Khám phá chiều không gian thứ tư

E hèm.. theo thiển ý của mình, và cũng không dám múa rìu qua mắt thợ, xin trình bày tại sao giới khoa học vật lý ngày nay theo đuổi con đường tìm ra một lý thuyết thống nhất, mình biết gì nói đó, bạn nào không hiểu, xin đọc sách.
Hai trụ cột của vật lý hiện đại chắc hẳn các bạn ai cũng rành, đó là : thuyết tương đối( relativity) của Albert Einstein, và thuyết cơ học lượng tử. Hai thuyết này ra đời khi giải quyết các mâu thuẫn của khoa học lúc bấy giờ. Nhưng đáng tiếc hai anh khổng lồ này lại không cùng chí hướng. TTĐ thiên về thang vĩ mô, tầm ảnh hưởng vô hạn. CHLT thiên về thang vĩ mô, và các nhà khoa học hiếm khi nào nghiên cứu những gì mà phải cần dùng cả hai lý thuyết trên. Nhưng khi nghiên cứu tới sao lùn, hoặc lỗ đen thì rắc rối nảy sinh: Khối lượng cực lớn trong thể tích cực nhỏ. Hay là Big Bang, lúc ấy vũ trụ còn nhỏ hơn hạt cát. Chính lúc này người ta mới thấy là khi sử dụng hai thuyết trên thì kết quả thật là nhức đầu.
Einstein đi trước thiên hạ, ông dùng 30 năm cuối đời để sáng chế ra thuyết trường thống nhất, đại loại như Cửu âm chân kinh á. Nhưng ông thất bại.
Ngày nay người ta tìm ra lý thuyết dây để giải quyết mọi vấn đề, gọi là lý thuyết tận cùng. Vì dây là thứ nhỏ nhất, nhỏ hơn cả những cái nhỏ nhất cấu tạo nên sự vật. Tưởng tượng nha: Nguyên tử rồi đến proton, neutron, electron. Proton và neutron chia làm các quark ( bao gồm quark u, d), nhỏ hơn các quark chính là các dây( có thể là dây hở hoặc dây kín). Xin các bạn hiểu cho rằng không phải cái gì thấy được bằng mắt thì mới đúng, chỉ cần chứng minh đúng là đúng, tính chất chấp nhận được là đúng. Và bên cạnh đó, có 4 lực cơ bản là: lực hấp dẫn, lực điện từ, lực hạt nhân mạnh, lực hạt nhân yếu. Các yếu tố trên sẽ sinh ra một lý thuyết có khả năng giải bài toán lỗ đen, vì sao chúng ta sinh ra, vì sao các hạt có điện tích như vậy... nói chung là tất cả. Trong đó, lý thuyết siêu dây có đề cập đến không gian nhiều chiều, đừng nói là 4 chiều, thậm chí có đến 11 chiều- theo Stephen Hawking, nhà vật lý nổi tiếng nhất hiện nay.
Thế thôi, các bạn có lẽ đã hiểu sơ sơ. Ah, còn nhiều hạt cơ bản lắm, anh em của proton thì có nơtrinô, anh em của electron thì có hạt muon, hạt tau. Các bạn nào thích vấn đề này chắc sẽ biết nó thôi. Hiện nay, ngườt ta đã tìm ra sáu quark bao gồm quark u,d,t,b,s,c tương ứng với up, down, top, bottom, strange, charm.
Trong đó, proton được tạo bởi hai quark u, một quark d. neutron thì ngược lại.
Một chút thiển ý, xin miễn chấp.
Chúc mọi người khỏe

