Cosmic Calendar: Lịch sử Vũ trụ gói gọn trong 365 ngày

Dựa trên những tính toán về bức xạ nền và tốc độ giãn nở của Vũ trụ, cùng một số phép đo khác, các nhà thiên văn học đã ước tính được độ tuổi của Vũ trụ chúng ta đang sống rơi vào khoảng 13.8 tỷ năm. Với một khoảng thời gian rộng lớn như vậy, thật khó để hình dung và nắm bắt được hết các sự kiện xảy ra trong đó.
Cách trực quan nhất để hình dung ra khoảng thời gian rộng lớn như thế, đó là vẽ toàn bộ chiều dài lịch sử của Vũ trụ kể từ thời điểm sáng lập, rồi gán nó vào một khung thời gian quen thuộc với chúng ta, ví như một năm chả hạn. Ngành địa chất đã sử dụng phương pháp này phục vụ cho việc giảng dạy từ rất lâu trước đó, và Carl Sagan – nhà thiên văn học nổi tiếng, và là nhà phổ biến khoa học người Mỹ – là người tiên phong trong việc áp dụng ý tưởng này vào thiên văn học.
Trong chương I của quyển The Dragons of Eden (1977) – quyển sách đoạt giải Pulitzer hạng mục non-fiction vào năm 1978 – lần đầu tiên Sagan đề xuất khái niệm Lịch Vũ trụ (Cosmic Calendar), bằng cách nén toàn bộ lịch sử Vũ trụ lại thành một năm duy nhất. Và khái niệm này được biết đến rộng rãi sau đó qua series phim tài liệu khoa học Cosmos: A Personal Voyage (1980) của ông, trong tư cách tác giả và đồng thời là người dẫn dắt chương trình.
Picture from Cosmos: A Spacetime Odyssey (2014).
Lịch Vũ trụ bắt đầu vào ngày 1 tháng 1 với sự ra đời của Vũ trụ. Cuốn lịch này chứa đựng tất cả những gì đã xảy ra từ đó đến nay, nghĩa là thời điểm hiện tại sẽ tương ứng với thời khắc nửa đêm ngày 31 tháng 12. Trong thước đo này, mỗi giây tương đương 438 năm, mỗi giờ tương đương 1.58 triệu năm, và mỗi ngày tương đương 37.8 triệu năm. Sau đây là những sự kiện trọng đại nhất trong năm:

January 1st: The Big Bang

Vào ngày 1 tháng 1, Vũ trụ của chúng ta khởi đầu bằng một vụ nổ của không gian, thời gian, vật chất và năng lượng, gọi là Big Bang. Tất cả được nén trong một điểm còn nhỏ hơn cả nguyên tử. Không gian nổ tung trong một đám lửa dày đặc, châm ngòi cho sự mở rộng của Vũ trụ, sản sinh ra mọi loại năng lượng và vật chất mà chúng ta biết đến ngày nay. Nghe có vẻ điên rồ, nhưng thông qua quan sát thiên văn, đã có những bằng chứng vững chắc ủng hộ cho giả thuyết này; ví dụ như lượng khí heli có trong Vũ trụ, hay bức xạ nền Vũ trụ sót lại sau vụ nổ. Trong quá trình mở rộng, Vũ trụ nguội dần, và rồi bóng tối bao trùm trong hơn 200 triệu năm sau đó.

January 10th: First stars

Trọng lực kéo các đám mây khí gas lại với nhau và đốt nóng chúng cho tới khi những ngôi sao đầu tiên bừng sáng vào ngày 10 tháng 1. Những tia sáng le lói của những ngôi sao dần thắp sáng Vũ trụ trở lại.

January 13th: First small galaxies

Những ngôi sao bắt đầu kết hợp lại với nhau, tạo thành những thiên hà nhỏ đầu tiên vào ngày 13 tháng 1. Những thiên hà này sau đó lại kết hợp để tạo nên những thiên hà lớn hơn.

