Nếu Trái Đất lớn gấp đôi: Trọng lực mới sẽ định hình lại loài người và thế giới tự nhiên ra sao?

Ngay từ khi các nhà vật lý mô phỏng giả thuyết Trái Đất mở rộng gấp đôi, một câu hỏi quan trọng được đặt ra là điều gì sẽ xảy ra với lực hấp dẫn. Trong thực tế, nếu đường kính Trái Đất tăng gấp hai, khối lượng của nó sẽ tăng lên gấp tám do thể tích tỉ lệ với lập phương bán kính. 

Khi đó, lực hấp dẫn trên bề mặt có thể tăng lên khoảng hai lần so với hiện tại. Nói cách khác, một người nặng 60 kg bỗng nhiên cảm giác như mình nặng 120 kg. Chỉ riêng thay đổi này đã đủ khiến cả hành tinh bước vào một thời kỳ thích nghi chưa từng có trong lịch sử sinh học và công nghệ của nhân loại.

Sự thay đổi lớn nhất diễn ra ngay trong cơ thể người. Bộ xương phải chịu áp lực gấp đôi khiến mô xương cần phải dày hơn, đặc hơn và ít linh hoạt hơn. Để tồn tại trong môi trường có trọng lực mạnh, con người buộc phải tiến hóa theo hướng lùn hơn và rắn chắc hơn. 

Các nhà khoa học từng ghi nhận ảnh hưởng của trọng lực trong không gian đối với phi hành gia. Khi sống trong môi trường vi trọng lực, xương nhanh chóng mất mật độ và khối cơ teo đi chỉ sau vài tháng. Điều đó cho thấy hệ cơ xương của chúng ta phản ứng rất mạnh với các thay đổi về lực kéo. 

Nếu trọng lực tăng mạnh, tiến hóa sẽ chọn lọc những cá thể có cơ thể thấp bé, chân ngắn, lưng cột sống khỏe hơn để giảm lực nén. Những hoạt động như chạy bộ, nhảy cao hay thậm chí leo cầu thang sẽ trở thành thử thách thực sự. Và rất có thể các môn thể thao như bóng rổ hay bóng chuyền sẽ biến mất hoặc thay đổi hoàn toàn luật chơi vì con người không thể bật nhảy như trước.

Hệ hô hấp và tim mạch cũng bị tác động mạnh. Trọng lực cao khiến tim phải hoạt động vất vả hơn để bơm máu lên não. Điều này tương tự các nghiên cứu về tăng huyết áp khi cơ thể bị nén mạnh hoặc khi vận động viên chịu áp suất ngược trong môi trường tập luyện đặc biệt. 

Khi trọng lực tăng gấp đôi, tim cần mạnh hơn và bền hơn để đối phó với dòng máu bị kéo xuống. Chúng ta có thể thấy sự tương đồng ở các loài động vật sống gần mặt đất như bò rừng hay heo rừng, vốn có chiều cao thấp và lồng ngực rộng để hỗ trợ tim và phổi trong môi trường có áp lực lớn. Con người trong thế giới trọng lực cao theo giả thuyết cũng sẽ có lồng ngực lớn hơn, cổ dày hơn, giúp duy trì sức bền cần thiết.

Không chỉ con người, thế giới tự nhiên cũng phải thay đổi. Những loài động vật cao lớn như hươu cao cổ gần như không thể tồn tại vì xương chân sẽ không chịu nổi lực nén. Những loài chim lớn như đại bàng, kền kền hay thậm chí là thiên nga có thể gặp khó khăn trong việc bay lên vì lực nâng phải lớn hơn gấp nhiều lần. 

Trong môi trường như vậy, chỉ những loài chim nhỏ và nhẹ mới có khả năng duy trì bay lượn. Cây cối cũng bị ảnh hưởng tương tự. Các loài cây cao hàng chục mét như tùng bách, sequoia hay dipterocarp ở rừng nhiệt đới sẽ không thể phát triển như hiện tại. Thân cây phải dày hơn để chống đỡ trọng lượng tăng lên, dẫn đến việc chiều cao tối đa của rừng giảm đáng kể. Trái Đất sẽ được bao phủ bởi những khu rừng thấp nhưng rộng, với hệ sinh thái hoàn toàn khác.

