Lấy ví dụ về các ngôi sao cách xa 10 năm ánh sáng, ánh sáng mà chúng ta nhìn thấy trên Trái Đất vào khoảnh khắc này chính là những gì chúng đã phát ra từ 10 năm trước.
Tương tự như vậy, đối với các quần thể thiên hà nằm cách xa hàng tỷ năm ánh sáng, ánh sáng mà chúng ta quan sát được lúc này chính là những gì chúng phát ra từ hàng tỷ năm trước.
Mà tuổi thọ của vũ trụ tính đến thời điểm hiện tại cũng chỉ mới hơn 10 tỷ năm mà thôi.
Như vậy, những thiên hà cách xa hàng tỷ năm ánh sáng đang hiển hiện trên kính viễn vọng vào lúc này, chính là hình ảnh của chúng vào thời điểm mới hình thành.
Thông qua phương thức này, Hàn Dương có thể quan sát rõ ràng diện mạo của vũ trụ vào thuở sơ khai.
Toàn bộ lịch trình sinh mệnh và quá trình diễn biến của vũ trụ đều được tái hiện trước mắt Hàn Dương theo cách này, giúp anh thấu hiểu cách các thiên hà tiến hóa, cách lực hấp dẫn định hình cấu trúc thiên hà hiện đại, cũng như vai trò của vật chất tối và năng lượng tối trong quá trình đó.
Ngoài các kính viễn vọng quang học, Hàn Dương còn thiết lập một lượng lớn kính viễn vọng vô tuyến, kính viễn vọng hồng ngoại, kính viễn vọng tia X, v.v.
Bên cạnh đó, một thiết bị quan trắc vô cùng quan trọng chính là kính viễn vọng sóng hấp dẫn.
Sóng hấp dẫn có khả năng xuyên thấu vượt xa hạt neutrino gấp hàng triệu tỷ lần. Nói cách khác, ngay cả khi toàn bộ vũ trụ lúc này bị lấp đầy bởi sắt thép dày đặc, thì khi sóng hấp dẫn truyền từ đầu này sang đầu kia của vũ trụ, mức độ suy giảm của nó vẫn cực kỳ nhỏ, gần như bằng không.
Dựa vào đặc tính xuyên thấu siêu cường này, các thiết bị dò tìm sóng hấp dẫn có thể phát hiện ra vô số mục tiêu mà các phương pháp khác không thể tiếp cận.
Ví dụ như các thiên hà bị tinh vân dày đặc che khuất, hay những mục tiêu bị che giấu bởi vô số thiên thể và các bức xạ hỗn loạn.
Ở giai đoạn hiện tại, các thiết bị dò tìm sóng hấp dẫn do Hàn Dương chế tạo đã phát huy vai trò then chốt trong việc quan sát các quá trình vật lý vũ trụ cực đoan như: hố đen sáp nhập, sao neutron sáp nhập, sao neutron và hố đen sáp nhập, hằng tinh sáp nhập, thậm chí là sự sáp nhập giữa các thiên hà.
Vũ trụ là một phòng thí nghiệm tự nhiên. Trong đó có rất nhiều cảnh tượng mà các mô hình mô phỏng không thể tái hiện chính xác. Chỉ có triển khai quan trắc trực tiếp các quá trình này, chúng ta mới có thể hiểu được những gì thực sự đã xảy ra, những cơ chế chưa biết và các loại lực tác động nào đang vận hành, từ đó giải mã những huyền bí tầng sâu của vũ trụ.
Chẳng hạn như sự sáp nhập của các hằng tinh.
Trong vũ trụ tồn tại vô số hằng tinh có khối lượng lớn đến mức khó tin. Theo nguyên lý tiến hóa sao, lẽ ra chúng không thể đạt đến kích thước khổng lồ như vậy.
Thông qua nghiên cứu chuyên sâu, Hàn Dương xác nhận rằng rất nhiều hằng tinh khối lượng lớn trong số đó thực chất là kết quả từ sự sáp nhập của nhiều ngôi sao khác nhau.
Những vụ va chạm kịch liệt, lực hấp dẫn tương tác kéo đẩy lẫn nhau, cùng với sự hòa trộn của các cấu trúc nguyên tố và phân tầng, sau khi bị khuấy đảo thống nhất đã hình thành nên những hằng tinh vượt xa mọi tưởng tượng.
Tuy nhiên, các phương pháp dò tìm thông thường không hiệu quả với những vụ va chạm này vì khoảng cách quá xa.