March 15th: Milky Way

Dải Ngân Hà (Milky Way), thiên hà mà chúng ta sinh sống, hình thành vào khoảng 11 tỷ năm trước, tức là vào ngày 15 tháng 3 theo Lịch Vũ trụ.
Những thiên hà như Dải Ngân Hà là những vườn ươm sao khổng lồ, những vì sao được liên tục sinh ra và chết đi bên trong chúng. Đống tro tàn từ vụ nổ siêu tân tinh, một cái chết rực lửa, của ngôi sao này sẽ là nguồn nguyên liệu sản sinh ra những ngôi sao khác. Cũng gần giống như vòng tuần hoàn của nước tạo nên những cơn mưa, ở đây sẽ là vòng tuần hoàn của bụi và khí gas tạo nên những ngôi sao.
Và những ngôi sao, cùng những vụ nổ siêu tân tinh, như những lò luyện đơn khổng lồ. Chúng nóng đến nỗi những phân tử được nấu chảy ở sâu bên trong chúng, tạo nên carbon trong da thịt chúng ta, nitơ trong DNA chúng ta, oxy trong từng hơi thở chúng ta, canxi trong xương chúng ta, sắt trong máu chúng ta, …; tất cả chúng được xào nấu trong chảo lửa của những ngôi sao, được tái chế và làm giàu hết lần này tới lần khác qua nhiều thế hệ sao khác nhau. Tất cả chúng ta được tạo nên từ những bụi sao trời như thế. Để tạo được nên cơ thể của bạn, rất nhiều vì sao đã phải chết đi.
The jaw-dropping Milky Way in the night sky over Lake Tekapo, New Zealand by Federico Penta Photography (from BBC Earth).

August 31st: Sun

Phải mất đến 6 tỷ năm sau khi Dải Ngân Hà thành hình, Mặt Trời của chúng ta mới bắt đầu tỏa sáng. Sinh nhật Mặt trời của chúng ta vào ngày 31 tháng 8 trong Lịch Vũ trụ, tức là khoảng 4.5 tỷ năm trước.

September 6th: Earth

Giống các hành tinh khác trong Hệ Mặt Trời, Trái Đất được hình thành vào ngày 6 tháng 9, từ một đĩa gas và bụi quay quanh Mặt Trời lúc nó mới ra đời.

September 7th: Moon

Chỉ một ngày sau đó, vệ tinh trung thành của Trái Đất được hình thành và bắt đầu quay quanh nó kể từ ngày ấy. Mặt Trăng là một món quà lưu niệm, có được từ một vụ va đập giữa Trái Đất và một thiên thể cỡ Sao Hỏa, được gọi là Theia. Các mảnh vỡ bắn ra từ vụ va chạm này xoay quanh Trái Đất, rồi dần tập hợp lại thành Mặt Trăng. Nếu bạn đứng trên bề mặt của Trái Đất thuở xa xưa ấy, Mặt Trăng sẽ sáng gấp 100 lần hiện tại. Bởi vào ngày ấy, Mặt Trăng ở gần Trái Đất gấp 10 lần bây giờ, được bao bọc trong một cái ôm trọng lực thân tình hơn rất nhiều, khiến cho thủy triều lúc ấy cao gấp 1000 lần bây giờ. Trải qua thời gian lâu dài, ma sát thủy triều ở Trái Đất dần đẩy Mặt Trăng ra xa.
Moon Catcher by yuumei.

September 21st: First Life (prokaryotes)

Sự sống ra đời vào quãng thời gian này, vào ngày 21 tháng 9, tức khoảng 3.5 tỷ năm trước, trên hành tinh nhỏ bé của chúng ta. Chúng ta vẫn chưa rõ sự sống đã bắt đầu như thế nào. Theo tất cả những gì chúng ta được biết, có lẽ sự sống đến từ một nơi nào đó khác trong Dải Ngân Hà, quá giang một thiên thạch nào đấy, tìm đến ngôi nhà là Trái Đất của chúng ta. Nguồn gốc của sự sống là một trong những bí ẩn lớn nhất, hiện vẫn chưa có lời giải trong giới khoa học.

November 9th: Complex Cells (eukaryotes)

Sự sống bắt đầu tiến hóa, được xào nấu, chế biến theo những công thức sinh hóa, dần tạo nên những quá trình vận động ngày càng phức tạp. Vào ngày 9 tháng 11, sự sống đã biết thở, biết di chuyển, biết ăn uống, biết phản ứng với môi trường xung quanh.

