Giấc mơ trở thành công dân của vũ trụ
đã được sinh ra ở đây, hơn hai thiên niên kỷ trước,
tại thành phố Alexandria,
được tạo ra và được đặt theo tên nhà chinh phục quá cố của nó,
Alexander Đại đế.
Các Ptolemy - những vị vua người Hy Lạp
đã kế thừa Ai Cập từ vương quốc của Alexander Đại đế -
đã xây nên thư viện này
và cả viện nghiên cứu gắn liền với nó.
Rất hiếm khi, nếu không phải là chưa bao giờ,
trước đó hoặc sau này,
lại có một chính phủ sẵn lòng chi
một phần nhiều đến vậy của tổng sản lượng quốc gia
cho việc thu thập kiến thức.
Và nỗ lực đó đã được đền đáp.
Một cách rất lớn.
Tất cả mọi con tàu cập bến thành Alexandria
đều bị lục soát—không phải để tìm kiếm hàng lậu,
mà là tìm những cuốn sách để sao chép và lưu lại ở đây,
tại nơi mà khi đó là thư viện vĩ đại nhất trên Trái Đất.
Tại nơi đây, Eratosthenes, một trong những thủ thư đứng đầu,
đã tính toán được chính xác kích thước của Trái Đất
và phát minh ra ngành khoa học địa lý.
Pythagoras.
Hypatia.
Euclid.
Euclid đã đặt ra những nguyên tắc cơ bản của hình học
trong một cuốn sách giáo khoa mà 2300 năm sau vẫn được dùng.
Kinh Cựu Ước đã đến với chúng ta
chủ yếu là từ những bản dịch tiếng Hy Lạp được thực hiện tại đây.
Bản thảo gốc của những kiệt tác
của Hy Lạp: hài kịch và bi kịch, thi ca,
khoa học, kỹ thuật,
y dược và lịch sử—
toàn bộ công trình
của buổi sơ khai của những nền văn minh cổ đại—đều đã được giữ tại đây.
Các con số ước đoán khá là khác nhau về tổng số lượng sách ở đây.
Chúng dao động từ 500.000
cho đến gần một triệu cuốn.
Và chúng...
tất cả chỗ này
đều chỉ là một phần vô cùng nhỏ của lượng thông tin
mà bạn có thể truy cập dễ dàng ngay lúc này.
Toàn bộ lượng kiến thức của giống loài chúng ta,
thư viện Alexandria điện tử của riêng chúng ta,
có thể được truy cập bởi bất cứ ai có một thiết bị để truy cập,
có sự hứng thú và sự tự do để làm thế.
Điều này đã từng không đúng ở Alexandria,
nơi kiến thức chỉ thuộc về một nhóm nhỏ những người ưu tú.
Vậy nên vào thế kỷ thứ 4 sau Công Nguyên,
khi đám đông nổi dậy và tàn phá thư viện
cùng toàn bộ những tri thức thiên tài về văn minh của nó,
đã không có đủ người để bảo vệ chúng.
Điều gì sẽ xảy ra lần tiếp theo đám đông tới?
Chúng ta đã đi được một quãng đường dài cùng với nhau,
du hành từ sâu bên trong hạt nhân của một nguyên tử
tới tận đường chân trời của vũ trụ,
và từ buổi bắt đầu của thời gian cho tới những tương lai xa xôi.
Tôi nghĩ chúng ta đã sẵn sàng để thực hiện một thí nghiệm.
Nó không phải dạng thí nghiệm cần đến một phòng thí nghiệm.
Bạn có thể làm nó ngay trong đầu mình.
Nó được gọi là một “thí nghiệm tưởng tượng”.
Chọn một ngôi sao đi—
Bất cứ ngôi sao nào trong hàng trăm tỷ ngôi sao
của thiên hà Ngân Hà này,
và đó cũng mới chỉ là một
trong số hàng trăm tỷ ngân hà trong Vũ trụ quan sát được.
Ngôi sao kia thì sao?
Hay ngôi sao kia?
Được rồi, ngôi sao này.
Quay quanh nó là hàng tá các hành tinh và mặt trăng.
Giả sử trên một trong số chúng,
có một giống loài thông minh sinh sống,
một trong số mười triệu dạng sống trên hành tinh đó,
và có một nhánh nhỏ của giống loài sinh vật đó
tin rằng họ đã hiểu được hết mọi thứ—
thế giới của họ là trung tâm của toàn vũ trụ,
một vũ trụ được làm ra để dành cho họ,
và rằng họ đã biết được hết những gì họ cần biết về nó—
kiến thức của họ đã hoàn thiện.
Bạn sẽ chấp nhận khẳng định của họ một cách nghiêm túc đến thế nào?
Các tổ tiên của chúng ta đã một thời tin rằng
vũ trụ được tạo ra là để cho họ.
Cũng tự nhiên khi cho rằng chúng ta ở chính trung tâm.
Rút cuộc thì, có vẻ Mặt trời và các vì sao
đều quay quanh chúng ta.
Chúng ta đến giờ vẫn nói là Mặt trời “mọc”.
Những kiến trúc cốt lõi của ngôn ngữ, huyền thoại và các giấc mơ của chúng ta
đều đến từ thời kỳ tiền khoa học đó.
Đây là hành tinh của chúng ta như chúng ta biết về nó khi đó,
chỉ ngay trước khi Columbus bắt đầu du hành.
Mô hình địa cầu này đã từng là khoa học hàng đầu
khi Martin Behaim làm ra nó vào năm 1492.
Như mọi người khác, ông tin rằng
trò chơi ghép hình của địa lý đã hoàn toàn hoàn thiện.
Có ba lục địa...
Châu Âu, châu Phi, và châu Á,
và chỉ có duy nhất đại dương rộng lớn ở giữa chúng.
Behaim còn không hề biết rằng Bắc Mỹ và Nam Mỹ thậm chí có tồn tại.
