Chương 12 Cuộc tìm kiếm lý thuyết - m (16)

Vậy có cái gì giúp ta giải quyết những vấn đề còn tồn đọng trong lý thuyết dây hay không?

Có và không. Chúng ta đã hoàn thiện sự hiểu biết của chúng ta bằng cách giải thoát khỏi một số kết luận, mà bây giờ nhìn lại, chúng là những hệ quả của sự phân tích theo phương pháp gần đúng nhiễu loạn, chứ không phải của lý thuyết dây đích thực. Nhưng tập hợp những công cụ phi nhiễu loạn của chúng ta còn rất hạn chế. Sự phát hiện ra mạng những mối quan hệ đối ngẫu tuyệt vời đã cung cấp cho chúng ta những phương tiện để hiểu sâu hơn lý thuyết dây, nhưng còn nhiều vấn đề vẫn chưa giải quyết được. Ví dụ, hiện nay, chúng ta vẫn còn chưa biết bằng cách nào có thể vượt ra ngoài những phương trình gần đúng dùng để xác định các hằng số liên kết, vì như chúng ta đã biết những phương trình này là quá thô nên không thể mang lại cho chúng ta thông tin gì hữu ích cả. Chúng ta cũng vẫn còn chưa biết tại sao lại có chính xác ba chiều không gian có kích thước lớn hoặc làm thế nào chọn được dạng chi tiết cho các chiều bị cuộn lại. Những vẫn đề đó đòi hỏi phải có các phương pháp phi nhiễu loạn mạnh và sắc bén hơn.

Cái mà chúng ta đã thực sự làm được, đó là chúng ta đã hiểu sâu hơn nhiều cấu trúc lôgíc và tầm của lý thuyết dây. Trước những phát minh được tổng kết trong hình 12.11, hành vi liên kết mạnh của cả 5 lý thuyết dây đều là một hộp đen, một sự bí ẩn hoàn toàn. Cũng như trên những tấm bản đồ thời xa xưa, thế giới của liên kết mạnh là những vùng đất còn chưa được khám phá, tiềm ẩn đầy những con rồng và quỷ biển. Nhưng giờ đây chúng ta thấy rằng, cuộc phiêu lưu đến vùng đất liên kết mạnh có thể đưa chúng ta qua những vùng còn ít hiểu biết của lý thuyết - M, nhưng cuối cùng sẽ đưa chúng ta trở lại cập bến bình an của vùng đất liên kết yếu, nhưng theo ngôn ngữ đối ngẫu của cái mà chúng ta tưởng là một lý thuyết dây khác.

Tính đối ngẫu và lý thuyết - M đã thống nhất 5 lý thuyết dây và đưa ra một kết luận quan trọng. Rất có thể là sẽ không còn những bất ngờ nào khác nữa đang chờ đợi chúng ta. Một khi nhà địa đồ đã vẽ hết mọi vùng trên quả địa cầu thì tấm bản đồ coi như đã làm xong và tri thức về địa lý có thể coi là hoàn tất. Tất nhiên, nói như thế không có nghĩa là những cuộc thám hiểm ở Nam Cực hay ở một hòn đảo cô độc nào đó ở Micronesie là không có giá trị khoa học hay văn hóa gì cả. Điều đó chỉ muốn nói rằng thời đại của những phát kiến địa lý đã qua rồi. Sự không có một điểm trắng nào trên bản đồ thế giới là một minh chứng. “Tấm bản đồ lý thuyết” trên hình 12.11 đóng một vai trò tương tự đối với các nhà lý thuyết dây. Nó bao trùm toàn bộ các lý thuyết mà ta có thể đạt tới bằng cách dong buồm từ bất kỳ một phiên bản nào trong số 5 phiên bản của lý thuyết dây. Mặc dù chúng ta còn xa mới hiểu được đầy đủ vùng đất lạ là lý thuyết - M, nhưng trên bản đồ không còn những vùng trắng. Giống như nhà địa đồ, nhà lý thuyết dây giờ đây cũng có thể rất lạc quan mà tuyên bố rằng phổ của những lý thuyết lôgíc nhất, bao gồm những phát minh quan trọng nhất của thế kỷ XX như thuyết tương đối hẹp và thuyết tương đối rộng; cơ học lượng tử, những lý thuyết chuẩn của các lực mạnh, yếu và điện từ; siêu đối xứng, các chiều cuộn lại của Kaluza và Klein - tất cả đều có mặt trên tấm bản đồ trong hình 12.11.

Thách thức đối với nhà lý thuyết dây - hoặc cũng có thể nói là đối với nhà lý thuyết - M - là phải chỉ ra được điểm nào trên tấm bản đồ lý thuyết của hình 12.11 thực sự mô tả vũ trụ chúng ta . Để làm được điều đó, đòi hỏi phải tìm ra những phương trình chính xác và đầy đủ, mà nghiệm của chúng sẽ chỉ ra cái điểm khó nắm bắt đó trên bản đồ các lý thuyết và sau đó phải tìm hiểu vật lý tương ứng với độ chính xác đủ để so sánh được với thực nghiệm. Như Witten đã nói: “Hiểu được lý thuyết M thực sự là gì và vật lý mà nó thể hiện, sẽ làm biến đổi sự hiểu biết của chúng ta về tự nhiên ít nhất cũng triệt để như đã từng xảy ra trong những cuộc đảo lộn khoa học vĩ đại nhất trong quá khứ 10”. Đó là chương trình thống nhất dành cho thế kỷ XXI.