Một cách dễ tiếp cận là trong toán học cao cấp, hay hình học Riman, nhà toán học Riman đã lí luận sự phát triển của không gian từ điểm không chiều đến đường một chiều, mặt hai chiều và khối ba chiều, theo đó, không gian không có cớ gì dừng lại ở 3 chiều và cũng không có cớ gì giới hạn số chiều cả, vì thế không gian có thể có vô số chiều. Số chiều vô hạn lớn hơn 3 trở đi được xem là những quy ước toán học thuần tuý vì nó có thể giải những phương trình hay hàm diễn tả n chiều. Còn trong tưởng tượng hay trực giác của chúng ta không thể hình dung được một không gian đa chiều.
Einstein đã áp dụng sự khoáng đạt về chiều không gian trong hình học Riman để áp đặt cho hình học vũ trụ trong đó lấy một chiều thứ 4 làm chiều thời gian. Vậy thì không gian 4 chiều trong toán học đã biến đổi thành không-thời gian 4 chiều trong vật lí học vũ trụ. Thực ra, người ta muốn chúng ta gọi chính xác là hệ quy chiếu "3 chiều không gian-1 chiều thời gian". Sở dĩ như vậy vì trong cuộc sống, chúng ta luôn xét sự vật ở chỗ nào tại thời điểm nào. Trong vật lí cổ điển, thời gian không được xét cùng không gian nên đôi khi, sự vật chỉ là những hiện hữu ba chiều, một ngôi sao ở xa với một ngôi sao ở gần là như nhau về cấu trúc, nhưng khi có chiều thời gian nữa thì cấu trúc của chúng sẽ khác nhau và cần phải xem xét tỉ mỉ hơn. Ngày nay, lí thuyết dây đã đề đạt cái nhìn mới cho thế giới vi mô, các hạt thay vì là những quả cầu điểm được thay thế bằng những vòng dây như nhau và khác nhau về mode dao động. Điều này yêu cầu vật lí phải khảo sát nhưng trạng thái nhỏ hơn chiều dài Plăng và ở những khoảng cách ngắn như vậy, người ta tiên đoán phải có thêm nhiều chiều không gian nữa, ta hình dung là những chiều này là những vòng tròn nhỏ lắm lắm lắm, nhưng khi ta phóng đại lên đến mức đường cong đó lớn lên và phẳng ra hơn, khi đó, người ta bảo là chiều không gian đó được duỗi ra và người ta khảo sát những hình thái vận động mới của các lực. Vậy chiều không gian khác bị cuộn nhỏ lại không phải là ai đã cuộn nó mà là vì nó nằm ở thang vi mô. Hãy hình dung ra cái ống nước dài, ở xa thì nhìn nó là một đường thẳng 1 chiều, thực ra nó vẫn có bề mặt hai chiều nhưng vì chiều kia là chu vi ống nước và nhìn từ xa, nó nhỏ nên không thấy. Có nghĩa là chiều kia của ống nước đã cuộn lại giấu đi, chỉ còn thấy một chiều dài thôi. Thực tế, ta sẽ xác định con kiến bò trên ống nước bằng việc đo khoảng cách giữa con kiến với một trong hai đầu ống nước. Nhưng khi ta phóng to lên và chiều chu vi được nở ra ta phải xác định thêm toạ độ hai chiều của con kiến nữa. Đó là lí do tại sao ở thang vi mô, người ta phát hiện ra cần phải có 11 chiều không gian trong đó 7 chiều không gian mới bị cuộn lại không thể thấy được. Với khái niệm này, người ta có thể thống nhất thuyết tương đối với thuyết lượng tử.
Trong cuộc sống hàng ngày, ta chỉ thấy được tối đa là 4 chiều. Điều đó nhắc nhở ta là luôn gắn liền không gian với thời gian trong khảo sát, sự gắn bó này là bản năng, chúng gắn kết với nhau để rồi không chế vận tốc ánh sáng ở một giới hạn là 300ngàn km/s.
Giáo sư Hoàng Phương là một nhà Vật lí tâm linh. Ông muốn chứng minh tồn tại một chiều không gian khác mà từ đó, có thể khảo sát thế giới âm. Ông ví dụ về một chiếc lá khi bị cắt một nửa thì mắt thường chỉ nhìn thấy một nửa còn lại, nhưng bản thân chiếc lá thì vẫn còn nguyên khi nhìn ở hệ không gian 5 chiều. Công trình của ông không được nhà nước ủng hộ vì họ quan niệm vật lí là thực, không phục vụ những yếu tố mê tín, họ từ chối tài trợ cho ông nghiên cứu ở nước ngoài. Hoàng Phương vốn là một nhà vật lí tuyệt giỏi của VN. Từ đó, người ta không biết là ông đã nghiên cứu đến đâu. Có điều, nếu thực sự có một chiều thứ 5 như vậy thì khoa học thế giới sẽ vấp phải một điều phức tạp nữa là thống nhất chiều thứ 5 này với 11 chiều thực kia. Trong khi, thuyết dây hiện nay được xem là nhà hoà giải tốt nhất giữa Einstein và thuyết lượng tử và tôi dám chắc là họ không muốn nhìn thấy thêm một ông Hoàng Phương nữa đâu...

