ทฤษฎีฟิสิกส์ใหม่กำลังสั่นคลอนรากฐานของทฤษฎีสัมพันธภาพ โดยเสนอแบบจำลองแรงโน้มถ่วงควอนตัมเต็มรูปแบบเป็นครั้งแรกโดยไม่จำเป็นต้องมีมิติพิเศษ ซึ่งเปิดโอกาสให้เป็นไปได้ว่าไอน์สไตน์อาจเข้าใจผิดเกี่ยวกับธรรมชาติที่แท้จริงของแรงโน้มถ่วง (ภาพประกอบ: Getty)
บทความทางฟิสิกส์เชิงทฤษฎีที่เพิ่งตีพิมพ์ถือเป็นจุดเปลี่ยนในการพยายามถอดรหัสแรงโน้มถ่วงควอนตัม ซึ่งเป็นหนึ่งในความลึกลับที่ยิ่งใหญ่ที่สุดของจักรวาล
ที่นั่น เป็นครั้งแรกที่ นักวิทยาศาสตร์ ได้เสนอทฤษฎีที่สามารถเชื่อมโยงแรงโน้มถ่วงเข้ากับกลศาสตร์ควอนตัม โดยไม่จำเป็นต้องอาศัยสมมติฐานที่เป็นที่ถกเถียง เช่น มิติพิเศษ งานวิจัยนี้ซึ่งนำโดยนักฟิสิกส์ มิกโก ปาร์ตาเนน และยุกกา ตุลกี (มหาวิทยาลัยอัลโต ประเทศฟินแลนด์) ได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร Reports on Progress in Physics
ในรายงานของพวกเขา พวกเขาโต้แย้งว่าทฤษฎีสัมพันธภาพทั่วไปของไอน์สไตน์ ถึงแม้จะเป็นรากฐานของฟิสิกส์สมัยใหม่ แต่ก็ไม่สามารถอธิบายปรากฏการณ์ในระดับย่อยอะตอมที่ฟิสิกส์ควอนตัมมีอิทธิพลเหนือกว่าได้อย่างครบถ้วน
แนวทางใหม่: แรงโน้มถ่วงควอนตัม
ความก้าวหน้าในทฤษฎีของ Mikko Partanen และ Jukka Tulkki อยู่ที่การแทนที่แบบจำลอง "กาลอวกาศโค้ง" ด้วยระบบของสนามควอนตัมสี่สนามที่โต้ตอบกัน
ที่นั่น สนามเหล่านี้ไม่ได้โค้งงอกาลอวกาศตามที่ไอน์สไตน์บรรยายไว้ แต่จะทำปฏิกิริยากับมวลในลักษณะเดียวกับที่สนามแม่เหล็กไฟฟ้าทำปฏิกิริยากับประจุไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้า
ทฤษฎีใหม่ไม่จำเป็นต้องมีพารามิเตอร์อิสระอื่นใดนอกจากค่าคงที่ทางกายภาพที่มีอยู่แล้ว (ภาพประกอบ: Getty)
สิ่งที่พิเศษคือแบบจำลองนี้ยังคงจำลองทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปในระดับคลาสสิก ขณะเดียวกันก็เปิดโอกาสให้สามารถอธิบายผลกระทบเชิงควอนตัมได้อย่างสอดคล้องกันทางคณิตศาสตร์ ด้วยเหตุนี้ ทฤษฎีนี้จึงหลีกเลี่ยงปัจจัยที่ไม่ทราบค่าในฟิสิกส์สมัยใหม่ เช่น ความน่าจะเป็นเชิงลบ หรืออนันต์ที่ไม่เป็นเชิงฟิสิกส์
ในการดำเนินการนี้ โมเดลใหม่ไม่จำเป็นต้องมีอนุภาคสมมติฐานหรือพารามิเตอร์การปรับแต่งที่ไม่ได้รับการตรวจสอบ ซึ่งขัดแย้งกับทฤษฎีอื่นๆ มากมาย
ผู้เขียนกล่าวว่าทฤษฎีของพวกเขาใช้เฉพาะค่าคงที่ทางกายภาพที่ทราบเท่านั้น ซึ่งช่วยลดความเสี่ยงของอคติและเปิดโอกาสให้มีการทดสอบเชิงทดลองในอนาคต
แอปพลิเคชันที่น่าสนใจแต่ยังต้องมีการทดสอบ
แม้จะถือเป็นก้าวสำคัญ แต่ทฤษฎีนี้ยังอยู่ในช่วงเริ่มต้น กล่าวคือ ทฤษฎีนี้ไม่สามารถแก้ปัญหาพื้นฐานทางฟิสิกส์จักรวาลวิทยาได้ เช่น ธรรมชาติของหลุมดำ หรือกลไกของบิ๊กแบง
ที่สำคัญกว่านั้น การตรวจสอบเชิงทดลองยังคงเป็นความท้าทาย เนื่องจากแรงโน้มถ่วงเป็นปฏิสัมพันธ์ที่อ่อนแอที่สุดในธรรมชาติ และผลเชิงควอนตัมก็มีขนาดเล็กมาก
ถึงกระนั้น ศักยภาพของทฤษฎีนี้ก็มหาศาล หากทฤษฎีนี้ถูกต้อง ไม่เพียงแต่จะสามารถวัดปริมาณแรงโน้มถ่วง ซึ่งเป็นสิ่งที่นักวิทยาศาสตร์พยายามศึกษามานานเกือบศตวรรษแล้วเท่านั้น แต่ยังมีส่วนช่วยสร้างทฤษฎีเกี่ยวกับทุกสิ่งทุกอย่างที่รวมพลังธรรมชาติทั้งหมดไว้ในแบบจำลองทางคณิตศาสตร์เดียวอีกด้วย
นักวิจัยมีความหวังว่าด้วยความก้าวหน้าในเทคโนโลยีการวัดและอุปกรณ์ทดลอง หลักฐานทางอ้อมหรือสัญญาณการทดลองครั้งแรกของแรงโน้มถ่วงควอนตัมอาจปรากฏขึ้นในอีกไม่กี่ทศวรรษข้างหน้า
หากได้รับการยืนยัน ก็จะไม่เพียงแต่ทำให้การนิยามแรงโน้มถ่วงใหม่เท่านั้น แต่ยังแสดงให้เห็นอีกด้วยว่าแม้ไอน์สไตน์จะยิ่งใหญ่เพียงใด เขาอาจคิดผิดก็ได้
ที่มา: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/ly-thuyet-moi-thach-thuc-thuyet-tuong-doi-einstein-da-sai-20250527070318079.htm
การแสดงความคิดเห็น (0)