December: Multicellular organism

Mất khoảng một tháng sau, sinh vật đa bào đầu tiên xuất hiện vào ngày 5 tháng 12. Và tiếp đó, động vật chân đốt, tổ tiên của côn trùng và loài nhện, đổ bộ trên khắp đại dương vào ngày 14 tháng 12.
Ngày 17 tháng 12 là một ngày khá trọng đại. Sự sống dưới đại dương phát triển mạnh mẽ và bùng nổ với một lượng vô cùng phong phú các loài động-thực vật cỡ lớn. Vào ngày này, loài cá vây thùy Tiktaalik đã tìm được cách tiến vào đất liền.
Rừng rậm, khủng long, chim chóc, côn trùng, ... tất cả đều tiến hóa trong tuần cuối cùng của tháng 12. Và bông hoa đầu tiên nở vào ngày 28 tháng 12. Khi những rừng rậm cổ xưa này lớn lên và chết đi, bị chôn vùi dưới mặt đất, xác của chúng chuyển hóa thành than đá. Để rồi 300 triệu năm sau, loài người chúng ta đốt cháy hầu hết lượng than đá này để duy trì và đồng thời tàn phá xã hội văn minh loài người.
Sau hơn 100 triệu năm, khủng long là chúa tể Trái Đất, trong khi tổ tiên của chúng ta, những loài động vật có vú nhỏ bé, sợ hãi trốn chạy khỏi chân chúng. Vào khoảng 6:24 AM ngày 30 tháng 12 theo Lịch Vũ trụ, một tiểu hành tinh đâm vào Trái Đất, tạo nên Sự kiện tuyệt chủng kỷ Creta-Paleogen. Không một sinh vật bò sát cỡ lớn nào sống sót sau thảm họa này. Tiểu hành tinh ấy đã thay đổi tất cả, động vật có vú bắt đầu chiếm lấy vị thế của khủng long trên cả đất liền lẫn đại dương.

