Redshift

15 năm trước

Mingyu vội vã chạy qua hành lang của tòa nhà Khoa học Vật lý, tay cầm một cốc cà phê đã nguội và tập tài liệu dày cộp. Cậu đã trễ buổi seminar về "Ứng dụng của Vật lý thiên văn trong các nhiệm vụ không gian" – một buổi học không bắt buộc nhưng Mingyu đã đăng ký tham dự để bổ sung kiến thức cho khóa đào tạo giám đốc bay.

Kim Mingyu luôn là tâm điểm chú ý. Với chiều cao nổi bật, nụ cười ấm áp và tính cách hòa đồng, cậu dễ dàng kết bạn ở bất cứ đâu. Nhưng điều ít người biết là đằng sau vẻ ngoài tự tin ấy, Mingyu lại là người yêu thích trật tự, con số và những phương trình. Đó là lý do vì sao cậu lại chọn chuyên ngành Quản lý Nhiệm vụ Không gian. Mingyu thích cảm giác khi mọi thứ đều có vị trí của nó, khi tất cả đều được tính toán và dự đoán trước. Trong không gian, không có chỗ cho những sai sót. Và Mingyu luôn đảm bảo rằng mọi thứ đều chính xác đến từng chi tiết nhỏ nhất.

Khi Mingyu mở cửa phòng seminar, tất cả ánh mắt đều hướng về phía cậu. Giáo sư đang giới thiệu người thuyết trình tiếp theo, và Mingyu lí nhí xin lỗi trước khi lách người tìm một chỗ ngồi trống ở cuối phòng.

"Này Mingyu!" thằng bạn Lee Seokmin cùng lớp vẫy tay gọi. "Lại đây, tao giữ chỗ cho mày rồi".

Mingyu mỉm cười cảm ơn và ngồi xuống cạnh bạn. "Seminar hôm nay về gì vậy?".

"Dịch chuyển đỏ trong thiên văn học" Seokmin đáp. "Nghe nói có một sinh viên năm cuối sẽ trình bày. Cậu ta được xem là thiên tài trong khoa Vật lý Thiên văn đấy".

"Thật sao?" Mingyu tò mò. Cậu đã nghe về khái niệm dịch chuyển đỏ, nhưng chưa bao giờ nghiên cứu sâu về nó.

Khi giáo sư bước lên bục giới thiệu diễn giả, Mingyu thấy một chàng trai trẻ với mái tóc đen, đeo kính gọng mảnh, bước lên. Gương mặt anh ta điềm tĩnh nhưng ánh mắt lại toát lên sự thông minh đặc biệt.

"Xin giới thiệu với các bạn, Jeon Wonwoo, sinh viên xuất sắc của khoa Vật lý Thiên văn, người sẽ trình bày về 'Hiện tượng Dịch chuyển đỏ và ứng dụng trong nghiên cứu sự giãn nở của vũ trụ'".

"Jeon Wonwoo" Mingyu thầm nhắc lại cái tên trong đầu, cảm thấy nó vang lên như một âm thanh xa lạ nhưng kỳ lạ thay, lại rất quen thuộc.

"Cảm ơn mọi người đã đến hôm nay," giọng Wonwoo trầm và rõ ràng. "Tôi muốn bắt đầu bằng một câu hỏi đơn giản: Làm thế nào chúng ta biết được khoảng cách đến một ngôi sao cách chúng ta hàng tỷ năm ánh sáng?".

Wonwoo dừng lại để nhìn quanh giảng đường, như thể đang đợi mọi người suy ngẫm về câu hỏi. Mingyu, ngồi ở hàng giữa, bất giác ngồi thẳng lưng, bị cuốn hút bởi cách Wonwoo đặt vấn đề - đơn giản nhưng sâu sắc.

"Một trong những công cụ mạnh mẽ nhất mà chúng ta có là phân tích quang phổ và đặc biệt là hiện tượng dịch chuyển đỏ - redshift" anh tiếp tục. "Thuật ngữ này được Edwin Hubble phát triển vào những năm 1920, một phát hiện đã thay đổi hoàn toàn hiểu biết của chúng ta về vũ trụ".

