Brian Greene
Giai điệu giây và bản giao hưởng vũ trụ
Phần IV - Lý thuyết dây và cấu trúc của không thời gian
Chương 13 - Các lỗ đen theo quan điểm của lý thuyết dây - lý
thuyết - M (1)
Nhờ những phát hiện rất phức tạp và khá bất ngờ về các lỗ đen, lý
thuyết dây đã xác lập được mối liên hệ lý thuyết đầu tiên giữa các hố đen
và hạt sơ cấp...
Lý thuyết dây có cho phép tiến lên hay không?
Câu trả lời là có. Nhờ những phát hiện rất phức tạp và khá bất ngờ về các lỗ
đen, lý thuyết dây đã xác lập được mối liên hệ lý thuyết đầu tiên giữa các
hố đen và hạt sơ cấp. Mặc dù con đường tìm ra mối liên hệ này khá quanh
co, nhưng nó đưa chúng ta qua những phát triển lý thú nhất của lý thuyết
dây, nên cũng đáng để chúng ta lần theo hành trình đó.
Mọi chuyện bắt đầu từ một câu hỏi tưởng chừng như chẳng có liên quan gì
mà các nhà vật lý đã đặt ra từ những năm 1980. Từ lâu, các nhà toán học và
vật lý đã biết rằng khi các chiều không gian cuộn lại thành một không gian
Calabi-Yau, nói chung, có hai loại mặt cầu nằm trong cấu trúc không gian
đó. Một loại chính là mặt cầu hai chiều, giống như mặt một quả bóng, đã
từng đóng vai trò cực kỳ quan trọng trong dịch chuyển lật mà chúng ta đã
xét trong Chương 11. Loại thứ hai khó hình dung hơn nhưng cũng có tầm
quan trọng không kém. Đó là những mặt cầu ba chiều- cũng giống như bề
ngoài một quả bóng nhưng trong một vũ trụ có bốn không gian rộng lớn.
Tất nhiên, như chúng ta đã thảo luận trong Chương 11, một quả bóng bình
thường trong Vũ trụ chúng ta bản thân nó đã là ba chiều, nhưng bề mặt của
nó, cũng giống như bề mặt ống dẫn nước, chỉ là hai chiều thôi: bởi vì bạn
chỉ cần có hai con số, ví dụ như vĩ độ và kinh độ, chẳng hạn, là bạn có thể
xác định được bất cứ điểm nào trên bề mặt đó. Nhưng bây giờ chúng ta hãy
tưởng tượng có thêm một chiều nữa: một quả bóng bốn chiều với bề mặt ba
chiều. Vì hầu như không thể tưởng tượng được một quả bóng như vậy, nên
cách tốt nhất để hình dung, là hạ bớt tất cả đi một chiều. Nhưng chúng ta sẽ
