Brian Greene
Giai điệu giây và bản giao hưởng vũ trụ
Phần II - Không gian, thời gian và các lượng tử
Chương 5 - (2)
Nguyên lý bất định Heisenberg khẳng định rằng, sự xê dịch tới lui như
điên của năng lượng và động lượng (hay vận tốc) cũng xảy ra thường
xuyên trong Vũ trụ ở những khoảng cách và những khoảng thời gian vi
mô....
Trái tim của cơ học lượng tử
Khi Heisenberg phát minh ra nguyên lý bất định, vật lý học đã ngoặt hẳn
sang một lối khác và không bao giờ trở lại con đường xưa cũ nữa. Xác suất,
hàm sóng, giao thoa và lượng tử, tất cả đều liên quan với những cách nhìn
nhận thực tại một cách hoàn toàn mới. Tuy nhiên, một nhà vật lý “cổ điển”
ngoan cố chắc vẫn còn bám lấy hy vọng mong manh rằng những chuyện
viển vông đó rồi cuối cùng cũng sẽ lại trở về gần gũi với khuôn khổ tư duy
cũ mà thôi. Nhưng nguyên lý bất định đã làm tan vỡ hẳn mọi ý định trở về
với quá khứ.
Nguyên lý bất định cho chúng ta biết rằng Vũ trụ là một nơi rất náo nhiệt
khi được xem xét ở những khoảng cách ngày càng nhỏ hơn và ở những thời
gian ngày càng ngắn hơn. Chúng ta đã thấy một số bằng chứng về điều đó ở
chương trước, trong ý đồ của chúng ta muốn xác định vị trí của các hạt sơ
cấp, như các hạt electron chẳng hạn: bằng cách chiếu ánh sáng với tần số
cao hơn lên các electron, chúng ta sẽ đo được vị trí của nó với độ chính xác
cao hơn, nhưng lại phải trả giá, bởi vì những quan sát của chúng ta sẽ gây
ra những nhiễu động mạnh hơn. Photon tần số cao có năng lượng lớn và do
đó nó cho các electron những “cú hích” mạnh hơn và làm cho vận tốc của
chúng thay đổi nhiều hơn.
Giống như sự nhốn nháo trong một căn
phòng đầy trẻ con, tất cả những vị trí tức thời của chúng, bạn đều biết
với độ chính xác cao, nhưng vận tốc của chúng - cả hướng và độ lớn -
thì bạn hầu như không sao kiểm soát nổi
, sự không có khả năng biết
đồng thời cả vị trí và vận tốc của các hạt sơ cấp cũng chỉ ra rằng thế giới vi
