Có những khoảnh khắc trong lịch sử khoa học khiến mọi người bất ngờ, một trong số đó là việc xuất bản cuốn Lược sử thời gian của nhà vật lý Stephen Hawking vào năm 1988. Cuốn sách này khám phá nguồn gốc, cấu trúc và tương lai của vũ trụ theo cách dễ hiểu, thu hút hàng triệu độc giả trên toàn thế giới. Hawking đã sử dụng một phương pháp tự nhiên và dễ hiểu để giúp mọi người hiểu một số khái niệm cơ bản trong vũ trụ, bao gồm thời gian và không gian, lực hấp dẫn và các hiện tượng vật lý có liên quan chặt chẽ đến cuộc sống hàng ngày của chúng ta.
Những cuốn sách của Hawking đã phá vỡ bức tường vật lý, cho phép độc giả bình thường khám phá những bí ẩn của vũ trụ.
Hawking đã đề cập rõ ràng đến công thức "E=mc²" lần đầu tiên trong cuốn sách, đó là nguyên lý tương đương khối lượng-năng lượng của Einstein. Phương trình đơn giản này cho thấy mối quan hệ trực tiếp giữa năng lượng (E) và khối lượng (m), với tốc độ ánh sáng (c) là hệ số chuyển đổi giữa hai đại lượng này. Mối quan hệ này có nghĩa là khối lượng có thể chuyển đổi thành năng lượng và ngược lại. Khám phá này đã hoàn toàn đảo ngược hiểu biết của chúng ta về vật chất và năng lượng và có tác động sâu sắc đến sự phát triển của công nghệ năng lượng hạt nhân.
Bắt đầu từ thuyết Vụ nổ lớn, Hawking đã giải thích nguồn gốc và sự tiến hóa của vũ trụ. Ông trích dẫn khám phá của nhà thiên văn học người Mỹ Hubble, chỉ ra rằng vũ trụ liên tục mở rộng, điều này đã lật đổ niềm tin khoa học lâu đời về một vũ trụ tĩnh. Ông giải thích chi tiết về mối liên hệ giữa các lý thuyết khoa học thời bấy giờ với vũ trụ học ngày nay và dần dần hướng dẫn người đọc suy nghĩ về số phận cuối cùng của vũ trụ:
Khi chúng ta nghĩ về thời điểm thời gian bắt đầu, chúng ta cũng đang nghĩ về sự kết thúc của vũ trụ.
Cuốn sách không chỉ thảo luận về khái niệm Vụ nổ lớn mà còn mô tả quá trình hình thành hố đen và vai trò của chúng trong vũ trụ. Nghiên cứu của Hawking và một số đồng nghiệp của ông đã chỉ ra rằng khi một ngôi sao đi đến cuối vòng đời, nó có thể sụp đổ thành một hố đen không thể thoát ra được, đây là trường hợp cực đoan của sự kết hợp giữa lực hấp dẫn và cơ học lượng tử.
Lỗ đen là một chủ đề quan trọng khác trong nghiên cứu của Hawking và ông đã sử dụng các mô hình toán học để chỉ ra cách chúng thách thức sự hiểu biết của chúng ta về các định luật vật lý. Hawking đã đề xuất lý thuyết "Bức xạ Hawking" nổi tiếng, chỉ ra rằng lỗ đen không hoàn toàn tối, nhưng có thể liên tục giải phóng năng lượng do các hiệu ứng lượng tử và cuối cùng có thể bốc hơi. Lý thuyết này đã khiến cộng đồng khoa học phải suy nghĩ lại về bản chất của lỗ đen và liệu thông tin có thực sự biến mất hay không.
Khái niệm bức xạ Hawking không chỉ gây ra nhiều cuộc thảo luận rộng rãi trong nghiên cứu về lỗ đen mà còn thách thức một số khái niệm cơ bản của vật lý hiện có.
Những lời giải thích chi tiết và phong cách viết rõ ràng của ông giúp những khái niệm phức tạp này trở nên dễ hiểu, giúp người đọc cảm nhận được sự bao la và bí ẩn của vũ trụ. Ngoài việc liên tục thách thức các cách suy nghĩ truyền thống, Hawking còn truyền cảm hứng cho việc theo đuổi tìm kiếm một lý thuyết thống nhất. Lý thuyết này nhằm mục đích tích hợp tất cả các lý thuyết vật lý vào một khuôn khổ thống nhất để giải thích mọi hiện tượng trong vũ trụ.
Với sự tiến bộ của khoa học, Hawking dần dần đưa các khái niệm về cơ học lượng tử vào thảo luận về vũ trụ học. Ông hướng dẫn người đọc suy nghĩ về những câu hỏi sâu sắc hơn: Liệu tính chắc chắn của quan hệ nhân quả có còn tồn tại trong thế giới lượng tử không? Công trình của ông cho thấy rằng ngay cả trong những mô hình vật lý có vẻ hợp lý thì vẫn có những yếu tố không thể đoán trước.
Sự tiến bộ của khoa học không chỉ là khám phá những điều chưa biết mà còn là thách thức và suy nghĩ lại về những điều đã biết.
Hawking cũng đề cập rằng với sự phát triển của công nghệ, chúng ta có thể thu được dữ liệu chính xác hơn và hiểu rõ hơn về nguyên lý hoạt động của vũ trụ. Tuy nhiên, quá trình này không phải lúc nào cũng suôn sẻ và các nhà khoa học thường phải đối mặt với nhiều thách thức và liên tục sửa đổi các lý thuyết của mình.
Phần kết luậnCuốn Lược sử thời gian của Hawking không chỉ cung cấp góc nhìn mới cho việc khám phá vũ trụ học mà còn cho phép độc giả bình thường đánh giá được những điều kỳ diệu của vũ trụ thông qua những cách diễn đạt đơn giản. Khi sự hiểu biết của chúng ta về vũ trụ ngày càng sâu sắc hơn, công trình của Hawking chắc chắn đã đặt nền móng. Các cuộc khám phá khoa học trong tương lai sẽ định hình lại sự hiểu biết của chúng ta về vũ trụ như thế nào?