Lỗ sâu - Chìa khóa giải quyết mâu thuẫn của vật lý hiện đại
Một phương trình mới được tìm ra liên quan đến lỗ sâu có thể giải quyết mâu thuẫn giữa lý thuyết cơ học lượng tử và thuyết tương đối tổng quát của vật lý hiện đại.
Các nhà vật lý lý thuyết tại Đại học Stanford, Anh cho rằng phương trình kết hợp hai lý thuyết này với nhau có thể được tìm thấy trong đường hầm không thời gian vẫn được biết đến với cái tên "lỗ sâu", theo Science Alert.
Phương trình này được viết dưới dạng đơn giản ER = EPR, dựa theo tên viết tắt của một số nhà vật lý lý thuyết nổi tiếng.
ER là viết tắt của Albert Einstein và Nathan Rosen. Họ đã cùng nhau viết một bài báo năm 1935 mô tả về lỗ sâu, được gọi là cầu Einstein-Rosen.
EPR là viết tắt của Einstein, Rosen và Boris Podolsky, đồng tác giả một bài báo khác về vướng víu lượng tử cũng trong năm 1935.
Từ năm 2013, nhà vật lý Leonard Susskind thuộc Đại học Stanford và Juan Maldacena thuộc Viện nghiên cứu tiên tiến tại Princeton cho rằng hai bài báo trên có thể mô tả về cùng một thứ duy nhất mà chưa ai nghiên cứu về lĩnh vực này từng xem xét nó, kể cả Einstein.
Chìa khóa thống nhất hai lý thuyết có thể nằm trong lỗ sâu. (Ảnh: Mopic).
Đầu tiên, hãy xem xét từng vế riêng biệt của phương trình. Theo thuyết tương đối tổng quát của Einstein, lỗ sâu là đường hầm nối giữa hai nơi trong vũ trụ. Nếu rơi vào một đầu của lỗ sâu, gần như ngay lập tức bạn sẽ xuất hiện ở đầu bên kia.
Nhưng không chỉ có thế, lỗ sâu còn là đường nối giữa hai thời điểm trong vũ trụ, nghĩa là bạn sẽ xuất hiện tại đâu đó trong vũ trụ, ở một thời điểm nào đó.
Vướng víu lượng tử, mặt khác, lại mô tả cách mà hai hạt tương tác như thể chúng chia sẻ sự tồn tại, nghĩa là bất cứ cái gì xảy ra với một hạt sẽ tác động ngay lập tức tới hạt kia, dù có thể chúng ở cách nhau khoảng cách tính theo năm ánh sáng.
Trong bài báo mới của mình, Susskind đề xuất một kịch bản, với hai nhân vật tưởng tượng Alice và Bob tham gia trong vướng víu lượng tử. Mỗi người mang một hạt trong cặp hạt, bay theo hai hướng ngược nhau về hai phía của vũ trụ
Tại mỗi nơi, Alice và Bob đồng thời đập vỡ hai hạt bằng một lực lớn và tạo ra hai hố đen riêng biệt. Khi đó, theo Susskind, hai hố đen này sẽ bị vướng víu lượng tử với nhau, hay nói cách khác là liên kết với nhau thông qua một lỗ sâu khổng lồ.
"Nếu phương trình ER = EPR là đúng, một lỗ sâu sẽ liên kết các lỗ đen đó với nhau, vì thế, có thể mô tả chúng bằng dạng hình học của lỗ sâu", biên tập viên Tom Siegfried của trang Science News cho biết.
"Đáng chú ý hơn là, có khả năng hai hạt hạ nguyên tử vướng lượng tử với nhau có liên kết với nhau theo cách nào đó qua một dạng lỗ sâu lượng tử. Do lỗ sâu là sự biến dạng hình học của không thời gian, được mô tả bằng các phương trình hấp dẫn của Einstein, đồng nhất chúng với vướng víu lượng tử có thể sẽ tạo ra một liên kết giữa hấp dẫn và cơ học lượng tử".
Ngoài Susskind, đầu năm 2016, một nhóm nghiên cứu của Viện công nghệ California, Mỹ, cũng đưa ra giả thuyết tương tự về liên kết giữa sự thay đổi các trạng thái lượng tử với sự cong không thời gian.
Theo nhóm này, mối liên hệ tự nhiên giữa năng lượng và sự cong thời gian ở đây được cho bởi phương trình thuyết tương đối tổng quát của Einstein. Nói cách khác, không khó để có được hấp dẫn bên trong cơ học lượng tử
Tuy phương trình này còn cần được kiểm chứng, nhưng có thể "cơ học lượng tử và hấp dẫn có mối liên hệ chặt chẽ hơn chúng ta tưởng rất nhiều", Sean Carroll, một thành viên của nhóm nghiên cứu nhận định.
Năm ánh sáng là gì? Một năm ánh sáng bằng bao nhiêu km?
Năm ánh sáng là đơn vị đo thông dụng ngoài vũ trụ bao la, rộng lớn. Và người ta thường nhầm lẫn nghĩ rằng đây là đơn vị đo thời gian.
Những sự thật "khó tin nổi" về sao Thiên vương
Sao Thiên vương có thể chứa được 63 Trái đất bên trong nó, mùa hè ở đây kéo dài tới 42 năm, sao Thiên vương chỉ có 2 mùa.... đây là những sự thật khó tin, ít người biết về sao Thiên Vương.
Hàng tỉ nền văn minh ngoài hành tinh đã và đang tồn tại
Các nhà khoa học tính toán và gần như chắc chắn nhiều nền văn minh ngoài Trái đất đã và đang tồn tại trong vũ trụ này.
Tìm hiểu về tia gamma và chớp gamma
Tia gamma (kí hiệu là γ) là một loại bức xạ điện từ hay quang tử có tần số cực cao.
Vụ nổ Big Bang là gì?
Vũ trụ là gì? Một câu hỏi lớn đã từng đặt ra trước nhân loại suốt bao nhiêu thế kỷ. Thời xưa ở Trung Hoa cổ đại, nhà triết học Lão Tử đã cho vũ trụ là một tồn tại "vô thuỷ, vô chung, vô cùng, vô tận".
Truyền thuyết về 12 chòm sao
12 chòm sao hoàng đạo và những truyền thuyết về chúng. Bạn có bao giờ tự hỏi những biểu tượng xinh xắn đại diện cho cung hoàng đạo của mình có xuất xứ từ đâu? Biết được bí mật các chòm sao cũng là một cách để hiểu hơn về bản thân và những người xung quanh.
