Brian Greene
Giai điệu giây và bản giao hưởng vũ trụ
Phần II - Không gian, thời gian và các lượng tử
Chương 3 -Uốn cong và lượn sóng(2)
Nói tóm lại, Einstein hoàn toàn đồng ý với phát biểu của Newton nói
rằng: “Hấp dẫn cần phải được gây bởi một tác nhân nào đó”, nhưng ông đã
vượt qua sự thách thức của Newton nói rằng bản chất của tác nhân nói trên
xin nhường để “cho độc giả xem xét”. Tác nhân của hấp dẫn, theo Einstein,
đó là cấu trúc không-thời gian của Vũ trụ.
ABC về thuyết tương đối rộng
Để có một cảm giác đối với quan niệm mới về hấp dẫn, ta hãy xét trường
hợp một hành tinh (chẳng hạn như Trái Đất) quay quanh một ngôi sao
(chẳng hạn như Mặt Trời). Theo lý thuyết hấp dẫn của Newton, Mặt Trời
giữ được Trái Đất trên quỹ đạo của nó là nhờ một “sợi dây” hấp dẫn chưa
biết rõ “nhân dạng” tức thời vươn xa trên một khoảng cách cực lớn để chộp
giữ lấy Trái Đất (tương tự, sợi dây hấp dẫn của Trái Đất cũng vươn ra để
chộp giữ lấy Mặt Trời). Einstein đã xây dựng hẳn một quan niệm mới để
giải thích điều gì đã thực sự xảy ra. Sẽ rất hữu ích cho việc bàn về cách tiếp
cận của Einstein, nếu chúng ta có được một mô hình trực quan cụ thể của
không-thời gian mà chúng ta có thể dễ dàng vận dụng. Để làm điều đó, ta
sẽ đơn giản hóa sự vật theo hai cách. Thứ nhất, ta tạm thời không đếm xỉa
đến thời gian và chỉ tập trung vào mô hình trực quan của không gian. Sau
đó, ta sẽ lại gộp thời gian vào trong thảo luận của chúng ta. Thứ hai, để
chúng ta có thể vẽ và vận dụng những hình ảnh trực quan trên những trang
sách này, chúng ta thường viện đến sự tương tự hai chiều của không gian ba
chiều. Phần lớn những hiểu biết mà ta thu nhận được nhờ mô hình có số
chiều thấp hơn đều có thể áp dụng trực tiếp cho những tình huống vật lý ba
chiều, do đó mô hình này là một công cụ sư phạm khá hiệu quả.
Trong Hình 3.3, chúng ta đã dùng những cách đơn giản hóa đó và vẽ một
mô hình hai chiều của một vùng không gian trong Vũ trụ chúng ta. Cấu trúc
giống như mạng lưới này cho ta một phương tiện để chỉ định vị trí hệt như
