Ti-trạng-tử Thuyết (String Theory)

[Lão Tiền Bối]

Nay mở ra đề-tài này ngõ-hầu cho thiên-hạ có nơi tìm-hiểu, bàn-thảo về lý-thuyết vật-lý bỏng-nóng nhất hiện nay trong khoa-học, String Theory, tạm gọi là Thuyết Ti-trạng-tử(*); lại mượn lời khôi-hài của toán—lý-học-gia Edward Witten để mở-đầu:

“Thuyết ti-trạng-tử là vật-lý thế-kỷ XXI nằm ngẫu-nhiên trọn trong thế-kỷ XX.”

(“String theory is 21st century physics that fell accidentally into the 20th century.” – Edward Witten)

–––––––––––––
(*) – Do các tiếng “nguyên-tử”, “lượng-tử”, v.v... mà LTB tạo tiếng “ti-trạng-tử” này với ý “phần-tử dạng sợi”; về sau có tiếng khác đúng hơn thì sửa lại.


©LTB2007

[Lão Tiền Bối]

Suy theo tên gọi thì cũng thấy thuyết vật-lý này cho rằng nền-tảng vật-chất của vũ-trụ là các ti-tử (string). Hình-dạng các ti-tử này ra sao? Chúng có hình-dạng như hình-dạng của các... ti-tử.

Thật vậy, có kiếm hỏi các khoa-học-gia tiên-phong của thuyết này thì câu trả lời e cũng không mấy sáng-tỏ hơn. Có người, cũng trong giới khoa-học, bạo-dạng dùng họa-trình điện-tính thử vẽ ra ti-tử xong đem khoe với các đồng-sự thì ai nấy đều cười mà rằng:

“Ngài có biết chuyện ‘Thầy Bói Sờ Voi’ chưa, chúng ta đều như các thầy bói ấy cả thôi!”

Nói nôm-na ra, ta không hình-dung được ti-tử bởi chúng nằm trong vùng chiều không-gian ngoài tri-giác con người: Theo ti-trạng-tử thuyết, thế-giới vật-chất có (thể có) tới 11 chiều không-gian!


©LTB2007

[Lão Tiền Bối]

Như các thầy bói phải dùng xúc-giác để hình-dung ra voi, một cách để “biết” ti-tử là xem-xét các thể-hiện của nó trong vùng chiều không-gian ta bình-thường cảm-giác được.

Hiện không rõ thực-nghiệm đã tiến-triển đến đâu song theo như các chứng-minh lý-thuyết, nhiều thể-hiện của ti-tử sẽ thì rất giống với thể-hiện của âm-nhạc (*). Với lý này, người ta có xu-hướng hình-dung ti-tử như các sợi tơ, khép kín vòng hay lơ-lửng mối, phát ra “thanh-ba” (**) như dây đàn, chúng “hòa-âm” với nhau mà tạo nên vật-chất.

*

Hãy nhớ lại, một (trong các) thấy bói có nói rằng:

“Ôi, voi mà có gì lạ, cũng giống như cái cột đình thôi!”

Ông ấy sờ chân voi!

–––––––––––––
(*) - Một nghĩa của chữ “string” trong Anh-ngữ là “dây đàn”
(**)- Cũng gọi là sóng âm-thanh


©LTB-7.14.2007

[Lão Tiền Bối]

Nơi các viện nghiên-cứu hạch-tâm lớn, thí-nghiệm vật-lý cổ-điển cùng một thời-điểm bắn một lượng-tử ra hai vị-trí (1) đã được người ta dùng mà tạo nên một(=hai) chấm “vật-chất” to chừng lóng tay, (?). Người theo thuyết lượng-tử thường dễ-dàng chấp-nhận các lời giải-thích mà hay quên rằng, một vật trong một lúc có mặt ở hai nơi thì quả thì phi-lý lắm!

Dẫu có nhiều ý-kiến bất-đồng, giới khoa-học-gia hiện thảy đều thống-nhất với nhau là khi nhập sâu xuống thế-giới lượng-tử, thời-gian không còn ý-nghĩa giống với, nếu không muốn nói là hoàn-toàn khác với khái-niệm thời-gian ta bình-thường sử-dụng. Nhờ vào thuyết ti-trạng-tử, việc đi tìm đáp-số cho các phương-trình thời-gian này hé ra những tia hy-vọng mới. Hãy còn nhiều tranh-cãi về các lời giải, nơi đây muốn nói đến giải-pháp đa-vũ-trụ có vẻ đang được nhiều lý-thuyết-gia ủng-hộ(2).

