Trước Vụ Nổ Lớn ư?
Nhiều mô hình vũ trụ học sử dụng cơ học lượng tử đề xuất rằng Big Bang có lẽ chẳng phải là khởi đầu của mọi thứ. Ví dụ, lí thuyết căng phồng vĩnh viễn mô tả làm thế nào vô số Vụ Nổ Lớn có thể tiếp tục xảy ra ở những bộ phận khác nhau của Vũ trụ do các thăng giáng lượng tử trong chân không giả.
Một cách khác để có thứ gì đó tồn tại trước Vụ Nổ Lớn là nếu như Vũ trụ là tuần hoàn. Điều này sẽ chỉ xảy ra nếu năng lượng tối giảm đi và có đủ vật chất cho lực hấp dẫn hút Vũ trụ trở lại một ‘Vụ Nghiền Lớn’. Trong một sự kiện như thế, toàn bộ vật chất và năng lượng trong Vũ trụ sẽ bị nén xuống một điểm kì dị có nhiệt độ và mật độ cao vô hạn, trong đó lực hấp dẫn lượng tử một lần nữa sẽ áp đảo và có lẽ bắt đầu chuỗi sự kiện tiếp tục mãi mãi. Tuy nhiên, các phép đo về mật độ khối lượng của Vũ trụ cho đến nay có vẻ đề xuất rằng nó không vượt quá ‘mật độ tới hạn’ cần thiết, thành ra chúng ta phải gánh chịu số phận lạnh lẽo của một vũ trụ dãn nở.
Lí thuyết về tất cả
Cơ học lượng tử thống nhất ba trong bốn lực trong tự nhiên: lực mạnh và lực yếu hoạt động bên trong các nguyên tử, và lực điện từ. Lực hấp dẫn là ngoại lệ, và các nhà lí thuyết nghiên cứu sự hoạt động của lực hấp dẫn trên một cấp độ lượng tử xem nó là chìa khóa cho một đại ‘lí thuyết về tất cả’. Một lí thuyết như thế sẽ không những giải thích được các lực cơ bản từ đâu mà có, mà cả cấu trúc của Vũ trụ và, có lẽ, cả nguồn gốc của nó.
Tuy nhiên, việc thống nhất thuyết tương đối rộng của Einstein với cơ học lượng tử chẳng dễ dàng gì. Lực hấp dẫn hoạt động trên những cấp độ lớn nhất, trong đó càng có nhiều khối lượng thì lực hấp dẫn càng mạnh. Trái lại, cơ học lượng tử mô tả vật lí học của những thứ rất nhỏ - những thứ như các hạt và từng photon ánh sáng. Cơ học lượng tử và lực hấp dẫn chỉ đến với nhau trong những môi trường cực độ - trong Vụ Nổ Lớn hay bên trong lỗ đen, chẳng hạn. Nhưng nếu các nhà vật lí có thể tìm được cách thống nhất chúng, thì nền vật lí mới hiện ra có thể mang tính cách mạng.
Vật lí Lượng tử Tốc hành | Gemma Lavender
Bản dịch của Thuvienvatly.com
Phần tiếp theo >>