Anh chuyển slide, hiển thị một hình ảnh quang phổ với những vạch sáng tối đặc trưng. Mingyu dồn sự chú ý vào những vạch màu đó, nhận ra rằng chúng trông giống những mã vạch - như thể mỗi thiên thể đều mang một mã định danh riêng.

"Mỗi nguyên tố trong vũ trụ có 'chữ ký' quang phổ riêng - một tập hợp các vạch hấp thụ và phát xạ độc đáo xuất hiện ở những bước sóng cụ thể. Chẳng hạn, hydrogen sẽ hấp thụ và phát xạ ánh sáng ở những bước sóng nhất định, và chúng ta có thể nhận ra 'dấu vân tay' này khi phân tích ánh sáng từ các thiên thể xa xôi".

Mingyu bắt đầu ghi chép. Thật thú vị khi nghĩ rằng mỗi nguyên tố có một "dấu vân tay" riêng. Cậu từng học về quang phổ, nhưng chưa bao giờ thấy nó được giải thích một cách sinh động như vậy.

Wonwoo đưa tay lên, di chuyển nhẹ nhàng trong không khí như đang vẽ ra những làn sóng: "Khi một thiên thể di chuyển ra xa Trái đất, các vạch quang phổ đặc trưng này bị dịch chuyển về phía đỏ của quang phổ - tức là hướng về phía bước sóng dài hơn. Đây chính là hiệu ứng Doppler ứng dụng cho ánh sáng", anh chuyển sang slide tiếp theo, hiển thị hình ảnh minh họa hiệu ứng Doppler.

Mingyu không thể rời mắt khỏi Wonwoo. Cậu bị cuốn hút không chỉ bởi kiến thức mà Wonwoo chia sẻ, mà còn bởi cách anh nói về nó - với một niềm đam mê không giấu giếm.

"Hãy tưởng tượng nếu bạn đang nghe một chiếc xe cứu thương chạy qua. Khi xe đến gần, âm thanh có tần số cao hơn, và khi xe đi xa, âm thanh có tần số thấp hơn. Với ánh sáng cũng tương tự, nhưng thay vì âm thanh, chúng ta quan sát thấy sự thay đổi bước sóng. Khi nguồn sáng di chuyển lại gần, bước sóng ngắn lại, nghiêng về phía xanh - gọi là blueshift. Khi nguồn sáng di chuyển ra xa, bước sóng kéo dài, nghiêng về phía đỏ - gọi là redshift".

Mingyu bỗng thấy mình mỉm cười. Ví dụ về xe cứu thương thật hoàn hảo - cậu có thể hình dung rõ ràng hiện tượng đó. Không còn là những phương trình phức tạp, mà là một trải nghiệm hàng ngày mà ai cũng có thể hiểu.

Giọng Wonwoo trở nên sôi nổi hơn khi anh đi sâu vào chủ đề: "Nhưng điều thật sự làm nên một cuộc cách mạng trong thiên văn học là khi chúng ta nhận ra rằng redshift không chỉ do chuyển động của các thiên thể gây ra, mà còn do chính không gian đang giãn nở. Đây là redshift vũ trụ - cosmological redshift".

Mingyu cảm thấy một cảm giác kỳ lạ chạy dọc sống lưng. Việc có thể thực sự cảm nhận sự giãn nở của không giankhiến cậu thấy vừa bé nhỏ, vừa như đang kết nối với điều gì đó vô cùng lớn lao.

Anh chuyển sang một slide mới, hiển thị đồ thị về mối quan hệ giữa khoảng cách và vận tốc của các thiên hà: "Năm 1929, Edwin Hubble phát hiện ra một điều đáng kinh ngạc: gần như tất cả các thiên hà đều đang di chuyển ra xa chúng ta, và thiên hà càng xa thì tốc độ di chuyển càng lớn. Đây chính là Định luật Hubble. Nó cho phép chúng ta tính toán khoảng cách đến các thiên thể xa xôi thông qua công thức v = H₀ × d, trong đó v là vận tốc thiên hà di chuyển ra xa, d là khoảng cách, và H₀ là hằng số Hubble".

Wonwoo đi đến bảng và viết ra công thức, giải thích từng thành phần một cách rõ ràng. Mingyu thấy mình đang nhanh chóng hiểu được ý nghĩa của công thức này. Đó là một phương trình tuyến tính đơn giản, nhưng hàm ý của nó thì vô cùng sâu sắc. Cậu vội vàng ghi chép, thậm chí vẽ thêm cả biểu đồ minh họa bên cạnh.

