Giai điệu giây và bản giao hưởng vũ trụ - Brian Greene

Bức tranh tổng thể

Bây giờ chúng ta đã có thể hiểu được đầy đủ hơn về hai hình, hình 12.1 và 12.2, mà ta đã đưa vào ở đầu chương để tóm tắt những điểm căn bản. Trong hình 12.1, chúng ta thấy rằng trước năm 1995, khi chưa tính đến các đối ngẫu, chúng ta có 5 lý thuyết dây tách rời nhau. Các nhà vật lý khác nhau làm việc trong từng lý thuyết, nhưng do chưa biết tới tính đối ngẫu, nên họ cho rằng đó là những lý thuyết khác nhau. Mỗi một lý thuyết đều có những đặc điểm khác với các lý thuyết khác, như cỡ của hằng số liên kết cũng như dạng hình học và kích thước của các chiều cuộn tròn. Người ta đã hy vọng (và vẫn đang còn hy vọng) rằng những tính chất cơ bản đó sẽ được xác định bởi chính lý thuyết, nhưng do chưa có khả năng xác định được bằng các phương trình gần đúng hiện có, nên lẽ tự nhiên các nhà vật lý chuyển sang nghiên cứu vật lý được suy ra từ những khả năng khác. Điều này được biểu diễn trên hình 12.1 bằng các vùng tô đen - mỗi điểm thuộc vùng này ký hiệu một sự lựa chọn cụ thể đối với hằng số liên kết và hình học cuộn tròn. Khi chưa viện đến tính đối ngẫu, chúng ta vẫn có 5 lý thuyết dây tách rời nhau.

Nhưng giờ đây, nếu như chúng ta áp dụng tất cả các đối ngẫu đã biết, thì khi làm biến thiên các hằng số liên kết và các tham số hình học, chúng ta sẽ chuyển từ lý thuyết này sang lý thuyết khác, với điều kiện phải bao hàm cả vùng trung tâm đóng vai trò thống nhất của lý thuyết - M. Điều này đã được minh họa trên hình 12.2. Mặc dù chúng ta mới chỉ có một sự hiểu biết manh mún về lý thuyết - M, nhưng những luận cứ gián tiếp này đã là một chỗ dựa vững chắc cho khẳng định rằng: lý thuyết M cung cấp một thể nền thống nhất cho 5 lý thuyết dây của chúng ta. Hơn thế nữa, chúng ta còn biết rằng lý thuyết - M có quan hệ gần gũi với lý thuyết thứ sáu là siêu hấp dẫn 11 chiều và điều này đã được ghi nhận trên hình 12.11, một phiên bản chính xác hơn của hình 12.2 [1].

Hình 12.11.

Hình 12.11. Bằng cách tính đến các đối ngẫu, tất cả 5 lý thuyết dây, siêu hấp dẫn 11 chiều và lý thuyết - M được hòa nhập làm một khuôn khổ thống nhất.

Hình 12.11 cho thấy rằng những ý tưởng cơ bản và các phương trình của lý thuyết - M, mặc dù hiện nay chỉ mới hiểu được phần nào, sẽ thống nhất được tất cả các lý thuyết dây. Lý thuyết - M chính là con voi lý thuyết đã giúp cho các nhà lý thuyết dây nhìn ra một khuôn khổ thống nhất rộng lớn hơn.

[1] Nói một cách chính xác hơn, sơ đồ này có thể giải thích được bằng cách nói rằng chúng ta chỉ có một lý thuyết nhưng nó phụ thuộc vào một số tham số, trong đó có hằng số liên kết, những tham số về kích thước và hình dạng hình học của không - thời gian. Về nguyên tắc, chúng ta có thể dùng lý thuyết này để tính được giá trị cụ thể của tất cả các tham số đó, nhưng với trình độ hiểu biết lý thuyết hiện nay, chúng ta vẫn còn chưa biết làm điều đó như thế nào. Vì thế, để hiểu lý thuyết này tốt hơn, các nhà lý thuyết dây đã nghiên cứu những tính chất của nó khi cho giá trị của các tham số này biến thiên trong toàn bộ miền giá trị khả dĩ của chúng. Nếu giá trị được chọn của những tham số đó nằm trong một vùng nào đó trong số 6 bán đảo trên hình 12.11, thì lý thuyết có những tính chất cố hữu của một trong 5 lý thuyết dây tương ứng hoặc của lý thuyết siêu hấp dẫn 11 chiều. Còn nếu giá trị các tham số được chọn nằm trong vùng trung tâm thì vật lý sẽ được chi phối bởi lý thuyết - M vẫn còn đầy bí ẩn.

<< Chương 12 Cuộc tìm kiếm lý thuyết - m (13) | Chương 12 Cuộc tìm kiếm lý thuyết - m (15) >>

Dành cho quảng cáo