Không khó để cảm thấy có chút cao ngạo, phải không?
Nhưng sự thực là, Martin Behaim còn biết hơn rất nhiều
về thế giới của ông, Trái Đất,
hơn là chúng ta biết về thế giới của chúng ta, vũ trụ.
Một bài học gần đây về lòng khiêm tốn
sẽ minh họa rõ hơn điều này.
Vào năm 1912, Victor Hess tiến hành một loạt các chuyến thám hiểm
trên bầu trời phía trên nước Áo,
và tìm ra thứ các nhà khoa học thích nhất...
một bí ẩn đi ngược lại hiểu biết của chúng ta
về mặt tri thức khoa học đương thời.
Và kể cả ngày nay,
một thế kỷ sau đó, chúng ta vẫn đang tiếp tục tìm kiếm
một lời giải thích trọn vẹn cho thứ Hess tìm thấy.
Một dạng năng lượng mới chỉ mới được phát hiện,
phóng xạ.
Nó được tạo ra
bởi một số nguyên tố nhất định, như radium.
Nhưng nó cũng đồng thời được tìm thấy trong không khí,
kể cả ở nơi cách rất xa những vỉa đá phóng xạ.
Chúng có ở khắp mọi nơi.
Vậy thứ năng lượng kỳ lạ này đến từ đâu?
Không ai biết cả.
Hess ngờ rằng nó có thể đã đến từ bên ngoài Trái Đất.
Để kiểm tra giả thiết này, ông mang theo những máy cảm biến phóng xạ
lên rất cao trên bầu trời.
trong một chuyến đi liều lĩnh trên một quả khí cầu hydro,
ông đạt được độ cao hơn 4,8 km.
Khi ông chạm đến phần nửa trên mỏng và lạnh
của bầu khí quyển
ông phát hiện ra rằng phóng xạ
còn mạnh hơn gấp hai lần trên mặt đất.
Lượng phóng xạ chắc chắn phải tới từ bên trên.
Đó là lý do độ mạnh của chúng thấp hơn ở mặt đất—
khí quyển của Trái Đất đã hấp thụ phần lớn chúng.
Một số cho rằng những phóng xạ này có thể đã đến từ Mặt trời.
Để kiểm tra ý tưởng đó, Hess căn để một trong các chuyến bay của ông
trùng khớp với thời điểm nhật thực.
Nhưng nhật thực không có tác động gì tới lượng phóng xạ.
Hess đồng thời cũng nhận ra rằng mức độ phóng xạ
vào ban đêm cũng mạnh như vào ban ngày.
Rõ ràng nó đến từ bên trên, nhưng không phải từ Mặt trời.
Điều Hess không biết
đấy là gió mặt trời không di chuyển nhanh tới vậy.
Và vì vậy, tuy dựa trên lý do sai,
nhưng ông lại đi đến được kết luận đúng.
Hess đã khám phá ra bức xạ vũ trụ—
những cơn mưa của các chùm hạt hạ nguyên tử bay xuyên qua vũ trụ
tại đúng bằng tốc độ ánh bằng.
Nếu không gặp phải sự chặn đứng của khí quyển Trái Đất
chúng sẽ cực kỳ nguy hiểm.
Một vài dạng bức xạ vũ trụ có thể mang theo lượng năng lượng
bằng một viên đạn bắn ra từ nòng súng.
Phải mất hàng thập kỷ người ta mới lần theo được những bức xạ này
tới nguồn gốc của nó: một cái chết đầy bạo lực và khổng lồ.
Những bức xạ vũ trụ mà Victor Hess phát hiện được
trên bầu trời phía trên nước Áo đem đến một bí ẩn cho các nhà khoa học.
Phóng xạ từ các khoáng thạch trên Trái Đất—
như những mảnh uranium—
đến từ sự phân rã nguyên tử.
Nhưng bức xạ vũ trụ có một bản chất khác.
Chúng mạnh hơn rất nhiều lần
so với bất cứ thứ gì trong thế giới của Hess.
Các nhà khoa học thắc mắc trong suốt hai thập kỷ
về điều gì có thể tạo ra bức xạ vũ trụ.
Rồi xuất hiện Fritz Zwicky,
người đàn ông xuất sắc nhất mà bạn chưa từng được biết tới.
Vào năm 1933, ông và một đồng nghiệp phát hiện ra
rằng một vài vì sao bừng sáng lên đến mức sánh ngang được
với toàn bộ thiên hà của chúng trong một vài tuần
trước khi lại mờ đi.
Fritz Zwicky là người đầu tiên
hiểu được điều vừa xảy ra.
Ông đã suy đoán, một cách chính xác, rằng đây là cách
một ngôi sao khổng lồ chết—
nó nổ tung toàn bộ thân thể của nó vào vũ trụ.
Ông gọi cái chết vũ trụ này là một “siêu tân tinh”
và dự đoán rằng ngôi sao chết sẽ thu nhỏ lại
từ một triệu dặm ngang xuống chỉ còn mười dặm.
Cái xác này sẽ bị nhồi chặt đến nỗi
một hạt bằng hạt cát của nó cũng sẽ nặng
bằng cả Kim tự Tháp Giza.
Nó sẽ cấu tạo gần như hoàn toàn
bởi các hạt hạ nguyên tử có tên neutron,
vậy nên ông gọi các vật thể kỳ lạ này là các “sao neutron”.
Và 35 năm sau khi Zwicky tiên đoán sự tồn tại của nó,
các nhà thiên văn học bắt đầu tìm thấy chúng.
Ta gọi chúng là các “sao xung”
khi chúng tự quay cực nhanh và tỏa ra những xung nhịp năng lượng radio đều đặn.
Các siêu tân tinh và sao neutron có thể tạo ra
rất nhiều dạng bức xạ vũ trụ,
nhưng không phải những dạng chứa nhiều năng lượng nhất.
Tới giờ chưa thứ gì khoa học biết có thể lý giải chúng,
và như thế cũng không sao.
Đó là một trong những điều tôi thích ở khoa học:
chúng ta không cần phải giả vờ rằng chúng ta biết hết mọi câu trả lời.
Zwicky cũng đồng thời đưa đến ý tưởng
rằng trọng lực của một thiên hà có thể uốn cong
nền không gian xung quanh nó, để đóng vai trò như một thấu kính.
bẻ cong và phóng đại ánh sáng
từ bất kỳ thiên hà nào nằm ngay sau nó.
Vậy nên, các nhà thiên văn học ở Trái Đất sẽ thấy nhiều hình ảnh
của cùng một thiên hà xa xôi đó,
biến dạng, như thể trong một nhà gương.
40 năm sau lời tiên đoán này, chúng ta cũng bắt đầu tìm thấy được chúng.
Và Zwicky vẫn còn khám phá ra một điều nữa trong những năm 1930.
khi nghiên cứu Nhóm thiên hà Coma,
ông để ý thấy một điều kỳ lạ trong cách chúng chuyển động.
Các ngân hà này đang di chuyển quá nhanh
nhanh đến mức chúng nên tách rời hẳn ra khỏi nhau mới phải
bởi tất cả các ngôi sao trong tất cả các thiên hà đó
có quá ít trọng lực để giữ nhau lại.
Zwicky nghĩ rằng
phải có một thứ gì đó khác giữ chúng lại với nhau.
Thứ yếu tố bí hiểm còn thiếu đó
sẽ phải nặng xấp xỉ gấp 50 lần các ngôi sao.
Nhưng không ai để tâm nhiều đến ý tưởng điên rồ này.
Chỉ là một ý tưởng điên rồ khác của Zwicky.
Trong hệ mặt trời của chúng ta,
hành tinh gần tâm nhất, Sao Thủy, di chuyển nhanh hơn nhiều
so với hành tinh xa nhất, Sao Hải vương.
Và điều đó có lý, phải không?
bạn kéo hoặc đẩy thứ gì càng mạnh, chúng di chuyển càng nhanh.
Trọng lực của Mặt trời yếu dần tỷ lệ nghịch với khoảng cách,
vậy nên, những hành tinh xa Mặt trời hơn sẽ chuyển động chậm hơn.
Tất cả mọi người đều trông đợi rằng các vì sao ở ngoài rìa thiên hà
sẽ chuyển động tương tự.
Hầu hết các ngôi sao đều tập trung ở tâm thiên hà,
nên, tổng trọng lực của chúng kéo các ngôi sao ở ngoài
theo cùng cách Mặt trời kéo các hành tinh.
Nhưng vào những năm 1970, khi nhà thiên văn học
Vera Rubin nghiên cứu thiên hà Andromeda,
bà khám phá ra rằng các ngôi sao ở ngoại biên không tuân theo một quy luật như vậy.
Không giống như các hành tinh ngoại biên của hệ mặt trời,
các ngôi sao ngoại biên của thiên hà đều di chuyển với cùng một tốc độ
như của các ngôi sao gần tâm
và chúng di chuyển nhanh hơn nhiều so với mức được trông đợi.
"Lạ thật đấy,” Vera nghĩ.
"Chắc phải có gì đó kỳ lạ với Thiên hà Andromeda."
Vậy nên bà quan sát một thiên hà khác.
Vẫn vậy.
Và một thiên hà khác nữa.
Vera đã nghiên cứu 60 thiên hà
và thấy rằng tất cả chúng
có vẻ đều vi phạm Định luật về trọng lực,
một nguyên tắc cơ bản của vật lý.
Sau một vài nghi ngờ lành mạnh ban đầu,
các đồng nghiệp của bà bắt đầu tự quan sát,
và thấy rằng Vera đã đúng.
Không phải rằng Isaac Newton đã sai về Định luật về Trọng lực;
Vera Rubin đã khám phá ra rằng trọng lực
của một thứ gì đó khổng lồ và vô hình
đã ép các ngôi sao phải đi nhanh.
Và rồi, một người nhớ đến ông già khùng Fritz Zwicky,
và thứ nguồn trọng lực bí ẩn
trong các đám thiên hà
mà ông gọi là “vật chất tối” từ năm 1933.
Vera Rubin đã xác nhận sự tồn tại
của một vũ trụ mới, rộng lớn hơn rất nhiều.
Và cũng giống như vũ trụ mà chúng ta tưởng rằng chúng ta đã biết,
nó chứa đầy các bí ẩn.
Vật chất tối là thứ hoàn toàn không thể quan sát được,
trừ tác dụng trọng lực của nó,
thứ khiến các ngôi sao và các thiên hà nhìn được chuyển động nhanh hơn.
Bản chất của nó lại là một bí ẩn lớn khác.
Rubin đã cung cấp bằng chứng về một vũ trụ vô hình
to lớn hơn gần gấp mười lần vũ trụ mà chúng ta tưởng là chúng ta biết.
Như thể trước giờ chúng ta vẫn chỉ đứng trên bờ biển
vào buổi tối, sai lầm mà tin rằng
những bong bóng nước trắng kia là tất cả đại dương.
Vera Rubin đã nhìn vào các vì sao và nhận ra
rằng chúng chỉ là đám bọt trên mặt sóng,
và rằng phần vĩ đại nhất của đại dương vẫn còn là một bí ẩn.
Nhưng chờ đã.
Còn một điều điên rồ hơn nhiều.
Thiên hà Ngân Hà của chúng ta,
một vài trăm tỷ ngôi sao,
cộng các đám mây của khí và bụi,
những vật chất của các ngôi sao quá cố và các ngôi sao trong tương lai—
và khoảng một trăm tỷ thiên hà khác—tất cả chúng,
kể cả số lượng chưa nhắc đến của hàng triệu tỷ tỷ
các hành tinh, mặt trăng và sao chổi—
chỉ chiếm không đến 5 phần trăm của mọi thứ thực sự có.