"Hằng số Hubble là một trong những số đo quan trọng nhất trong vũ trụ học hiện đại. Giá trị hiện tại của nó khoảng 70 km/s/Mpc, với mỗi megaparsec tương đương khoảng 3,26 triệu năm ánh sáng. Điều đó có nghĩa là cứ mỗi megaparsec khoảng cách, vũ trụ sẽ giãn nở thêm 70 km/s. Đây là nền tảng để chúng ta tính toán tuổi của vũ trụ - khoảng 13,8 tỷ năm".

Mingyu thấy mình đang tính toán trong đầu. Nếu tính được tốc độ giãn nở hiện tại của vũ trụ rồi quay ngược lại, ta có thể ước lượng thời điểm mọi thứ bắt đầu. Cậu bất giác mỉm cười khi nhận ra mình đã hiểu được cách các nhà vật lý vũ trụ tính tuổi của vũ trụ.

Wonwoo quay lại với slide trình chiếu, hiển thị một loạt ảnh của các thiên hà ở các khoảng cách khác nhau: "Redshift còn cho phép chúng ta tìm hiểu về thành phần và cấu trúc của các thiên thể xa xôi. Bằng cách phân tích các vạch hấp thụ trong quang phổ, chúng ta có thể xác định các nguyên tố có mặt trong các ngôi sao và thiên hà, nhiệt độ của chúng, thậm chí là tốc độ quay của chúng".

Wonwoo dừng lại, giọng trầm xuống, gần như chìm vào thế giới riêng: "Điều thú vị là khi nhìn lên bầu trời đêm, chúng ta không chỉ đang nhìn qua không gian, mà còn qua thời gian. Ánh sáng từ một ngôi sao cách chúng ta một triệu năm ánh sáng đã bắt đầu hành trình từ một triệu năm trước. Chúng ta đang nhìn thấy quá khứ".

Mingyu cảm thấy một cơn rùng mình nhẹ. Nhìn lên bầu trời đêm là nhìn vào quá khứ. Cậu chưa bao giờ nghĩ về vũ trụ theo cách này. Mingyu từ lâu đã quen với những buổi thuyết trình khoa học khô khan, nhưng có điều gì đó về cách Wonwoo nói khiến cậu ngồi thẳng lưng, chăm chú lắng nghe.

Wonwoo chuyển sang slide cuối cùng, hiển thị một hình ảnh đẹp của Vũ trụ sâu thẳm được chụp bởi kính viễn vọng không gian Hubble: "Redshift lớn nhất mà chúng ta đã quan sát được hiện nay là khoảng z = 13.5, từ thiên hà JADES-GS-z14-0 được phát hiện bởi kính viễn vọng không gian James Webb. Chúng ta đang nhìn thấy ánh sáng phát ra chỉ khoảng 300-330 triệu năm sau Big Bang, khi vũ trụ mới chỉ ở giai đoạn sơ khai. Những quan sát này, cùng với bức xạ nền vi sóng vũ trụ, là những bằng chứng mạnh mẽ nhất cho thuyết Big Bang và sự giãn nở của vũ trụ".

Mingyu cảm thấy như thể cậu đang nhìn qua một cửa sổ thời gian, nhìn thấy vũ trụ khi nó còn rất trẻ. Cậu không nhận ra mình đã nghiêng người về phía trước, hoàn toàn bị cuốn vào câu chuyện của Wonwoo.

Wonwoo dừng lại một chút, ánh mắt anh như đang nhìn về một nơi xa xăm: "Và đó là điều kỳ diệu nhất về vũ trụ. Chúng ta có thể quan sát quá khứ từ hiện tại. Chúng ta có thể ngắm nhìn những thiên thể đã chết từ lâu nhưng ánh sáng của chúng vẫn đang trên đường đến với chúng ta. Redshift không chỉ là một công cụ đo lường - đó là cửa sổ để chúng ta nhìn vào lịch sử của vũ trụ, từ những khoảnh khắc đầu tiên sau Big Bang đến sự hình thành của các thiên hà, ngôi sao và hành tinh".

