1.27: Bức tranh tiến hóa vũ trụ: Tiến hóa thư giãn (Trục thời gian độ căng đường chuẩn)

Trang chủ ／ Lý thuyết sợi năng lượng (V6.0)

I. Đóng đinh trục chính: vũ trụ không giãn nở, mà đang tiến hóa thư giãn
Ở mục trước, chúng ta tách Dịch đỏ thành hai lớp nghĩa: trước hết nó biểu thị “chặt hơn”, còn “sớm hơn” chỉ là một nguồn gốc thường gặp nhưng không tất yếu của sự “chặt” đó.

Trong mục này, trục chính được đóng đinh: tuyến truyện của vũ trụ không phải “không gian bị kéo dài”, mà là một Biển năng lượng hữu hạn đang liên tục thư giãn, rời khỏi trạng thái siết chặt và tái sắp xếp. Hãy hình dung một tấm cao su bị kéo nhăn: nó không phình to mãi, mà dần dần được trải phẳng, bật hồi, rồi nới lỏng các nếp nhăn cục bộ. Vì vậy, “tiến hóa” không phải do một hệ số tỷ lệ a(t) đẩy đi; nó được kể bằng trạng thái biển: lỏng/chặt, dao động và tái sắp xếp.

(Nhắc lại quy ước sử dụng) Nếu về sau dùng Dịch đỏ như “vạch chia niên đại”, cần một tiền đề: Độ căng đường chuẩn toàn cục, trên thang đo lớn, biến thiên gần đơn điệu khi Tiến hóa thư giãn diễn ra; đồng thời phải trừ riêng phần viết lại bổ sung dọc theo đường đi — Dịch đỏ tiến hóa đường đi (PER) — và phần siết chặt cục bộ (ví dụ băng qua môi trường mạnh, đi vào vùng lõi) như các hạng mục hiệu chỉnh. Nếu không, “Dịch đỏ = trục thời gian” rất dễ bị đọc nhầm thành “Dịch đỏ = một hàm đơn điệu của hệ số tỷ lệ a(t)”.

II. Độ căng đường chuẩn là gì: “độ căng mặc định” của vũ trụ, không phải con dốc cục bộ
Trước đó đã nói về dốc độ căng: chỗ này chặt hơn, chỗ kia lỏng hơn sẽ tạo ra “độ dốc” trong bề ngoài quyết toán (ngữ nghĩa của hấp dẫn). Nhưng ở đây cần phân biệt hai tầng.

Độ căng đường chuẩn nghĩa là: trên một thang đo đủ lớn, sau khi đã lấy trung bình các thung lũng và hố nhỏ cục bộ, Biển năng lượng vẫn mang một mức “độ căng mặc định”. Nó giống như ba vật dụng đời thường:

• Giống độ căng tổng thể của mặt trống — có thể ấn lõm một chỗ, nhưng “độ chặt mặc định” quyết định nền giọng của cả mặt trống.
• Giống mức kéo giãn cơ bản của một sợi dây thun — có thể véo thành một nút nhỏ ở một đoạn, nhưng lực kéo nền quyết định độ đàn hồi và phản ứng của toàn bộ sợi dây.
• Giống tốc độ quay chuẩn của máy băng — có thể kẹp băng ở một điểm, nhưng “tốc độ tổng thể của máy” quyết định màu nền của cao độ bạn nghe.

Vì vậy, phân biệt then chốt của mục này là:

• Dốc độ căng cục bộ: giải thích “khác biệt trong không gian” (đâu giống thung lũng hơn, đâu giống đỉnh hơn).
• Tiến hóa thư giãn của Độ căng đường chuẩn: giải thích “khác biệt theo thời đại” (quá khứ nhìn chung chặt hơn, hiện tại nhìn chung lỏng hơn).

Chính sự phân biệt này quyết định trực tiếp cách hiểu Dịch đỏ: Dịch đỏ trước hết đọc “chênh lệch thời đại”, chứ không phải “bị kéo dài dọc đường”.