December 31st: Human evolution

Câu chuyện của chúng ta chỉ bắt đầu vào đêm cuối cùng của năm Vũ trụ. Trong chiều dài lịch sử vô cùng tận của quyển Lịch Vũ trụ này, con người chúng ta chỉ bắt đầu tiến hóa trong những giờ cuối cùng của ngày cuối cùng trong năm. Chúng ta là những kẻ chân ướt chân ráo đối với Vũ trụ này. Vào khoảng 9 giờ 25 phút đêm Giao thừa, tức 3.5 triệu năm trước, tổ tiên của chúng ta bắt đầu đứng thẳng lên, từ bỏ lối đi bằng bốn chân. Một khi đã đứng trên hai chân, đôi mắt chúng ta không còn dán chặt xuống đất nữa, chúng ta đã có thể ngước nhìn lên bầu trời, và ngỡ ngàng trước vẻ đẹp của những vì sao.
Trong phần lớn chiều dài lịch sử loài người, khoảng 40 000 thế hệ, chúng ta là những kẻ lang thang nay đây mai đó, sống thành từng nhóm thợ săn và nhóm hái lượm nhỏ, sáng chế vật dụng, học cách dùng lửa, …; tất cả những điều ấy diễn ra trong 60 phút cuối cùng của Lịch Vũ trụ.
Chúng ta quá non trẻ trong thước đo thời gian của Vũ trụ đến nỗi chúng ta không vẽ bức tranh đầu tiên lên các hang động cho tới 60 giây trước khi năm Vũ trụ kết thúc, vào lúc 11:59 PM, tức 30 000 năm trước đây. Và đây là khi chúng ta sáng tạo ra thiên văn học. Trên thực tế, chúng ta đều là hậu duệ của những nhà thiên văn học. Sự sống còn của chúng ta phụ thuộc vào việc quan sát những vì sao để dự đoán khi nào mùa đông kéo đến và những đợt di cư của động vật hoang dã. Và rồi vào lúc 11:59:32 PM, tức khoảng 10 000 năm trước, xã hội loài người trải qua một cuộc cách mạng. Tổ tiên chúng ta học được cách biến đổi môi trường, thuần hóa các loài cây trồng và động vật hoang dã, canh tác và an cư lạc nghiệp. Điều này đã thay đổi mọi thứ. Lần đầu tiên trong lịch sử loài người, chúng ta có nhiều của cải hơn sức mang vác của mình. Chúng ta cần phải tìm cách theo dõi quản lý chúng.
Chính vì lẽ đó, vào thời khắc 11:59:46 PM, hay 6 000 năm trước đây, chúng ta sáng tạo chữ viết. Tất cả lịch sử loài người được ghi chép lại chỉ diễn ra trong 14 giây cuối cùng. Tất cả các vị vua, các trận chiến, những cuộc di cư, những phát minh, những cuộc chiến tranh, những câu chuyện tình yêu, tất cả những gì có trong sách lịch sử đều diễn ra tại đây, trong những giây cuối cùng của Lịch Vũ trụ. Tất cả những người bạn từng nghe tới sống đâu đó trong 14 giây này: nhà tiên tri Do Thái Moses ra đời vào lúc 11:59:53 PM, Đức Phật vào lúc 11:59:54 PM, Jesus vào lúc 11:59:55 PM và Muhammad vào lúc 11:59:57 PM. Và rồi chẳng bao lâu sau đó, những ghi chép của chúng ta bắt đầu vượt ra ngoài phạm vi một vài giạ gạo. Chữ viết cho phép chúng ta ghi chép và truyền đạt ý tưởng của mình trong một phạm vi không gian và thời gian rộng lớn hơn. Những ký tự nhỏ bé trên miếng đất sét trở thành công cụ để chúng ta vượt qua giới hạn của cái chết, làm lay chuyển cả thế giới.
Khoảng 1.2 giây trước khi kết thúc năm Vũ trụ, Christopher Columbus thực hiện chuyến đi vượt Đại Tây Dương, tìm thấy nửa kia của Trái Đất là Châu Mỹ. Và chỉ trong một giây ngắn ngủi cuối cùng trong Lịch Vũ trụ, chúng ta bắt đầu sử dụng khoa học để khám phá những bí mật và quy luật của tự nhiên. Phương pháp nghiên cứu khoa học mạnh mẽ đến nỗi chỉ trong vòng có 4 thế kỷ, nó đã đưa chúng ta đi từ cái nhìn đầu tiên của Galileo vào kính viễn vọng vươn tới những bước chân đầu tiên trên Mặt Trăng. Nó cho phép chúng ta nhìn xuyên qua không gian và thời gian, để biết chúng ta đang ở đâu và tại thời điểm nào của Vũ trụ.
Cosmic Calendar by Eric Fisk.
Làm thế nào mà loài người chúng ta, những sinh vật phù du bé nhỏ trong lòng đại dương Vũ trụ mênh mông rộng lớn, những kẻ thường chẳng sống quá một thế kỷ, quãng thời gian chỉ bằng một cái chớp mắt ngắn ngủi trong Lịch Vũ trụ (0.23 giây), lại nuôi hy vọng nắm bắt chiều dài lịch sử vô cùng tận của thời gian, của toàn bộ lịch sử Vũ trụ?
Bởi lẽ tuy chúng ta chỉ là những sinh thể nhỏ bé, nhưng chúng ta lại là một trong những kỳ quan của tạo hóa. Chúng ta được tạo nên từ những bụi sao trời. Và điều chúng ta luôn làm đó là luôn ngước nhìn lên những vì sao, không ngừng tò mò và tự hỏi về thế giới quan xung quanh mình. Và quan trọng nhất, chúng ta không bao giờ bỏ cuộc trước những khó khăn, những thách thức mà chúng ta gặp phải. Chúng ta chính là công cụ để Vũ trụ tự khám phá ra chính nó.
Boundless by yuumei
The Cosmos is also within us. We are made of star stuff. We are a way for the Cosmos to know itself.
― Carl Sagan.

Remember to look up at the stars and not down at your feet. Try to make sense of what you see and wonder about what makes the universe exist. Be curious. And however difficult life may seem, there is always something you can do and succeed at. It matters that you don't just give up.
― Stephen Hawking.
(Nếu có sưu tầm bài viết thì vui lòng giữ nguyên thông tin tác giả và dẫn nguồn về Spiderum)
----------
[Nguồn tham khảo]
Cosmos: A Spacetime Odyssey | Episode 01: Standing Up in the Milky Way (documentary)
//Có tham khảo phần vietsub của tieu_dao_tac
Cosmos: A Personal Voyage | Episode 01: The Shores of the Cosmic Ocean (documentary)
Cosmic Calendar (Astronomical Society of the Pacific)
Cosmic Calendar (Palaeos)
Cosmic Calendar: History of The Universe in Just 365 days (Science ABC)
What is the cosmic calendar? Where does the first human appear according to the cosmic calendar? (Quora)
80
8921 lượt xem
80
10
10 bình luận