Xin miễn dài-dòng: Trong phim viễn-tưởng khoa-học “The One”(3), nhân-vật chính (do diễn-viên (Võ-sư) Lý Lương Kiệt thủ vai) có đôi lần sử-dụng tiếng “multiverse”, là dùng gần nghĩa với tiếng “đa-vũ-trụ” nêu trên.

–––––––––––––
(1) – Không nhớ thí-nghiệm này có tên gọi gì không.
(2) – Nếu sử-dụng Việt-ngữ bọn lý-thuyết-gia phải gọi đây là “Thuyết Đ” thay cho “M Theory” trong Anh-ngữ, ắt thì sẽ đắc-ý lắm!
(3) – Nhắn Hollywood giùm, hai trăm chín mươi chín ngàn chín trăm chín mươi chín đồng ngân-lượng đô-la tiền mỹ-kim ($ 299, 999) cho quảng-cáo phim này lão t. ta đã nhận được.


©LTB-7.23.2007

[Sử Tiến]

Nguyên văn gởi bởi Lão Tiền Bối

“Thuyết ti-trạng-tử là vật-lý thế-kỷ XXI nằm ngẫu-nhiên trọn trong thế-kỷ XX.”

(“String theory is 21st century physics that fell accidentally into the 20th century.” – Edward Witten)

"Fell accidentally into the 20th century" mà lão dịch thành "nằm ngẫu-nhiên trọn trong thế-kỷ XX" thì tại hạ vô cùng bó chiếu!

Vũ trụ bao gồm nhiều thiên hà (groups of galaxies) hợp lại mà thành, kể cả lỗ đen (black hole) và các khoảng chân không. Trong vũ trụ, ánh sáng di chuyển với tốc độ 300000 km/s hay 180000 miles/s. Người ta tin rằng tốc độ này là tuyệt đối. Khi chiếc xe hơi đầu tiên ra đời vào đầu thế kỷ 20, người ta cũng tin rằng tốc độ 50 km/h là không thể vượt qua. Tiếp theo người ta lại nghĩ máy bay không thể nào bay nhanh hơn tốc độ của âm thanh. Nhưng rồi thực tế chứng minh tất cả các ước lượng này đều bị bỏ xa.

Đặt lại vấn đề trong các khoảng chân không không có không khí hay nguyên tử, vận tốc của vật sẽ như thế nào? Với dụng cụ chống hấp lực (anti-gravity devices), tốc độ của vật có thể nhanh hơn tốc độ ánh sáng gấp nhiều lần. Như vậy, theo lý thuyết, thời gian di chuyển giữa các vũ trụ không còn là vấn đề quá nan giải. Lấy ví dụ khoảng cách giữa thiên hà Andromeda và thiên hà Ngân Hà (Milky Way galaxy) ước chừng 2 triệu năm ánh sáng, nhưng con số đó sẽ nhỏ đi rất nhiều nếu ta tính rằng đó chỉ là 20 lần đường kính của Ngân Hà. Và nếu vận tốc của vật thể đạt được trong 1 giây bằng với đường kính của Ngân Hà, thì... Rồi đây cũng rất có thể lịch sử sẽ tái diễn: ước lượng này rất có thể bị bỏ xa.

Thời gian để ánh sáng chu du từ mặt trời đến trái đất là 8 phút. Vậy thì, khi ta nhìn mặt trời, đó chỉ là hình ảnh của cái hành tinh vĩ đại kia ở 8 phút trước mà thôi. Một lý do khác: có thể ánh sáng đi lệch và cong, khiến vị trí mặt trời mà ta nhìn thấy đã sai lệch đi khá nhiều. Cũng có nghĩa tất cả những vì sao lấp lánh trên trời đều là hình ảnh của chính vì sao đó ở quá khứ từ bốn năm cho tới hàng chục tỷ năm trở lên. Có điểm gì liên hệ đến cái mà mọi người gọi là "một vật trong một lúc có mặt ở hai nơi" chăng?

Giả thuyết này hoàn toàn chẳng liên quan đến String theory mà lão đề cập, song tại hạ vẫn cố gắng tìm kiếm sợi dây liên lạc giữa hai vấn đề trên. Nếu là cầu nối càng tốt, vì chỉ là sợi dây thôi thì mong manh quá, không khéo đứt phựt, rớt xuống đè phải nương tử thì khổ... mạng.

[Lão Tiền Bối]

Quả thì có sự liên-hệ giữa lỗ-đen và ti-tử:

– Nguyên-thủy trong Anh-ngữ, tên gọi đầy-đủ của lỗ-đen là super massive black hole (1), của ti-tử là super (tiny) string (2). Chúng, vậy, có chung “super”.

