Brian Greene
Giai điệu giây và bản giao hưởng vũ trụ
Phần III - Bản giao hưởng vũ trụ
Chương 9 - 6
Cũng như tình huống đối với các siêu hạt bạn, hiện chưa có hạt mang
điện tích phân số quái lạ nào được phát hiện cả... Nhưng nếu một thí
nghiệm nào đó trong tương lai bắt gặp nhưng hạt điện tích quái lạ đó, thì nó
sẽ là một bằng chứng mạnh mẽ khẳng định lý thuyết dây...
Các hạt có điện tích phân số
Một đặc trưng khẳng định bằng thực nghiệm khác của lý thuyết dây có liên
quan đến các điện tích. Nó là một đặc tính ít chung hơn so với các siêu hạt
bạn nhưng cũng khá hấp dẫn. Các hạt sơ cấp của mô hình chuẩn có một tập
hợp các điện tích khá hạn chế: các quark và phản quark có độ lớn điện tích
là 1/3 và 2/3 (kể cả hai dấu), còn tất cả các hạt khác đều có điện tích bằng
0,1 hoặc -1. Toàn bộ các vật chất đã biết của toàn Vũ trụ đều được tạo bởi
những tổ hợp các hạt này tuy nhiên, trong lý thuyết dây, có thể có những
mode dao động cộng hưởng tương ứng với các hạt điện tích nói ở trên. Ví
dụ, điện tích của các hạt có thể lấy giá trị phân số rất quái dị 1/5, 1/11, 1/13
hay 1/53 và còn nhiều khả năng khác nữa. Các điện tích khác thường này
có thể xuất hiện nếu như các chiều bị cuộn lại có một tính chất hình học
nhất định, cụ thể là: các lỗ có tính chất sao cho các dây vòng quanh chúng
có thể tự gỡ rối bằng cách quấn quanh chúng một số vòng nhất định nào đó.
Những chi tiết ở đây không có gì đặc biệt quan trọng, nhưng hóa ra số vòng
cuốn cần thiết để gỡ rối lại tự thể hiện bằng một mode dao động được phép
và xác định mẫu số của điện tích phân số.
Chỉ có một số không gian Calabi-Yau là có tính chất hình học đó và vì thế
khả năng có điện tích phân số khác thường không phải là một đặc điểm
chung như sự tồn tại của của các siêu hạt bạn. Mặt khác, trong khi tiên
đoán về sự tồn tại của các siêu hạt bạn không phải là tính chất duy nhất của
lý thuyết, thì hàng chục năm thí nghiệm đã chứng tỏ rằng không có một
nguyên nhân bắt buộc nào để cho những điện tích phân số quái lạ đó phải
