Home » Khám Phá, Khoa học » “Lượng tử Jitter” (biến động lượng tử) tiết lộ liệu chúng ta có sống trong không gian ba chiều
Trong một thí nghiệm mới được gọi là “Toàn ảnh ký” (Holometer), các nhà khoa học đang cố gắng trả lời một số câu hỏi có vẻ kỳ dị, một trong số đó là có hay không việc chúng ta sống trong một Hologram (hologram-toàn ảnh là một bức ảnh phẳng mà nhờ sự bố trí các chi tiết sao cho chúng phản xạ ánh sáng một cách thích hợp mà nó nổi lên như một ảnh có chiều sâu (ảnh 3 chiều)-ND)
“Đó là một khoảnh khắc thú vị đối với vật lý. Một kết quả tích cực sẽ mở ra một con đường hoàn toàn mới về nghiên cứu cách thức hoạt động của không gian” – Aaron Chu nói. (Shutterstock *)

“Đó là một khoảnh khắc thú vị đối với vật lý. Một kết quả tích cực sẽ mở ra một con đường hoàn toàn mới về nghiên cứu cách thức hoạt động của không gian” – Aaron Chu nói. (Shutterstock *)

Giống như những nhân vật trên một chương trình truyền hình sẽ không biết rằng thế giới dường như 3D của họ chỉ tồn tại trên một màn hình 2D, chúng ta không có chút bằng chứng nào chứng tỏ không gian 3D của chúng ta chỉ là một ảo tưởng. Thông tin về tất cả mọi thứ trong vũ trụ của chúng ta có thể thật ra được mã hóa trong các gói nhỏ của không gian hai chiều.

Hãy đến gần màn hình TV và bạn sẽ thấy các điểm ảnh, các điểm nhỏ dữ liệu sẽ tạo thành một hình ảnh liền mạch nếu bạn đứng đủ xa.

Các nhà khoa học cho rằng thông tin của vũ trụ có thể được hàm chứa theo cách như vậy, và “kích thước điểm ảnh” tự nhiên của không gian nhỏ hơn một nguyên tử vào khoảng 10 nghìn tỷ nghìn tỷ lần, một khoảng cách mà các nhà vật lý gọi là thang Planck.

“Chúng tôi muốn tìm hiểu xem thời-không có giống như vật chất, phải chăng cũng là một hệ thống lượng tử” – Craig Hogan, giám đốc Trung tâm Gia tốc Quốc gia Fermi cho hạt Vật lý thiên văn và các nhà phát triển của lý thuyết nhiễu toàn ảnh (holographic) nói.

“Nếu chúng tôi phát hiện ra điều gì, nó sẽ thay đổi hoàn toàn suy nghĩ về không gian mà chúng ta đã từng sử dụng hàng ngàn năm nay.”

Lý thuyết lượng tử cho rằng khó có thể biết được chính xác đồng thời cả vị trí và tốc độ của các hạt hạ nguyên tử. Nếu không gian bắt nguồn từ những bit thông tin 2D, với sự hạn chế thông tin về vị trí chính xác của các đối tượng, thì không gian tự nó cũng tuân theo lý thuyết bất định.

Cũng giống cũng như vật chất vẫn tiếp tục lắc động tạo nên sóng lượng tử, ngay cả khi bị làm lạnh đến 0 độ tuyệt đối, không gian lượng tử hóa này có lẽ có đặc tính dao động ngay cả khi ở trạng thái năng lượng thấp nhất.

Về cơ bản, thí nghiệm có mục đích tìm hiểu những giới hạn về khả năng lưu trữ thông tin của vũ trụ. Nếu có một tập hợp các bit thông tin cho bạn biết vị trí của một thứ gì đó, thì chúng ta gần như không thể có được thông tin cụ thể hơn về vị trí này – thậm chí về nguyên tắc.

Đo lường “Jitter” (Biến Động)

Công cụ kiểm tra các giới hạn này là Toàn ảnh ký (Holometer) của Phòng thí nghiệm Máy gia tốc Quốc gia Hoa kỳ Fermi, hay còn gọi là Giao thoa ký toàn ảnh (holographic interferometer = holometer), các thiết bị tinh vi nhất từng được tạo ra để đo biến động lượng tử (quantum jitter) của chính bản thân không gian đấy.

Khi hoạt động hết công suất, Toàn ảnh ký sử dụng một cặp máy đo giao thoa đặt gần nhau. Mỗi chiếc phát ra một chùm tia laser 1KW, tương đương với 200.000 tia laser, tới ở bộ tách chùm tia-beam splitter và đi xuống theo hai cánh tay vuông góc dài 40m

Ánh sáng sau đó sẽ phản chiếu lại bộ tách chùm tia, nơi 2 chùm tia hội tụ, tạo nên những biến động về độ sáng khi có chuyển động. Các nhà nghiên cứu phân tích những biến đổi trong tia sáng phản hồi, để xem có phải bộ tách chùm tia đang chuyển động theo hướng xác định- vốn được dẫn dọc theo một biến động (jitter) của bản thân không gian đó.

Nhiễu toàn ảnh (holographic noise) được cho rằng sẽ hiện diện ở mọi tần số, nhưng không để bị lẫn lộn bởi những xung động từ các nguồn khác hiện là thử thách đối với các nhà khoa học. Toàn ảnh ký (holometer) đang đo một tần số rất cao – hàng triệu chu kỳ mỗi giây- và chuyển động của vật chất thông thường không gây nên vấn đề.

Thay vào đó, các tạp âm chủ yếu thường do các sóng radio phát ra từ các thiết bị điện tử gần đó. Thí nghiệm Toàn ảnh ký được lập nên để xác định và loại bỏ nhiễu từ các nguồn như vậy.

“Nếu chúng ta tìm thấy một hình thức nhiễu mà không thể loại bỏ được, chúng ta có thể khám phá ra một cái gì đó rất cơ bản của tự nhiên – một loại nhiễu tồn tại trong thời không”, nhà vật lý của Fermilab Aaron Chou, nhà khoa học chính và quản lý dự án cho Holometer nói.

“Đó là một thời điểm thú vị đối với vật lý. Một kết quả khả quan sẽ mở ra một lộ trình hoàn toàn mới về bí ẩn phương thức hoạt động của không gian.”

Nhóm “Holometer” gồm 21 nhà khoa học và sinh viên đến từ Fermilab, Viện Công nghệ Massachusetts, Đại học Chicago và Đại học Michigan.

Thí nghiệm Holometer, được tài trợ bởi Bộ Năng lượng Mỹ và các nhà tài trợ khác, dự kiến sẽ thu thập dữ liệu trong năm tới.

Nguồn: Đại học Chicago. Tái từ Futurity.org theo Giấy phép Creative Commons 3.0.

Theo vietdaikynguyen


Chưa có ý kiến... bạn sẽ là người đầu tiên đưa ra ý kiến!

Ý kiến bạn đọc