+
Aa
-

Vũ trụ là một Hologram? nhà vật lý nói là có thể!

12/12/2013 17:25

Bài viết khoa học phát hiện mới về vũ trụ được đăng trên tạp chí Nature News và HuffingtonPost được cộng đồng khoa học thế giới quan tâm, được chia sẻ lan truyền nhanh trên các mạng xã hội. Chúng tôi xin gửi đến bạn đọc bản dịch chi tiết bài viết này.

Một nhóm các nhà vật lý đã cung cấp một số bằng chứng rõ ràng rằng vũ trụ của chúng ta có thể chỉ là một địa cầu đồ ba chiều lớn và dựa vào đó chúng ta có thể giải thích thế giới đơn giản hơn theo thuyết lượng tử.

Năm 1997, nhà vật lý Juan Maldacena đề xuất một mô hình táo bạo của vũ trụ trong đó lực hấp dẫn phát sinh từ thực thể cực nhỏ, các chuỗi rung động có thể được giải thích về vật lý cũng như hình thành. Thế giới toán học phức tạp của chuỗi, mà tồn tại trong chín kích thước của không gian và một cộng thêm một khoảng thời gian, sẽ chỉ đơn thuần là một hologram (hình ảnh mà ta có thể quan sát được vật thể dưới bất kỳ góc nhìn nào như thể là có đang ở vật thể ấy ở đó mặc dù ta không thể sờ được): các hành động thực tế sẽ diễn ra trong một thế giới phẳng và đơn giản mà không có trọng lực.

Ý tưởng cảm động của nhà vật lý Maldacena vì nó cung cấp một cách để thúc đẩy phổ biến nhưng vẫn chưa được chứng minh của chuỗi trên nền tảng vững chắc – và bởi vì nó giải quyết mâu thuẫn rõ ràng giữa vật lý lượng tử và thuyết tương đối của Einstein. Nó cung cấp phương pháp vật lý với “Bia đá Rosetta toán học”, “nhị nguyên”, cho phép chúng chuyển qua lại giữa hai ngôn ngữ, và giải quyết vấn đề trong một mô hình mà dường như bất trị và ngược lại. Nhưng mặc dù giá trị ý tưởng của Maldacena có khá nhiều điều hay được thừa nhận.

Trong hai bài báo đăng trên arXiv, Yoshifumi Hyakutake của Đại học Ibaraki ở Nhật Bản và các đồng nghiệp cung cấp, nếu không phải là một bằng chứng thực tế, thì ít nhất là bằng chứng thuyết phục rằng phỏng đoán Maldacena là sự thật.

Trong một bài báo, Hyakutake đã tính năng lượng nội tại của một lỗ đen, vị trí của tầng kiện (ranh giới giữa lỗ đen và phần còn lại của vũ trụ), đặc tính vật lý của nó dựa trên những dự đoán của lý thuyết chuỗi cũng như những tác động của cái gọi là các hạt ảo liên tục nổ vào và ra khỏi thực thể. Mặt khác, ông và các cộng sự đã tính toán năng lượng nội tại của vũ trụ theo chiều tương ứng đồng vị thấp với môi trường không trọng lực. Hai cách tính toán đều phù hợp.

Một lỗ đen, theo thuyết tương đối của Albert Einstein dường như đụng độ với vật lý lượng tử, nhưng mâu thuẫn xung đột có thể được giải quyết nếu vũ trụ là một hình chiếu ba chiều. Ảnh: Getty Images

“Nó có vẻ là một tính toán chính xác” Maldacena nói, người hiện làm việc tại Viện nghiên cứu cao cấp ở Princeton, New Jersey.

Thay đổi chế độ

Những phát hiện này là “một cách thú vị để thử nghiệm nhiều ý tưởng trong thuyết lượng tử hấp dẫn và lý thuyết chuỗi”, Maldacena cho biết thêm. Hai tài liệu mà ông lưu ý, là thành quả của một loạt các bài viết đóng góp của nhóm Nhật Bản trong vài năm qua. “Trình tự toàn bộ các tài liệu là rất tuyệt với bởi vì nó được kiểm tra kép (bản chất của vũ trụ) trong chế độ mà không có kiểm tra phân tích”.

“Họ đã xác nhận về số lượng, có lẽ lần đầu tiên, một vài thứ chúng tôi đã khá chắc chắn là sự thật, nhưng vẫn còn là một giả thuyết – tức là nhiệt động lực học của các lỗ đen nhất định có thể được sao chép từ một vũ trụ không gian thấp hơn” Leonard Susskind cho biết, ông là một nhà vật lý lý thuyết tại Đại học Stanford ở California, là một trong những nhà lý luận đầu tiên khám phá những ý tưởng về vũ trụ ba chiều.

Maldacena lưu ý, kể cả mô hình vũ trụ được khám phá bởi nhóm nghiên cứu Nhật Bản tương tự như của chúng ta. Thì vũ trụ với một lỗ đen có mười kích thước, với tám trong số đó tạo thành một quả cầu tám chiều. Ở chiều thấp hơn, lực hấp dẫn tự do đã nhưng là một chiều duy nhất, và đám mây các hạt lượng tử giống như một nhóm co giãn lý tưởng, hoặc dao động gắn liền với nhau.

Tuy nhiên, Maldacena nói, số bằng chứng cho biết rằng hai thế giới dường như khác nhau (thế giwosi của chúng ta và hologram) thực sự giống hệt nhau cho chúng ta hy vọng rằng các thuộc tính hấp dẫn của vũ trụ của chúng ta một ngày nào đó có thể được giải thích bằng một vũ trụ đơn giản thuần túy hơn của lý thuyết lượng tử.

Bài viết này xuất hiện lần đầu trên tạp chí Nature News.

Thiên Văn (lược dịch từ TheHuffingtonPost)

Bài mới
Đọc nhiều