Và rồi trong lúc Mingyu còn đang há hốc mồm lắng nghe, Wonwoo mỉm cười kết thúc bài giảng: "Cảm ơn các bạn đã lắng nghe. Tôi rất hân hạnh được chia sẻ về một trong những khái niệm quan trọng nhất của thiên văn học hiện đại - khái niệm mà mỗi khi nhìn lên bầu trời đêm, tôi lại thấy mình bé nhỏ nhưng đồng thời cũng gắn kết sâu sắc với vũ trụ rộng lớn này".

Khi tiếng vỗ tay vang lên, Mingyu thấy mình vỗ mạnh hơn những người khác. Đã lâu rồi cậu mới thấy ai đó giải thích một khái niệm phức tạp một cách dễ hiểu và đầy cảm hứng như vậy. Cậu nhìn xuống trang ghi chép của mình, đầy những hình vẽ, biểu đồ và ghi chú. Mingyu chưa bao giờ tích cực ghi chép như vậy trong một buổi seminar. Cậu cảm thấy một luồng cảm xúc kỳ lạ chạy dọc sống lưng. Cậu nhìn Wonwoo, và trong khoảnh khắc đó, họ như tình cờ bắt gặp ánh mắt nhau. Wonwoo mỉm cười nhẹ, và Mingyu cảm thấy tim mình như vừa lỡ một nhịp đập.

___

"Ba Wonwoo ngầu lắm phải không ạ?" Minwon ngắt lời, đôi mắt sáng lên.

Mingyu mỉm cười, vuốt tóc con. "Phải, ba Wonwoo luôn biết cách giải thích những điều phức tạp trở nên dễ hiểu. Đó là một trong những điều bố yêu ở ba".

"Redshift là gì ạ?" Minwon hỏi, lặp lại từ mới mẻ với sự tò mò.

"À, đó là..." Mingyu dừng lại, tìm cách giải thích đơn giản nhất. "Con biết bóng bay không? Khi bố vẽ những chấm tròn lên bóng bay xẹp, các chấm sẽ ở gần nhau. Nhưng khi bố thổi bóng phồng lên, các chấm sẽ di chuyển xa nhau, đúng không?".

Minwon gật đầu hăng hái.

"Redshift cũng giống như vậy đấy. "Vũ trụ của chúng ta cũng giống như bóng bay đang phồng lên. Các thiên hà giống như những chấm tròn, đang di chuyển xa nhau. Khi một thiên hà di chuyển xa chúng ta, ánh sáng từ nó sẽ kéo dài ra, giống như khi con kéo một sợi dây cao su vậy. Ánh sáng khi bị kéo dài sẽ trở nên đỏ hơn - đó chính là redshift".

"Ồ" Minwon gật gù. "Và bố đã hiểu được điều ba Wonwoo nói?".

Mingyu cười. "Không hẳn là hiểu ngay lúc đó. Nhưng bố biết bố muốn hiểu. Bố muốn biết thêm về những điều ba Wonwoo đang nói, và có lẽ... bố cũng muốn biết thêm về ba Wonwoo nữa".

"Rồi sao nữa ạ?" Minwon hỏi, tựa đầu vào cánh tay bố, rõ ràng đã bớt tỉnh táo hơn trước.

"Bố đã chờ sau buổi seminar để hỏi ba Wonwoo thêm về redshift...".

___

Khi buổi thuyết trình kết thúc, Mingyu vẫn ngồi im, cảm thấy như vừa được khai sáng. Cậu muốn biết thêm. Muốn hiểu thêm. Và hơn cả, cậu muốn nói chuyện với Jeon Wonwoo.

"Xin lỗi, em có thể hỏi thêm về phần redshift được không?" Mingyu hỏi khi hầu hết khán giả đã rời đi, và Wonwoo đang gom tài liệu của mình.

Wonwoo ngẩng đầu lên, mắt sáng lên sau cặp kính. "Tất nhiên rồi. Phần nào khiến anh thắc mắc?".

"Em là Kim Mingyu, từ chương trình đào tạo giám đốc bay" Mingyu tự giới thiệu. "Em tự hỏi, nếu chúng ta quan sát thấy quá khứ của các ngôi sao, liệu có cách nào để quan sát hiện tại của chúng không?".

