Multiverse

[X~Y~Z]

MULTIVERSE

Multiverse hay Đa vũ trụ là giả thiết về sự tồn tại song song các vũ trụ (có cả vũ trụ chúng ta đang sống), trong đó bao gồm tất cả mọi thứ tồn tại và có thể tồn tại: không gian, thời gian, vật chất, năng lượng và các định luật vật lý. Thuật ngữ được ra đời vào năm 1895 bởi nhà tâm lí và lí luận học người Mĩ William James. Những vũ trụ cùng tồn tại trong khối đa vũ trụ được gọi là thế giới song song.
Các thế giới song song còn được cho là hình thành khi những trường hợp hay ý nghĩ của chúng ta có sự phia chia và có yếu tố ảnh hưởng tới tương lai, điều này được cho là sự giải thích tốt nhất cho những Paradox~nghịch lý về thời gian.

Giả thiết các đa vũ trụ tồn tại song song nhau. Trên cùng là vũ trụ chúng ta đang sống

David Deutsch - người khám phá ra đa vũ trụ
David Deutsch sinh năm 1953 ở Israel, nhưng đến Anh năm 3 tuổi. Ông say mê toán học khi còn là thiếu niên và đã chế tạo một chiếc máy tính điện năm 13 tuổi. Ngày nay ông sống rất khép kín.

David Deutsch được xem là một trong những nhà vật lý giỏi nhất thế giới, tuy nhiên đa vũ trụ của Deutsch cho phép sự chênh lệch. Trong một vũ trụ song song này có thể nổ ra một cuộc tranh cãi, nhưng trong một vũ trụ song song khác thì cuộc bàn luận lại hoàn toàn hoà hợp.


Các giả thuyết

Lý thuyết dây:
Lý thuyết dây hình thời gian giãn ra tạo nên vũ trụ, bảy chiều khác vẫn cong nhỏ như trước. Vũ trụ chúng ta đang sống là một màng bốn chiều, vốn là biên của một hình cầu năm chiều. Nằm cách ta một khoảng cách vi mô trong chiều thứ năm là một màng khác, được gọi là "màng bóng" (như hình với bóng, nhưng bóng cũng thực như hình). Hai màng hình và bóng chỉ tương tác nhau qua lực hấp dẫn.

Đa vũ trụ cấp 1: Các vũ trụ (quan sát được) là những vùng trong vòng tròn đỏ, có chữ thập đỏ ở giữa, "nối" với nhau qua hố trắng, đường hầm lượng tử.

Khi đó vật chất hay năng lượng tối của màng này chính là vật chất thông thường của màng bên cạnh. Hai màng có thể tự co giãn và va chạm nhau. Đối với chúng ta (đang sống trên một màng), cú va chạm chính là Big Bang - Vụ nổ hình thành nên vũ trụ của chúng ta!


Các mức đa vũ trụ
Các đa vũ trụ được chia làm nhiều mức:

Mức I: Ngoài chân trời vũ trụ của chúng ta

Cách giải thích của các nhà khoa học:

Những vũ trụ của các alter ego đã nói trước đây cấu thành mức I của đa vũ trụ . Thử chứng minh rằng các alter ego có thể tồn tại dựa trên giả định là vũ trụ vô hạn và vật chất phân bố đều ở kích thước vĩ mô.

Hãy hình dung ví dụ một vũ trụ 2 chiều, trong đó có 4 hạt A, B, C, D, một vũ trụ như vậy có 16 cách xếp đặt cho vật chất. Nếu có hơn 16 vũ trụ thì có các cách xếp đặt phải lặp lại và chúng ta có những vũ trụ song song khác với những alter ego. Đối với vũ trụ của chúng ta thì tình huống cũng tương tự. Trong vũ trụ của chúng ta có chừng 10118 hạt cơ bản vậy có 2 mũ (10118) hay viết một cách khác 2exp (10118) cách xếp đặt vật chất. Như thế vũ trụ sẽ lặp lại ở ngoài khoảng cách cỡ chừng 2exp (10118)m - 10exp(10118)m và ở đó các alter ego sẽ có một thể tích Hubble khác tương tự như thể tích Hubble của chúng ta.

Cách giải thích ngắn gọn :

Trong các vũ trụ ở mức 1, có rất nhều hạt, nhưng ở đây nói cho đơn giản thì ta có 1 số lượng "x" hạt và có đại lượng "y" biểu thị có bao nhiêu cách xếp đặt những hạt này.
Nếu y=10 thì vụ trụ thứ nhất sẽ lặp lại sau 10 lần xếp đặt.

Những thực thể trong các vũ trụ song song mức I chịu những quy luật vật lý giống nhau song những điều kiện ban đầu có thể khác.

Mức II: Những bong bóng (bubble) khác sau lạm phát

Cách giải thích của các nhà khoa học:

Những vũ trụ cấu thành đa vũ trụ mức II được tiên đoán nhờ lý thuyết lạm phát hỗn độn vĩnh cửu (chaotic eternal inflation). Cụm từ hỗn độn vĩnh cửu có nghĩa rằng không gian xét ở kích cỡ vĩ mô luôn giãn nở, song một số vùng lại dừng giãn nở và làm thành những bong bóng hay bọt (bubble) giống như những bọt khí hình thành trong các ổ bánh mì. Đa vũ trụ mức II đa dạng hơn so với mức I. Quá trình lạm phát hỗn độn có thể gây nên những phá vỡ đối xứng khác nhau trong các bọt đó: một số có thể là 4 chiều, một số có thể chứa 2 họ quark thay vì 3 như trong vũ trụ của chúng ta, một số có thể có những hằng số hấp dẫn lớn hơn so với vũ trụ của chúng ta.

