Brian Greene
Giai điệu giây và bản giao hưởng vũ trụ
Phần IV - Lý thuyết dây và cấu trúc của không thời gian
Chương 10 - Hình học lượng tử (9)
Vũ trụ học dây (chương 14) là một lĩnh vực còn non trẻ, nhưng có rất
nhiều hứa hẹn và rất có thể nó sẽ cung cấp cho chúng ta một mô hình “dễ
tiêu hóa” hơn so với mô hình Big Bang truyền thống...
Kích thước cực tiểu
Chúng ta đã đi được một chặng đường khá dài và bây giờ mới tới được
điểm quan trọng nhất. Nếu ta chỉ chuyên đo khoảng cách theo “con đường
dễ dàng nhất”, tức là dùng các cấu hình nhẹ nhất của dây, thì kết quả mà ta
thu được bao giờ cũng lớn hơn chiều dài Planck. Để thấy được điều đó, ta
hãy hình dung về vụ co lớn giả định đối với ba chiều quen thuộc, với giả
thiết rằng những chiều này là tròn. Để định ý, ta coi rằng vào lúc bắt đầu thí
nghiệm tưởng tượng của chúng ta, các cấu hình không quấn của dây là
những cấu hình nhẹ và dùng các cấu hình đó xác định được vũ trụ có bán
kính rất lớn và từ đó vũ trụ bắt đầu co lại theo thời gian. Vì vũ trụ co lại nên
các cấu hình không cuốn này ngày càng trở nên nặng hơn, trong khi đó các
cấu hình quấn lại trở nên nhẹ hơn. Khi bán kính lại ngày càng gần chiều dài
Planck, tức R tiến dần tới 1, thì các mode quấn và mode dao động có khối
lượng so được với nhau. Hai quy trình đo khoảng cách lúc này có mức độ
khó khăn như nhau và cho cùng một kết quả vì nghịch đảo của 1 cũng
chính là 1.
Vì bán kính tiếp tục giảm, nên các cấu hình quấn sẽ trở nên nhẹ hơn các
cấu hình không quấn và do chúng ta luôn chọn “quy trình dễ hơn”, nên
những cấu hình nhẹ hơn này bây giờ sẽ được dùng để đo khoảng cách.
Theo phương pháp đo đó, kết quả bây giờ nhận được sẽ là nghịch đảo của
kết quả đo được khi dùng cấu hình không quấn, tức là bán kính vẫn lại lớn
hơn 1 lần chiều dài Planck và tăng theo thời gian. Kết quả này phản ánh
một thực tế là, vì R - đại lượng được đo bằng các dây không quấn - giảm
tới 1 và tiếp tục giảm hơn nữa, nên 1/R - đại lượng được đo bằng các dây