Wonwoo mỉm cười, một nụ cười khiến khóe mắt anh hơi nheo lại. "Câu hỏi hay đấy. Về mặt vật lý, không thể. Ánh sáng cần thời gian để di chuyển, nên mọi thứ chúng ta quan sát đều là quá khứ, dù là một ngôi sao cách xa một tỷ năm ánh sáng hay mặt trời của chúng ta, cũng mất khoảng tám phút để ánh sáng của nó đến Trái Đất".

"Vậy chúng ta không bao giờ có thể biết một ngôi sao trong hiện tại trông như thế nào?". Mingyu hỏi, thực sự tò mò.

"Không bao giờ" Wonwoo xác nhận. "Trừ khi chúng ta có thể di chuyển nhanh hơn ánh sáng, điều mà lý thuyết tương đối của Einstein cho rằng là bất khả thi", anh dừng lại, nghiêng đầu nhìn Mingyu. "Nhưng anh nghĩ điều đó tạo nên vẻ đẹp của vũ trụ. Mỗi khi ngắm nhìn bầu trời đêm, chúng ta đang xem một bảo tàng lịch sử sống động".

Mingyu gật đầu, suy ngẫm về ý tưởng đó. "Nhưng nếu mọi thứ chúng ta thấy đều là quá khứ, vậy làm thế nào để chúng ta có thể thực sự kết nối với bất cứ điều gì? Nếu ngay cả khi em nhìn vào anh bây giờ, em cũng chỉ đang thấy anh của một phần nghìn giây trước đây?".

Wonwoo nhìn cậu với vẻ ngạc nhiên và thích thú. "Anh chưa bao giờ nghĩ về nó theo cách đó. Em nói đúng... về mặt kỹ thuật" anh mỉm cười rộng hơn. "Nhưng có lẽ đó là lý do tại sao chúng ta cần phải đến gần hơn với những gì chúng ta muốn thực sự hiểu. Khoảng cách càng ngắn, khoảng cách thời gian càng ít".

"Vậy để thực sự hiểu một người, ta cần phải ở gần họ nhất có thể?" Mingyu hỏi, đột nhiên nhận ra họ không còn chỉ nói về thiên văn học nữa.

Wonwoo nhìn thẳng vào mắt cậu, rồi anh đẩy kính lên sống mũi. "Về mặt vật lý, có lẽ vậy".

___

"Và rồi bố đã kết bạn với ba Wonwoo phải không?" Minwon hỏi đôi mắt to tròn đầy phấn khích.

Mingyu bật cười, chỉnh lại lọn tóc đang xù tung của con trai. "Không phải ngay lúc đó, con trai à. Bố còn phải đợi một thời gian nữa".

"Tại sao ạ?" Minwon tò mò. "Bố không thích ba Wonwoo sao?".

"Bố rất thích ba Wonwoo" Mingyu mỉm cười, ánh mắt dịu dàng. "Nhưng đôi khi, con biết đấy, khi con thực sự thích một người, con lại trở nên nhút nhát".

"Nhút nhát là gì ạ?".

"Là khi con cảm thấy hồi hộp và không dám nói chuyện với ai đó, dù con rất muốn".

Minwon nghiêng đầu, vẻ không hiểu. "Nhưng bố đâu có nhút nhát. Bố luôn nói chuyện với mọi người!"

Mingyu cười lớn. "Bố không nhút nhát với hầu hết mọi người. Nhưng với ba Wonwoo thì khác".

"Vậy bố làm thế nào để gặp lại ba Wonwoo?".

Mingyu nhìn ra ngoài cửa sổ, nơi bầu trời sáng dần lên. "Bố gặp lại ba Wonwoo ở thư viện...".

___

Một tuần sau buổi seminar

Mingyu đã tìm hiểu thêm về hiện tượng dịch chuyển đỏ. Cậu đọc mọi thứ có thể tìm thấy về nó, thậm chí còn mượn một số sách từ thư viện trường. Không phải vì cậu đột nhiên quan tâm đến thiên văn học - mặc dù nó quả thực rất thú vị - mà vì cậu hy vọng có thể hiểu được điều gì đó khiến Jeon Wonwoo say mê đến vậy.

Chiều thứ Sáu đó, khi Mingyu đến thư viện để trả sách, cậu thấy một bóng dáng quen thuộc đang ngồi trong góc yên tĩnh, chìm đắm trong một cuốn sách dày.

