Bên trong lỗ đen có thể là một vũ trụ khác

Trong nhiều thập kỷ, các nhà khoa học đã thử tìm lời giải cho câu hỏi lỗ đen là gì. Liệu trong đó chứa lỗ giun hay một vũ trụ thu nhỏ?
Trong lỗ đen siêu dẫn, chân trời bên trong và cả các lỗ sâu đều bị phá vỡ. Ảnh: Livescience.
Trong lỗ đen siêu dẫn, chân trời bên trong và cả các lỗ sâu đều bị phá vỡ. Ảnh: Livescience.

Trên lý thuyết, có rất nhiều loại lỗ đen: loại có điện tích hoặc không, một số đứng yên hoặc quay, vài lỗ đen được bao quanh bởi vật chất, một số lại lơ lửng trong không gian trống rỗng. 

Vài loại lỗ đen đã được chứng minh có thật. Lỗ đen quay và bao quanh bởi vật chất rất phổ biến, thậm chí đã được chụp lại.

Tuy nhiên, một số loại lỗ đen chỉ mới tồn tại trên lý thuyết. Dù vậy, các nhà khoa học vẫn rất chú ý tìm hiểu các vật thể bí ẩn này. Bằng cách tìm hiểu các cơ sở toán học của lỗ đen, ta có thể nhận ra những mối quan hệ, tương quan với các lý thuyết vật lý nhằm áp dụng cho thực tế.

Chất siêu dẫn 3 chiều

Lỗ đen tích điện nằm trong không gian anti-de Sitter là loại lỗ đen rất thú vị, dù chỉ tồn tại trên lý thuyết. Không gian anti-de Sitter là không gian hyperbolic có độ cong âm, như một cái yên ngựa. 

Dù lỗ đen tích điện chưa được chứng minh là có thật, từ nghiên cứu các lỗ đen này, giới khoa học sẽ hiểu hơn về lỗ đen quay đã được chứng minh có trong thực tế. Cả hai loại có nhiều điểm tương đồng, bổ trợ nhau trong các tính toán.

Bên trong lỗ đen có thể là một vũ trụ khác ảnh 1

Mặt cầu của không gian anti-de Sitter có độ cong dương, mặt có hình yên ngựa là ví dụ của không gian có độ cong âm. Ảnh: Phys.

Các nhà vật lý phát hiện rằng khi các lỗ đen này nguội, chúng hình thành "đám mây" trường lượng tử xung quanh bề mặt. Đám mây này dính vào bề mặt, bị lực hấp dẫn của lỗ đen kéo vào trong rồi lại bị đẩy ra ngoài bởi lực đẩy electron của chính lỗ đen đó. Đám mây trường lượng tử hoạt động ổn định trên một bề mặt còn được gọi là chất siêu dẫn. 

Các chất siêu dẫn có ứng dụng trong đời thực. Vì vậy, việc nghiên cứu chất siêu dẫn hoạt động như thế nào trong những tình huống đặc biệt như thế giúp chúng ta hiểu được cấu trúc toán học của chúng, từ đó áp dụng vào thực tế.

Các lỗ đen tích điện nằm trong không gian bình thường của vũ trụ thường có vài vùng kỳ dị bên trong. Nằm phía trong chân trời sự kiện (ranh giới xung quanh lỗ đen, hút mọi vật chất vào trong) là vùng chứa năng lượng lượng tử đậm đặc được gọi là chân trời bên trong. Phía trong nữa là hố sâu nối với lỗ trắng, theo lý thuyết.

Trong thực tế, các nhà khoa học vẫn chưa thể khẳng định lỗ sâu có tồn tại, bởi các định luật toán học không giải đáp được sự tồn tại của các vật sau chân trời sự kiện. Tuy nhiên, các lỗ đen tích điện bao quanh bởi không gian anti-de Sitter, hay còn gọi là lỗ đen siêu dẫn, không gặp phải vấn đề này.

Bên trong lỗ đen có thể là một vũ trụ khác ảnh 2

Cần có thêm những lý thuyết mới về lực hấp dẫn để giải thích những gì xảy ra bên trong điểm kỳ dị. Ảnh: Livescience.

Trong lỗ đen siêu dẫn, chân trời bên trong và cả các lỗ sâu đều bị phá vỡ. Thay vào đó, không gian bên trong các lỗ đen này dao động theo hiệu ứng Josephson như các hạt trong chất siêu dẫn bình thường.

Hiệu ứng Josephson là hiện tượng của dòng siêu dòng, tức dòng điện chạy vô thời hạn mà không có bất kỳ điện áp nào được áp dụng trên thiết bị có tên ngã ba Josephson, gồm hai chất siêu dẫn được ghép bởi một liên kết yếu.

Vũ trụ fractal

Sau khoảng không - thời gian rung động là vùng sâu nhất của lỗ đen siêu dẫn. Các nhà nghiên cứu phát hiện những vùng trong cùng này có thể tạo ra vũ trụ đang giãn nở một cách kỳ lạ, với không gian kéo dài, biến đổi theo tỷ lệ và hướng khác nhau.

Hơn nữa, tùy thuộc vào nhiệt độ của lỗ đen, một số vùng không gian này có thể kích hoạt vòng rung động mới. Sau đó, nó lại tạo ra vùng không gian mở rộng hơn, kích hoạt vòng rung động khác, cứ lặp đi lặp lại như vậy cho đến khi tạo ra vòng rung động quy mô nhỏ hơn.

Điều này tạo ra vũ trụ có hình fractal phân dạng và lặp lại không ngừng, từ quy mô lớn đến quy mô nhỏ. Tại trung tâm của hố đen hỗn độn và lạ thường này là điểm kỳ dị, điểm có mật độ vô hạn, ngôi nhà của mọi vật chất từng rơi vào lỗ đen.

Fractal là dạng hình học thường gấp khúc trên mọi tỷ lệ phóng đại, có thể tách ra thành từng phần với mỗi phần giống như hình tổng thể song ở tỷ lệ thu nhỏ hơn. Đây là dạng do nhà toán học Mandebrot sáng tạo.

Tuy nhiên, với các công thức toán học và định luật vật lý hạn chế, giới khoa học vẫn chưa giải thích được điều gì đang diễn ra tại điểm kỳ dị. Do đó, cần có thêm thời gian để những lý thuyết mới bổ túc cho lực hấp dẫn được trọn vẹn, điều có thể không bao giờ là đủ.