Cách biện luận của bạn về chiều không gian khá hợp lý. Tôi cũng có ý nghĩ là có nhiều hơn 3 chiều không gian. Tôi còn cho rằng trong khoa học xã hội, số chiều không gian là vô tận, cái chính là dùng cách quy chiếu thế nào. Thú thực tôi không phải dân Vật lý nên bạn nào có thể đưa ra định nghĩa chính xác của chiều không gian và hệ quy chiếu, trong vật lý và toán học. Xin cảm ơn
AUWINTER

Thực ra có nhiều cách nói về không gian đa chiều. Đôi khi người ta nói đến nó để diễn tả cách nhìn khách quan về một sự việc trong cuộc sống, chính vì thế, người ta công nhận cái gọi là sự đa chiều trong xã hội. Đôi khi nguời ta đem toán học để biện minh cho vấn đề xã hội lại thành công nhất là toán Logic. Có thể nói, cuộc sống cũng là khoa học như các môn khoa học khác, hoá học, vật lí học... Mỗi một môn khoa học lại có một cách quy ước hệ quy chiếu khác nhau dựa trên cơ sở lí luận của toán học. Chính nhờ có toán học mà mọi thứ được giải quyết rất nhuần nhuyễn.
Trong vật lí học, người ta đã áp dụng toán học nhiều nhất vì đó là sự vật động của các quy luật tự nhiên. Toán học xuất phát từ tự nhiên nên nó phù hợp với vật lí hơn cả. Nếu như bạn có thể lập luận một lí thuyết mới về xã hội trong đó bạn nêu được cách tính toán sao cho sự vận động của xã hội trở nên quy củ bằng phương pháp giải bài toán đa chiều thì bạn đã thành công đấy. THực sự, đó là một việc thú vị và không khó khăn đúng không???

Tranh luận làm qué gì. Trong vật lý hiện đại không gian có 11 chiều, và đang còn có xu hướng tiếp tục tăng lên nữa. Chú nào có nhu cầu hiểu được, nên theo ngành vật lý lý thuyết khoảng 10 năm thì sẽ hết thắc mắc ngay. Mà nhớ là nên ra nước ngoài học, ở nhà mình chưa có ngành này.
TanNg

Vấn đề đúng là chúng ta chưa thể hiểu được những cái kì quặc như vậy. Tốt nhất là tìm sách mà đọc. HIện nay, có cuốn lược sử thời gian, ở ngưỡng cửa của thế giới bí ẩn, lí thuyết dây và bản giao hưởng vũ trụ. Đọc rất hiệu nghiệm. Nhanh nhanh, hết bán rồi

Đọc cuốn "lược sử thời gian" đó cũng thú vị ra phết, nhất là với dân không chuyên như tôi. Nếu ai chưa đọc thì vào www.vnexpress.net đọc miễn phí.
AUWINTER

