Brian Greene
Giai điệu giây và bản giao hưởng vũ trụ
Phần II - Không gian, thời gian và các lượng tử
Chương 5 - (3)
Nhưng chẳng bao lâu các nhà vật lý đã nhận thấy rằng thuyết tương đối
hẹp phải đóng vai trò trung tâm trong một lý thuyết lượng tử đích thực...
Lý thuyết trường lượng tử
Trong suốt những năm 30 và 40 của thế kỷ XX, các nhà vật lý lý thuyết
dưới sự dẫn dắt của Paul Dirac, Wolfgang Pauli, Julian Schwinger,
Freeman Dyson, Sin-Intiro Tomonaga, Feynman và nhiều người khác, đã
nỗ lực không mệt mỏi để tìm ra một hình thức luận có khả năng mô tả được
sự náo động của thế giới vi mô mà ta đã đề cập ở trên. Họ đã nhận thấy
rằng phương trình sóng của Schrodinger (xem Chương 4) thực ra chỉ là sự
mô tả gần đúng của vật lý vi mô - một sự gần đúng đã cho kết quả rất tốt
khi người ta chưa thăm dò sâu hơn vào sự náo động vi mô đó (cả về lý
thuyết lẫn thực nghiệm), nhưng chắc chắn sẽ thất bại nếu người ta đi sâu
hơn.
Một yếu tố căn bản của vật lý học mà Schrodinger đã bỏ qua trong hình
thức luận cơ học lượng tử của ông là thuyết tương đối hẹp. Thực ra, ban
đầu Schrodinger đã thử gộp cả thuyết tương đối hẹp vào, nhưng phương
trình lượng tử mà ông nhận được khi đó lại cho những tiên đoán không phù
hợp với những phép đo thực nghiệm đối với nguyên tử hiđrô. Điều đó
khiến cho Schrodinger chấp nhận truyền thống lâu đời trong vật lý, đó là
truyền thống chia để trị: thường là sẽ rất có kết quả nếu ta đi từng bước nhỏ
rồi lần lượt tính tới những phát minh mới nhất, hơn là nhảy một bước lớn
bằng cách gộp tất cả những gì chúng ta đã biết về thế giới vật lý để xây
dựng một lý thuyết mới. Schrodinger đã tìm kiếm và cuối cùng đã tìm ra
một khuôn khổ toán học mô tả được lưỡng tính sóng hạt (đã được xác minh
bằng thực nghiệm), nhưng ở giai đoạn còn sơ khai đó, ông đã không gộp
được cả thuyết tương đối hẹp vào hình thức luận của mình
.
Nhưng chẳng bao lâu các nhà vật lý đã nhận thấy rằng thuyết tương