Bởi vì còn một bí ẩn lớn hơn nhiều chưa được giải đáp
hơn vật chất tối—
năng lượng tối, thứ cấu tạo nên phần lớn hơn nhiều của vũ trụ
và tạo ra sự giãn nở của vũ trụ.
Và chính các siêu tân tinh của Fritz Zwicky
đã mở đường cho sự khám phá ra nó.
Trong một tình huống, khi một ngôi sao sử dụng hết năng lượng nguyên tử của nó...
rồi nguội đi,
và bất ngờ sụp đổ dưới sức ép từ trọng lực của chính nó.
Ngôi sao sẽ bật trở lại trong một vụ nổ khổng lồ,
để lại một ngôi sao neutron hoặc một hố đen.
Vì khối lượng của ngôi sao ban đầu
có thể dao động trong một khoảng rất lớn,
độ sáng lớn nhất của nó khi là siêu tân tinh
cũng dao động rất khác nhau.
Vậy nên bạn không thể nói nó cách xa bao nhiêu
chỉ dựa vào độ sáng của nó.
Một siêu tân tinh khá gần cũng có thể sáng ngang bằng
với một ngôi sao lớn hơn, nhưng xa hơn.
Nhưng có một dạng siêu tân tinh khác
chỉ có một mức độ mạnh duy nhất.
Nó đánh dấu cái kết vĩ đại cuối cùng
của điệu tango giữa một ngôi sao khổng lồ và một sao lùn.
Khi hai ngôi sao chuyển động sát quanh nhau
ngôi sao khổng lồ trút lớp vỏ khí bên ngoài của nó sang cho sao lùn.
Khi lượng vật chất thêm vào này trở nên quá nặng,
ngôi sao lùn nổ tung như một quả bom nhiệt hạch khổng lồ.
Trong vòng vài tuần,
độ sáng của một siêu tân tinh như vậy sẽ sánh ngang với
toàn bộ ánh sáng của tất cả các ngôi sao khác trong thiên hà của nó.
Loại siêu tân tinh này
luôn có cùng một mức phát tỏa năng lượng cực đại giống nhau
sáng hơn Mặt trời của chúng ta khoảng 5 tỷ lần.
Với những kính thiên văn lớn,
chúng ta có thể thấy chúng trong những thiên hà rất xa,
tận biên giới của Vũ trụ quan sát được.
Bởi vì tất cả các siêu tân tinh dạng đó đều có cùng một mức năng lượng,
chúng là những công cụ lý tưởng để đo đạc khoảng cách
tới những miền xa nhất của vũ trụ.
Chúng ta gọi chúng là “những ngọn nến chuẩn”.
Vào năm 1929, Edwin Hubble khám phá ra rằng vũ trụ đang mở rộng.
Các thiên hà xa xôi đang trôi dần ra xa khỏi nhau.
Sau đó, chúng ta biết được rằng
sự giãn nở này bắt đầu từ khoảng 14 tỷ năm trước
với vụ nổ khai sinh ra vũ trụ — Big Bang.
Tất cả mọi người đều cho rằng
tốc độ giãn nở sẽ giảm dần,
do lực hút trọng lực lẫn nhau
của tất cả các phần trong vũ trụ.
Nếu có đủ lượng vật chất tối,
dần dần trọng lực của chúng sẽ đủ mạnh để dừng hẳn sự giãn nở
và vũ trụ sau đó sẽ tự đổ sụp lại vào chính nó.
Trong trường hợp đó, mọi thứ dần dần đều sụp đổ
thành một khối duy nhất.
Mặt khác, nếu vũ trụ có ít vật chất tối hơn,
sự giãn nở sẽ tiếp tục đến vô hạn,
chỉ chậm dần và chậm dần đi.
Hai đội nhà thiên văn cạnh tranh
đã cùng quan sát các vụ nổ siêu tân tinh ở các thiên hà xa xôi
Nó rút cục lại là một trong những
khoảnh khắc “Ồ, lạ nhỉ” đó.
Vào năm 1998, cả hai đội đều độc lập đi đến cùng một kết luận.
Sự giãn nở không hề chậm lại một chút nào...
nó còn đang tăng tốc lên.
Điều đó có nghĩa là vũ trụ sẽ tiếp tục mở rộng đến vô tận.
Có vẻ có một nguồn lực bí ẩn trong vũ trụ,
một lực có thể chiến thắng cả trọng lực ở những quy mô lớn nhất
để đẩy vũ trụ ra xa.
Hầu hết năng lượng trong vũ trụ đều nằm trong
thứ nguồn lực bí ẩn này.
Chúng ta gọi nó là “năng lượng tối”,
nhưng cái tên đó, cũng như “vật chất tối”,
chỉ đơn giản là một cái tên để nói lên sự ngu dốt của chúng ta.
Không biết tất cả các câu trả lời cũng không sao.
Thừa nhận sự ngu dốt của mình thì tốt hơn
là tin vào những câu trả lời có thể sai lầm.
Giả vờ biết mọi thứ là đóng đi cánh cửa
tới việc tìm ra câu trả lời thực sự.
Hôm nay, con tàu của chúng ta sẽ du hành
tới những đại dương còn xa xôi hơn nữa.
Hãy đi cùng tôi.
Chỉ có hai trong số các con tàu của chúng ta từng tới được
đại dương bí ẩn và rộng lớn của vũ trụ ngoài hệ mặt trời.
Chuyến phiêu lưu dài nhất trong toàn bộ lịch sử
được bắt đầu vào năm 1977—
Voyager 1 và 2 của NASA.
Các tàu Voyager di chuyển với vận tốc 64.000 km một giờ.
Chúng cho ta cái nhìn cận cảnh đầu tiên
của Vết Đỏ Lớn trên Sao Mộc,
một cơn bão lớn gấp ba lần kích thước của Trái Đất
và đã hoành hành ít nhất từ năm 1644,
khi nó lần đầu tiên được phát hiện.
