Đàm Thanh Sơn và khám phá vật lý mới

Đàm Thanh Sơn và khám phá vật lý mới

Chủ nhật, 07 Tháng tám 2005, 11:12 GMT+7

Học sinh Đàm Thanh Sơn, 15 tuổi, huy chương vàng toán quốc tế tại Prague, 1984

Đàm Thanh Sơn, giáo sư ĐH Washington (Seattle), vừa công bố trên tạp chí Physical Review Letters (Mỹ) một khám phá mà nếu được thực nghiệm xác nhận sẽ là một qui luật mới phổ quát của vật lý.

Đầu năm 2005, Đàm Thanh Sơn cùng các cộng sự là P. K. Kovtun (Đại học California, Mỹ) và A. O. Starinets (Viện Vật lý lý thuyết Perimeter, Canada) đã công bố một công trình mới về mô hình lỗ đen lỏng trong không - thời gian 10 chiều trên tạp chí vật lý hàng đầu thế giới Physical Review Letters (tập 91). Đàm Thanh Sơn từng đoạt huy chương vàng toán quốc tế năm 1984 tại Prague (CH Czech) với điểm tuyệt đối 42/42 khi mới 15 tuổi Gần như ngay lập tức khám phá mới này gây tiếng vang trong giới bác học chuyên sâu. Các tạp chí thông tin khoa học có ảnh hưởng rộng như New Scientist (tháng 4/2005), Physics Today (tháng 5/2005) đều có bài viết về công trình này, một khám phá lý thuyết mà nếu được thực nghiệm hoàn toàn xác nhận sẽ là một định luật mới phổ quát của vật lý. Tờ Physics World, tờ tập san xuất bản hằng tháng của cộng đồng vật lý quốc tế, trong số tháng 6/2005 đã mời Đàm Thanh Sơn, một nhà vật lý hàng đầu (leading physicist), viết bài để lý giải vấn đề mới này. Đó là bài Liquid Universe Hints at Strings (Vũ trụ lỏng gặp lý thuyết dây) mà ta có thể dễ dàng tìm đọc qua Internet. Ở nước ta, tờ Vật Lý Ngày Nay của Hội Vật lý Việt Nam, tờ Hoạt Động Khoa Học của Bộ Khoa học và công nghệ cũng đã kịp thời đưa tin vắn tắt về sự kiện đáng mừng nói trên trong số tháng 6/2005. Tờ New Scientist đăng bài của Jenny Hogan nhan đề Exotic black holes spawn New Universal Law (Những lỗ đen ngoại lai dẫn tới qui luật mới phổ quát). Sở dĩ tác giả dùng từ exotic (ngoại lai) là vì đây chưa hẳn là lỗ đen với những thuộc tính đã quan sát được trong thực tại vật lý, mà chỉ là một “lỗ đen” được nhóm Đàm Thanh Sơn mô hình hóa bằng lý thuyết dây trong không - thời gian 10 chiều nhằm mô tả một chất lỏng tương tác mạnh, chất lỏng quark-gluon tồn tại trong không-thời gian bốn chiều quen thuộc. Như vậy “lỗ đen” ở đây chỉ là một công cụ toán học dùng trong tính toán. Giáo sư Đàm Thanh Sơn (giữa) tại Gặp gỡ Việt Nam ở Hà Nội năm 2000. Trong năm năm gần đây, các nhà nghiên cứu tại Trung tâm Máy gia tốc ion nặng tương đối tính (RHIC) ở Phòng thí nghiệm Brookhaven, New York, đã tạo ra được vật chất ở nhiệt độ cao chưa từng có trên Trái đất. Mục đích của thí nghiệm này là tái tạo trạng thái từng tồn tại trong 10 micro giây đầu tiên sau vụ nổ lớn (Big bang), từ đó dần dần hình thành vũ trụ chúng ta đang sống. Trong 10 micro giây đầu tiên ấy, các hạt quark và hạt gluon còn ở trạng thái plasma chứ chưa kết hợp với nhau để trở thành proton, nơtron, rồi nguyên tử, phân tử và muôn vật chung quanh ta như khi vũ trụ nguội dần... Theo cách tính toán dựa vào lý thuyết trường lượng tử quen thuộc, vật chất được tạo ra đó phải giống chất khí, nhưng thực tế lại không như vậy mà là giống chất lỏng! Sử dụng lý thuyết dây trong không-thời gian 10 chiều, nhóm Đàm Thanh Sơn đã tính toán được rằng vật chất do RHIC tạo ra đúng là một chất lỏng gần như lý tưởng có tỉ số độ nhớt với mật độ entropy là một hằng số liên quan với các hằng số cơ bản trong thế giới lượng tử như hằng số Planck, hằng số Boltzman. Như nhiều bạn đã biết, lý thuyết dây (string theory) cho rằng các hạt cơ bản của vật chất không phải là những điểm, những hạt, mà là những dao động khác nhau của một vật thể gọi là dây (string). Theo trải nghiệm bình thường thì không gian chỉ có ba chiều, nếu gắn thêm một chiều của thời gian thì không - thời gian cũng chỉ có bốn chiều. Vậy mà theo lý thuyết dây thì không - thời gian có tới những 10 chiều! Thế nhưng các chiều phụ đã cuộn lại giấu mình trong một mặt cầu có bán kính cực nhỏ, chỉ bằng một phần triệu tỉ tỉ tỉ centimet! Vậy cái lý thuyết dây cao siêu ấy có ứng dụng thiết thực gì không? Thành công của nhóm Đàm Thanh Sơn là ở chỗ đã sử dụng lý thuyết dây để lý giải một vấn đề nan giải của vật lý thực nghiệm năng lượng cao. Các kết quả của Brookhaven công bố tại cuộc họp hồi tháng 4/2005 của Hội Vật lý Mỹ ở Tampa, Florida, đã lưu ý về những tính toán tương thích của lý thuyết dây. Đây là lần đầu tiên lý thuyết dây được nhắc tới trong thông báo của một cuộc thí nghiệm lớn... Những kết quả mà Đàm Thanh Sơn đạt được ở Mỹ chứng tỏ bộ óc người Việt Nam ta chẳng những có khả năng thấu hiểu những vấn đề tinh tế nhất, phức tạp nhất của khoa học hiện đại, mà còn có thể đạt tới những khám phá cơ bản, độc đáo miễn là được làm việc trong môi trường khoa học tiên tiến.

