Một lý thuyết vật lý mới đang làm rung chuyển nền tảng của thuyết tương đối, khi lần đầu tiên đề xuất một mô hình hấp dẫn lượng tử đầy đủ mà không cần chiều không gian bổ sung, mở ra khả năng Einstein đã sai về bản chất thực sự của lực hấp dẫn (Ảnh minh họa: Getty).
Một công trình vật lý lý thuyết vừa được công bố đang tạo nên bước ngoặt trong nỗ lực giải mã lực hấp dẫn lượng tử - một trong những bí ẩn lớn nhất của vũ trụ.
Tại đó, lần đầu tiên, các nhà khoa học đề xuất một lý thuyết có khả năng kết nối lực hấp dẫn với cơ học lượng tử mà không cần đến các giả định gây tranh cãi như chiều không gian bổ sung. Công trình do hai nhà vật lý Mikko Partanen và Jukka Tulkki (Đại học Aalto, Phần Lan) chủ trì, đã được công bố trên tạp chí Reports on Progress in Physics.
Trong báo cáo của mình, họ cho rằng thuyết tương đối tổng quát của Einstein, dù là một nền tảng của vật lý hiện đại, vẫn chưa thể giải thích đầy đủ các hiện tượng ở cấp độ hạ nguyên tử, nơi mà vật lý lượng tử thống trị.
Cách tiếp cận mới: Trường hấp dẫn lượng tử
Điểm đột phá trong lý thuyết của Mikko Partanen và Jukka Tulkki nằm ở việc thay thế mô hình "không-thời gian bị uốn cong" bằng một hệ thống 4 trường lượng tử tương tác.
Tại đó, các trường này không làm cong không-thời gian như Einstein mô tả, mà tương tác với khối lượng giống như trường điện từ tương tác với điện tích và dòng điện.
Lý thuyết mới không cần bất kỳ tham số tự do nào ngoài các hằng số vật lý đã có sẵn (Ảnh minh họa: Getty).
Điều đặc biệt là, mô hình vẫn tái hiện lại thuyết tương đối tổng quát ở cấp độ cổ điển, đồng thời mở ra khả năng mô tả các hiệu ứng lượng tử một cách toán học nhất quán. Nhờ đó, lý thuyết tránh được các ẩn số trong vật lý hiện đại như xác suất âm, hay vô cực phi vật lý.
Để làm được điều này, mô hình mới không đòi hỏi sự tồn tại của các hạt giả định hoặc các tham số điều chỉnh chưa được xác minh, trái với nhiều lý thuyết khác.
Các tác giả cho biết lý thuyết của họ chỉ sử dụng những hằng số vật lý đã biết, giúp giảm thiểu rủi ro sai lệch và mở rộng cơ hội để được kiểm nghiệm bằng thực nghiệm trong tương lai.
Triển vọng ứng dụng, nhưng vẫn cần được kiểm chứng
Dù được đánh giá là một bước tiến lớn, song lý thuyết này hiện vẫn đang trong giai đoạn khởi đầu. Cụ thể, nó chưa thể giải quyết những vấn đề cốt lõi trong vật lý vũ trụ học, như bản chất của lỗ đen, hay cơ chế của Vụ Nổ Lớn.
Quan trọng hơn, việc xác minh thực nghiệm vẫn là một thách thức, do lực hấp dẫn là tương tác yếu nhất trong tự nhiên, và các hiệu ứng lượng tử của nó cực kỳ nhỏ.
Tuy nhiên, tiềm năng của lý thuyết là rất lớn. Nếu đúng, nó không chỉ có thể lượng tử hóa lực hấp dẫn - điều mà các nhà khoa học theo đuổi suốt gần một thế kỷ - mà còn góp phần xây dựng nên một lý thuyết vạn vật thống nhất toàn bộ các lực trong tự nhiên vào một mô hình toán học duy nhất.
Các nhà nghiên cứu lạc quan rằng, với sự tiến bộ của công nghệ đo lường và thiết bị thí nghiệm, bằng chứng gián tiếp hoặc dấu hiệu thực nghiệm đầu tiên về lực hấp dẫn lượng tử có thể xuất hiện trong vài thập kỷ tới.
Nếu được xác nhận, nó không chỉ tái định nghĩa lực hấp dẫn mà còn cho thấy rằng Einstein, vĩ đại đến đâu, cũng có thể đã sai.
Nguồn: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/ly-thuyet-moi-thach-thuc-thuyet-tuong-doi-einstein-da-sai-20250527070318079.htm