Có thể nó đã hàng nghìn năm tuổi.
Các tàu Voyager đã khám phá ra ngọn núi lửa hoạt động đầu tiên
trên một thế giới khác, Io, một mặt trăng của Sao Mộc,
và một đại dương bên dưới lớp bề mặt băng giá
của mặt trăng Europa...
với khoảng ít nhất là hai lần lượng nước chúng ta có trên Trái Đất.
Các tàu Voyager đã dám bay ngang vòng sáng quanh Sao Thổ,
và tiết lộ rằng chúng thực chất được tạo nên từ hàng trăm vòng
những trái bóng tuyết quay trên quỹ đạo.
Trên Titan, mặt trăng khổng lồ của Sao Thổ,
Voyager đã phát hiện ra một khí quyển đặc gấp bốn lần của Trái Đất.
Chúng ám chỉ có sự tồn tại của những biển hydrocarbon trên Titan,
điều sau này đã được chúng ta xác nhận.
Voyager 2 cho chúng ta bức chân dung đầu tiên
của hành tinh ngoại biên, xa nhất Sao Hải Vương...
nơi các cơn gió gào thét với vận tốc 1600 km một giờ...
và trên mặt trăng của nó, Triton, nơi các suối phun nóng
của Nitơ sôi sục phun cao đến hơn 8 km.
Voyager đã hoàn tất thành công nhiệm vụ khám phá của nó
tới các hành tinh bên ngoài
nhưng cuộc phiêu lưu của nó vào bóng tối
chỉ mới bắt đầu.
35 năm sau ngày được phóng,
Voyager 1 trở thành chiếc tàu vũ trụ đầu tiên của chúng ta
tiến vào một vương quốc chưa ai từng tới được.
Mặt trời liên tục tỏa ra những đợt sóng
của các hạt mang điện theo mọi hướng,
di chuyển với vận tốc 1 triệu dặm mỗi giờ.
Thứ gió mặt trời này tạo ra một bong bóng từ tính khổng lồ,
còn gọi là nhật quyển, mở rộng tới xa hơn cả các hành tinh ở ngoại biên xa nhất.
Nó đẩy lại lớp khí mỏng của vũ trụ ngoài hệ mặt trời.
Có một đường biên giới nơi một thứ kết thúc và thứ còn lại bắt đầu.
Voyager 1 đã báo cáo lại với Trái Đất
rằng các cảm biến của nó đang bị tấn công dồn dập
bởi càng lúc càng nhiều bức xạ vũ trụ.
Cho đến tận lúc đó, chúng ta vẫn không biết
nơi nào thì vùng biển vũ trụ thực sự bắt đầu.
Voyager 1 vẫn kiên trì tiến tới
vượt qua một đường biên giới chúng ta chưa từng vượt qua trước đây.
Lớp nhật quyển che chắn cho chúng ta khỏi hầu hết các bức xạ vũ trụ chết người.
Khi những cơn gió mặt trời thổi mạnh,
lớp bảo vệ này lớn dần;
vào những ngày thời tiết mặt trời bình lặng, nó co lại.
Khi một ngôi sao nổ thành siêu tân tinh tại một thiên hà hàng xóm...
những mảnh vụn của ngôi sao phát nổ
đẩy ngược nhật quyển trở lại về phía Mặt trời.
Nếu chúng đủ mạnh để đẩy nó
tới tận quỹ đạo của Trái Đất,
hành tinh của chúng ta sẽ bị chìm trong một biển mảnh vụn của siêu tân tinh.
May mắn thay, điều này không xảy ra thường xuyên lắm.
Lần cuối cùng nó xảy ra là vào khoảng 2 triệu năm trước đây.
Một ngôi sao hàng xóm nổ tung một triệu năm
trước khi thậm chí có thứ gọi là con người.
Làm sao chúng ta có thể biết được điều này?
Bởi vì ngôi sao chết đó đã để lại dấu vết của nó
sâu hàng nhiều dặm dưới mặt biển.
Những khối mangan, các hòn đá nhỏ như thế này,
nằm rải rác trên phần lớn diện tích đáy biển.
Chúng lớn lên một cách hết sức chậm.
Tôi đang nói đến mức một milimet mỗi một triệu năm,
từng lớp từng lớp một.
Những khối này lớn lên nhờ sự tác động của vi khuẩn
bằng cách thu lấy các khoáng thạch hòa tan trong nước biển.
Một siêu tân tinh khi nổ tạo ra một dạng phóng xạ của sắt,
không giống bất cứ thứ gì tạo ra do quá trình tự nhiên trên Trái Đất.
Các nhà nghiên cứu tìm thấy những dấu vết của loại sắt này
trong một lớp mỏng bên dưới bề mặt
của các khối mangan.
Dựa vào tốc độ lớn đã biết của các khối này,
họ đo được tuổi của lớp sắt đó và kết nối nó
với số phận của một ngôi sao đã diệt vong từ hàng triệu tỷ năm trước đây.
Sự khác biệt giữa việc chỉ nhìn thấy một hòn sỏi đơn thuần
và việc đọc được lịch sử của vũ trụ khắc trong nó
chính là khoa học.
Biển vũ trụ giữa các vì sao tối đen và sâu thẳm.
Ở ngoài đây, Mặt trời cũng chỉ là ngôi sao sáng nhất trên bầu trời thôi.
Vậy nhưng các tàu Voyager vẫn duy trì liên lạc đều đặn của chúng
với Phòng Thí nghiệm Sức đẩy Phản lực của NASA,
nói chuyện qua lại giữa hàng giờ ánh sáng
chia cách những con tàu này và bến cảng quê hương của chúng.
Chưa vật thể nào từng được chạm bởi bàn tay con người
đã đi xa được khỏi nhà đến như thế.