Vì sao Độ căng đường chuẩn lại thư giãn? Một động lực trực giác nhất là: mật độ nền của phần biển tự do đang giảm. Khi vũ trụ “cố định” ngày càng nhiều mật độ vào các cấu kiện cấu trúc — từ hạt và nguyên tử, đến phân tử và thiên thể, rồi đến lỗ đen và bộ khung dạng lưới — mật độ không còn “trải kín” cả biển như thời kỳ sớm, mà tập trung nhiều hơn vào một số ít nút mật độ cao. Các nút “cứng” hơn nhưng chiếm rất ít thể tích; phần biển nền chiếm đa số thể tích lại trở nên thưa hơn, lỏng hơn, khiến “độ căng mặc định” của biển (Độ căng đường chuẩn) giảm theo. Khi đó nhịp chung dễ chạy hơn và các phép đọc nhanh hơn. Có thể hình dung như trực giác vật liệu: cùng một môi trường, càng “đầy” càng “chặt”, càng “thưa” càng “lỏng”; hoặc như mật độ đám đông: người càng chen, nhịp càng chậm; người càng thưa, nhịp càng nhanh. Tiến hóa thư giãn của vũ trụ chính là hệ quả dài hạn của việc “dời mật độ từ biển vào cấu trúc”, rồi để phần biển nền dần dần lỏng ra.

III. Ba liên kết của Tiến hóa thư giãn: độ căng đổi → nhịp đổi → cửa sổ khóa dịch chuyển
Một khi thừa nhận “Độ căng đường chuẩn sẽ đổi”, nhiều hiện tượng sẽ tự động nối lại với nhau. Ở đây chốt ba liên kết quan trọng nhất thành một khuôn dùng lại:

• Độ căng đường chuẩn đổi sẽ viết lại “phổ nhịp điệu”. Biển năng lượng càng chặt, cấu trúc càng khó duy trì các chu trình tự nhất quán; nhịp nội tại có thể chạy bền sẽ càng chậm. Biển năng lượng càng lỏng, cấu trúc càng dễ chạy; nhịp điệu càng nhanh. Câu này cần đóng đinh: độ căng cao thì nhịp chậm, độ căng thấp thì nhịp nhanh.
• Nhịp đổi sẽ viết lại “thước và đồng hồ”. Thước và đồng hồ được tạo từ cấu trúc, mà cấu trúc lại được định chuẩn bởi trạng thái biển; vì vậy nhiều phép đọc hằng số cục bộ xuất hiện hiệu ứng triệt tiêu “cùng gốc, cùng trôi”: tại chỗ trông rất ổn định, nhưng đối chiếu giữa các thời đại sẽ làm lộ khác biệt.
• Phổ nhịp đổi sẽ dịch chuyển “cửa sổ khóa”. Hạt ổn định không thể tồn tại dưới mọi mức độ căng. Quá chặt sẽ thành “quá chậm thì tản” (dòng tuần hoàn không theo kịp, khóa tự nhất quán không chốt được); quá lỏng sẽ thành “quá nhanh cũng tản” (tiếp sức quá yếu, tự nhất quán không giữ nổi). Vì vậy khi Tiến hóa thư giãn tiến lên, vũ trụ sẽ đi qua một khoảng thuận lợi hơn để cấu trúc có thể đứng vững dài lâu: phổ hạt ổn định không phải “được tuyên bố”, mà được “sàng” bởi cửa sổ khóa.

Gói ba liên kết này thành một câu rất “kỹ thuật vũ trụ”: Tiến hóa thư giãn của vũ trụ về bản chất đang viết lại “chạy nhanh đến đâu, khóa chắc đến mức nào, và xây được phức tạp đến cỡ nào”.

IV. Vị trí của Dịch đỏ trên trục thời gian này: Dịch đỏ giống “nhãn niên đại độ căng” hơn
Chuẩn đọc thống nhất của Dịch đỏ ở 1.15 đã được tách thành Dịch đỏ thế độ căng (TPR) và Dịch đỏ tiến hóa đường đi; ở đây ta đặt chúng trở lại trục thời gian của Tiến hóa thư giãn để có một móc nhớ rất mạnh.

Dịch đỏ không phải nhãn khoảng cách trên thước; nó giống một “nhãn niên đại độ căng”.

• Dịch đỏ thế độ căng là “màu nền”: chênh lệch Độ căng đường chuẩn ở hai đầu → chênh lệch nhịp điệu ở hai đầu → phép đọc ngả đỏ. Quá khứ Độ căng đường chuẩn chặt hơn, nhịp điệu phía nguồn chậm hơn; dùng đồng hồ hôm nay đọc nhịp của quá khứ thì con số tự nhiên ngả đỏ. Vì vậy mới cần câu cảnh báo: Đừng dùng c của hôm nay để đọc vũ trụ quá khứ; bạn có thể hiểu nhầm thành giãn nở không gian.
• Dịch đỏ tiến hóa đường đi là “tinh chỉnh”: nếu đường đi băng qua một “vùng tiến hóa bổ sung” đủ lớn, sẽ tích lũy các hiệu chỉnh nhỏ. Nó nhắc rằng Tiến hóa thư giãn không đồng bộ tuyệt đối ở mọi nơi; vũ trụ giống như mặt trống đang chùng dần — có nơi chùng trước, chùng sau, hoặc chùng chậm hơn vì phản hồi cấu trúc.

