Làm sao biết tuổi của Vũ trụ

Trong vài trăm nghìn năm đầu tiên, Vũ trụ nóng và không trong suốt. Khi nguội đủ để ánh sáng truyền đi tự do, ánh sáng ấy lan ra mọi hướng và từ đó đến nay vẫn giãn ra cùng với không gian. Ngày nay, nó hiện diện dưới dạng một bức xạ yếu khắp bầu trời.

Trong bức xạ ấy có những gợn nhỏ li ti: các vùng hơi nóng hơn hoặc hơi lạnh hơn. Kích thước của những vùng này phụ thuộc vào lượng vật chất trong Vũ trụ, bản chất của vật chất đó và tốc độ giãn nở của Vũ trụ. Đưa hình ảnh đã đo được vào các phương trình, ta thu được một tập hợp các tham số, trong đó có tuổi của Vũ trụ.

Về nguyên tắc, cách thứ hai đơn giản hơn: đo tốc độ các thiên hà rời xa chúng ta, rồi tua ngược thời gian. Điểm khó là tốc độ ấy đã thay đổi, nên ta cần thêm một mô hình về thành phần của Vũ trụ. Đổi lại, phép đo được thực hiện trực tiếp, dựa trên các vụ nổ siêu tân tinh trong những thiên hà xa.

Cách thứ ba hoàn toàn không phụ thuộc vào vũ trụ học. Với những cụm sao cổ nhất, ta có thể ước tính tuổi của chúng bằng cách xem những ngôi sao nào đã rời khỏi dãy chính. Kết quả cho một giới hạn dưới: Vũ trụ không thể trẻ hơn những ngôi sao cổ nhất của nó.

Chính sự trùng khớp giữa 3 ước tính độc lập này khiến kết quả đáng tin cậy. Một sai số trong cách này sẽ không lặp lại ở 2 cách kia, vốn hoạt động theo những nguyên lý hoàn toàn khác.

Tốc độ giãn nở đo từ bức xạ cổ xưa và cũng đại lượng đó đo từ các thiên hà gần nhau chênh lệch khoảng vài phần trăm. Chênh lệch này ổn định và không thể giải thích bằng sai số đo, nên được gọi là "căng thẳng".

Điều đó chỉ ảnh hưởng ít đến tuổi của Vũ trụ, nhưng cho thấy mô hình hiện tại còn thiếu một yếu tố nào đó. Các khả năng được bàn luận rất khác nhau: từ những sai số hệ thống chưa được tính đến cho tới vật lý mới. Hiện câu hỏi vẫn bỏ ngỏ, và đó là trạng thái làm việc bình thường của khoa học.