Sóng hấp dẫn có thể là chìa khóa hé lộ sự tồn tại của chiều không gian khác trong vũ trụ

Chiều không gian khác cùng tồn tại song song với vũ trụ 3 chiều của chúng ta vẫn luôn là bí ẩn khiến các nhà khoa học điên đầu. Theo các nhà vật lý, sóng hấp dẫn có thể là chìa khóa giúp chúng ta tìm kiếm các chiều không gian bí ẩn đó.

• Giật mình với những giả thuyết về số lượng vũ trụ cùng tồn tại của các nhà khoa học
• Các nhà khoa học xác nhận: Con người có thể xuyên không, du hành thời gian

Theo giả thuyết mà các nhà vật lý mới đưa ra, lực hấp dẫn đã bị "rò rỉ" ra các chiều không gian khác mà con người chưa phát hiện ra. Điều này có thể lý giải cho nguyên nhân lực hấp dẫn dường như yếu hơn các lực cơ bản khác trong vũ trụ của chúng ta.

Hình ảnh sóng hấp dẫn do LIGO công bố.

Hiện nay, nhiều nhà khoa học tin rằng, vũ trụ gồm 4 chiều, bao gồm 3 chiều không gian và một thời gian là 4. Nhưng chúng ta vẫn chưa hiểu biết về cách vật chất hoạt động trên những quy mô nhỏ nhất mà có thể có thêm 6 chiều không gian nữa. Thực tế, theo lý thuyết dây, nếu vũ trụ được tạo nên bởi 10 chiều không gian khác nhau, nó sẽ tạo ra thêm nhiều chiều.

Lý thuyết dây là một trong những con đường hứa hẹn nhất để các nhà vật lý có thể thu hẹp khoảng cách giữa vật lý cổ điển và vật lý lượng tử.

Như chúng ta đã biết thứ nhỏ nhất tạo nên vật chất mà chúng ta đã phát hiện ra là các hạt hạ nguyên tử (quark). Nhưng theo lý thuyết dây, một sợi năng lượng không gian trông giống như những sợi rung động, nhỏ hơn quark mới là thứ nhỏ nhất tạo nên vật chất.

Những "sợi" này có thể mô tả tất cả các lực tác động của tự nhiên cùng một lúc: trọng lực, điện từ và lực hạt nhân, thậm chí giúp hợp lý hóa được thực tế sự mở rộng của vũ trụ, điều mà vật lý hiện tại không thể thực hiện.

Để có tính khả thi về mặt toán học, những sợi này đòi hỏi cần có ít nhất là 10 chiều không gian vật lý nhưng hiện nay, các nhà khoa học thậm chí chưa tìm ra một chiều không gian nào.

Nhưng Gustavo Lucena Gómez và David Andriot, hai nhà vật lý đến từ Viện Vật lý Trọng lực Max Planck ở Đức lại cho rằng, các sóng hấp dẫn nổi tiếng của Einstein có thể giúp tìm kiếm các chiều không gian.

Năm ngoái, các nhà nghiên cứu tại LIGO đã thông báo rằng, họ tìm thấy bằng chứng trực tiếp về những gợn sóng trong không-thời gian mà Einstein đã tiên đoán từ 100 năm trước.

Sóng hấp dẫn cũng giống như sóng âm thanh, chúng đi qua không gian với tốc độ ánh sáng, thậm chí có thể chạy xuyên qua tất cả các chiều không gian trong vũ trụ được thúc đẩy bởi một số sự kiện trong vũ trụ của chúng ta, như việc các lỗ đen sáp nhập hoặc ngôi sao phát nổ.

Gómez tin rằng, nếu trong vũ trụ có các chiều không gian khác nhau, thì sóng hấp dẫn có thể đi xuyên qua chúng. Ông và đồng nghiệp của mình đã đưa ra một mô hình toán học để mô tả những tác động của các chiều không gian ẩn lên sóng hấp dẫn. Họ đã phát hiện ra hai yếu tố, sóng cực đại sẽ tồn tại ở tần số cao, còn sóng hấp dẫn sẽ kéo căng bề mặt của vũ trụ theo các hướng khác nhau ngang qua các chiều không gian.

Sóng cực đại ở tần số cao như một "tòa tháp khổng lồ" của các siêu sóng hấp dẫn với tần số cực cao, khiến thiết bị dò hiện tại của chúng ta không thể tìm ra chúng. Họ cho rằng, đó có thể là dấu hiệu rõ ràng của vật lý mới.

Yếu tố thứ hai được gọi là "chế độ thở" sẽ yêu cầu các nhà vật lý xem xét các dấu hiệu khác biệt có thể phát hiện trong sóng hấp dẫn kéo dãn hoặc rút lại không-thời gian.

Theo họ, lực hấp dẫn đang bị "rò rỉ" ra 6 chiều không gian khác nhưng chúng ta mới chỉ biết về một phần nhỏ ảnh hưởng của nó đối với vũ trụ qua 4 chiều mà thôi.

Đây mới chỉ là giả thuyết này và nó vẫn cần phải được nghiên cứu kỹ lưỡng về tính xác thực của nó.