3.16 Khởi đầu của vũ trụ: khóa toàn cục không có thời gian và “cổng” chuyển pha

Trang chủ ／ Chương 3: Vũ trụ vĩ mô (V5.05)

Dẫn nhập

Khởi đầu không phải “từ hư vô”. Toàn bộ mạng sợi–biển đi vào một hạt nhân chân không giả: hạt vật chất cực hiếm, entropy cực thấp, và ngân sách độ căng bị kéo lên ngưỡng toàn cục. Mạng nằm trong trạng thái khóa toàn cục (chỉ cho vào, không cho ra). Khi ứng suất vượt ngưỡng, vùng chuyển tiếp “mở cổng” thông qua tái gia nhiệt kiểu pít-tông, nhanh chóng đổi phần độ căng bị khóa thành năng lượng có thể truyền lan; các quá trình lặp lại và nhịp đồng hồ được thiết lập, vũ trụ bước vào lịch sử có thể truy vết.

Trong bức tranh sợi–biển–độ căng, giai đoạn sớm có ba thành phần: vô số hạt bất ổn tổng quát (GUP) sống ngắn nhưng có trật tự; trong thời gian tồn tại ngắn, chúng cộng gộp thành nền kéo vào của hấp dẫn thống kê của độ căng (STG); và khi phân rã/huỷ cặp, chúng hồi tưới bằng những bó sóng yếu tạo nền nhiễu cục bộ dựa trên độ căng (TBN). Từ đây, văn bản dùng các tên: hạt bất ổn tổng quát, hấp dẫn thống kê của độ căng, nhiễu cục bộ dựa trên độ căng.

I. Vì sao “khởi đầu” cần được viết lại (hiện tượng và bế tắc)

• Cái bẫy kỳ dị
  Ngoại suy đơn giản đẩy mật độ và nhiệt độ tới “vô hạn”, tức thước đo hỏng chứ không phải một pha vật lý. Phát tán toán học không đồng nghĩa với trạng thái vật chất.
• “Trưởng thành sớm” về nhiệt độ và pha
  Tấm phim sớm nhất quan sát được—như pha âm học và tính đẳng nhiệt—rất đồng nhất. Với cùng một giới hạn tốc độ và truyền nhân quả thông thường, khó giải thích vùng xa đồng bộ nhanh như vậy.
• Nguồn gốc mơ hồ của “nhiệt độ ban đầu”
  Nhiệt cao lấp đầy trong thời gian ngắn bằng cách nào? Nếu coi “nhiệt ban đầu” là tiên đề, bảng cân đối năng lượng và chuỗi nhân quả đều không khép kín.
• “Trước của cái trước”
  Coi thời gian là trục có sẵn sẽ dẫn tới thoái lui vô hạn. Cần chứng minh xem trạng thái đầu có “thời gian khả thao tác” hay không, thay vì giả định.
• Kết luận rút gọn
  Khởi đầu nên được mô tả như một pha vật lý và chuyển pha của nó, không phải “điểm không” hay “vô cực”.

II. Khởi đầu không có thời gian: không hạt, không đồng hồ (bản chất của hạt nhân chân không giả)

• Liên tục nhưng chưa “định hình”
  Chỉ tồn tại mạng liên tục; chưa có bím/quấn tự duy trì để làm hạt. Không có dao động tử bền ⇒ không có đồng hồ.
• Độ căng chạm trần
  Môi trường bị kéo cực chặt, nâng giới hạn truyền lan cục bộ. Nhưng giới hạn cao ≠ “có thời gian”: thiếu dao động bền ⇒ không có chu kỳ ⇒ không định nghĩa được nhịp.
• Khóa toàn cục (vào được, ra không)
  Tính liên kết giam nhiễu ở “mặt trong”, không có tham chiếu bên ngoài; đây không phải “lỗ” cục bộ mà là hạt nhân bị khóa toàn miền.
• Sụp nghĩa thời gian
  Không hạt ⇒ không dao động tử bền; không chu kỳ ⇒ không “giây” để hiệu chuẩn; không trục tiến hoá so sánh ⇒ “trước/sau” không khả thao tác. Hỏi “trước đó” là vô nghĩa.