Vì thế, tư thế dùng Dịch đỏ trong phiên bản 6.0 là:

• Trước hết xem Dịch đỏ như một phép đọc nhịp điệu xuyên thời đại để đọc trục chính — dựa vào Dịch đỏ thế độ căng.
• Tiếp đó xem Dịch đỏ như sự tích lũy của tiến hóa đường đi để đọc sai lệch — dựa vào Dịch đỏ tiến hóa đường đi.
• Cuối cùng mới bàn đến việc viết lại danh tính trên kênh truyền (tán xạ, sàng lọc, mất kết hợp) đã viết lại phổ khả kiến ra sao.

V. Viết tiến hóa vũ trụ như một “thanh tiến độ kỹ thuật”: từ trạng thái súp đến vũ trụ có thể xây dựng
Để kể trục thời gian sao cho nhìn một lần nhớ ngay, phần này dùng “thanh tiến độ kỹ thuật” thay vì “niên đại trừu tượng”. Năm đoạn dưới không buộc phải khớp tuyệt đối với từng danh từ của vũ trụ học truyền thống; đây là “phân đoạn cơ chế” của Thuyết Sợi Năng Lượng (EFT):

• Giai đoạn trạng thái súp: độ căng cao, trộn mạnh, ngắn mệnh chiếm ưu thế. Vũ trụ sơ kỳ giống một nồi súp sôi: Kết cấu gợn nhiều, Sợi sinh ra và đứt gãy liên tục; trạng thái Sợi ngắn mệnh của Hạt bất ổn tổng quát (GUP) chiếm tỷ trọng cao; việc viết lại danh tính rất mạnh, nhiều “chi tiết giai điệu” bị nhào thành “tấm nền ù ù”.
• Giai đoạn cửa sổ: Tiến hóa thư giãn tiến lên, cửa sổ khóa mở ra. Khi Độ căng đường chuẩn hạ xuống một khoảng phù hợp hơn, các hạt ổn định và cấu trúc “bán cố định” bắt đầu đứng vững hàng loạt. Thế giới dần chuyển từ giai đoạn “chủ yếu nhờ đội thi công ngắn mệnh giữ vẻ ngoài” sang giai đoạn “có thể dựng cấu kiện dài hạn”.
• Giai đoạn mạng đường: Kết cấu đi trước, Sợi bắt đầu thành bộ khung. Một khi “khả năng xây dựng” xuất hiện, độ lệch Kết cấu dễ được sao chép bền bỉ; Kết cấu hội tụ thành Sợi, Sợi trở thành đơn vị cấu tạo tối thiểu. Truyện chính của hình thành cấu trúc chuyển từ “viết lại cục bộ” sang “tổ chức theo mạng đường”.
• Giai đoạn bộ khung: Vân thẳng nối khớp thành cầu, cấu trúc dạng lưới thành hình. Nhiều “giếng sâu” và điểm neo mạnh kéo Vân thẳng ra rồi nối lại, tạo nên bộ khung nút—cầu Sợi—khoang rỗng; khi bộ khung hình thành, nó sẽ ngược lại tăng cường vận chuyển và hội tụ, khiến “lưới càng ra lưới”.
• Giai đoạn tạo đĩa: Xoáy spin tạo đĩa, thiên hà và cánh tay xoắn ốc hiện hình. Gần các nút của Mạng vũ trụ, spin của lỗ đen khắc các Xoáy spin quy mô lớn lên Biển năng lượng; Xoáy spin viết lại “rơi khuếch tán” thành “vòng tránh để vào quỹ đạo”, vì vậy đĩa và cánh tay xoắn ốc trông giống các hành lang dải trên mặt đĩa hơn là những “cánh tay vật chất” cố định.

Gói năm đoạn này thành một câu dễ nhớ hơn: trước là một nồi súp, rồi mới khóa được; trước sửa đường, rồi nối cầu; cuối cùng Xoáy spin tổ chức cấu trúc thành đĩa.

