.: Thiên văn Bách khoa - Thiên văn học cho mọi người!

...Người ta thấy rằng ở mức cơ bản, thuyết tương đối rộng hóa ra lại không tương thích với một lý thuyết cũng được kiểm chứng hết sức mỹ mãn bởi thực nghiệm, đó là cơ học lượng tử...

Thuyết tương đối rộng có đúng không ?

Cho tới nay, trong các thí nghiệm được thực hiện với trình độ công nghệ hiện đại, người ta chưa phát hiện thấy sự sai lệch nào đối với những tiên đoán của thuyết tương đối rộng. Tuy nhiên, chỉ có thời gian mới có thể nói được, với độ chính xác cao hơn của thực nghiệm, cuối cùng, người ta có phát hiện thấy sai lệch nào hay không. Điều đó cho thấy rằng lý thuyết tương đối rộng cũng chỉ là một sự mô tả gần đúng sự hoạt động của tự nhiên mà thôi. Sự kiểm nghiệm thường xuyên các lý thuyết với độ chính xác ngày càng cao hơn hiển nhiên là một trong số những con đường phát triển của khoa học, nhưng nó không phải là con đường duy nhất. Thực tế, điều này chúng ta cũng đã từng thấy: sự tìm kiếm một lý thuyết mới về hấp dẫn không phải khởi đầu từ sự bác bỏ của thực nghiệm, mà là do xung đột giữa lý thuyết hấp dẫn của Newton và một lý thuyết khác, cụ thể là thuyết tương đối hẹp. Chỉ sau khi đã phát minh ra thuyết tương đối rộng như một lý thuyết cạnh tranh với lý thuyết hấp dẫn của Newton, những sai lệch thực nghiệm trong lý thuyết của Newton mới được nhận dạng nhằm tìm kiếm những hiệu ứng nhỏ nhưng có thể đo được, qua đó phân biệt được sức mạnh của hai lý thuyết. Chính vì vậy, sự không nhất quán trong nội bộ lý thuyết cũng đóng một vai trò quan trọng không kém những dữ liệu thực nghiệm trong việc thúc đẩy sự tiến bộ khoa học.

Bìa DVD phim "Giai điệu dây và bản giao hưởng vũ trụ" do CLB phát hành

Trong nửa thế kỷ trở lại đây, vật lý học đã phải đối mặt với một cuộc xung đột lý thuyết mới, cũng nghiêm trọng không kém cuộc xung đột giữa thuyết tương đối hẹp với lý thuyết hấp dẫn của Newton. Người ta thấy rằng ở mức cơ bản, thuyết tương đối rộng hóa ra lại không tương thích với một lý thuyết cũng được kiểm chứng hết sức mỹ mãn bởi thực nghiệm, đó là cơ học lượng tử. Đối với những điều được trình bày trong chương này, thì cuộc xung đột mới đã cản trở các nhà vật lý tìm hiểu những gì xảy ra đối với không gian, thời gian và vật chất khi tất cả đều được nén lại ở thời điểm Big Bang hoặc ở điểm trung tâm của các lỗ đen. Trên quan điểm tổng quát hơn, thì cuộc xung đột này đã cảnh báo về một thiếu sót cơ bản nào đó trong quan niệm của chúng ta về tự nhiên. Việc giải quyết được cuộc xung đột mới này sẽ giải thoát cho một số nhà vật lý lý thuyết vĩ đại nhất khỏi ý định xem nó - mà cũng hoàn toàn xứng đáng - là bài toán trung tâm của vật lý lý thuyết hiện đại. Để hiểu cuộc xung đột mới này đòi hỏi phải làm quen với một số đặc điểm cơ bản của lý thuyết lượng tử mà chúng ta sẽ đề cập tới trong chương sau.

(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. Thiên văn Bách khoa sẽ lần lượt đưa toàn bộ cuốn sách này lên để phục vụ các bạn độc giả. Bản số hóa này được lấy nguồn từ VNExpress.net.