Kể cả sau khi chúng mất đi khả năng
trả lời lại các mệnh lệnh của chúng ta,
giai đoạn cuối cùng, và cho đến giờ, là dài nhất
của nhiệm vụ Voyager mới chỉ bắt đầu.
Quay lại năm 1979, khi cả hai tàu Voyager tiếp cận sao Mộc,
trọng lực khổng lồ của nó đã đóng vai trò như một cánh cung
đẩy bật chúng văng khỏi Hệ mặt trời
để du hành giữa các vì sao của thiên hà chúng ta
trong một tỷ năm.
Carl Sagan đã nhận ra rằng nhiệm vụ Voyager
cho chúng ta hai chiếc vé để du hành đến tương lai.
Ông tập hợp một đội nhỏ để tạo ra một thông điệp
cho bất cứ nền văn minh nào sẽ có thể, một ngày nào đó,
bắt gặp con tàu vô chủ này.
26 thế kỷ trước,
Vị vua người Assyria, Esarhaddon, đã viết...
“Ta có những tượng đài bằng đồng
và những ghi khắc trên đất sét nung.
Ta để chúng lại để làm nền tảng cho những thế hệ tương lai."
Những ký tự tượng hình này tiếp tục truyền thống xa xưa đó.
Chúng được khắc trên lớp vỏ của một thông điệp được thiết kế
để có thể được đọc bởi những sinh vật của các thế giới khác và thời gian khác.
Chúng ta liệu có thể có gì chung
với một nền văn hóa ngoài hành tinh
với lịch sử tiến hóa riêng của nó
và phát triển hơn chúng ta xa đến mức
họ có thể tuần tiễu không gian giữa các vì sao?
Ít nhất là có một thứ,
một thứ ngôn ngữ chung của toàn vũ trụ...
khoa học.
Rất khó để có thể chiến thắng sức kéo của trọng lực.
Bạn chỉ có thể dong buồm trên biển vũ trụ
nếu bạn thông thạo toán và vật lý.
Hydro là nguyên tố phổ biến nhất trong vũ trụ.
Hạt electron trong một nguyên tử hydro
đảo chiều quay của nó
ở một tốc độ không đổi, hay một tần số bất biến.
Các nguyên tử hydro như là những chiếc đồng hồ tự nhiên siêu nhỏ—
tích... tắc.
Giờ chúng ta đã có chung một đơn vị thời gian
với những sinh thể ngoài hành tinh.
Điều này sẽ rất có ích khi chúng ta đến cấp độ tiếp theo của thông điệp này
Đây là địa chỉ để trả lời của chúng ta trong vũ trụ.
Sao xung là các sao neutron liên tục tự quay rất nhanh
và tỏa ra những đợt sóng radio đều đặn.
Bạn có thể đặt đồng hồ của bạn theo chúng.
Mặt trời nằm ở chính tâm của biểu đồ này,
và các đường kẻ chỉ tới 14 sao xung gần nhất.
Một mật mã đơn giản gắn tên mỗi sao xung với tần số đặc trưng của nó,
sử dụng nhịp tích-tắc của nguyên tử hydro
như đơn vị thời gian.
Vậy nên các nhà thiên văn ngoài hành tinh có thể dùng biểu đồ này
để định vị ngôi sao quê nhà của con tàu Voyager
trong thiên hà của chúng ta.
Họ cũng đồng thời có thể nói
con tàu đã được phóng đi từ bao lâu.
Và điều đó là rất quan trọng vì bộ nhớ của Voyager
có tuổi thọ ước tính lên đến 1000 triệu năm.
Hãy thử trở thành một nhà khảo cổ học ngoài hành tinh
trong một khoảnh khắc.
Một cổ vật đã được đem lên từ biển vũ trụ.
Nó được tạo ra bởi những sinh vật đã sống một tỷ năm trước đây.
Bạn sẽ nghĩ gì về họ và thế giới của họ?
Họ đã gửi cho chúng ta âm nhạc của họ
và lời chào từ 59 ngôn ngữ của loài người.
“Hello from the children of planet Earth.”
Và một ngôn ngữ của loài cá voi.
Cùng một hợp thanh bao gồm cả tiếng phóng của tên lửa Saturn V.
Những lời nói đầu tiên của một người mẹ với đứa con mới chào đời,
Ôi, nào.
Ngoan nào... ngoan nào.
Sóng não của một người con gái trẻ vừa biết yêu.
Và âm thanh của một sao xung.
Tất cả chúng sẽ tồn tại trong một tỷ năm.
Một tỷ năm dài đến thế nào?
Nếu bạn có thể nén tất cả thời gian kể từ vụ nổ Big Bang,
vụ nổ khai sinh ra vũ trụ,
vào một năm Trái Đất,
một tỷ năm sẽ bằng khoảng một tháng của năm đó.
Điều gì đang diễn ra trên Trái Đất một tỷ năm trước?
Hầu hết đất liền của Trái Đất vẫn dồn lại thành một siêu lục địa
có tên Rodinia.
Nó chỉ là một hoang mạc cằn cỗi— không có động vật, không có cây cỏ.
Một tỷ năm trước, chưa có đủ oxy
trong bầu khí quyển của chúng ta để tạo thành tầng ozôn,
và không có nó, bức xạ tử ngoại trong bầu khí quyển của chúng ta để tạo thành tầng ozôn,
và không có nó, bức xạ tử ngoại
đã ngăn cản sự sống thống trị đất liền.
Rodinia có lẽ đã trông giống Sao Hỏa đã ngăn cản sự sống thống trị đất liền.
Rodinia có lẽ đã trông giống Sao Hỏa
nhiều hơn là nó giống Trái Đất bây giờ.
Đại dương khổng lồ tạo ra những cơn mưa bão ở cấp độ khủng khiếp
gây ra lũ lụt và xói mòn.
Các sông băng hình thành, và những chuyển động tuy chậm nhưng không ngừng của chúng
dần đẽo gọt địa hình thành những hình dáng mới.
