Brian Greene
Chương 13 - Các lỗ đen theo quan điểm của lý thuyết dây - lý thuyết - M (8)
Tác giả: Brian Greene
Lý thuyết - M và sự thống nhất của bốn lực
Hình 7.1 đã cho chúng ta thấy, khi nhiệt độ của vũ trụ đủ cao, cường độ của ba lực phi hấp dẫn đã hội tụ lại với nhau như thế nào. Nhưng một câu hỏi được đặt ra: vậy thì cường độ lực hấp dẫn thể hiện như thế nào trên bức tranh đó? Trước khi xuất hiện lý thuyết - M, các nhà lý thuyết dây đã chứng minh được rằng, với những lựa chọn đơn giản nhất cho thành phần Calabi-Yau của không gian, thì lực hấp dẫn cũng gần như chứ không hoàn toàn hòa nhập với ba lực kia, như được minh họa trên hình 14.2. Các nhà lý thuyết dây cũng đã phát hiện ra rằng sự không trùng khớp đó có thể khắc phục được nếu như chúng ta “đục nặn” một cách cẩn thận không gian Calabi-Yau được chọn cùng với nhiều xảo thuật khác, nhưng sự hoàn chỉnh kiểu vuốt đuôi như vậy không bao giờ làm cho các nhà vật lý hài lòng cả. Vì hiện nay không ai biết làm thế nào tiên đoán được dạng cụ thể của không gian Calabi-Yau tạo bởi các chiều phụ, nên sẽ rất là nguy hiểm nếu như ta dựa vào lời giải của những bài toán phụ thuộc rất nhạy cảm vào những chi tiết tinh tế của không gian đó.
Tuy nhiên, Witten đã chứng tỏ rằng cuộc cách mạng siêu dây lần thứ hai đã cung cấp một giải pháp vững chắc hơn rất nhiều. Bằng cách nghiên cứu sự biến thiên của cường độ các lực khi hằng số liên kết không nhất thiết phải nhỏ, Witten đã phát hiện ra rằng, đường cong biểu diễn cường độ của lực hấp dẫn sẽ tiến tới gần và hòa nhập với ba lực kia, như được minh họa trên hình 14.2, mà không phải đúc nặn cầu kỳ gì đối với phần Calabi-Yau của không gian. Mặc dù nói thì quá dễ dàng, nhưng điều đó chỉ ra rằng, nếu ta dùng khuôn khổ rộng lớn hơn của lý thuyết - M thì sự thống nhất của vũ trụ học sẽ trở nên dễ dàng hơn rất nhiều.
Hình 14.2.
Hình 14.2. Bên trong lý thuyết - M. cường độ của tất cả bốn lực có thể hòa nhập một cách tự nhiên.
Những phát triển mà ta đã thảo luận ở mục này và các mục trước là những bước thăm dò đầu tiên trên con đường tìm hiểu những hệ quả của lý thuyết dây /lý thuyết - M đối với vũ trụ học. Trong những năm tới, khi các công cụ phi nhiễu loạn của lý thuyết dây /lý thuyết - M được mài dũa sắc bén hơn, các nhà vật lý hy vọng sẽ có những tiến bộ cơ bản trong việc giải đáp nhiều câu hỏi quan trọng của vũ trụ học.
Nhưng do hiện nay còn chưa có những phương pháp đủ mạnh để tìm hiểu vũ trụ học theo lý thuyết dây một cách đầy đủ, nên rất cần phải suy nghĩ về một số khảo sát chung hơn liên quan tới vai trò của vũ trụ học trong cuộc tìm kiếm một lý thuyết tối hậu. Cũng cần phải cảnh báo rằng một số trong những ý tưởng đó có bản chất tư biện còn hơn những gì mà chúng ta đã thảo luận trước đây, nhưng chúng cũng đặt ra những vấn đề mà bất cứ một lý thuyết nào được xem là tối hậu, sớm muộn gì cũng sẽ phải trả lời.
[1] Phỏng vấn Cumrun Vafa, ngày 12 tháng 1 năm 1998.
[2] Phỏng vấn Gabriele Veneziano, ngày 19 tháng 5 năm 1998