– Một lý-thuyết-gia thử lấy trọng-khối của lỗ-đen ra so-sánh với kích-thước của ti-tử, (3), chia-nhân trừ-cộng thể nào mà bỗng nhận-thấy chúng có sự tương-liên bèn tìm bọn đồng-liêu nhờ kiểm-chứng giúp, thì (trong các tính-toán của va) không ai tìm ra chỗ sai nào! Chúng, vậy, có chung “massive= tiny”.

– Lý ra thì rất nên gán cho ti-tử thêm chữ black: So kích-thước ti-tử với quang-tử (4) thì cũng chừng như đem hạt thóc đi so với trái đất, một “vật” ánh-sáng không thể xuyên qua được thì ắt cũng... tối như lỗ-đen thôi. Chúng, vậy, có chung “black”.

– Thuyết lỗ-đen cho rằng vật-chất có lẽ biến sang một thế-giới khác mất khi rơi vào lỗ-đen; thuyết ti-tử cho rằng có thể vận vật-chất sang một vũ-trụ khác (đa-vũ-trụ) bằng cách xuyên qua ti-tử. Chúng, vậy, có chung “hole= string”.

Tóm lại, Super Massive Black Hole ≡ Super (Tiny Black) String (*)!

–––––––––––––
(1) – Tạm diễn ra là “siêu-trọng-khối lỗ-đen”.
(2) – Tạm diễn ra là “siêu (nhỏ) ti-tử”.
(3) – Không nhớ tên người này, cũng không rõ vì lý-do gì va ta làm như vậy.
(4) – Tức photon, “hạt ánh-sáng” theo thuyết lượng-tử.
(*) – Đây gọi là “Định-lý LTB”!


©LTB-8.11.2007

[Lão Tiền Bối]

Thuyết Đ (1) cho rằng thế-giới vật-chất cấu-thành bởi vô-số các mảng vũ-trụ độc-lập, mỗi mảng vũ-trụ có những đặc-tính khác hoàn-toàn với mọi mảng vũ-trụ khác. Các mảng vũ-trụ này tuy độc-lập cùng nhau song vì tính liên-tục nên không tránh khỏi những sự tương-tiếp (2), nơi xảy ra những tương-tiếp này là nguồn-nguyên của những hiện-tượng “dị-quái” trong từng mảng vũ-trụ.

Hiện-tại trên góc-cạnh vật-lý-học, “dị-quái” đáng kể hơn cả trong (mảng) vũ-trụ của chúng ta là hiện-tượng của lỗ-đen(3). Nếu lỗ-đen thực quả tồn-tại đúng như với các ước-tính lý-thuyết thì vật-chất khi rơi vào đó sẽ biến mất, nên nguyên-lý bảo-toàn(3)—vốn vẫn là nền-tảng cho các ước-tính lý-thuyết ấy—đã bị đảo-lộn: Nghịch-lý là ở nơi đó.

*

Trong vũ-trụ của chúng ta, hấp-dẫn-lực là lực yếu-nhược nhất trong các loại lực tương-tác (điện-từ-lực, hạch-tâm-lực, v.v.). Có lẽ vì lý-do này nên người ta, (bọn lý-thuyết-gia), có xu-hướng hình-dung ra các loại mảng vũ-trụ trong đó hấp-dẫn-lực có cường-độ trội hơn các lực kia. Điều này hợp-lý trên cơ-sở vật-chất, song bất-hợp-lý trên cơ-sở “tinh-thần”: Cho tới nay vẫn chưa ai tưởng-tượng ra nổi thế-giới ấy sẽ phải ra sao!

Chớp lấy cơ-may này bon cầm-bút bèn bắt tay với bọn cầm... camera mà cùng nhau tưởng-tượng, rồi hàng loạt các phim viễn-tưởng khoa-học trong đó thời–không bị tráo~điên~lộn~đảo đã ra đời. Vô-lý lắm, song vì hốt bạc nên đã trở nên... rất là hợp-lý lắm, là ở nơi đây, vậy. (*)

-------------
(1) - Xem chú (2) ở bài #4.
(2) - Tạo chữ này ra. Không biết có đúng không.
(3) - Coi ai có rảnh, hãy thì viết về những đề-tài này. Chớ có sợ sai!
(*) - Đừng có méc Hollywood giùm, hai trăm chín mươi chín ngàn chín trăm chín mươi chín đồng ngân-lượng đô-la tiền mỹ-kim ($ 299, 999) hôm trước lão t. ta đã xài hết mất rồi!


©LTB-9.8.2007