Thế nhưng, quá trình va chạm kịch liệt của các thiên thể khối lượng lớn sẽ giải phóng sóng hấp dẫn với cường độ mạnh. Thông qua việc nghiên cứu loại sóng này, những bí ẩn ẩn giấu bên trong chúng sẽ được công bố.
Ngoài các loại kính viễn vọng, Hàn Dương còn xây dựng một lượng lớn các máy gia tốc hạt với nhiều chủng loại khác nhau. Trong đó, thiết bị lớn nhất được anh xây dựng trực tiếp trong không gian, cách xa mặt phẳng hoàng đạo, với chiều dài lên tới hàng vạn km, gần như bao quanh Trái Đất một vòng.
Đây là một máy gia tốc thẳng, bên trên lắp đặt hàng triệu thiết bị gia tốc hạt điện từ.
Dưới sự gia tốc của các thiết bị này, chùm hạt xuất phát từ hai đầu sẽ đạt đến tốc độ cực kỳ gần với vận tốc ánh sáng, sau đó va chạm trực diện với nhau.
Trong khoảnh khắc va chạm, các loại hạt hạ nguyên tử bên trong như gluon, quark, tau, muon, thậm chí cả neutrino đều thoát khỏi sự liên kết ban đầu và bị đánh bật ra ngoài.
Giống như hai quả dưa hấu lớn đập vào nhau, ruột dưa và hạt dưa bên trong đều văng ra ngoài vậy.
Rõ ràng, tốc độ va chạm càng nhanh, năng lượng càng cao, cú va chạm càng mạnh thì các hạt hạ nguyên tử bị đánh bật ra càng nhiều, từ đó càng có lợi cho việc tiến hành nghiên cứu sâu hơn.
Tốc độ của chùm hạt phụ thuộc vào số lượng và công suất của thiết bị gia tốc, mà điều này lại phụ thuộc vào chiều dài của máy gia tốc. Đó là lý do tại sao Hàn Dương phải xây dựng máy gia tốc lớn đến như vậy.
Như thế, Hàn Dương có thể triển khai nghiên cứu các cấu trúc vật lý vi mô nhất, tìm kiếm thêm nhiều hạt cơ bản chưa từng được phát hiện, nghiên cứu sự diễn biến và tương tác giữa chúng.
Để cung cấp năng lượng cho máy gia tốc hạt khổng lồ này, Hàn Dương đã xây dựng hơn 100 nhà máy điện phản ứng nhiệt hạch quy mô lớn ngay bên cạnh. Cùng với các thiết bị kiểm tra, thiết bị nghiên cứu, hệ thống cung ứng vật tư, vận chuyển, và cả một lượng lớn chiến hạm đóng quân để đảm bảo an ninh, một căn cứ khổng lồ đã hình thành trong vũ trụ với máy gia tốc này làm trung tâm.
Trung bình mỗi tháng, có hơn 100 tàu vận tải hạng nặng thực hiện các chuyến hải trình liên tục giữa căn cứ máy gia tốc hạt siêu cấp và các hành tinh, nhằm duy trì nguồn cung ứng hậu cần.
Một căn cứ với quy mô khổng lồ, mức đầu tư cao ngất ngưỡng như vậy, mà chưa chắc đã mang lại lợi nhuận, thậm chí ngay cả khi có sản phẩm đầu ra thì cũng không ai xác định được đó là gì, hay hiệu quả thực tế của các thành tựu nghiên cứu khoa học này ra sao. Những dự án mang tính rủi ro cao như thế này, không một tập đoàn thương mại nào dám đứng ra đầu tư.
Ngay cả những thế lực tài chính hùng mạnh nhất cũng khó lòng gánh vác nổi.
Thế nhưng, Hàn Dương lại không chút do dự rót vốn vào. Hơn nữa, một khi đã bắt tay vào làm là xây dựng cùng lúc ba tổ hợp. Đó mới chỉ là những cơ sở quy mô lớn nhất. Trên các hành tinh khác, Hàn Dương còn cho xây dựng hơn 100 căn cứ máy va chạm hạt quy mô nhỏ hơn, chuyên biệt cho các lĩnh vực nghiên cứu vật lý hạt chuyên sâu.
Ngoài những thiết bị này, Hàn Dương còn đầu tư lắp đặt hàng loạt máy phát sóng điện từ công suất cao, phòng thí nghiệm từ trường cường độ lớn, phòng thí nghiệm nhiệt độ siêu thấp, phòng thí nghiệm siêu nhiệt và phòng thí nghiệm siêu áp.
Ở điều kiện nhiệt độ cực thấp, tiệm cận độ 0 tuyệt đối, vật chất sẽ bộc lộ những đặc tính vật lý vô cùng kỳ lạ. Siêu dẫn chính là một hiện tượng điển hình trong môi trường nhiệt độ thấp. Càng tiến gần đến độ 0 tuyệt đối, phạm vi thăm dò và nghiên cứu vật chất càng được mở rộng.
Điều kiện siêu nhiệt cũng tương tự. Trong môi trường đạt tới nhiệt độ hàng tỷ, thậm chí chục tỷ độ, tính chất của vật chất sẽ biến đổi một cách kỳ diệu. Còn phòng thí nghiệm siêu áp là nơi tạo ra áp lực cực đại lên vật thể để nghiên cứu sự biến đổi tính chất của chúng.
Tâm của Mặt Trời là nơi có áp suất lớn nhất trong Hệ Mặt Trời, cao gấp khoảng 260 tỷ lần áp suất khí quyển Trái Đất. Tại đó, các đặc tính của vật chất cũng vô cùng khác biệt. Tâm của Sao Mộc là nơi có áp suất lớn thứ hai trong hệ, chỉ sau Mặt Trời. Theo giả thuyết, hydro tại tâm Sao Mộc thậm chí có thể bị nén đến mức sở hữu đặc tính kim loại, hay còn gọi là hydro kim loại.
Nghiên cứu sự biến đổi của vật chất dưới áp suất siêu cao không chỉ mang lại lợi ích to lớn cho vật lý cơ bản, mà còn đóng vai trò then chốt trong khoa học vật liệu và kỹ thuật công trình.
Tuy nhiên, đi kèm với đó là những thách thức không nhỏ. Việc nghiên cứu các hiện tượng này đòi hỏi những thiết bị và căn cứ quy mô khổng lồ, tiêu tốn năng lượng cực kỳ khủng khiếp. Việc một căn cứ nghiên cứu khoa học tiêu thụ điện năng tương đương cả một thành phố không hề là chuyện nói quá, thậm chí đó còn là cách nói giảm nhẹ mức tiêu thụ thực tế.
Vì thế, Hàn Dương buộc phải xây dựng thêm hàng loạt trạm phát điện phản ứng nhiệt hạch để cung cấp năng lượng cho chúng.
Bên cạnh các nghiên cứu vật lý cơ bản, Hàn Dương đặc biệt chú trọng đến lĩnh vực tính toán khoa học. Nghiên cứu này hiện chia làm hai hướng chính: một là chuyên sâu vào máy tính lượng tử, hai là tối ưu hóa và cải tiến hệ thống máy tính hiện có. Hàn Dương đã thành lập nhiều căn cứ nghiên cứu tính toán khoa học và đầu tư lượng lớn tài nguyên vào đó.
Tất cả các loại hình cơ sở hạ tầng nghiên cứu quy mô lớn này được gọi chung là "đại khoa học trang bị", dùng để chỉ những công trình có mức đầu tư và tiêu thụ năng lượng cực cao, chỉ có các quốc gia hoặc văn minh mới đủ tiềm lực để xây dựng.
Tính đến giai đoạn hiện tại, chỉ mới mười năm kể từ khi Hệ Mặt Trời được giải phóng, Hàn Dương đã xây dựng được hơn 1.000 đại khoa học trang bị và con số này vẫn đang tăng lên nhanh chóng.
Phải biết rằng, trước khi người Y-Tháp đổ bộ, thời kỳ đỉnh cao của văn minh nhân loại cũng chỉ có khoảng hơn 200 đại khoa học trang bị. Giờ đây, Hàn Dương gần như bằng sức mình đã nâng con số này lên gấp năm lần.
Rõ ràng, số lượng đại khoa học trang bị cùng hiệu suất vận hành là chỉ số quan trọng nhất để đánh giá tốc độ phát triển và tiềm năng của một nền văn minh. Ở giai đoạn văn minh cấp hai, Hàn Dương tin rằng mình đã đạt đến giới hạn tối đa.
Trong khoảng thời gian này, gần 50 vạn nhà khoa học Y-Tháp vừa thông qua mạng lưới tri thức để giảng dạy cho các nhà khoa học nhân loại — đồng thời cũng giảng dạy cho chính Hàn Dương — vừa dốc toàn lực chủ trì việc xây dựng các đại khoa học trang bị, cũng như thực hiện các nhiệm vụ nghiên cứu mà Hàn Dương giao phó, cuộc sống vô cùng bận rộn.
