Lâu nay, người ta vẫn cho rằng, khi một ngôi sao khổng lồ lớn gấp nhiều lần khối lượng của Mặt trời đi đến cuối vòng đời, nó sẽ bị hút vào chính nó và biến thành một điểm kỳ dị, tạo ra một lỗ đen nơi lực hấp dẫn lớn đến mức ánh sáng cũng không thể thoát ra được.
Thế nhưng, sau những nghiên cứu vừa được thực hiện tại Chapel Hill, giáo sư Laura Mersini-Houghton của trường Đại học Bắc Carolina đã đưa ra giả thuyết tạo bạo: Các hố đen không hề tồn tại! Thậm chí, Laura Mersini-Houghton còn tuyên bố rằng có bằng chứng toán học để chứng minh cho giả thuyết của mình.
Nếu giả thuyết của Laura Mersini-Houghton là đúng, nghiên cứu này có thể buộc các nhà vật lý phải loại bỏ hoàn toàn lý thuyết về khởi nguồn của vũ trụ.
Mersini-Houghton cho rằng, khi một ngôi sao chết đi, nó sẽ giải phóng một loại bức xạ mang tên bức xạ Hawking (được dự đoán bởi giáo sư Steven Hawking). Cũng bởi quá trình này, ngôi sao cũng sẽ mất dần khối lượng tới mức nó "không còn đủ độ đặc để trở thành lỗ đen" theo lý giải của Mersini-Houghton.
Trước khi lỗ đen được hình thành, ngôi sao đang chết sẽ nở ra và phát nổ. Như vậy, điểm kỳ dị sẽ không bao giờ hình thành, và chân trời sự cố - ranh giới của lỗ đen - cũng vậy.
“Tôi vẫn chưa hết sốc,” giáo sư Mersini-Houghton, “Chúng tôi đã nghiên cứu vấn đề này trong suốt hơn 50 năm qua, và giả thuyết này khiến chúng tôi phải suy nghĩ rất nhiều.”
Một ngày nào đó, bằng chứng thực nghiệm sẽ chứng minh sự tồn tại hoặc không tồn tại của lỗ đen trong vũ trụ. Nhưng hiện giờ, các tính toán đang đứng về phía giả thuyết của Mersini-Houghton.
Mặt khác, nghiên cứu mới này còn đưa ra câu hỏi về tính xác thực của lý thuyết Big Bang. Hầu hết các nhà vật lý đều cho rằng vũ trụ có nguồn gốc từ một điểm kỳ dị và bắt đầu mở rộng ra từ thời điểm xảy ra vụ nổ Big Bang khoảng 13,8 tỷ năm trước đây. Nếu như điểm kỳ dị không thể tồn tại theo như giả thuyết của Mersini-Houghton, lý thuyết này sẽ lung lay.
Một trong số những lý do vì sao lỗ đen lại kỳ lạ đến vậy là bởi sự tồn tại của chúng khiến cho hai lý thuyết cơ bản nhất về vũ trụ phủ nhận lẫn nhau.
Cụ thể, lý thuyết hấp dẫn của Einstein dự đoán về sự hình thành lỗ đen; tuy nhiên một điều luật căn bản của lý thuyết lượng tử nói rằng không có thông tin nào từ vũ trụ có thể biến mất hoàn toàn. Những nỗ lực nhằm kết hợp hai lý thuyết này lại với nhau đều không thành công, từ đó nảy sinh vấn đề mang tên nghịch lý thông tin lỗ đen – vật chất sao có thể vĩnh viễn biến mất trong lỗ đen theo như dự đoán?
Lý thuyết mới của giáo sư Mersini-Houghton có thể kết hợp hai lý thuyết cơ bản này về mặt toán học, nhưng sẽ dập tắt niềm tin về sự tồn tại của lỗ đen trong vũ trụ.
“Các nhà vật lý đã dành nhiều thập kỷ nghiên cứu nhằm cố gắng kết hợp hai lý thuyết này song không thành công. Kịch bản này có thể kết hợp hài hòa hai lý thuyết trên,” giáo sư Mersini-Houghton cho biết. “Và đó là một bước đột phá quan trọng.”
