Nếu bạn yêu cầu người khác kể tên các chiều không gian mà họ biết thì rất có thể họ sẽ chỉ liệt kê ba thứ sau: chiều dài, chiều rộng và chiều sâu, thời gian cũng có thể được một vài người tính vào nữa nếu họ đang suy nghĩ về những thứ nằm bên ngoài chiếc hộp ba chiều.
Nhưng nếu bạn hỏi một nhà vật lí về lý thuyết dây câu hỏi có bao nhiêu chiều không gian trong vũ trụ thì câu trả lời bạn nhận được sẽ rất khác biệt đấy. Theo nhánh vật lý lý thuyết này, có ít nhất 10 chiều không gian, và hầu hết trong số đó là những chiều không gian mà con người không thể nhận thức được.
Kích thước là số liệu mà các nhà vật lý sử dụng để mô tả thực tế. Chúng ta hãy bắt đầu với ba chiều mà hầu hết mọi người học ở trường phổ thông: các kích thước không gian bao gồm chiều rộng, chiều cao và chiều sâu là những thứ dễ hình dung nhất. Một đường nằm ngang tồn tại trong không gian một chiều bởi vì nó chỉ có chiều dài, một hình vuông có hai chiều vì nó có chiều dài và chiều rộng, thêm chiều sâu thì chúng ta có một khối lập phương – một hình dạng ba chiều.
Ba tọa độ này được sử dụng để xác định vị trí của một đối tượng trong không gian. Nhưng không gian không phải là mặt phẳng duy nhất chúng ta tồn tại vì chúng ta cũng tồn tại trong thời gian nữa, và đó là nơi mà chiều không gian thứ tư xuất hiện. Khi chúng ta biết độ cao, kinh độ, vĩ độ và vị trí của một điểm trong thời gian, chúng ta có các công cụ cần thiết để vẽ sơ đồ sự tồn tại của nó trong vũ trụ như chúng ta biết.
Nhưng một số nhà vật lý ủng hộ lý thuyết dây cho rằng thực tế còn nhiều điều hơn những gì chúng ta quan sát được trong vũ trụ. Lý thuyết dây, hay còn được gọi là “lý thuyết siêu dây”, thống nhất hai lý thuyết chính mô tả cách vũ trụ hoạt động: thuyết tương đối rộng (áp dụng cho các vật thể rất lớn) và cơ học lượng tử (áp dụng cho các vật thể rất nhỏ). Trong một vũ trụ bốn chiều, lý thuyết này sẽ không thể thực hiện được, nhưng khi các nhà khoa học đã điều chỉnh toán học để vũ trụ bao gồm 10 chiều – 11 chiều bao gồm cả thời gian – thì các phương trình của họ đã hoạt động.
Sau khi đưa ra một lý thuyết xoay quanh sự tồn tại của 10 chiều không gian, các nhà lý thuyết dây sau đó có nhiệm vụ giải thích những chiều mới đó đang ẩn náu ở đâu. Câu trả lời của họ là chúng cũng giống như những chiều không gian phụ này được cuộn chặt đến mức chúng quá nhỏ để chúng ta có thể nhận thấy trực tiếp.
Hiểu biết cơ bản của chúng ta về vật lý khiến điều này trở nên khó xử lý, nhưng nhà lý thuyết dây Brian Greene đã làm rất tốt việc định hình khái niệm này theo cách mà hầu hết mọi người đều có thể hiểu được.
Trong bài nói chuyện TED năm 2005 của mình, Greene đã so sánh những chiều không gian vô hình này với dây cáp nối với cột điện thoại: Từ cửa sổ, một sợi dây trông giống như một đường thẳng một chiều. Nhưng nếu chúng ta nghiên cứu kỹ về nó, chúng ta sẽ thấy rằng thực ra sợi dây có hình tròn nên về bản chất, đây là không gian ba chiều. Không có phép loại suy nào so sánh các chiều không thể quan sát được với các vật thể trong thế giới quan sát được có thể hoàn hảo, nhưng điều này minh họa một cách rất rõ ràng thứ có thể ẩn giấu trong tầm nhìn thực tế của con người.
