Brian Greene
Giai điệu giây và bản giao hưởng vũ trụ
Phần II - Không gian, thời gian và các lượng tử
Chương 5 - (1)
Nhưng cũng giống như khi trộn thuốc súng với lửa, khi chúng ta thử tổ
hợp cơ học lượng tử với thuyết tương đối rộng, thì sự kết hợp đó mang lại
những tai biến ghê gớm...
Mâu thuẫn giữa thuyết tương đối rộng và cơ học lượng tử: tiến tới một lý
thuyết mới
Sự hiểu biết của chúng ta về thế giới vật lý đã được đào sâu hơn một cách
đáng kể trong suốt thế kỷ XX. Nhờ những công cụ lý thuyết của cơ học
lượng tử và thuyết tương đối rộng, chúng ta đã hiểu và tiên đoán được
nhiều hiệu ứng vật lý có thể đo lường được từ thế giới nội nguyên tử cho
đến thế giới các thiên hà, các cụm thiên hà và thậm chí tới cả Vũ trụ trong
tổng thể của nó. Đó là cả một thành tựu đồ sộ. Lẽ nào không đáng phấn
khởi khi mà con người bị giam trên một hành tinh quay quanh một ngôi sao
cũng tẻ nhạt như hàng triệu ngôi sao khác, lại nằm ở gần mép một hiên hà
cũng bình thường thôi, thế mà bằng tư duy và thực nghiệm của mình, lại có
thể làm sáng tỏ và hiểu được những đặc tính bí ẩn nhất của thế giới vật lý.
Tuy nhiên, do bản chất của mình, các nhà vật lý sẽ không thỏa mãn chừng
nào mà sự hiểu biết cơ bản nhất và sâu sắc nhất về Vũ trụ còn chưa đạt
được. Đó là cái mà Stephen Hawking xem là bước đầu tiên tiến tới hiểu
được “tinh thần của Chúa”
Có rất nhiều những bằng chứng cho thấy cơ học lượng tử và thuyết tương
đối rộng còn chưa cung cấp cho chúng ta sự hiểu biết đạt tới trình độ sâu
sắc nhất đó. Vì những lĩnh vực ứng dụng thông thường của chúng rất khác
nhau, khiến cho đa số những tình huống đòi hỏi sử dụng cơ học lượng tử
hoặc chỉ thuyết tương đối rộng, chứ không yêu cầu phải dùng cả hai. Tuy
nhiên, trong những điều kiện cực đoan, khi mà các vật có khối lượng cực
lớn nhưng lại có kích thước cực nhỏ, chẳng hạn như ở gần tâm của các lỗ
đen hay toàn bộ Vũ trụ ở thời điểm Big Bang, thì để hiểu được, chúng ta
