Brian Greene
Giai điệu giây và bản giao hưởng vũ trụ
Phần III - Bản giao hưởng vũ trụ
Chương 8 - Các chiều ẩn giấu(8)
Những tính chất cơ bản của vũ trụ, trong một mức độ to lớn, cũng được
xác định bởi kích thước và hình dạng hình học của các chiều phụ. Đó là
phát hiện có tầm xa nhất của lý thuyết dây...
Những hệ quả vật lý của các chiều phụ
Nhiều năm nghiên cứu, kể từ ngày công bố bài báo ban đầu của Kaluza, đã
chứng tỏ rằng, thậm chí mặc dù những chiều phụ mà các nhà vật lý đề xuất
phải nhỏ hơn những kích thước mà chúng ta hoặc các thiết bị của chúng ta
có thể trực tiếp "nhìn thấy được" nhưng chúng đã có những tác động gián
tiếp quan trọng đến vật lý của thế giới mà chúng ta quan sát được. Trong lý
thuyết dây, mối liên hệ này giữa những tính chất vi mô của không gian và
vật lý mà ta quan sát được là đặc biệt rõ ràng.
Để hiểu điều đó, bạn cần nhớ lại rằng, khối lượng và điện tích của các hạt
trong lý thuyết dây được xác định bởi các mode dao động cộng hưởng khả
dĩ của dây. Hãy hình dung một sợi dây nhỏ xíu khi nó chuyển động và dao
động, bạn sẽ thấy rằng, các mode cộng hưởng chịu ảnh hưởng của môi
trường xung quanh nó. Ví dụ, bạn hãy quan sát sóng trên biển, chẳng hạn, ở
ngoài khơi xa, các sóng đơn lẻ tạo thành tương đối thoải mái và có thể
truyền về hướng này hoặc về hướng khác. Điều này cũng giống như các
mode dao động của dây khi nó chuyển động và dao động qua các chiều lớn
và có quảng tính không gian rộng. Như đã thấy trong chương 6, một dây
như vậy có thể dao động trong bất kỳ một chiều có quảng tính lớn nào và
bất kỳ thời điểm nào với độ tự do khác nhau. Nhưng nếu như sóng biển
phải đi qua một môi trường không gian chật chội hơn, thì hình dạng chi tiết
của chuyển động sóng đó chắc chắn sẽ phải chịu ảnh hưởng, chẳng hạn, bởi
độ sâu của nước, vị trí và hình dạng của các khối đá mà nó gặp phải, những
kênh đào mà nước đổ vào... Hoặc ta hãy hình dung các ống trong một chiếc
đàn organ hay chiếc tù và của Pháp. Những âm thanh do mỗi dụng cụ phát