VI. Vai trò của Bệ tối trên trục thời gian: nâng nền trước, tạo dốc sau, rồi nuôi cấu trúc
Bệ tối (Hạt bất ổn tổng quát, Hấp dẫn độ căng thống kê (STG), Nhiễu nền độ căng (TBN)) không phải “phần phụ chỉ xuất hiện ở vũ trụ hiện đại”; nó xuyên suốt toàn trục Tiến hóa thư giãn, chỉ là trọng số đổi theo thời đại.

Có thể nhớ bằng một câu rất “công trường”: thế giới ngắn mệnh “khi còn sống thì tạo dốc, khi chết thì nâng nền”. Đặt vào trục thời gian sẽ xuất hiện một trình tự tự nhiên:

• Thời kỳ sớm giống như “nâng nền trước”. Trộn mạnh và viết lại thường xuyên khiến “tấm nền băng rộng” dễ hình thành: nhiều thông tin không mất đi, mà bị nhào thành nền thống kê.
• Thời kỳ giữa giống như “tạo dốc tiếp”. Thời gian tồn tại tích lũy của các cấu trúc ngắn mệnh kéo hệ thống căng lên, trải ra một “mặt dốc thống kê” (Hấp dẫn độ căng thống kê); mặt dốc này giúp hội tụ dễ xảy ra dọc một vài hướng, đồng thời dựng giàn giáo cho sự lớn lên của bộ khung về sau.
• Thời kỳ muộn giống như “nuôi cấu trúc”. Khi Vân thẳng và cầu Sợi trở thành bộ khung chủ đạo, Hấp dẫn độ căng thống kê giống như “nén chặt nền đường”, còn Nhiễu nền độ căng giống như “tiếng ù đáy vừa khuấy vừa kích hoạt liên tục”. Chúng không nhất thiết chi phối từng chi tiết, nhưng sẽ liên tục tác động tới tốc độ tăng trưởng, hướng phát triển và ngưỡng nhiễu của cấu trúc.

Điều này cũng giải thích vì sao hai “mặt” của cái “tối” thường đi kèm: trông như thêm một lực kéo (Hấp dẫn độ căng thống kê), đồng thời nền lại ù hơn (Nhiễu nền độ căng) — hai mặt của cùng một lứa cấu trúc ngắn mệnh.

VII. Cấu trúc hình thành và Tiến hóa thư giãn nuôi nhau thế nào: không phải nhân quả một chiều, mà là vòng phản hồi
Tiến hóa thư giãn là trục chính, nhưng hình thành cấu trúc không phải sản phẩm phụ thụ động; nó ngược lại còn tạo hình nhịp tiến hóa cục bộ. Dưới đây là một vòng phản hồi đủ trực quan:

• Độ căng đường chuẩn thư giãn → cửa sổ khóa thân thiện hơn → cấu trúc ổn định tăng. Cấu trúc ổn định tăng nghĩa là “Kết cấu bền” và “bộ khung Sợi” dễ được giữ lại và sao chép hơn.
• Cấu trúc tăng → mạng đường rõ hơn, cầu Sợi vững hơn → vận chuyển tập trung hơn. Vận chuyển tập trung khiến một số vùng dễ tiếp tục kéo căng hoặc tiếp tục thư giãn, tạo ra chênh lệch tiến hóa cục bộ (đây chính là cửa vào của Dịch đỏ tiến hóa đường đi trong quan sát).
• Giếng sâu và lỗ đen thành nút → Xoáy spin và Vân thẳng mạnh hơn → cấu trúc được tổ chức hơn. Từ đó xuất hiện tự-khuếch đại: Xoáy spin tạo đĩa; vân thẳng tạo lưới. Nút càng mạnh, mạng đường càng cứng, cấu trúc càng “ra cấu trúc”.

Điều này khiến “tiến hóa vũ trụ” giống thành phố lớn lên: không phải một đường thẳng, mà là vòng lặp “hạ tầng—dân cư hội tụ—nâng cấp hạ tầng”. Trong Thuyết Sợi Năng Lượng, hạ tầng chính là Kết cấu và bộ khung Sợi; “dân cư hội tụ” là hội tụ và vận chuyển; còn nâng cấp là khóa liên kết, lấp bù và một phổ cấu trúc ổn định hơn.

VIII. Đặt ‘bất định đo lường mở rộng’ của 1.24 vào trục thời gian vũ trụ: càng nhìn về quá khứ càng giống xem một “băng ghi hình còn đang đổi”
Mục Quan sát tham dự đã đóng đinh “bất định đo lường mở rộng”: đo càng mạnh, viết lại càng mạnh, và biến số càng nhiều. Đặt lên thang vũ trụ, ta được một kết luận rất thực dụng:

Quan sát xuyên thời đại làm lộ trục chính rõ nhất, và cũng tự nhiên kéo theo bất định ở chi tiết.

