Cuốn sách “Giả Thuyết Poincaré: Cuộc Tìm Kiếm Hình Dạng Vũ Trụ” của tác giả Donal O’Shea mô tả chi tiết hành trình khám phá ra hình dạng của vũ trụ thông qua lăng kính của lý thuyết hình học và các nhà khoa học đã đóng góp cho sự hiểu biết của chúng ta về vũ trụ.
Cuốn sách bắt đầu với việc giới thiệu về nhà toán học người Pháp Henri Poincaré, người đầu tiên đưa ra giả thuyết rằng hình dạng của vũ trụ có thể là một trong ba dạng hình học: phẳng, hình cầu hoặc không đồng dạng. Đây là một khái niệm cách mạng vào thời điểm đó khi mà người ta vẫn tin rằng vũ trụ có hình dạng phẳng vô hạn. Tác giả đã mô tả chi tiết các luận cứ và cách suy nghĩ của Poincaré để đến với giả thuyết này.
Sau đó, cuốn sách nói về sự phát triển của lý thuyết tương đối rộng của Einstein, trong đó lý thuyết này cho phép mô tả vũ trụ như một không-thời gian uốn cong do khối lượng và năng lượng. Điều này mở ra khả năng vũ trụ có thể có cấu trúc hình học phức tạp hơn. Cuốn sách cũng giới thiệu các mô hình toán học khác nhau mô tả vũ trụ như một không gian có độ cong tích cực, âm hoặc bằng 0.
Sau đó, cuốn sách nói về các thí nghiệm quan trọng để kiểm tra cấu trúc hình học của vũ trụ. Đầu tiên là thí nghiệm đo độ cong của vũ trụ thông qua quan sát các siêu tân tinh loại Ia ở khoảng cách xa. Kết quả cho thấy vũ trụ có độ cong dương nhưng rất nhỏ, gần với một không gian phẳng. Tiếp theo là các quan sát bức xạ nền vi sóng vũ trụ bởi các vệ tinh COBE và WMAP, cho thấy nhiệt độ của bức xạ nền là đồng đều gần như hoàn hảo ở mọi phía trên bầu trời, hỗ trợ giả thuyết vũ trụ là đồng nhất và đẳng hướng.
Cuốn sách cũng trình bày các mô hình vũ trụ học hiện đại như mô hình vũ trụ phẳng, mô hình vũ trụ đóng, vũ trụ mở và giải thích các kết quả quan sát phù hợp với các mô hình này như thế nào. Theo đó, các dữ liệu hiện tại phù hợp nhất với mô hình vũ trụ phẳng hoặc gần phẳng, với một hằng số vũ trụ nhỏ. Tuy nhiên, vẫn còn một số điểm bất đồng giữa dữ liệu quan sát và lý thuyết cần được giải quyết.
Cuốn sách kết luận rằng nghiên cứu hình dạng của vũ trụ vẫn còn nhiều điều bí ẩn cần được khám phá trong tương lai. Các thí nghiệm sắp tới như khảo sát bức xạ nền bằng kính viễn vọng không gian James Webb có thể mang lại những hiểu biết mới. Với sự phát triển của công nghệ, con người ngày càng hiểu rõ hơn về cấu trúc và nguồn gốc của vũ trụ mà chúng ta sống. Cuốn sách đã mang đến một cái nhìn toàn diện và sâu sắc về quá trình tìm hiểu hình dạng của vũ trụ, góp phần làm sáng tỏ hơn về nguồn gốc và tương lai của vũ trụ học.
Mời các bạn đón đọc Giả Thuyết Poincaré: Cuộc Tìm Kiếm Hình Dạng Vũ Trụ của tác giả Donal O’Shea.