III. Kích hoạt và vượt ngưỡng: từ khóa sang mở cổng (thời gian “sáng đèn” thế nào)

1. Nhiễu tinh vi bền bỉ trong nền đậm đặc, căng cao
   Dù không có hạt bền, các xáo trộn có trật tự nhưng sống ngắn vẫn xuất hiện–tan rã với tần suất cực cao, bơm hai động lực vào mạng:

• Hấp dẫn thống kê của độ căng: trong thời gian tồn tại, kéo vào và siết chặt hạt nhân bị khóa.
• Nhiễu cục bộ dựa trên độ căng: khi tan rã, các gói sóng vô quy tắc “gõ” vào liên kết, tạo vi-kích hoạt và vi-tái sắp.

2. Vượt ngưỡng và mở khoá pha
   Khi “kéo vào + vi-kích hoạt” đẩy ứng suất vượt ngưỡng, xảy ra dây chuyền tái nối–giải phóng:

• Nhiều mảng liên kết gãy–nối–đóng lại, hình thành các hành lang độ căng xuyên suốt.
• Trạng thái khóa thành thấm; xuất hiện đường đi có trở kháng thấp có hướng; nhân quả “trong–ngoài” được khôi phục.

3. Tái gia nhiệt kiểu pít-tông (cách “mở cổng”)
   Vùng chuyển tiếp nhả dần ngân sách độ căng:

• Xuất hiện bậc chung (mức năng lượng toàn cục nhảy đồng thời).
• Tiếp theo là phong bì dội lại (đầu mạnh, sau yếu; khoảng đỉnh giãn dần), đổi độ căng bị khóa thành năng lượng lan truyền và plasma lân cận.

4. Thời gian được thắp sáng
   Khi có cấu trúc cục bộ bền và quá trình lặp lại (vòng lặp phân tầng, qua-lại âm học), ta định nghĩa được chu kỳ. Thời gian trở nên khả thao tác.

IV. Mở cổng và phối hợp: vì sao xa vẫn đồng pha, đồng nhiệt (không cần “lạm phát” bổ sung)

• Giới hạn truyền lan cao + tái đi dây theo khối
  Chuyển pha diễn ra trên nền giới hạn truyền lan cực cao. Cộng với khả năng tái đi dây theo khối (vùng lớn đổi tuyến cùng lúc), các miền rộng có thể đồng bộ trong khoảng vật lý rất ngắn. Nhờ đó pha thẳng hàng và đẳng nhiệt hình thành.
• Sổ năng lượng của “nhiệt ban đầu”
  Dây chuyền tái nối đổi ứng suất độ căng → nhiễu truyền lan; ở lân cận, chúng nhanh chóng được xử lý thành plasma năng lượng cao, “đổ đầy nồi nhiệt ban đầu”. Nhiệt không sinh từ hư vô mà từ năng lượng tích trữ được chuyển khoản.
• Phân biệt “giới hạn” và “thang thời gian”
  Độ căng đặt trần truyền lan (ban đầu rất cao). Thang thời gian cần đồng hồ (chỉ có sau khi mở khóa). Mở cổng cho ta cả hai: phối hợp nhanh và diễn tiến có thể đo thời gian.

