Đọc Lại Thí Nghiệm Feynman: Sự Rối Lượng Tử Có Thể Phát Sinh Từ Hấp Dẫn Cổ Điển

Chỉnh sửa bởi: Irena I

Việc tìm kiếm sự thống nhất giữa tương tác hấp dẫn và cơ học lượng tử vẫn là một thách thức trọng tâm của vật lý hiện đại. Trong khi ba trong bốn lực cơ bản đã được tích hợp thành công vào bức tranh lượng tử, thì lực hấp dẫn vẫn là một ẩn số khó nắm bắt đối với sự hợp nhất này. Trong bối cảnh đó, ý tưởng do Richard Feynman đề xuất vào năm 1957, về việc kiểm tra bản chất lượng tử của lực hấp dẫn thông qua sự rối lượng tử giữa hai vật thể có khối lượng, từ lâu đã được coi là một chìa khóa tiềm năng để giải mã bí ẩn này.

Tuy nhiên, một nghiên cứu đột phá gần đây, được công bố trên tạp chí “Nature” vào tháng 10 năm 2025, đã đưa ra những điều chỉnh đáng kể cho quan điểm truyền thống này. Các nhà nghiên cứu, dựa trên các tính toán lý thuyết chi tiết về các thiết lập phòng thí nghiệm, đã đi đến kết luận gây bất ngờ rằng sự rối lượng tử—yếu tố mà trước đây được coi là dấu hiệu rõ ràng và không thể nhầm lẫn của hấp dẫn lượng tử—thực tế có thể phát sinh ngay cả khi chỉ có hấp dẫn cổ điển hoạt động, miễn là nó được xem xét kết hợp với lý thuyết trường lượng tử. Điều này có ý nghĩa sâu sắc: việc phát hiện ra sự rối lượng tử trong các thí nghiệm được đề xuất, tương tự như thí nghiệm của Feynman, không còn là bằng chứng không thể chối cãi về sự tồn tại của các hạt hấp dẫn lượng tử (graviton).

Các tác giả của công trình lập luận rằng các mô hình hấp dẫn cổ điển, khi mô tả vật chất một cách chính xác và tinh tế hơn, vẫn có khả năng tạo ra sự giao tiếp lượng tử và, hệ quả là, sự rối lượng tử. Phát hiện này đã dịch chuyển trọng tâm nghiên cứu từ câu hỏi đơn giản “lượng tử hay cổ điển?” sang một phân tích tinh tế hơn về các thông số và bối cảnh của thí nghiệm. Nếu trước đây, người ta giả định rằng hấp dẫn cổ điển không nên tạo ra sự rối lượng tử vì điều đó có thể vi phạm nguyên tắc cục bộ, thì các tính toán mới chỉ ra rằng nguồn gốc của hiệu ứng này có thể nằm ở các hạt tải ảo (virtual carriers) của vật chất, chứ không phải ở các hạt graviton giả định.

Do đó, nhiệm vụ hiện tại đã trở nên phức tạp hơn rất nhiều: giờ đây, các nhà khoa học cần phải phát triển các phương pháp luận cho phép phân biệt rõ ràng mức độ rối lượng tử được tạo ra bởi các cơ chế cổ điển với mức độ rối lượng tử thực sự bắt nguồn từ bản chất lượng tử của lực hấp dẫn. Theo các nhà khoa học, sự khác biệt mấu chốt này có thể nằm ở quy mô hoặc cường độ của hiệu ứng quan sát được trong các điều kiện thí nghiệm khác nhau. Ranh giới lý thuyết mới này, được đánh dấu bằng ấn phẩm quan trọng trên “Nature”, kêu gọi một cách tiếp cận thận trọng và chu đáo hơn đối với việc diễn giải dữ liệu, đồng thời nhấn mạnh mối liên hệ tương hỗ và phức tạp giữa các lĩnh vực vật lý tưởng chừng như riêng biệt.

Nguồn

  • Phys.org

  • Phys.org

  • Big Think

  • Scientific American

Bạn có phát hiện lỗi hoặc sai sót không?

Chúng tôi sẽ xem xét ý kiến của bạn càng sớm càng tốt.