Các sinh vật đơn bào vẫn thống trị đại dương,
nhưng một số đã tồn tại thành từng đám có tên “thảm vi sinh”,
và sinh vật đa bào đầu tiên rồi sẽ sớm tiến hóa.
Và một tỷ năm sau,
Trái Đất trông sẽ thế nào...
rất lâu sau khi các thành phố, các kim tự tháp Ai Cập,
cả dãy núi Rocky đều đã bị ăn mòn thành bụi đất hết?
Chúng ta gần như không thể nói chắc điều gì
về một tương lai xa đến thế.
Điều duy nhất chúng ta có thể nói
đấy là Trái Đất như chúng ta biết sẽ thay đổi rất nhiều
đến mức chúng ta sẽ khó có thể nhận ra nó là nhà.
Nhưng kể cả một nghìn triệu năm sau này,
một vài thứ nói lên chúng ta là ai và âm nhạc chúng ta tạo ra
trong một quá khứ xa xôi đó...
vẫn sẽ sống.
Trong tương lai xa xôi đó, Mặt Trời sẽ hoàn thành được
thêm bốn vòng quỹ đạo nữa quanh tâm của thiên hà...
...và các tàu Voyager sẽ di chuyển được rất xa khỏi Mặt Trời.
Carl Sagan là một thành viên của đội hình ảnh của Voyager,
và chính ông đã có ý tưởng để Voyager chụp một tấm ảnh cuối cùng.
Một thế hệ trước đó,
một nhà du hành vũ trụ trong chuyến bay Apollo cuối cùng lên Mặt Trăng
đã chụp lại một tấm ảnh của toàn bộ Trái Đất—
của cả một hành tinh như một thế giới không có biên giới.
Nó trở thành biểu tượng của một ý thức hệ mới.
Carl nhận ra bước tiếp theo của quá trình này.
Ông thuyết phục NASA cho quay camera của tàu Voyager 1
về lại hướng Trái Đất khi con tàu bay quá Sao Hải Vương,
để nhìn một lần cuối về hướng quê nhà, về cái mà ông gọi là...
một chấm xanh mờ.
CARL SAGAN: “Đó đấy.”
Đó là nhà.
Đó là chúng ta.
Trên đó, tất cả những người bạn yêu,
tất cả những người bạn biết,
tất cả những người bạn từng nghe đến,
tất cả những ai từng là con người,
đã sống cuộc sống của họ.
Tập hợp của tất cả những vui sướng và khổ đau,
sự tự tin của hàng nghìn tôn giáo, hệ tư tưởng, và học thuyết kinh tế,
mọi thợ săn và mọi người hái lượm,
mọi anh hùng và mọi kẻ tiểu nhân,
mọi người sáng lập và tiêu diệt của các nền văn minh,
mọi ông vua và mọi người nông dân,
mọi cặp đôi đang yêu,
mọi người mẹ và mọi người cha, mọi đứa trẻ thơ mơ mộng,
nhà sáng chế và nhà thám hiểm,
mọi bậc thầy về đạo đức, mọi chính trị gia biến chất,
mọi siêu sao, mọi lãnh đạo tối cao,
mọi vị thánh và mọi kẻ tội đồ trong toàn bộ lịch sử của giống loài chúng ta,
đã sống ở đó...
trên một chấm bụi nhỏ
treo lửng lơ... giữa một tia sáng mặt trời.
Trái Đất là một sân khấu rất nhỏ
trong đấu trường vũ trụ khổng lồ.
Hãy nghĩ về những dòng sông máu
đã đổ xuống bởi tất cả những vị tướng và những vị hoàng đế
để rồi trong vinh quang và chiến thắng
họ có thể trở thành bá chủ trong khoảnh khắc
của một phần nhỏ... của một hạt bụi.
Hãy nghĩ về sự tàn nhẫn vô hạn luôn được tạo ra
bởi những sinh thể sống trên một góc nhỏ của một dấu chấm này
lên những sinh thể gần như không nhận ra được
sống trên một góc nhỏ khác.
Họ hiểu lầm nhau thường xuyên đến thế nào,
họ sẵn sàng giết nhau đến thế nào,
nỗi căm ghét nhau của họ nhiều đến thế nào.
Mọi điệu bộ giả vờ của chúng ta,
mọi tầm quan trọng chúng ta tự khoác cho mình,
cái ảo tưởng rằng chúng ta có một vị trí đặc quyền
trong vũ trụ,
đều bị thách thức bởi chấm sáng mờ nhạt này.
Hành tinh của chúng ta...
chỉ là một đốm nhỏ mờ cô độc trong sự vĩ đại,
bao trùm của vũ trụ sâu thẳm.
Trong sự tối tăm này của chúng ta,
trong tất cả những sự rộng lớn này,
không có gợi ý nào rằng sự giúp đỡ sẽ đến từ một nơi nào đó
để cứu chúng ta khỏi chính chúng ta.
Trái Đất là thế giới duy nhất ta biết đến giờ có thể che chở sự sống.
Không có nơi nào khác,
ít nhất là trong tương lai gần,
nơi giống loài chúng ta có thể di cư tới.
Tới thăm, được.
Định cư, chưa thể được.
Dù thích hay không,
vào lúc này, Trái Đất là nơi chúng ta phải bảo vệ.
Đã có người nói rằng thiên văn học là một trải nghiệm đầy khiêm tốn và xây dựng nhân cách.
Có lẽ không có gì thể hiện rõ hơn
sự ngu xuẩn của lòng tự đại của con người
hơn là hình ảnh xa xôi này.
Với tôi, nó nhấn mạnh trách nhiệm của chúng ta
trong việc ứng xử nhân hậu hơn với nhau
và để gìn giữ và trân trọng
chấm xanh mờ nhạt này,
ngôi nhà duy nhất mà chúng ta biết.
