“Vũ trụ không được tạo thành từ các nguyên tử; nó được tạo thành từ những câu chuyện." Một chương mới trong câu chuyện về vũ trụ có thể đang mở ra, nhờ các nhà khoa học tại Đại học Aalto ở Phần Lan. Họ đã đề xuất một lý thuyết mang tính cách mạng có thể thống nhất lực hấp dẫn với các lực cơ bản khác được mô tả bởi Mô hình Chuẩn.
Cách tiếp cận sáng tạo của nhóm giới thiệu 'trường chiều không-thời gian' để thu hẹp khoảng cách giữa cơ học lượng tử và thuyết tương đối rộng của Einstein. Khái niệm này nhằm mục đích đạt được 'lý thuyết thống nhất về mọi thứ', một giấc mơ được khao khát từ lâu trong vật lý. Nghiên cứu, được công bố trên Reports on Progress in Physics, đánh dấu một bước tiến quan trọng trong việc hiểu vũ trụ.
Việc tích hợp lực hấp dẫn với các lực của Mô hình Chuẩn là một thách thức lớn do sự khác biệt cơ bản trong cách hiểu các lực này. Các lực của Mô hình Chuẩn phát sinh từ các đối xứng duy nhất trong các trường lượng tử của chúng. Để giải quyết vấn đề này, các nhà nghiên cứu của Đại học Aalto đã tạo ra trường chiều không-thời gian, sở hữu bốn đối xứng tạo ra trường hấp dẫn tại mọi điểm trong không-thời gian.
Cách tiếp cận này cung cấp một lý thuyết tái chuẩn hóa về lực hấp dẫn, mang lại các giá trị hữu hạn bằng cách điều chỉnh các tham số, giải quyết một trở ngại lớn trong lực hấp dẫn lượng tử. Lý thuyết phù hợp với tương đương teleparallel của thuyết tương đối rộng trong giới hạn cổ điển, đảm bảo tính nhất quán với vật lý đã được thiết lập. Điều này thể hiện một sự thay đổi mô hình trong cách các lực hấp dẫn được cảm nhận.
Tác giả chính Mikko Partanen gợi ý rằng khuôn khổ này có thể cung cấp thông tin chi tiết về các hiện tượng phức tạp như điểm kỳ dị của lỗ đen và Vụ nổ lớn. Nhóm nghiên cứu có kế hoạch mở rộng lý thuyết vượt ra ngoài các số hạng bậc nhất để loại bỏ sự vô hạn trong các phép tính. Bằng cách gợi ý rằng lực hấp dẫn phát sinh từ các đối xứng trường chiều không-thời gian, lý thuyết này đưa ra một góc nhìn mới về một vấn đề tồn tại hàng thế kỷ.
Nếu được xác nhận, lý thuyết này có thể mở đường cho những tiến bộ trong vũ trụ học, vật lý thiên văn và cơ học lượng tử. Một lý thuyết thống nhất có thể mở ra các công nghệ mới và làm sâu sắc thêm sự hiểu biết của chúng ta về vũ trụ, từ lỗ đen đến bản chất của thời gian và không gian. Sự nhấn mạnh của lý thuyết về tính đối xứng có thể truyền cảm hứng cho các cách tiếp cận mới trong khoa học và kỹ thuật.
Một thách thức quan trọng sẽ là kiểm tra và xác thực các dự đoán của lý thuyết thông qua xác minh thực nghiệm. Các phương pháp và công nghệ mới sẽ cần thiết để thăm dò các dự đoán này ở quy mô lượng tử và vũ trụ. Cộng đồng khoa học háo hức chờ đợi câu trả lời khi hành trình này mở ra.