Vũ trụ có thể là tập hợp các pixel siêu nhỏ, khi zoom đủ lớn, 1 phân tử sẽ to ngang với 1 thiên hà

Khi quan sát từ phía xa, những cồn cát có vẻ rất mịn màng, không một nếp nhăn. Tuy nhiên khi lại gần và nhìn rõ từng hạt cát, từng gợn sóng cát, chúng ta bắt đầu nhận ra sự thật không phải như vậy. Điều này cũng tương tự như với những bức ảnh kỹ thuật số: Nếu phóng to đủ lớn, chúng ta hoàn toàn có thể khám phá từng pixel riêng biệt đã tạo nên bức ảnh đó.

Dựa vào các ví dụ trên đây, các nhà khoa học tại Caltech, Mỹ đã đặt ra 1 giả thuyết khá thú vị: Vũ trụ mà chúng ta đang sống thực chất cũng đã được “pixel hóa”, chỉ là chúng ta chưa đi đến đủ gần để có thể nhìn ra những điểm ảnh li ti đó mà thôi. Nói cách khác, vũ trụ không hề phẳng lặng, mượt mà như chúng ta vẫn thấy trên phim ảnh, mà là một tập hợp của các đơn vị rời rạc siêu nhỏ.

Nhà nghiên cứu Rana Adhikari cho biết: “Một pixel của không - thời gian nhỏ đến mức nếu bạn phóng to để nó tương đương với kích thước của 1 hạt cát, thì 1 nguyên tử sẽ lớn tương đương với 1 thiên hà”.

Không - thời gian là tập hợp của những pixel siêu nhỏ mà mắt thường không thể quan sát được?

Sở dĩ Rana và các nhà khoa học trên toàn thế giới đang “truy tìm” điểm ảnh của không gian bởi rất có thể đây chính là chìa khóa giải quyết bài toán hấp dẫn lượng tử - một trong những bí ẩn vật lý lớn nhất trong thời đại của chúng ta. Hấp dẫn lượng tử liên quan đến một chuỗi các lý thuyết khác nhau, trong đó có cả lý thuyết dây, nhằm tìm cách thống nhất thế giới vĩ mô của lực hấp dẫn với thế giới vi mô của vật lý lượng tử. Vấn đề cốt lõi của bí ẩn này chính là việc liệu lực hấp dẫn có thể được “lượng tử hóa” (chia nhỏ thành các thành phần riêng lẻ) hay không.

Cliff Cheung, giáo sư vật lý lý thuyết tại Caltech chia sẻ: “Một số giả thuyết khoa học cho rằng cơ học lượng tử và tương tác hấp dẫn không có liên quan và không dung hòa được với nhau. Nhưng các thí nghiệm cho thấy chúng ta có thể thực hiện cơ học lượng tử trên Trái Đất. Mà Trái Đất thì lại có lực hấp dẫn. Vậy nên 2 yếu tố này rõ ràng phải có chút liên hệ. Những vấn đề bắt đầu xuất hiện khi chúng ta đặt ra những câu hỏi liên quan đến hố đen, hoặc cố hợp nhất các lý thuyết khác nhau ở quy mô, khoảng cách ngắn”.

Nói cách khác, giáo sư Cliff Cheung muốn biết chuyện gì sẽ xảy ra nếu chúng ta phóng to không - thời gian? Liệu chúng ta sẽ tìm thấy các photon (những hạt tạo nên ánh sáng) đơn lẻ như những điểm ảnh theo định luật của cơ học lượng tử, hay ánh sáng vẫn sẽ hiện diện dưới dạng một quang phổ liền mạch, liên tục?

Nếu giả thuyết này là chính xác, đây có thể là chìa khóa giải quyết bài toán hấp dẫn lượng tử - một trong những bí ẩn vật lý lớn nhất trong thời đại của chúng ta.

Giới khoa học cũng đặt ra giả thuyết về việc lực hấp dẫn ở quy mô nhỏ nhất được cấu tạo từ các hạt “graviton” - một thành phần của lý thuyết dây, có thể cộng hưởng ở 1 tần số nhất định. Tuy nhiên, ở những quy mô nhỏ hơn nữa, các nhà nghiên cứu vẫn đang vò đầu bứt tai tìm cách thống nhất các định luật của thuyết tương đối rộng và vật lý lượng tử.

Rana cho biết: “Nếu lỡ tay làm 1 cốc cà phê rơi xuống, tôi sẽ “đổ lỗi” cho trọng lực. Thế nhưng, nếu nhiệt độ, một thứ “không thật” (không sờ, nắm được), giảm xuống, thì đó lại là do sự chuyển động của các phân tử. Không - thời gian cũng có thể “không thật” tương tự như vậy. Lực hấp dẫn hoàn toàn có thể là 1 thứ gì đó nảy sinh từ ra từ các pixel không - thời gian và được chúng ta đặt tên là lực hấp dẫn mà thôi”.

Từ khóa liên quan: