Khái niệm thống nhất các lực

Sự thống nhất của các lực là quan điểm cho rằng toàn bộ các lực của tự nhiên là các hiện thân của một lực duy nhất, bao trùm tất cả.

Các nhà khoa học đã có những bước tiến bộ lớn hướng đến mục tiêu hiểu được các lực có thể kết hợp với nhau như thế nào. Newton đã nhận ra hồi thế kỉ 17 rằng lực hấp dẫn mô tả một quả táo rơi từ trên cây xuống cũng là lực mô tả chuyển động của mặt trăng quay xung quanh Trái đất. Sau đó, vào thế kỉ 19, James Clerk Maxwell đã chứng minh rằng lực điện và lực từ là hai mặt của một lực điện từ. Cuối cùng, vào thế kỉ 20, Steven Weinberg, Abdus Salam và Sheldon Lee Glashow khám phá ra rằng, ở những năng lượng cao, lực điện từ và lực yếu – lực mà nếu không có nó thì mặt trời đã chẳng thể tỏa sáng – hợp nhất thành một lực điện yếu.

Giống như từng sợi chỉ mảnh dệt nên mảnh vải đẹp, liệu rồi các lực cơ bản của tự nhiên có dệt thành một lực vạn vật hay không?

Ngày nay, các nhà khoa học tìm cách thống nhất lực này với lực mạnh – lực mà nếu không có nó thì hạt nhân nguyên tử sẽ không thể tồn tại – dưới một Lí thuyết Thống nhất Lớn. Đáng tiếc là năng lượng đã được dự đoán mà tại đó những lực này kết hợp với nhau trên thực nghiệm sẽ gấp khoảng 100 tỉ lần năng lượng tạo ra bởi những máy gia tốc hạt mạnh nhất hiện nay. Và cho dù chúng ta có thành công trong việc ghép lực mạnh vào câu đố ghép hình, thì chúng ta vẫn cần hướng đến những năng lượng còn cao hơn nữa để kết hợp những lực này với lực hấp dẫn. Nhưng bài toán đó đáng để chúng ta theo đuổi. Việc hiểu rõ những lực hạ nguyên tử đã biết có một nguồn gốc chung là chìa khóa để sáng tạo ra một Lí thuyết của tất cả.

Nitesh Soni, Đại học Adelaide
Nguồn: Symmetry Magazine