Trước Vụ Nổ Lớn có gì

Trong thuyết tương đối rộng, thời gian không phải là phông nền cho các sự kiện diễn ra, mà là một phần của cấu trúc vũ trụ cùng với không gian. Nếu tua ngược sự giãn nở, cả hai sẽ co lại thành một điểm duy nhất, và hỏi trước điểm đó có gì cũng gần giống như hỏi phía bắc của Bắc Cực có gì.

Tuy vậy, có một điểm cần lưu ý. Việc co lại thành một điểm là điều lý thuyết dự đoán khi bị đẩy đến giới hạn áp dụng của nó. Trong những điều kiện ấy, lý thuyết không còn hoạt động: chúng ta cần một lý thuyết hợp nhất lực hấp dẫn và cơ học lượng tử, nhưng hiện vẫn chưa có.

Một nhóm giả thuyết cho rằng hoàn toàn không có điểm nào: thay vào đó là sự chuyển tiếp từ một trạng thái trước đó. Trong các mô hình này, vũ trụ co lại rồi bắt đầu giãn nở, và lịch sử của chúng ta chỉ là một chu kỳ trong một chuỗi dài.

Một nhóm khác cho rằng ở đâu đó, sự giãn nở chưa bao giờ dừng lại. Theo cách nhìn này, những vùng giống như vùng của chúng ta tách ra từ một nền không ngừng giãn nở, và mỗi vùng có mốc bắt đầu thời gian riêng. Khi đó, câu hỏi «trước» biến thành câu hỏi «bên ngoài».

Cách tiếp cận thứ ba cố gắng mô tả sự khởi đầu bằng lý thuyết lượng tử, trong đó bản thân khái niệm thời gian không xuất hiện ngay. Trong các mô hình này, có một ranh giới, nhưng nó không giống một khoảnh khắc: thời gian dần xuất hiện như một hướng, chứ không phải một điểm bắt đầu.

Mức đánh giá thấp không phải vì các giả thuyết này kém. Chúng ta chỉ có thể quan sát những gì xảy ra sau khi vũ trụ trở nên trong suốt với ánh sáng, còn mọi thứ sớm hơn đều được phục dựng gián tiếp. Với các công cụ hiện có, chúng ta chưa thể phân biệt những mô hình về sự khởi đầu với nhau.

Hy vọng nằm ở hai điều: dấu vết của những sự kiện rất sớm trong bức xạ nền vũ trụ và sóng hấp dẫn có thể xuyên qua plasma không trong suốt với ánh sáng. Cả hai hướng nghiên cứu đều đang phát triển, nhưng vẫn chưa đạt được độ nhạy cần thiết.