Chiều không gian thứ 4, mới nghe, thực sự là kì lạ bởi nó xuất hiện vào thời điểm mà con người quá tin tưởng vào những điều trông thấy, tưởng như rất khó khăn để cho gia nhập vào cuộc sống. Nhưng cố gắng đọc tiếp và lật sang trang, chúng ta mới vỡ lẽ không phải một thứ xa xỉ phẩm nào hết. Đó chính là thời gian. Vấn đề khó khăn là từ bây giờ chúng ta phải khổ công đi hình dung một hệ toạ độ 4 chiều và chúng ta mau chóng lầm lạc bởi không ai có thể vẽ một cách đầy đủ được hệ toạ độ này. Người ta nêu ra như vậy để chúng ta hiểu rằng tôi hẹn anh ở chỗ có toạ độ XYZ rồi nhưng yêu cầu anh đến đúng giờ T cho tôi. Và luôn luôn như vậy, 7h sáng đi làm, 9h có cuộc họp, 12h hẹn đi ăn với cô em họ xa xinh đẹp, 3h..., 5h... Thậm chí ta còn phải có một cuốn sổ ghi lại các thời điểm định trước. Thế là cái chiều thứ 4 đó đã tràn ngập trong cuộc sống trước khi người ta ý thức được nó.
Ngày nay, người ta nói các chiều không gian hay thời gian không phải là trải dài vô tận như dải băng mà Newton vẫn hình dung. Chúng là những vòng tròn. Hay nói cách khác, chúng cong và có bán kính cong lớn. Có nghĩa là không gian và thời gian có biên, hồi xửa hồi xưa, gần thời điểm vụ nổ lớn, các chiều này co lại bé bỏng như các chiều phụ như sau đó, thiên nhiên ưu đãi đã cho 3 chiều không gian, 1 chiều thời gian nở ra vô hạn, chúng đang là những vòng tròn bé xíu trở thành vòng tròn khổng lồ, chúng ta chỉ là một chất điểm nằm trên vòng tròn đó và chúng ta ngỡ là chúng ta ở trên mặt phẳng. Einstein đã cố gắng đưa vũ trụ về có giới hạn và điều đó làm cho các nhà vật lí như nới cái nút cà vạt để dễ thở hơn. Bạn có tin là nếu bạn đi thật xa, khỏi hệ mặt trời, khỏi tất cả, bạn sẽ nhìn thấy dưới chân bạn là một khối tròn vo, đó là giới hạn không gian thời gian đó. Khi đó, chia buồn với bạn, bạn không còn tồn tại nữa.

Xin lỗi ban VictimNation-nạn nhân đất nước gì đó, những điều bạn nói cũng đúng nhưng ở đây bạn lại đề cao ông Hoàng Phương nào đó, chuyện giỏi hay không trên lĩnh vực vật lý thì phải ở những đóng góp cho xh, cho mọi người, và có những công trình khoa học đáng tin cậy và đúng đắn. Đằng này ông HP lại đem cắt đôi một cái lá và nói ở chiều thứ 5 cái lá vẫn còn nguyên, rồi bạn lại bảo thế giới không cần gì tới "lý thuyết chiều thứ 5" của ông ta vì đang theo đuổi lý thuyết dây. Thật là võ đoán. Khoa học chấp nhận cái đúng không chấp nhận cái tầm bậy, bạn nên biết rằng khoa học đâu có chỗ cho tâm linh. Chúng ta đã làm đúng khi áp dụng duy vật biện chứng để phản bác cái gọi là Vật lý tâm linh kia, chả có cơ sở khoa học gì cả.
Cám ơn các bạn

Chào các bác, các bác bình luận hay co''a. Cho em tham gia cái.
Em có đọc trong quyển cơ học cổ điển của cụ Hoàng Phương, thưa với các bác là cổ điển nhưng những quan điểm của cụ viết trong đó thì rất hiện đại. Cụ viết rằng, mỗi chiều của không gian tương ứng với một đinh luật bảo toàn. Thời gian tương ứng với DL bảo toàn năng lượng. 3 chiều không gian tương ứng với DL bảo toàn moment động lượng...
Còn các chiều khác nó tương ứng với định luật nào vậy ?
Pionez