Jeon Wonwoo.

Tim Mingyu đập nhanh hơn. Đây là cơ hội của cậu. Hít một hơi sâu, cậu gom hết can đảm và bước đến.

"Xin chào" cậu lên tiếng, "Anh Jeon Wonwoo. Em là người hôm trước có trao đổi thêm với anh sau buổi seminar nè".

Wonwoo ngước lên, có vẻ hơi ngạc nhiên khi bị làm phiền. Nhưng khi nhìn thấy Mingyu, biểu cảm của anh dịu lại.

"Chào Mingyu" anh đáp, đôi mắt sau cặp kính nhìn Mingyu tò mò. "Chiều thứ sáu em cũng lên thư viện à?".

Mingyu gật đầu, bất ngờ cảm thấy bối rối. "Vâng, em rất ấn tượng với bài thuyết trình của anh. Thực ra, từ sau hôm đó, em đã đọc thêm về dịch chuyển đỏ", cậu giơ cuốn sách đang cầm trên tay. "'Vũ trụ Giãn nở: Từ Big Bang đến Entropy'".

Wonwoo mỉm cười, và Mingyu cảm thấy như vừa nhìn thấy một ngôi sao bùng nổ. Nụ cười của anh khiến mắt Wonwoo cong lên thành hình lưỡi liềm.

"Đó là một cuốn sách hay" Wonwoo nói. "Em sẽ thích chương về năng lượng tối đấy".

"Em đang mong chờ được đọc nó" Mingyu đáp, cảm thấy tự tin hơn. "À, hôm trước em quên giới thiệu, em học chuyên ngành Quản lý Nhiệm vụ Không gian".

"Quản lý Nhiệm vụ..." Wonwoo nhướng mày. "Vậy em là người sẽ giữ cho những người như anh sống sót trong không gian hả?".

Mingyu bật cười. "Em hy vọng vậy. Còn anh sẽ tham gia chương trình đào tạo phi hành gia à?".

"Đó là kế hoạch" Wonwoo gật đầu. "Anh muốn nhìn thấy những ngôi sao ở cự ly gần hơn".

Có điều gì đó trong ánh mắt của Wonwoo - một sự kết hợp giữa quyết tâm và mơ mộng - khiến Mingyu tin rằng anh sẽ làm được điều đó.

"Anh có muốn..." Mingyu ngập ngừng, rồi lấy hết can đảm, "có lẽ chúng ta có thể cùng đi uống cà phê? Em có rất nhiều câu hỏi về dịch chuyển đỏ và... và những thứ khác".

Wonwoo nhìn cậu một lúc, như thể đang cân nhắc điều gì đó, rồi khép sách lại. "Được thôi".

_______________________________________

* Giải thích một chút:

Để phù hợp với timeline trong truyện, mình sẽ không đề cập thời gian. Trên thực tế, redshift lớn nhất đã quan sát được thực tế là khoảng z = 13.0-13.5, với thiên hà JADES-GS-z14-0 được phát hiện vào năm 2023 (z ≈ 13.2-13.5) bởi kính viễn vọng không gian James Webb. Đây là những thiên hà được hình thành chỉ khoảng 300-330 triệu năm sau Big Bang. Mình có đính kèm ảnh dưới đây. Ở thời điểm hiện tại, đây chính là ánh sáng cổ xưa nhất nhân loại có thể nhìn thấy. Điểm kỳ diệu nằm ở chỗ vào thời điểm JADES-GS-z14-0 phát ra những ánh sáng này, dải Ngân Hà chưa xuất hiện. Khi ánh sáng của JADES-GS-z14-0 đi xuyên qua không gian, Ngân Hà của chúng ta dần hình thành, rồi Hệ Mặt Trời dần xuất hiện, và Trái Đất từ từ định hình. Rồi chúng ta tiến hoá, phát minh ra những thứ mới mẻ. Và rồi một ngày nào đó, những ánh sáng yếu ớt này chiến đến một trong những kính viễn vọng của chúng ta. Ánh sáng của JADES-GS-z14-0 đã đi một quãng đường xa đến thế đó. Kỳ diệu ha! Mỗi lần nhìn hình ảnh này mình đều cảm động lắm.

Bạn đang đọc truyện trên: truyentop.pro