(Theo TT) Việt Báo (Theo_24h)

Vũ trụ trong hệ tọa độ 11 chiều của Stephen Hawking

Stephen Hawking.

"Khi bạn đọc dòng này, thì cùng lúc, hàng trăm con người trong bạn cũng đang đọc nó. Những con người trong bạn - những kẻ đồng hành với bạn - tất cả có lẽ đều đang nhún vai như bạn. Đều lắc đầu, nghi hoặc...", Tạp chí khoa học P.M. của Đức đã mở đầu như vậy trong một bài viết về lý thuyết mới của nhà vật lý danh tiếng Stephen Hawking.

Ông hoàng vật lý người Anh này mới phát triển một mô hình vũ trụ từ những công thức toán học tỉ mỉ. Mô hình được trình bày trong cuốn sách "Vũ trụ trong một chiếc thuyền nhỏ", đang gây chấn động thế giới khoa học. Những phát kiến mới của Stephen Hawking dường như làm đảo lộn quan điểm khoa học truyền thống. Tất cả được trình bày bằng thuyết M - trong đó, M đồng nghĩa với magical (thần diệu), mystical (thần bí), hoặc mother (mẹ, gốc).

Tổng hợp thuyết tương đối và thuyết lượng tử

Trong khi thuyết tương đối giải thích thế giới ở dạng vĩ mô, có liên hệ với lực hấp dẫn, thì trong mô hình của thuyết lượng tử (miêu tả thế giới vi mô), không có sự hiện hữu của đại lượng này. "Vì thế, để hiểu được vũ trụ, chúng ta cần một lý thuyết mới: thuyết lượng tử hấp dẫn", Hawking nói. Theo đó, thuyết mới (thuyết M) có thể tổng hợp được hai lý thuyết vĩ mô và vi mô nói trên, và cung cấp những kiến giải chính xác về bản chất của vũ trụ.

Khi phát triển thuyết M, Hawking tin rằng đã đạt được những thành tựu bước ngoặt, dựa trên nền tảng của một lý thuyết rất nổi tiếng trong những năm gần đây: thuyết String. Thuyết này cho rằng, những thành tố nhỏ nhất tạo nên vũ trụ là những dạng thức hình sợi (string), chứ không phải dạng hạt. Nhưng ở xung quanh các sợi này, theo Hawking, có hiện hữu một trường hấp dẫn, và người ta có thể xác định được độ lớn của trường hấp dẫn ấy.

Tọa độ 11 chiều và hiện tượng linh cảm

Tiếp theo, dựa trên thuyết "lượng tử hấp dẫn" của mình, Hawking tính ra rằng, vũ trụ của chúng ta được hình thành từ 11 chiều. Nhưng chỉ có 4 chiều (3 không gian + 1 thời gian) là đã "mở", còn 7 chiều kia bị "cuộn" lại từ sau vụ nổ lớn.

Ý tưởng này của Stephen Hawking đang gây ra nhiều tranh cãi lớn, vì nhà vật lý này cho rằng có thể giải thích được hiện tượng "linh cảm" một cách khoa học bằng thuyết M: Trong mô hình vũ trụ của Hawking, cùng lúc tồn tại vô số những con người khác nhau trong một con người. Và cùng lúc, tất cả thông tin về vũ trụ ở mọi thời đại đều hiện hữu. Vì thế, hiện tượng "linh cảm" có thể giải thích bằng việc một con người nào đó trong bạn đã trải nghiệm điều mà bạn sẽ trải qua, và mách bảo cho bạn biết điều đó.

Minh Hy (theo P.M.)

Các tin tức liên quan đến Stephen Hawking:

Mô hình ngày tận thế

Stephen Hawking bị chỉ trích là cường điệu hóa

Loài người sẽ tuyệt chủng trong thiên kỷ này?

Thì ra chữ "Mẹ" còn có nghĩa là nguyên gốc.