Cụ thể, một chiều không gian có thể bị “nén lại” với kích thước nhỏ đến nỗi hầu như không có phương pháp theo dõi nào đủ khả năng để nhận thấy được. Khi ấy, mọi dao động khác nhau hay biến đổi nói chung hiếm khi có thể đủ sức gây chú ý, tương tự như tỷ lệ cấu trúc phân tử xét trên bề mặt một tờ giấy vậy.
Mặc dù giả thuyết về khả năng nén lại của chiều không gian đã được biết đến từ nhiều năm trước đó, nhưng phải đến thời điểm năm 1999, một ý kiến đột biến khác mới được nêu lên, bởi chính tôi, lúc bấy giờ là Giáo sư tại MIT, và Raman Sundrum, đồng nghiệp Tiến sĩ tại Đại học Boston. Chúng tôi đã khẳng định quan điểm rằng những chiều không gian đó có thể hoàn toàn bị ẩn đi. Thuyết tương đối của Einstein ủng hộ nhận định rằng năng lượng và vật chất có thể bẻ cong không/thời gian, từ đó dẫn đến việc ngay cả một chiều không gian vô tận có tồn tại những vẫn không thể bị phát hiện ra.
Một năm sau đó, nhà vật lý học Andreas Karch và tôi cùng tiếp tục khám phá ra rằng không gian còn ẩn chứa nhiều điều thú vị và sửng sốt, choáng ngợp hơn nữa: Trong vũ trụ có thể tồn tại 3 chiều không gian ở một vài khu vực nhất định, nhưng những vùng khác lại còn có khả năng xuất hiện số lượng còn hơn thế. Cụ thể, ngay chính tại hệ Mặt trời này cũng là một phạm vi khả thi cho quan điểm trên. Điều này ngay lập tức trở thành một chủ đề thu hút toàn bộ sự chú ý và tâm huyết của tôi trong việc cố gắng hiểu hơn về vũ trụ, cũng như chứng minh xác suất tồn tại giả thuyết trên.
Nhưng có lẽ lý do thuyết phục nhất vẫn là khả năng giải thích cho nhiều mối liên hệ giữa những đặc tính hiện có trong vũ trụ. Chiều không gian khác sẽ ảnh hưởng đến nhiều hiện tượng vật lý còn chưa được phân tích tường tận, cụ thể nếu chỉ nhìn từ góc độ không gian ba chiều.
Chúng ta sẽ không thể hiểu rõ được cách mà các lục địa hình thành nên cũng như thời điểm chúng phân rã rồi lại hợp nhất thành siêu lục địa nếu không tính đến chiều và dòng chảy cố hữu của thời gian. Tương tự như vậy, một số bài toán trong lĩnh vực vật lý dường như sẽ được hé mở thêm nhiều hướng giải đáp nếu được cung cấp thêm giả thuyết về chiều không gian mới.
Một trong những câu hỏi thu hút nhiều luồng tranh cãi và tốn nhiều giấy mực nhất đó là vấn đề tại sao lực hấp dẫn lại yếu đến như vậy. Tất nhiên, xét trên khía cạnh bạn đang hì hục leo lên đỉnh của một ngọn núi, bạn sẽ không bao giờ dám đánh giá thấp tác động của trọng lực. Thế nhưng, hãy suy nghĩ trên phạm trù mà lực hút của cả một hành tinh khổng lồ đang ảnh hưởng đến bạn, chắc chắn ta sẽ thấy việc chiến thắng trọng lực có vẻ khá dễ dàng và khả thi ngay cả với sinh vật bé hơn nó hàng tỉ lần.
Thực tế, nếu Trái Đất có cùng kích cỡ như con người, có lẽ trọng lực còn nhỏ đến nỗi không thể nhận thấy được. Suốt 30 năm qua, không chỉ tôi mà hàng tá những nhà khoa học khác cũng ngày đêm đi tìm lời giải đáp cho bài toán hóc búa trên, nhưng xem ra chưa có chút manh mối thuyết phục nào xuất hiện cả.
Nhưng nếu thực sự tồn tại một chiều không gian khác, đặc tính “khiêm tốn” của trọng lực là một lẽ tự nhiên dễ hiểu. Theo những phân tích hình thái không thời gian bị bẻ cong, lực hấp dẫn sẽ rất mạnh ở một phần thuộc chiều không gian thứ 4 (chiều thứ 5 nếu tính cả không-thời gian) trong khi những phần khác thì yếu hơn đáng kể. Điều này cũng gần như đồng nghĩa với câu trả lời thích đáng nhất cho bí ẩn còn đang làm đau đầu giới khoa học.
Là một nhà khoa học, kể cả khi một mực tin rằng các chiều không gian khác có tồn tại, tôi vẫn luôn giữ cho mình một cái đầu lạnh và quan điểm bao quát nhất có thể, sẵn sàng đón nhận mọi lời đóng góp và phản hồi. Cho đến nay vẫn chưa xuất hiện bất kỳ phương pháp nào khả thi để kiểm nghiệm sự tồn tại của chúng.
Nhưng nếu giả thuyết trên may mắn là một hướng đi đúng đắn trên con đường tiến tới chìa khóa tiếp theo của khoa học, thì có lẽ 5 năm là khoảng thời gian đủ dài để chúng tôi thỏa mãn trí tò mò và mong mỏi của các bạn, đồng thời có ý nghĩa rất quan trọng trong việc xác nhận hay thậm chí gạt phăng đi mọi phỏng đoán và công sức nhiều năm qua.
Một bằng chứng có thể được khai thác là các phân tử Kaluza-Klein, có kích thước nhỏ hơn proton 1000 lần và khả năng di chuyển, truyền tải đến nhiều chiều không gian khác, xét trên những thử nghiệm được áp dụng, liên quan đến một vũ trụ ba chiều.
Máy gia tốc hạt lớn, theo dự kiến sẽ được khởi động tại trụ sở của Tổ chức Nghiên cứu Nguyên tử Châu Âu (CERN) tọa lạc tại Geneva, là nhân tố có đủ điều kiện và năng lượng để tạo ra các phân tử Kaluza-Klein, từ đó chứng minh nhận định về các chiều không gian bị bẻ cong thực sự là nguyên nhân cho tính “mềm yếu” của trọng lực, cũng như tính khả thi của giả thuyết tồn tại nhiều chiều không gian khác.
Nhìn chung, thuyết tương đối cùng phương trình vật lý đi kèm của Einstein thực sự là một phát kiến đi trước thời đại hàng chục năm. Tới thời điểm hiện nay thì lượng kiến thức chúng ta biết chỉ là một hạt cát so với những gì đang diễn ra ngoài vũ trụ rộng lớn kia, và nhân loại cũng chỉ đang bước những bước tập tễnh đầu tiên trên con đường khám phá khoa học.
Tham khảo: telegraph.co.uk
Chuyển trang để xem thêm
