Chúng ta không biết nhiều về vũ trụ của chúng ta. Chúng ta khá chắc chắn rằng nó tồn tại, nhưng chúng ta không biết làm thế nào nó xuất hiện, nó ở đây bao lâu, hay nó to lớn như thế nào. Chúng ta thậm chí không biết liệu vũ trụ của chúng ta có phải là duy nhất hay không...
Kể từ khi nhà bác học Albert Einstein đưa ra thuyết tương đối và các nhà khoa học khác nhận ra rằng thế giới vĩ mô mô tả bằng vật lý cổ điển và thế giới vi mô mô tả bằng cơ học lượng tử không thực sự phù hợp với nhau. Chúng ta đã cố gắng dung hòa những thế giới đó.
Nhiều nhà vật lý lý thuyết tin rằng việc thu hẹp khoảng cách giữa vật lý cổ điển và vật lý lượng tử có thể giúp chúng ta cuối cùng hiểu được bản chất thực sự của vũ trụ.
Tuy nhiên, chúng ta không thể thu nhỏ không gian và thời gian và tìm ra những gì đang xảy ra giống như chúng ta làm với một mô hình 3D.
Thay vào đó, chúng ta phải sử dụng toán học để mô tả tất cả các đặc điểm của vũ trụ thể hiện ra bên ngoài, những đặc điểm mà chúng ta có thể đo lường trực tiếp bằng các cảm biến và quan sát. Về cơ bản, các nhà khoa học lấy các sự kiện vũ trụ mà họ có thể quan sát và đo lường, và sử dụng chúng làm dữ liệu để giúp đưa ra các giả thuyết về tất cả những điều có thể xảy ra ngoài phạm vi quan sát của họ.
Khi nói đến việc mô tả vũ trụ, chúng ta cần một khung lý thuyết có thể thống nhất vật lý cổ điển và vật lý lượng tử với một lời giải thích có ý nghĩa về sự xuất hiện bí ẩn ở cả hai thế giới. Và lúc này những điểm kỳ dị xuất hiện.
Einstein và đối tác nghiên cứu lâu năm của ông, Roger Penrose đã dành rất nhiều nỗ lực để hiểu rõ các điểm kỳ dị hay còn gọi là lỗ đen bởi vì chúng nằm trong số những vật thể kỳ lạ, mạnh mẽ nhất đang tồn tại mà chúng ta biết. Chúng có thể bẻ cong ánh sáng, không gian và thời gian. Nếu chúng ta có thể tìm ra những gì thực sự đang xảy ra bên trong một lỗ đen, chúng ta sẽ xác định được những gì đang xảy ra ở mọi nơi khác trong vũ trụ.
Nhưng vấn đề là chúng ta hoàn toàn không biết làm thế nào để nghiên cứu vật lý của một lỗ đen. Theo những gì chúng ta biết, bất cứ thứ gì vượt qua chân trời sự kiện của một điểm kỳ dị sẽ biến mất vĩnh viễn.
Từ lâu, các nhà khoa học đã cho rằng lỗ đen có thể chứa các vật chất không gian kỳ lạ có thể có mặt tại sự kiện hình thành vũ trụ - thường được cho là “Vụ nổ lớn”, nhưng đó chỉ là phỏng đoán. Về những gì thực sự bên trong chúng thì chúng ta chỉ có thể đưa ra lý thuyết.
Lỗ đen là một cổng thông tin kết nối đến vũ trụ khác?
Lý thuyết M, hay lý thuyết dây, từ lâu đã được coi là một ứng cử viên nặng ký cho việc thống nhất vật lý lượng tử và vật lý cổ điển. Lý thuyết dây cho rằng thay vì được tạo thành từ các hạt vô hạn, vũ trụ được tạo thành từ các dây kết nối mọi thứ với mọi thứ khác. Sau đó là lý thuyết siêu dây. Lý thuyết này bổ sung thêm tính siêu đối xứng vào để tạo nên các fermion và boson, những hạt rất cần thiết cho cơ học lượng tử.
Một nhóm các nhà nghiên cứu quốc tế gần đây sử dụng lý thuyết siêu dây để đưa ra một lời giải thích thống nhất về vật lý lượng tử và cổ điển, không chỉ giải thích câu chuyện nguồn gốc của vũ trụ của chúng ta, nó còn đưa ra giả thuyết về sự tồn tại của vô số vũ trụ khác.
Và tất cả đều dựa vào lỗ đen.
Theo bài báo của nhóm: “Chúng tôi chỉ ra rằng một màng-S (S-Brane) hình thành ở bên trong chân trời lỗ đen khi độ cong Weyl đạt đến thang dây tạo ra sự chuyển tiếp liên tục giữa bên trong lỗ đen và sự khởi đầu của một vũ trụ mới”.
Như vậy, các nhà khoa học đã phát hiện ra rằng thay vì trở thành vật thể hủy diệt mà từ đó không gì có thể thoát ra, lỗ đen là vật thể của sự sáng tạo. Chúng thai nghén những vũ trụ non trẻ, một ngày không xa, có thể trưởng thành để chứa các ngôi sao, hành tinh và sự sống giống như của chúng ta.
Các nhà khoa học không nói bất kỳ điều nào rằng mô tả của họ là đúng. Trên thực tế, bài báo này không thực sự chỉ đưa ra các khả năng toán học có thể giải thích tại sao các lỗ đen hoạt động theo cách chúng đang có.
Một mặt, lỗ đen có thể hút mọi thứ vào do lực hấp dẫn cực lớn chúng, như Einstein đã hình dung. Nhưng, nếu chúng chỉ diễn ra như vậy, thì chúng ta không có cách nào giải thích được chúng hoạt động như thế nào trong lĩnh vực lượng tử. Và vấn đề là, chúng ta khá chắc chắn rằng cơ học lượng tử thúc đẩy quá trình bên trong các lỗ đen.
Vì vậy, chúng ta cần một câu lời giải thích tốt hơn.
Và mặc dù lý thuyết siêu dây và ý tưởng rằng lỗ đen tồn tại để cung cấp năng lượng (hoặc có thể là năng lượng tối?) cho các vũ trụ khác có vẻ khó tin, nhưng nó thực sự có ý nghĩa.
Phần lớn bài báo được dành để mô tả lý thuyết bằng các thuật ngữ toán học. Tuy nhiên, vì đây là bản in trước, nó vẫn đang chờ đánh giá ngang hàng để có thể được cộng đồng khoa học chấp nhận.
Đây là một lý thuyết khá kỳ quặc. Nhưng theo lý thuyết triết học Dao cạo Ockham, lời giải thích đơn giản nhất thường là lời giải thích đúng. Và khi bạn nhìn thấy một vết rách khổng lồ trong kết cấu vũ trụ và dường như một lượng vật chất khổng lồ đang đổ vào đâu đó, bạn nên đặt giả thiết cơ bản đó là một cánh cổng.
Văn Thiện
Theo Thenextweb