V. Định hình và khai màn: giao tấm phim cho ngày nay

• Giai đoạn âm học
  Trong “chuẩn mới” (vẫn đậm đặc và căng cao), photon và baryon nén–dội, thiết lập nhịp và thước đo tương hợp—thước âm học.
• Tách ghép và “in phim”
  Khi plasma loãng và va chạm giảm đột ngột, photon tách mạng và đi tự do, mang theo “tấm phim âm bản vừa hiệu chuẩn” tới hiện tại—tương ứng phông vi sóng vũ trụ (CMB) với nền vật đen, nhịp đỉnh–đáy và kết cấu phân cực chủ đạo. Từ đây văn bản chỉ dùng tên phông vi sóng vũ trụ.
• Điêu khắc mạng vũ trụ
  Về sau, cảnh quan độ căng tổ chức vật chất: dốc dài vận chuyển, sống lưng bó sợi, nút khép, khoảng trống đàn hồi—bộ khung sợi–tường–nút–rỗng của mạng vũ trụ hình thành.

VI. “Có cái trước của trước không?”—vì sao là câu hỏi giả

1. Không có thời gian ⇒ không có trước/sau
   Trong pha bị khóa, thời gian không tồn tại theo nghĩa thao tác. Hỏi “trước đó” giống như hỏi tốc độ dòng của nước lỏng dưới điểm đóng băng.
2. Cách ly nhân quả và xoá mờ ký ức
   Khóa toàn cục + độ căng cực cao + tái nối dây chuyền ⇒ mọi chi tiết “tiền-pha” trở nên bất khả đạt:

• Không kênh hồi truyền: từ khóa→mở không có đường nhân quả ngược; không phải “không đo được” mà là “không truyền được”.
• Mã hoá bị xoá: tái nối tần số cao làm trộn–xoá vi mô tiền-pha, chỉ còn các đại lượng vô danh như tổng ứng suất/mật độ năng lượng; truyền năng lượng không đồng nghĩa truyền thông tin.
• Mặt cắt bất tương thích: phép đo và quan trắc khác hệ mã hai bên biên pha; dẫu có nhiễu vượt qua, nó khó ánh xạ thành “ký ức có thể phục nguyên”.

3. Kết luận
   Dẫu “bên ngoài bức tường” có tồn tại gì, với vật lý của chúng ta vẫn bất khả tiếp cận. Lịch sử quan sát được khởi động lại tại thời điểm mở cổng.

VII. “Sổ bốn phần” của khởi đầu (gộp vào hạt nhân chân không giả)

• Sợi (vật liệu mang)
  Trước mở khóa chỉ có mạng liên tục; bím tự duy trì (hạt) và vòng lặp phân tầng xuất hiện sau đó.
• Biển (môi trường làm việc)
  Môi trường bị kéo vào dải làm việc cực chặt; sau khi mở cổng, nó trở về vùng đàn hồi có thể phục hồi, cho phép âm học–vận chuyển–in dấu.
• Mật độ (tải trọng)
  Ban đầu rất cao, chứa cả độ căng và vòng lặp; sau mở khóa, phân bổ lại theo cảnh quan độ căng và tiến hoá thành cấu trúc thứ bậc.
• Độ căng (lực kéo/giới hạn/nhịp)
  Lúc đầu chỉ cho giới hạn chứ không cho nhịp; sau mở, nó thắp nhịp, đặt giới hạn, khắc đường đi—trở thành sổ cái chủ của lịch sử.

VIII. So sánh trực quan (đổi trừu tượng lấy trực giác)

Mặt trống căng toàn cục + van pít-tông: Trước khi xả, mặt trống cực căng và không có đồng hồ—“đun bao lâu” là vô nghĩa. Van vượt ngưỡng và mở: bậc chung rồi dội lại biến năng tích trữ thành nhiệt và sóng; sau đó thời gian mới bắt đầu được đo.

