Ý tưởng & Sáng tạo VN (Vietnam Ideas & Creativities) [β7]

Thực tế, lý thuyết dây đã được xem như là sự phát triển quan trọng và sôi động nhất kể từ khi phát minh ra cơ học lượng tử... Lịch sử cơ học lượng tử dạy chúng ta rằng, những cuộc cách mạng trong vật lý thường phải mất hàng chục năm có thể đạt tới độ chín...

Một sự đánh giá

Lịch sử vật lý chứa đầy những ý tưởng ban đầu tưởng như hoàn toàn không thể kiểm chứng được, nhưng rồi thông qua những phát hiện bất ngờ, cuối cùng chúng lại trở nên kiểm chứng được bằng thực nghiệm. Quan niệm cho rằng vật chất được cấu tạo bởi các nguyên tử, giả thuyết của Pauli về sự tồn tại của hạt nơtrinô, khả năng tồn tại của các sao nơtron và các lỗ đen là ba ý tưởng nổi bật nhất thuộc loại đó; ngày hôm nay những ý tưởng ấy đã được mọi người chấp nhận hoàn toàn nhưng lúc ban đầu chúng được coi như là câu chuyện khoa học viễn tưởng hơn là một sự kiện khoa học.

Động cơ để đưa ra lý thuyết dây, ít nhất thì cũng hấp dẫn như ba ý tưởng nói trên, nhưng thực tế, lý thuyết dây đã được xem như là sự phát triển quan trọng và sôi động nhất kể từ khi phát minh ra cơ học lượng tử. Sự so sánh này là đặc biệt thích hợp bởi vì lịch sử cơ học lượng tử dạy chúng ta rằng, những cuộc cách mạng trong vật lý thường phải mất hàng chục năm mới có thể đạt tới độ chín. Và nếu so sánh các nhà lý thuyết dây ngày hôm nay, thì các nhà vật lý xây dựng nên khoa học lượng tử có lợi thế hơn rất nhiều: cơ học lượng tử ngay cả khi mới xây dựng được một phần đã có thể tiếp xúc trực tiếp với các kết quả thực nghiệm. Nhưng cũng phải mất tới hơn 30 năm cấu trúc lôgic của nó mới được hoàn tất và phải mất hơn 20 năm nữa nó mới bao hàm được cả thuyết tương đối hẹp một cách trọn vẹn. Giờ đây nó phải bao hàm cả thuyết tương đối rộng, một nhiệm vụ khó khăn hơn rất nhiều, nhất là việc tiếp xúc với thực nghiệm còn khó khăn hơn nữa. Khác với những người sáng lập ra cơ học lượng tử, các nhà lý thuyết dây ngày hôm nay không được soi đường bằng ánh sáng của tự nhiên, thông qua những kết quả thực nghiệm chi tiết, để được dẫn dắt từ bước này tới bước tiếp sau.

Điều đó có nghĩa là phải chấp nhận rằng một hoặc nhiều thế hệ các nhà lý thuyết dây sẽ phải hiến dâng cả cuộc đời mình cho việc nghiên cứu và phát triển lý thuyết dây mà không nhận được một hồi âm nào của thực nghiệm. Một số khá lớn các nhà vật lý trên khắp thế giới làm việc hăng say cho lý thuyết dây đều biết rằng họ sẽ phải chấp nhận rủi ro: có thể những nỗ lực của cả một đời người không tới được đích cuối cùng. Chắc chắn là tiến bộ lý thuyết quan trọng cũng vẫn sẽ tiếp tục được tạo ra, nhưng liệu chúng có đủ để vượt qua những trở ngại hiện nay và đưa ra những tiên đoán có tính chất quyết định có thể kiểm chứng được bằng thực nghiệm hay không? Liệu những kiểm chứng gián tiếp mà chúng ta vừa thảo luận ở trên có tạo ra một bằng chứng đích thực khẳng định lý thuyết dây? Những vấn đề đó là mối quan tâm hàng đầu của tất cả các nhà lý thuyết dây nhưng chúng cũng là những câu hỏi còn đang để mở. Chỉ có thời gian mới cho phép chúng ta biết được câu trả lời. Sự giản dị tuyệt đẹp của lý thuyết dây, cách thức mà nó giải quyết sự xung đột giữa thuyết tương đối rộng và cơ học lượng tử, khả năng thống nhất được các lực trong tự nhiên cùng với tiềm năng tiên đoán vô biên của nó là sự khích lệ xứng đáng để chấp nhận mọi rủi ro.

Những đánh giá cao quí này còn được ủng hộ bởi thực tế là, lý thuyết dây còn có khả năng phát hiện ra nhiều đặc tính vật lý mới của vũ trụ được tạo nên từ các dây, những đặc tính làm phát lộ sự hòa hợp tinh tế và sâu sắc trong sự vận hành của tự nhiên. Nói theo ngôn ngữ mà ta đưa vào ở trên, thì rất nhiều đặc trưng này là những đặc tính chung và bất kể những chi tiết mà hiện chúng ta còn chưa biết, những đặc trưng đó sẽ là những tính chất cơ bản của một vũ trụ tạo nên từ các dây. Trong số những tính chất đó, những tính chất lạ lùng nhất sẽ có ảnh hưởng sâu sắc đến sự hiểu biết luôn luôn tiến hóa của chúng ta về không gian và thời gian.

Không có quảng tính đủ lớn để quan sát được; một chiều không gian bị cuộn lại thành kích thước cực nhỏ, do đó khó phát hiện được một cách trực tiếp.

còn nữa

Cuốn Giai điệu dây và bản giao hưởng vũ trụ của tác giả Brian Greene, do Phạm Văn Thiều dịch. Nhà xuất bản Trẻ ấn hành năm 2003.