Lý thuyết dây nói rằng phải có ít nhất 10 chiều không gian cộng với một chiều thời gian, nhưng có những nhà vật lý lập luận rằng có nhiều hơn thế. Một số giả định cho rằng một vũ trụ phải bao gồm tới 26 chiều không gian – đó là con số kỳ diệu theo lý thuyết dây Bosonic – và đây là hạn mức cao nhất mà các nhà vật lý chính thống có thể đạt được vào thời điểm hiện tại.
 |
| Bạn biết vũ trụ có bao nhiêu chiều không gian không? (Ảnh: Internet) |
Kích thước là số liệu mà các nhà vật lý sử dụng để mô tả thực tế. Chúng ta hãy bắt đầu với ba chiều mà hầu hết mọi người học ở trường phổ thông: các kích thước không gian bao gồm chiều rộng, chiều cao và chiều sâu là những thứ dễ hình dung nhất. Một đường nằm ngang tồn tại trong không gian một chiều bởi vì nó chỉ có chiều dài, một hình vuông có hai chiều vì nó có chiều dài và chiều rộng, thêm chiều sâu thì chúng ta có một khối lập phương – một hình dạng ba chiều.
 |
| Bạn biết vũ trụ có bao nhiêu chiều không gian không? (Ảnh: Internet) |
Nhưng một số nhà vật lý ủng hộ lý thuyết dây cho rằng thực tế còn nhiều điều hơn những gì chúng ta quan sát được trong vũ trụ. Lý thuyết dây, hay còn được gọi là “lý thuyết siêu dây”, thống nhất hai lý thuyết chính mô tả cách vũ trụ hoạt động: thuyết tương đối rộng (áp dụng cho các vật thể rất lớn) và cơ học lượng tử (áp dụng cho các vật thể rất nhỏ). Trong một vũ trụ bốn chiều, lý thuyết này sẽ không thể thực hiện được, nhưng khi các nhà khoa học đã điều chỉnh toán học để vũ trụ bao gồm 10 chiều – 11 chiều bao gồm cả thời gian – thì các phương trình của họ đã hoạt động.
 |
| Bạn biết vũ trụ có bao nhiêu chiều không gian không? (Ảnh: Internet) |
Hiểu biết cơ bản của chúng ta về vật lý khiến điều này trở nên khó xử lý, nhưng nhà lý thuyết dây Brian Greene đã làm rất tốt việc định hình khái niệm này theo cách mà hầu hết mọi người đều có thể hiểu được.
Trong bài nói chuyện TED năm 2005 của mình, Greene đã so sánh những chiều không gian vô hình này với dây cáp nối với cột điện thoại: Từ cửa sổ, một sợi dây trông giống như một đường thẳng một chiều. Nhưng nếu chúng ta nghiên cứu kỹ về nó, chúng ta sẽ thấy rằng thực ra sợi dây có hình tròn nên về bản chất, đây là không gian ba chiều. Không có phép loại suy nào so sánh các chiều không thể quan sát được với các vật thể trong thế giới quan sát được có thể hoàn hảo, nhưng điều này minh họa một cách rất rõ ràng thứ có thể ẩn giấu trong tầm nhìn thực tế của con người.
Lý thuyết dây nói rằng phải có ít nhất 10 chiều không gian cộng với một chiều thời gian, nhưng có những nhà vật lý lập luận rằng có nhiều hơn thế. Một số giả định cho rằng một vũ trụ phải bao gồm tới 26 chiều không gian – đó là con số kỳ diệu theo lý thuyết dây Bosonic – và đây là hạn mức cao nhất mà các nhà vật lý chính thống có thể đạt được vào thời điểm hiện tại.
BÌNH LUẬN (0)