IX. Đối chiếu với tường thuật truyền thống

• Về “kỳ dị”
  Thay “vô hạn lớn/nhỏ” bằng “hạt nhân chân không giả ở ngưỡng độ căng + cổng chuyển pha”: thước đo vẫn tồn tại, chỉ là từng bị vô hiệu; sau khi mở, thước đo trở lại.
• Về “lạm phát”
  Lạm phát dùng kéo giãn hình học dữ dội để đồng bộ xa; ở đây, giới hạn truyền lan cao trong pha căng và tái đi dây theo khối đạt căn chỉnh sớm, còn tái gia nhiệt kiểu pít-tông chuyển năng lượng và “ghi” pha—không cần trường dẫn bổ sung hay kịch bản thoát riêng.
• Về phép so với “bên trong hố đen”
  Điểm chung: khóa và độ căng cực cao. Khác biệt: đây là khóa toàn cục, không có tham chiếu bên ngoài; “mở cổng” không phải “thoát khỏi hố” mà là viết lại liên kết và khôi phục thước đo khả thao tác.

X. Manh mối và phép thử quan sát được

• J1 | Dấu vết yếu của “bậc chung + phong bì dội lại”
  Nếu tái gia nhiệt kiểu pít-tông có thật, tương quan nhiệt-nhiệt và phân cực E của phông vi sóng vũ trụ nên cho phép một điều biến dội lại rất nhỏ, xấp xỉ giãn cách theo loga; biên độ suy giảm theo thang và dưới ngưỡng hiện tại nhưng có hướng nhất quán.
• J2 | Độ lệch không phân sắc ở thang góc siêu lớn
  Tái đi dây theo khối và các hạng đường đi sẽ để lại độ lệch nhiệt độ/pha không phụ thuộc tần số ở góc cực lớn; hướng không gian của chúng tương quan yếu với bản đồ hội tụ của cấu trúc quy mô lớn.
• J3 | “Ký ức” dẫn dắt sớm
  Trong tái dựng hợp nhất gồm thấu kính yếu, trượt vũ trụ và dao động âm baryon (BAO), nếu khôi phục được một nền cảnh quan độ căng nguyên thuỷ mượt hơn, phần dư của cả ba chẩn đoán nên cùng giảm khi dùng chung một bản đồ. Từ đây văn bản chỉ dùng tên dao động âm baryon.
• J4 | Giới hạn rất nhỏ cho méo phổ
  Nếu chuyển năng lượng diễn ra êm, phông vi sóng vũ trụ sẽ có méo phổ μ và y khác 0 nhưng rất nhỏ; các nhiệm vụ quang phổ nhạy hơn có thể siết giới hạn hoặc phát hiện.

XI. Kết luận: nói rõ “khởi đầu”

• Trạng thái đầu: Toàn mạng ở trong hạt nhân chân không giả bị khóa toàn cục—không hạt, không đồng hồ, không thời gian—trong khi ngân sách độ căng chạm trần.
• Kích phát: Nhiễu tinh vi sống ngắn và ứng suất tích luỹ đẩy hệ vượt ngưỡng; vùng chuyển tiếp mở cổng bằng tái gia nhiệt kiểu pít-tông; thời gian trở nên khả thao tác, giới hạn truyền lan vẫn cao, pha đồng bộ nhanh, và độ căng tích trữ cấp vốn cho nhiệt ban đầu.
• In dấu: Giai đoạn âm học thiết lập nhịp; tách ghép trao tấm phim cho hôm nay; cảnh quan độ căng điêu khắc mạng vũ trụ, lịch sử bước vào giai đoạn có thể truy vết.
• Về “trước đó”: Trong pha không thời gian, “trước/sau” vô nghĩa; dẫu có tiền-pha, thông tin của nó đối với ta coi như bị xoá. Với vũ trụ quan sát được, mọi thứ bắt đầu lại tại thời điểm mở cổng.

Vũ trụ “khởi đầu” không phải nhảy ra từ số không, mà là vượt ngưỡng từ hạt nhân chân không giả bị khóa toàn cục: độ căng cho trần, chuyển pha thắp nhịp, năng lượng đổ đầy nhiệt, và mạng khắc ghi sự phối hợp. Từ đó, cảnh quan độ căng dẫn dắt diễn tiến thành vũ trụ ngày nay.