Phải chăng vũ trụ của chúng ta là một ảo ảnh hai chiều?

Một thí nghiệm đang triển khai tại Fermilab có thể làm sáng tỏ liệu vũ trụ ba chiều trọn vẹn và tươi nguyên của chúng ta có phải là một ảo giác, một hình chiếu hai chiều lên một phông màn vũ trụ nằm ngoài nhận thức hay hiểu biết của chúng ta hay không?

Dự án Holometer, tại Phòng thí nghiệm máy gia tốc quốc gia Fermi (Fermilab) trực thuộc Bộ Năng lượng Hoa Kì ở Illinois, hiện đang triển khai hết công suất, đang khảo sát bản chất đích thực của không-thời gian.

“Chúng tôi muốn làm rõ xem liệu không-thời gian có phải là một hệ lượng tử giống hệt như vật chất hay không,” phát biểu của Craig Hogan, giám đốc Trung tâm Thiên văn Vật lí Hạt thuộc Fermilab. “Nếu chúng tôi thấy được cái gì đó, nó sẽ làm thay đổi hoàn toàn các quan niệm về không gian mà chúng ta đã quen thuộc trong hàng nghìn năm qua.”

Một nhà khoa học đang làm việc với thí nghiệm Holometer tại Fermilab

Holometer – tên viết tắt cho “holographic interferometer” (giao thoa kế toàn kí) – làm tách hai chùm tia laser, truyền chúng đi theo các cánh tay vuông góc nhau dài 40 m. Một hệ thống gương làm phản xạ ánh sáng trở lại bộ tách chùm tia và chúng kết hợp lại tại đó.

Chuyển động gây ra các thăng giáng độ sáng trong ánh sáng tái kết hợp này. Các nhà khoa học Holometer đang phân tích các thăng giáng như thế nhằm tìm kiếm bất cứ cái gì khác lạ hoặc ngoài trông đợi – một hiệu ứng gây ra bởi cái gì đó khác ngoài dao động phông nền bình thường, chẳng hạn.

Đặc biệt, đội nghiên cứu đang tìm kiếm bằng chứng của “nhiễu toàn kí” – một bất định lượng tử được thừa nhận gắn liền với không-thời gian sẽ làm cho nó lắc lư, giống hệt như vật chất liên tục chuyển động dưới dạng các sóng lượng tử ngay cả khi được làm lạnh xuống không độ tuyệt đối.

Theo các nhà nghiên cứu, những lắc lư này sẽ rất nhỏ, có khả năng ứng với một vận tốc chừng 1 mm/năm. Tốc độ đó chậm hơn tốc độ trôi giạt lục địa khoảng 10 lần.

Thí nghiệm Holometer về căn bản đang đo dung lượng lưu trữ thông tin của vũ trụ, tìm kiếm các dấu hiệu cho thấy các vị trí và thời điểm không chính xác như đã nêu rõ. Ví dụ, toàn bộ thông tin trong vũ trụ thật sự có thể được chứa trong những gói nhỏ hai chiều hạn chế, giống hệt như các hình ảnh trên màn hình ti vi được xây dựng từ vô số ảnh điểm hai chiều.

“Nếu chúng tôi tìm thấy một tín hiệu nhiễu mà chúng ta không thể thoát ra được, thì có lẽ chúng tôi đang phát hiện ra cái gì đó căn bản về tự nhiên – một tín hiệu nhiễu cố hữu với không-thời gian,” phát biểu của nhà vật lí Fermilab Aaron Choi, người điều hành dự án Holometer. “Đó là một thời khắc tuyệt vời đối với vật lí học. Một kết quả tích cực sẽ mở ra một lộ trình hoàn toàn mới mẻ cho nghi vấn về không gian vận hành ra sao.”

Theo LiveScience