Nguyên nhân không phải vì dụng cụ kém, mà vì bản thể của thông tin mang theo các biến số tiến hóa:

• Thước và đồng hồ ở đầu nguồn không nằm tại chỗ ta: hôm nay chỉ có thể dùng nhịp của hôm nay để đọc nhịp của quá khứ.
• Đường đi đang tiến hóa: ánh sáng không đi qua một nền tĩnh, mà qua trạng thái biển vẫn đang thư giãn và vẫn tái sắp xếp cục bộ.
• Danh tính sẽ bị viết lại: tán xạ, sàng lọc, mất kết hợp sẽ nhào “chuyển phát giai điệu” thành “chỉ số thống kê”.

Vì vậy, trong Thuyết Sợi Năng Lượng, tư thế dùng ổn định nhất là:

• Dùng tín hiệu xa để đọc trục chính (Dịch đỏ thế độ căng là màu nền), xem Dịch đỏ như “niên đại độ căng”.
• Dùng thống kê thay vì độ chính xác tuyệt đối của từng vật thể để đọc chi tiết (Dịch đỏ tiến hóa đường đi và việc viết lại kênh quyết định đám phân tán).
• Đừng trông đợi một đường thẳng “Dịch đỏ = khoảng cách”, mà trông đợi “một trục chính + một đám phân tán” kiểu phả hệ.

Ánh sáng càng xa không phải “bưu kiện nguyên dạng hơn”, mà giống “mẫu đã trải qua tiến hóa dài hơn”.

IX. Để lại một “cổng nối” cho tương lai: khi Tiến hóa thư giãn tiếp tục tiến lên, cửa sổ khóa có thể lại hẹp đi
Mục này không triển khai “chung cuộc” (đó là nhiệm vụ của 1.29), nhưng cần để lại một chỗ nối tự nhiên trên trục thời gian: nếu Độ căng đường chuẩn tiếp tục thư giãn xuống quá thấp, vũ trụ có thể dần tiến về phía “quá lỏng cũng tản”:

• Tiếp sức yếu đi, cấu trúc khó giữ tự nhất quán hơn.
• Các khóa ổn định có thể thưa hơn và khó đứng lâu hơn.
• Trong cực hạn, có xu hướng “Khoang im lặng” hóa và “biên giới” hóa rộng hơn: không phải vật thể nào nổ tung, mà chính “khả năng xây dựng” yếu đi.

Giá trị của cổng nối này là: nó khiến “khởi nguyên và kết thúc vũ trụ” không còn là thần thoại từ hư không, mà là ngoại suy tự nhiên của cùng một trục vật liệu học.

X. Tóm tắt mục này: cố định trục thời gian thành bốn câu có thể trích dẫn

• Vũ trụ không giãn nở, mà Tiến hóa thư giãn: Độ căng đường chuẩn đổi, nhịp điệu đổi.
• Dịch đỏ là nhãn niên đại độ căng: Dịch đỏ thế độ căng đọc trục chính, Dịch đỏ tiến hóa đường đi đọc tinh chỉnh.
• Bệ tối xuyên suốt: cấu trúc ngắn mệnh khi sống tạo dốc (Hấp dẫn độ căng thống kê), khi chết nâng nền (Nhiễu nền độ căng), trải giàn giáo và ngưỡng nhiễu đáy cho sự tăng trưởng cấu trúc.
• Quan sát xuyên thời đại mạnh nhất nhưng cũng bất định nhất: càng nhìn về quá khứ càng giống xem băng ghi hình còn đổi; cái hiện ra là trục chính, cái không chắc là chi tiết.

XI. Mục sau sẽ làm gì
Mục kế (1.28) bước vào “bức tranh vũ trụ hiện đại”: đặt trục thời gian Tiến hóa thư giãn này xuống những diện mạo hôm nay có thể đọc trực tiếp — đặc trưng điển hình của trạng thái biển hiện đại là gì, Bệ tối hôm nay hiện ra qua những dấu vân tay thống kê nào, Mạng vũ trụ và cấu trúc thiên hà hôm nay tiếp tục lớn lên hay tái sắp xếp ra sao — và căn chỉnh “Xoáy spin tạo đĩa; vân thẳng tạo lưới.” với khẩu kính quan sát thực tế.