Làm thế nào mà chúng ta,
những sinh thể tí hon sống trên một hạt bụi,
có thể xoay sở tìm ra được cách gửi tàu vũ trụ
tới giữa các vì sao của Ngân Hà?
Mới một vài thế kỷ trước đây, chỉ một tích tắc trong thời gian của vũ trụ,
chúng ta còn không biết gì về việc mình ở đâu và ở thời điểm nào.
Hoàn toàn không biết gì về phần còn lại của vũ trụ,
chúng ta như sống trong một nhà tù—
một vũ trụ tí hon
bọc trong một hạt dẻ.
Làm thế nào chúng ta đã thoát ra được khỏi nhà tù đó?
Nó là nhờ công sức của hàng thế hệ những người tìm kiếm,
những người luôn khắc ghi năm nguyên tắc đơn giản trong tim.
Chất vấn các uy quyền.
Không có ý tưởng nào đúng chỉ vì ai đó nói nó đúng,
kể cả tôi.
Hãy tự nghĩ cho chính mình.
Hãy chất vấn chính mình.
Đừng tin một điều gì đó chỉ vì bạn muốn tin vào nó.
Tin vào điều gì đó không làm cho nó trở thành đúng.
Kiểm nghiệm các ý tưởng bằng các bằng chứng thu được
từ quan sát và thí nghiệm.
Nếu một ý tưởng yêu thích thất bại trong một thí nghiệm được thiết kế cẩn thận,
vậy thì nó sai!
Quên nó đi đi.
Theo đuổi các bằng chứng dù tới bất cứ đâu.
Nếu bạn không có bằng chứng nào, đừng vội đưa ra phán xét.
Và có lẽ nguyên tắc quan trọng nhất trong tất cả...
Hãy nhớ rằng, bạn cũng có thể sai.
Kể cả các nhà khoa học xuất sắc nhất
cũng đã từng sai về một số thứ.
Newton, Einstein,
và mọi nhà khoa học vĩ đại khác trong lịch sử,
họ đều đã từng mắc sai lầm.
Tất nhiên là thế rồi— họ là con người.
Khoa học là một cách để ngăn chúng ta không tự lừa dối chính mình...
và lừa lẫn nhau.
Có phải các nhà khoa học chưa từng biết đến tội ác là gì?
Tất nhiên là có rồi.
Chúng ta cũng đã dùng khoa học cho những điều sai trái,
cũng như với mọi công cụ khác trong tầm tay chúng ta.
Và đó là lý do chúng ta không thể để cho
khoa học chỉ nằm trong tay một nhóm thiểu số có quyền lực.
Khoa học càng thuộc về tất cả chúng ta,
càng có ít cơ hội để nó bị sử dụng sai cách.
Những giá trị này hạ thấp sự hấp dẫn
của những tư tưởng cực đoan và sự ngu dốt
và, suy cho cùng thì,
vũ trụ hầu hết là tối đen,
rải rác chấm phá bởi những hòn đảo ánh sáng.
Biết được tuổi của Trái Đất và khoảng cách tới những vì sao
hoặc cách sự sống tiến hóa—
những điều đó thì làm nên khác biệt gì?
Ừm, một phần của nó phụ thuộc vào việc bạn muốn sống trong một vũ trụ lớn đến đâu.
Một số trong chúng ta thích nó nhỏ thôi.
Điều đó cũng không sao.
Cũng dễ hiểu.
Nhưng tôi thích nó lớn.
Và khi tôi khắc ghi tất cả những điều này vào sâu trong tim và trong tâm trí mình,
tôi thấy như được tiếp thêm hy vọng bởi nó.
Và khi tôi có cảm giác đó, tôi muốn biết rằng nó là thật,
chứ không phải chỉ là thứ gì đó diễn ra trong đầu tôi,
bởi vì điều gì đúng là có quan trọng,
và trí tưởng tượng của chúng ta chẳng là gì
so với thực tại kỳ diệu của Tự Nhiên.
Tôi muốn biết có thứ gì ở những nơi tối tăm đó,
và điều gì đã xảy ra trước vụ nổ Big Bang.
Tôi muốn biết có những gì nằm vượt quá đường chân trời vũ trụ,
và sự sống đã bắt đầu như thế nào.
Liệu có những nơi nào khác trong vũ trụ
nơi vật chất và năng lượng đã biết sống...
và biết nhận thức?
Tôi muốn biết về các tổ tiên của mình—
tất cả bọn họ.
Tôi muốn là một kết nối tốt bền, vững chắc
trong chuỗi các thế hệ.
Tôi muốn bảo vệ những đứa trẻ con tôi,
và mọi đứa trẻ của mọi thời đại sẽ tới.
Chúng ta, những người quan sát và lắng nghe
suy nghĩ và cảm xúc nơi góc nhỏ này của vũ trụ,
chúng ta đã bắt đầu biết về câu chuyện nguồn gốc của mình—
những thứ vật chất sao đang suy ngẫm về sự tiến hóa của vật chất,
lần ngược lại theo con đường xa xôi đã dẫn nó đến nhận thức.
Chúng ta và các sinh thể sống khác trên hành tinh này
mang theo một di sản lớn của sự tiến hóa vũ trụ
kéo dài trong suốt hàng tỷ năm.
Nếu chúng ta khắc ghi những kiến thức đó vào sâu trong tim,
nếu chúng ta đến được chỗ biết và yêu tự nhiên như nó thực sự là,
thì chúng ta chắc chắn sẽ được ghi nhớ bởi các hậu duệ của mình
như những kết nối tốt bền, vững chắc trong chuỗi sự sống.
Và các con cháu của chúng ta sẽ tiếp tục cuộc tìm kiếm thiêng liêng này,
nhìn thấy cho chúng ta như cách chúng ta đã nhìn cho những người đi trước chúng ta,
khám phá ra những điều kỳ diệu còn chưa được mơ tới...
trong vũ trụ này.