Đại học Nghiên cứu Hạt nhân Quốc gia Nga MEPhI (NRNU MEPhI), hiệu ứng làm lạnh neutrino có thể có tác động lớn đến sự tiến hóa của thế giới chúng ta, bao gồm các quá trình quan trọng như tái ion hóa và hình thành sao.
Đồng tác giả công trình Sergei Rubin, nghiên cứu viên cao cấp của trường Đại học NRNU MEPhI, cho biết: "Điều đáng ngạc nhiên là chúng ta vẫn chưa hiểu rõ cấu trúc của Vũ trụ được hình thành như thế nào - những lỗ đen nguyên thủy khổng lồ, những thiên hà, chuẩn tinh và các vật thể khác. Chúng ta không thể nói chắc chắn tại sao vũ trụ lại có thành phần hóa học như vậy. Đồng thời, vật lý của Vũ trụ sơ khai là một trong những công cụ chính để nghiên cứu cả vật lý của các hạt cơ bản và vũ trụ học. Bất kỳ dấu vết vật lý nào ở giai đoạn đầu phát triển Vũ trụ và các hiện tượng để lại những dấu vết này đều đáng được phân tích cẩn thận".
Theo ông Rubin, ngày càng có nhiều dấu hiệu cho thấy rằng, các lỗ đen khổng lồ đã xuất hiện trong vũ trụ trước khi bắt đầu quá trình hình thành sao, tức là khoảng 13,5 tỷ năm trước.
Hiện có một số giả thuyết về nguồn gốc của các lỗ đen nguyên thủy. Một giả thuyết trong số đó được đề xuất bởi một nhóm các nhà vật lý lý thuyết từ trường Đại học Nghiên cứu Hạt nhân Quốc gia Nga MEPhI (NRNU MEPhI) và được phát triển nhờ sự hợp tác với các nhà khoa học từ Viện Nghiên cứu Hạt nhân thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Nga và Trường đại học tổng hợp Nam Liên bang (UFU).
Theo mô hình này, các lỗ đen không xuất hiện từng cái một mà xuất hiện từng cụm. Và các vùng với cụm lỗ đen nguyên thủy tách ra khỏi không gian đang giãn ra của Vũ trụ. Các cụm lỗ đen tạo thành những vùng bị cô lập về trọng lực trong Vũ trụ và giữ plasma nóng sơ cấp bên trong chúng.
Những vùng này có thể được làm nóng lên bởi các quá trình mà các nhà vật lý hạt đã biết. Chính giả thiết về sự tồn tại của các vùng được nung nóng riêng biệt là điểm khác với các mô hình khác. Các tác giả cho rằng, sẽ vô cùng thú vị khi nghiên cứu những vùng này để hiểu làm thế nào chúng có thể được phát hiện bằng các phương pháp thiên văn học hiện đại.
Đồng tác giả của công trình nghiên cứu Konstantin Belotskiy, nhà nghiên cứu hàng đầu tại NRNU MEPhI cho biết: "Chúng tôi đã phát hiện nhiều quá trình ấm lên trong các vùng nóng cô lập của Vũ trụ, nhưng, với quá trình làm lạnh thì có vấn đề. Xét theo mọi việc, bức xạ điện từ thông thường không gây ra hiện tượng này. Tuy nhiên, rõ ràng là ở nhiệt độ cao, trong các quá trình như vậy phải xuất hiện quá trình tạo ra neutrino.
Neutrino, không giống như các hạt khác, có thể tự do rời khỏi vùng, mang theo năng lượng và nhờ đó làm lạnh vùng đó. Tức là, neutrino có thể trở thành một trong những "chất điều chỉnh" chính đối với nhiệt độ trong những vùng giả định như vậy".
Một điểm khác biệt quan trọng của mô hình này so với các mô hình khác là giả định rằng, các lỗ đen nguyên thủy không phân bố đồng đều trong Vũ trụ mà đã hình thành các cụm. Lực hấp dẫn của các cụm này đã bắt giữ vật chất, bao gồm vật chất tối, trước khi hình thành sao, khi nhiệt độ của môi trường vũ trụ đã là đủ cao.
Các nhà vật lý đã báo cáo về khả năng tồn tại các vùng nguyên sinh được hình thành do sự tích tụ của các lỗ đen nguyên thủy trong công trình "Electromagnetic probes of primordial black holes as dark matter" (Các đầu dò điện từ của các lỗ đen nguyên thủy như vật chất tối).
Theo các tác giả của công trình, họ đã dự đoán về mặt lý thuyết hiệu ứng làm lạnh các vùng giả định của plasma sơ cấp do bức xạ neutrino. Hiệu ứng này có thể đóng một vai trò quan trọng trong quá trình tiến hóa các vùng như vậy và do đó, ảnh hưởng đến tất cả các quá trình tiếp theo, bao gồm sự tái ion hóa của Vũ trụ và sự hình thành sao.
Ở giai đoạn tiếp theo, các nhà khoa học sẽ nghiên cứu sự tiến hóa sâu hơn của các vùng nóng cô lập về trọng lực trong Vũ trụ sơ khai. Ví dụ, họ lên kế hoạch xem xét quá trình hình thành các ngôi sao bên trong các vùng như vậy và các hiệu ứng động tạo ra bởi các lỗ đen.
Hệ Mặt trời thực sự hình thành cách đây bao lâu? Cách đây rất lâu - khoảng 4,5 tỷ năm - Mặt trời và Hệ Mặt trời của chúng ta đã hình thành trong khoảng thời gian ngắn chỉ khoảng 200.000 năm. Đó là kết luận của một nhóm các nhà khoa học thuộc Phòng thí nghiệm Quốc gia Lawrence Livermore (LLNL) sau khi xem xét các đồng vị của nguyên tố molypden được...