Brian Greene
Giai điệu giây và bản giao hưởng vũ trụ
Phần III - Bản giao hưởng vũ trụ
Chương 7 - Cái "siêu" trong siêu dây(4)
Sự phát minh ra spin vào năm 1925 đã cho thấy rằng còn có một loại
chuyển động quay khác chưa hề tồn tại trong vũ trụ thuần tuý cổ điển
Siêu đối xứng và các siêu hạt
Như chúng ta đã nhấn mạnh ở trên, khái niệm spin, mặc dù về bề ngoài có
vẻ giống như sự quay của một con quay, nhưng khác nhau căn bản về
nguồn gốc lượng tử của nó. Sự phát minh ra spin vào năm 1925 đã cho thấy
rằng còn có một loại chuyển động quay khác chưa hề tồn tại trong vũ trụ
thuần tuý cổ điển.
Điều này đặt ra câu hỏi: vì chuyển động quay thông thường dẫn tới nguyên
lý đối xứng bất biến quay (tức “các định luật vật lý coi mọi định hướng
không gian là bình đẳng với nhau”), vậy thì liệu loại chuyển động quay tinh
tế hơn gắn liền với spin có dẫn tới một đối xứng nào đó của các định luật
vật lý hay không? Vào khoảng 1971, các nhà vật lý đã chứng minh được
rằng, câu trả lời là có. Mặc dù toàn bộ câu chuyện thì khá phức tạp, nhưng
ý tưởng cơ bản của nó thì như thế này: khi tính tới spin, thì quả là có thêm
đúng một đối xứng nữa của các định luật của tự nhiên khả dĩ về mặt toán
học. Nó được gọi là siêu đối xứng.
Siêu đối xứng không liên quan với sự thay đổi điểm quan sát một cách đơn
giản và trực giác, vì sự chuyển dịch trong thời gian, trong không gian, trong
định hướng góc và trong vận tốc của chuyển động đã vét hết các khả năng
đó rồi. Nhưng vì spin “giống như chuyển động quay nhưng với sự thể hiện
lượng tử”, nên siêu đối xứng gắn liền với sự thay đổi điểm quan sát trong
một “mở rộng lượng tử của không gian và thời gian”. Những câu trích dẫn
trên là đặc biệt quan trọng, vì câu sau chỉ có một mục đích duy nhất là cho
một ý niệm thô sơ về cái chỗ mà siêu đối xứng được đặt vào trong một
khuôn khổ rộng lớn hơn của các nguyên lý đối xứng. Tuy nhiên, việc hiểu
được nguồn gốc của siêu đối xứng là một điều khá tinh tế, vì vậy chúng ta
