Đây có thể là bằng chứng đầu tiên về việc Vũ trụ của ta thuở sơ khai là một hình chiếu ba chiều khổng lồ

Nhiều thập kỷ nay, các nhà khoa học vẫn tỏ ra một sự thích thú đặc biệt với cái ý tưởng Vũ trụ này của chúng ta là (hoặc cũng đã từng là) một hình chiếu ba chiều khổng lồ. Đó là nơi mọi định luật vật lý chỉ cần 2 chiều là hoạt động, nhưng mọi thứ lại hiện ra dưới dạng 3 chiều với chúng ta.

Hẳn bạn cũng có thể đoán được ra rằng giả thuyết này không dễ chứng minh chút nào, nhưng các nhà vật lý học vừa công bố rằng họ đang nắm trong tay bằng chứng thời điểm đầu của Vũ trụ cũng phù hợp với quy luật của giả thuyết hình chiếu ba chiều như với mô hình tiêu chuẩn Big Bang vậy.

Đừng hiểu nhầm, các nhà nghiên cứu không nói rằng ta ĐANG sống trong một hình chiếu ba chiều khổng lồ đâu. Họ chỉ gợi ý rằng trong những giai đoạn mà Vũ trụ này vẫn còn non trẻ - khoảng vài trăm ngàn năm sau Big Bang – mọi thứ đều được chiếu thành hình ba chiều từ một đường biên giới hai chiều.

Có lẽ bạn không biết tới cái giai đoạn “Vũ trụ của chúng ta là một hình chiếu ba chiều” của những năm 90. Khi ấy, nhà vật lý học Leonard Susskind đã đại chúng hóa cái ý tưởng rằng luật lệ vật lý của chúng ta không nhất thiết yêu cầu một vũ trụ ba chiều.

Vậy thì làm sao mà Vũ trụ hiện ra dưới hình dạng ba chiều nếu, trong “thực tế”, chúng chỉ là hai chiều?

Ý tưởng cơ bản của thuyết này đó là thể tích của không gian bị giới hạn cứng bởi một ranh giới – hay có tên gọi khác là vùng chân trời hấp dẫn phụ thuộc nhìn thấy được – điều đó có nghĩa là thể tích vũ trụ này chỉ cần 2 chiều để tồn tại.

Như một hình chiếu ba chiều được phóng lên một mặt phẳng hai chiều, giả thuyết này nêu ra rằng Vũ trụ ba chiều của ta chỉ là hình được chiếu lên từ một ranh giới hai chiều mà thôi.

Nghe hơi điên khùng tới mức không thể tin được phải không? Bạn nhầm đó, vì từ hồi năm 1997 tới nay, đã có hơn 10.000 bản nghiên cứu được xuất bản ủng hộ giả thuyết này.

Giờ thì Afshordi và đội ngũ của ông, sau khi nghiên cứu những điểm không theo quy tắc nào trong bước xạ nền vũ trụ - hiệu ứng sáng vương lại sau vụ nổ Big Bang, thì họ báo cáo rằng họ đã tìm thấy những bằng chứng đáng thuyết phục ủng hộ cho lời giải thích về hình chiếu ba chiều của Vũ trụ thời sơ khai.

“Hãy tưởng tượng rằng mọi thứ bạn thấy, cảm nhận vàn ghe được trong vũ trụ ba chiều (và cả cảm nhận thời gian của bạn nữa) thực chất đều được tạo ra từ một trường phẳng hai chiều”, nhà nghiên cứu Kostas Skenderis từ Đại học Southampton nói.

“Ý tưởng này cũng giống như một hình chiều ba chiều thông thường, khi mà hình ảnh ba chiều được phóng lên một mặt phẳng hai chiều, ví dụ như hình ba chiều trên thẻ tín dụng của bạn chẳng hạn”.

Lý do mà cái ý tưởng về nguyên tắc ba hình chiếu ba chiều vẫn rất thu hút các nhà vật lý học là bởi lẽ mặc dù mô hình Big Bang chuẩn rất hợp lý, ta vẫn có những lỗ hổng kiến thức khiến ta chưa thể lấp đầy được - những lỗ hổng khiến ta chưa nắm được trọn vẹn toàn bộ quy luật vật lý.

Theo như thuyết Big Bang nêu ra, thì những phản ứng hóa học tạo ra một hiện tượng phình nở cực lớn, tạo nên Vũ trụ như chúng ta vẫn biết đây. Ở thuở sơ khai, Vũ trụ phình ra với một tốc độ cực kì nhanh.

Dù nhiều nhà khoa học đồng ý với sự phình của vũ trụ, nhưng chẳng ai giải thích được bằng cách nào, vũ trụ lại phình nhanh hơn cả vận tốc ánh sáng - phình từ mức hạ nguyên tử tới độ lớn của một quả bóng golf gần như ngay lập tức.

Thực tế mà nói, cũng như việc thuyết đương đại của ta về thuyết tương đối rộng cũng như cơ học lượng tử không thể hòa hợp khi ta phân tích hành vi của một vật khổng lồ (Vũ trụ chẳng hạn) xuống tới mức nguyên tử, thì những luật lệ cơ bản của vật lý cũng không thể giải thích được tại sao mọi thành phần của Vũ trụ này lại có thể bó hẹp trong một khoảng ranh giới được.

Để thử nghiệm nguyên tắc Vũ trụ ba chiều xem nó có giải thích được chuyện gì đã xảy ra với Big Bag và những sự kiện sau Big Bang, đội ngũ nghiên cứu đã dựng nên một mô hình gồm một thời gian và một Vũ trụ hai chiều.

Khi họ đưa vào hệ thống mô hình này dữ liệu có được từ chính Vũ trụ chúng ta, bao gồm cả những quan sát về bước xạ nền vũ trụ mà họ đã thực hiện, thì họ thấy những dữ liệu đưa vào và giả thuyết ba chiều này hoàn toàn trùng khớp.

Các nhà nghiên cứu cũng nói thêm rằng họ còn rất xa để đến lúc chứng minh được rằng Vũ trụ này là một hình chiếu ba chiều khổng lồ. Nhưng với sự thật rằng bằng chứng từ thế giới thực, bằng chứng tạo ra kết quả nghiên cứu khoa học mới đây, có thể giải thích những phần bị thiếu của quy luật Vũ trụ trong chỉ hai chiều đồng nghĩa với việc ta không thể hoàn toàn chối bỏ nó.

Nhưng liệu ta có ĐANG SỐNG trong một hình chiếu của một Vũ trụ không? Không hẳn thế, bởi Afshordi nói rằng hình mẫu thử nghiệm kia chỉ áp dụng với Vũ trụ thuở sơ khai mà thôi.

Nếu muốn chứng minh tiếp giả thuyết ba chiều này, thì giờ các nhà khoa học cần phải tìm ra cách thức mà giới hạn hai chiều chiếu thành một hình chiều ba chiều. Dù vậy, nhà nghiên cứu Afshordi vẫn khẳng định chắc nịch rằng: “Năm 2017 này, chắc chắn đây ta đang có ba chiều không gian”.