Brian Greene
Giai điệu giây và bản giao hưởng vũ trụ
Chương 6: Không có gì khác ngoài âm nhạc - những cơ sở của lý
thuyết siêu dây(1)
Lý thuyết dây đã đề xuất thay đổi một cách mới mẻ và sâu sắc sự mô tả
lý thuyết các tính chất siêu vi mô của vũ trụ, mà dần dần các nhà vật lý mới
hiểu ra rằng, sự thay đổi đó đã sửa lại thuyết tương đối rộng của Einstein
đúng theo cách để cho nó hoàn toàn tương thích với các định luật của cơ
học lượng tử...
Từ rất lâu, âm nhạc đã là nguồn vô tận của những ẩn dụ cho những ai
thường tự đặt ra những câu hỏi về vũ trụ. Từ “âm nhạc của những hình
cầu” của trường phái Pythagore tới “những hòa âm của tự nhiên”, qua
nhiều thế kỷ, đã dẫn dắt chúng ta cùng nhau tìm kiếm bài ca của tự nhiên
trong những hành trình lang thang êm dịu của các thiên thể và sự nổi loạn
quyết liệt của các hạt dưới nguyên tử. Với sự phát minh ra lý thuyết siêu
dây, những ẩn dụ âm nhạc đã có một thực tiễn bất ngờ, vì lý thuyết này cho
rằng phong cảnh vi mô tràn ngập những sợi dây đàn nhỏ xíu mà các mode
rung động của chúng đã tấu lên sự tiến hóa của vũ trụ.
Trong mô hình chuẩn, các thành phần sơ cấp của vũ trụ được xem là các
hạt điểm, không có cấu trúc nội tại. Mặc dù sức mạnh to lớn của mô hình
này (như chúng ta đã nói ở trên, về căn bản tất cả những tiên đoán của nó
về thế giới vi mô đều được thực nghiệm xác nhận tới tận thang chiều dài cỡ
1 phần tỷ tỷ mét - giới hạn của công nghệ hiện nay), nhưng nó chưa thể là
một lý thuyết hoàn chỉnh hay cuối cùng, bởi vì nó bao hàm được lực hấp
dẫn. Hơn thế nữa, những ý đồ gộp lực hấp dẫn vào khuôn khổ lượng tử của
nó đều thất bại do những thăng giáng mạnh vào cấu trúc không gian xuất
hiện ở những khoảng cách siêu vi mô, tức là những khoảng cách nhỏ hơn
chiều dài Planck. Cuộc xung đột chưa được giải quyết này đã buộc chúng
ta phải tìm kiếm sự hiểu biết sâu sắc hơn nữa về tự nhiên. Năm 1984, hai
nhà vật lý Micheal Green, hồi đó làm việc ở trường Queen Mary College,
Luân Đôn và John Schwarz thuộc Học viện Công nghệ California (thường