Thế nhưng, dù bận rộn đến đâu, không một người Y-Tháp nào dám tỏ thái độ oán trách hay có ý định chậm trễ. Cảnh tượng Hàn Dương thẳng tay xử lý hàng vạn người Y-Tháp vẫn còn in đậm trong tâm trí họ. Lúc này mà còn giở trò gian dối, chẳng khác nào tự tìm đường chết.
Thời gian thấm thoát thoi đưa, chớp mắt đã hơn hai mươi năm kể từ ngày giải phóng Hệ Mặt Trời. Trong hơn hai thập kỷ đó, dưới sự dẫn dắt âm thầm của Hàn Dương, toàn bộ nền văn minh nhân loại đã phát triển mạnh mẽ. Khoa học kỹ thuật hưng thịnh, kinh tế phồn vinh, người dân đã tìm lại được niềm hy vọng và phẩm giá đã mất, an cư lạc nghiệp.
Công tác xây dựng cơ sở hạ tầng trên toàn bộ Thái Dương hệ đang diễn ra vô cùng sôi nổi. Dù chưa hoàn thiện toàn bộ, nhưng diện mạo của hệ mặt trời đã thay đổi hoàn toàn so với trước đây.
Những đô thị mới mọc lên san sát từ mặt đất. Hệ thống giao thông nội đô, liên thành phố và liên hành tinh đều được vận hành cực kỳ nhanh chóng và hiệu quả.
Khối lượng lớn vật tư và nhân lực liên tục luân chuyển giữa các hành tinh và thành phố, tiếp thêm nguồn sinh khí mạnh mẽ cho từng khu vực.
Ngành du lịch phát triển bùng nổ. Sau những giờ làm việc bận rộn, ngay cả những người dân bình thường cũng có thể thực hiện các chuyến hành trình liên tinh tế trong phạm vi Thái Dương hệ, tô điểm thêm màu sắc tươi sáng cho cuộc sống thường nhật.
Chi phí y tế giảm xuống mức tối thiểu, gần như đạt đến ngưỡng miễn phí, giúp người dân không còn phải lo lắng về việc tán gia bại sản vì bệnh tật. Song song đó, công nghệ y học có bước tiến vượt bậc, giúp tuổi thọ trung bình của con người tăng vọt, từ 180 tuổi trước đây lên đến 380 tuổi ở thời điểm hiện tại, tăng hơn gấp đôi.
Tuy nhiên, đây không phải là điều mà Hàn Dương coi trọng nhất.
Điều Hàn Dương đặt lên hàng đầu chính là sau hơn hai mươi năm liên tục đầu tư mạnh mẽ, đội ngũ nghiên cứu khoa học của nhân loại cuối cùng đã được đào tạo thành công.
Kể từ khi Hàn Dương mở ra kỳ thi tuyển chọn nghiên cứu sinh và tiến sĩ trong kỷ nguyên mới, trong tổng dân số 22 tỷ người của nền văn minh nhân loại, đã có 4,3 triệu thí sinh được đào tạo bài bản đăng ký tham dự. Kết quả cuối cùng, khoảng 900 ngàn người đã vượt qua kỳ thi và đạt học vị tiến sĩ.
Dự kiến trong năm tới, con số này sẽ tiếp tục tăng lên. Chỉ cần thêm khoảng mười năm nữa, Hàn Dương hoàn toàn có thể xây dựng một hệ thống nghiên cứu khoa học với tổng nhân lực lên đến hàng chục triệu người.
Khi đã sở hữu đội ngũ nghiên cứu khoa học hùng hậu, những lý thuyết vật lý cơ bản và các nghiên cứu ứng dụng vật lý mà Hàn Dương dày công thực hiện trong giai đoạn trước lập tức nở rộ những thành quả rực rỡ.
Hết dự án khoa học trọng điểm này đến dự án khác đạt được đột phá, hàng loạt thành tựu vĩ đại lần lượt xuất hiện trước mắt Hàn Dương và toàn thể nhân loại.
Đến thời điểm này, Hàn Dương cuối cùng cũng có thể thỏa mãn mà thốt lên rằng: "Sự phát triển của nền văn minh, cuối cùng cũng đã đi đúng quỹ đạo rồi."