Theo Zing
Cao điểm chống buôn lậu, hàng giả dịp Tết nguyên đán Đinh Mùi 2027
Cao điểm chống buôn lậu, hàng giả dịp Tết nguyên đán Đinh Mùi 2027
(Ngày Nay) - Phó Thủ tướng Thường trực Chính phủ Phạm Gia Túc, Trưởng Ban Chỉ đạo quốc gia chống buôn lậu, gian lận thương mại và hàng giả đã ký Quyết định số 186/QĐ-BCĐ ngày 12/11/2026 ban hành Kế hoạch cao điểm chống buôn lậu, gian lận thương mại, hàng giả và xâm phạm quyền sở hữu trí tuệ dịp trước, trong và sau Tết nguyên đán Đinh Mùi 2027 (Kế hoạch). Thời gian triển khai Kế hoạch cao điểm từ ngày 12/11/2026 đến ngày 28/02/2027.
Cảnh trong phim "Ai làm?" của đạo diễn Bùi Hoàng Hiệp xuất sắc giành 3 giải tại “Phim ngắn 14 ngày” 2026.
Phim về AI đoạt 3 giải “Phim ngắn 14 ngày” 2026
(Ngày Nay) - Ngày 12/11 tại TP.HCM, cuộc thi “Phim ngắn 14 ngày” 2026 công bố kết quả và trao giải thưởng cho các nhà làm phim trẻ bằng hiện kim, hiện vật và các học bổng với tổng giá trị lên đến 780 triệu đồng.
Chủ tịch Quốc hội Trần Thanh Mẫn hội đàm với Chủ tịch Hội đồng Liên bang, Quốc hội Liên bang Nga
Chủ tịch Quốc hội Trần Thanh Mẫn hội đàm với Chủ tịch Hội đồng Liên bang, Quốc hội Liên bang Nga
(Ngày Nay) - Chiều 12/11, tại Nhà Quốc hội, sau lễ đón chính thức, Chủ tịch Quốc hội Trần Thanh Mẫn và Đoàn đại biểu cấp cao Việt Nam đã hội đàm với Chủ tịch Hội đồng Liên bang, Quốc hội Liên bang Nga Valentina Matviyenko (Va-len-tin-na Mát-vi-en-cô) và Đoàn đại biểu cấp cao Hội đồng Liên bang đang có chuyến thăm chính thức Việt Nam.
Ảnh minh hoạ
Khuyến cáo người dân không nghe theo dụ dỗ, môi giới đi làm việc ở nước ngoài
(Ngày Nay) - Chiều 12/11, tại Cửa khẩu quốc tế Vĩnh Xương (xã Vĩnh Xương, tỉnh An Giang), Đồn Biên phòng Cửa khẩu quốc tế Vĩnh Xương (Ban Chỉ huy Bộ đội Biên phòng tỉnh An Giang) phối hợp với các cơ quan chức năng liên quan tổ chức tiếp nhận 36 công dân Việt Nam do cơ quan chức năng Campuchia bàn giao.
Union Buildings – Tuyệt tác kiến trúc và “trái tim” dân chủ của Nam Phi
Union Buildings – Tuyệt tác kiến trúc và “trái tim” dân chủ của Nam Phi
(Ngày Nay) - Nằm kiêu hãnh trên đỉnh đồi Meintjieskop, với tầm nhìn bao quát thủ đô Pretoria, Union Buildings không chỉ là công trình hành chính quan trọng bậc nhất của Nam Phi mà còn là chứng nhân của những bước ngoặt lịch sử. Hơn một thế kỷ qua, công trình này đã chứng kiến những biến thiên thăng trầm của đất nước, đánh dấu hành trình Nam Phi vượt qua quá khứ Apartheid đau thương để bước vào kỷ nguyên tự do và hòa giải dân tộc.
Dự án Quang Phúc 3 đang có mức tồn 664 tỷ đồng, chiếm gần như toàn bộ hàng tồn kho của QP Holdings.
QP Holdings: Danh mục dự án nghìn tỷ, doanh thu 9 tháng chưa đầy 7 tỷ đồng
(Ngày Nay) -  QP Holdings đang giới thiệu danh mục nhiều dự án bất động sản có quy mô từ vài trăm đến hàng nghìn tỷ đồng, trải rộng ở các phân khúc nhà ở, căn hộ, thương mại và bất động sản công nghiệp. Tuy nhiên, báo cáo tài chính hợp nhất 9 tháng năm 2026 cho thấy doanh thu thuần của doanh nghiệp chỉ đạt hơn 6,5 tỷ đồng, lợi nhuận sau thuế khoảng 9,4 tỷ đồng…
Phiên Tọa đàm tại Diễn đàn BĐS 2026 với sự tham gia của các chuyên gia uy tín.
Nhu cầu thực đang định hình lại sản phẩm bất động sản trong chu kỳ mới
(Ngày Nay) -Thị trường bất động sản đang điều chỉnh để chuyển sang một chu kỳ phát triển với động lực và tiêu chuẩn cạnh tranh mới. Theo đó, nhu cầu thực sẽ định hình lại sản phẩm bất động sản, người mua ngày càng quan tâm đến pháp lý, khả năng chi trả, chất lượng sống và hiệu quả khai thác, khả năng tạo ra giá trị thực, mang tới dòng tiền bền vững và không gian sống tốt hơn.