Núi trên Trái Đất lớn gấp đôi cũng không thể cao như hiện nay. Lực hấp dẫn mạnh khiến đá và vỏ lục địa bị nén xuống mạnh hơn, làm giới hạn chiều cao của núi giảm đi. Everest có thể không vượt quá 4.000 mét nếu trọng lực tăng gấp đôi. 

Điều này từng được ghi nhận trong các mô hình địa chất học xử lý cấu trúc hành tinh có trọng lực cao, nơi sự cân bằng giữa lực nâng của mảng kiến tạo và lực nén của trọng lực quyết định chiều cao cực đại của các dãy núi. Đổi lại, đại dương cũng thay đổi hình dạng. Nước bị kéo mạnh xuống tạo ra độ sâu lớn hơn, khiến nhiều khu vực biển trở nên tối tăm và lạnh lẽo hơn so với mức chúng ta biết. Điều này có thể tạo ra những hệ sinh vật biển mới, thích nghi với áp suất cực lớn.

Lĩnh vực công nghệ và xã hội cũng đối mặt với thách thức lẫn cơ hội. Với trọng lực tăng, năng lượng cần để vận chuyển hàng hóa, xây dựng công trình hay đưa vật thể lên quỹ đạo trở nên tốn kém gấp bội. Máy bay có thể không thể cất cánh bằng cơ chế hiện tại. 

Công nghệ vận tải buộc phải dựa vào đoàn tàu tốc độ cao chạy sát mặt đất hoặc những phương tiện có lực đẩy vượt trội. Các tòa nhà chọc trời sẽ trở thành điều xa vời vì nền móng không chịu được trọng lượng. Con người sẽ sống trong những khu dân cư thấp tầng nhưng kiên cố, giống như kiến trúc của các khu đô thị cổ đại nhưng với vật liệu hiện đại. 

Việc khám phá vũ trụ cũng bị ảnh hưởng nghiêm trọng. Tên lửa cần lực đẩy cực lớn để thoát khỏi lực hút Trái Đất mới, khiến chi phí phóng tàu vũ trụ tăng lên nhiều lần. Trong viễn cảnh này, chương trình không gian có thể chỉ còn là tham vọng của các cường quốc hoặc hoàn toàn bị đình trệ.

Tuy nhiên, mặt tích cực là bầu khí quyển dày hơn giúp con người được bảo vệ tốt hơn khỏi bức xạ vũ trụ. Nhiệt độ toàn cầu cũng có thể ổn định hơn nhờ khả năng giữ nhiệt tốt của khí quyển. Một Trái Đất lớn hơn mang theo nguồn tài nguyên phong phú hơn, diện tích đất liền rộng gấp nhiều lần giúp dân số có không gian phát triển. Thế giới sẽ ít chịu tác động từ tiểu hành tinh vì lớp khí quyển dày giúp đốt cháy các vật thể trước khi chạm mặt đất.

Giả thuyết Trái Đất lớn gấp đôi mở ra một cánh cửa thú vị để hiểu sâu hơn cách lực hấp dẫn định hình mọi khía cạnh của sự sống. Nếu điều này xảy ra, con người sẽ không biến mất, nhưng sẽ phải trở thành một phiên bản hoàn toàn khác, thấp hơn, mạnh hơn và sống trong một thế giới nơi mọi chuyển động đều đòi hỏi nỗ lực gấp đôi. 

Đây không chỉ là một kịch bản giả tưởng mà còn là lời nhắc nhở rằng hành tinh nhỏ bé của chúng ta đang tinh chỉnh mọi quy luật của sự sống theo cách chúng ta thường xem là hiển nhiên, nhưng thực chất lại rất mong manh.