Cách giải thích ngắn gọn:
Những vũ trụ cấu thành đa vũ trụ mức II được hình thành lý thuyết lạm phát hỗn độn vĩnh cửu. Vậy thuyết lạm phát hỗn độn vĩnh cửu là gì?
Đơn giản, bạn hãy tưởng tượng 1 bong bóng:
Đầu tiên, bạn thổi khí vào, bong bóng to lên. Nếu thổi nữa, bong bóng sẽ vỡ.
Hình ảnh này giống như 1 vũ trụ giãn nỡ ra và dừng giản nở nếu vụ trụ ấy đã đạt giới hạn giãn nở.
Thế là thay vì bạn thổi to ra, bạn tách ra bong bóng ra thành nhiều bong bóng nhỏ hơn và chắc chắn các bong bóng này sẽ có kích thức khác nhau.
Vũ trụ thành phần của đa vụ trụ mức 2 cũng thế, sau khi đạt giới hạn sẽ tách ra làm nhiều bong bóng vụ trụ nhỏ hơn.
Các bong bóng nhỏ này lại tiếp tục giãn nở và tạo ra lý thuyết lạm phát hỗn độn vĩnh cửu.

Các giả thiết:

Theo một ý tưởng do Richard C. Tolman đề ra năm 1930, Paul J. Steinhardt (Đại học Princeton) và Neil Turok (Đại học Cambridge) cho rằng đa vũ trụ mức II có thể là một màng (brane) song song với màng của chúng ta (theo lý thuyết siêu dây, vũ trụ của chúng ta cư trú trong một màng 3 chiều). Đa vũ trụ mức I nằm trong một bọt (bubble), ngoài ra còn nhiều bọt khác, tập hợp các bọt đó làm thành đa vũ trụ mức II.

Theo một ý kiến khác của Lee Smolin (Viện Perimeter, o­ntario) đa vũ trụ mức II có thể nẩy mầm từ những lỗ đen thay vì từ vật lý các màng. Trước Big Bang, vũ trụ chìm đắm trong một trạng thái kỳ dị với những dao động hỗn độn, điều này dẫn đến những quá trình co hấp dẫn, nguyên nhân hình thành những lỗ đen. Sau chân trời lỗ đen, các graviton (lượng tử của trường hấp dẫn) tương tác với các dilaton (lượng tử của trường lực giãn nở) làm phát sinh những vũ trụ mới với những số chiều có thể khác số chiều của vũ trụ chúng ta. Trong những vũ trụ đó người ta có thể tìm thấy những dạng lạ (exotic) của vật chất và biết đâu tồn tại cả những dạng sống khó hình dung nổi.

Đối với đa vũ trụ mức II, các nhà vật lý không có khả năng xác định các hằng số vật lý từ những nguyên lý ban đầu.

Mức III: Các thế giới lượng tử

Đa vũ trụ mức I&II là những thế giới nằm cách xa nhau ngoài cả miền quan trắc của thiên văn, song đa vũ trụ mức III lại nằm quanh quẩn gần chúng ta. Sự tồn tại của đa vũ trụ này xuất phát từ cách diễn đoán nổi tiếng song cũng chứa đầy những yếu tố thách thức của cơ học lượng tử: tính xác suất của các quá trình lượng tử làm phát sinh nhiều phiên bản của vũ trụ, mỗi phiên bản là một sản phẩm khả dĩ của quá trình.

Cách giải thích của các nhà khoa học:

Như chúng ta biết, trong cơ học lượng tử, đối tượng quan trọng là hàm sóng mô tả trạng thái của hệ. Hàm sóng biến thiên theo thời gian theo một cung cách mà các nhà vật lý lý thuyết gọi bằng từ “unitarity” (bảo toàn thông tin), do đó hàm sóng thực hiện một phép quay trong một không gian trừu tượng có vô hạn chiều gọi là không gian Hilbert.

Hàm sóng dẫn đến những những tình huống khó hiểu về mặt trực giác, như tình huống con mèo của Schrodinger vừa ở trạng thái sống vừa ở trạng thái chết theo nguyên lý chồng chất. Đến năm 1920 người ta đưa ra luận thuyết: hàm sóng sẽ co (collapse) về một trạng thái cổ điển khi tiến hành một phép quan sát.

Năm 1957, Hugh Everett (Đại học Princeton) đã chứng tỏ rằng định đề về quá trình co (collapse) là không cần thiết. Cơ học lượng tử tự thân nó không chứa một mâu thuẫn nào. Một thực tại cổ điển sẽ là trạng thái chồng chất của nhiều thực tại cổ điển khác và việc phân tách (splitting) trạng thái chồng chất đó sẽ gắn liền với những xác suất (phù hợp với xác suất trong phép collapse). Sự chồng chất các thế giới cổ điển đó cấu thành đa vũ trụ mức III. Cơ học lượng tử tiên đoán một số lớn các vũ trụ song song.

Hãy tưởng tượng một con súc sắc 6 mặt. Khi chúng ta ném nó xuống, nó sẽ trình kiến một mặt nào đó. Cơ học lượng tử khẳng định rằng con súc sắc sẽ trình kiến cùng một lúc 6 mặt. Một cách để giải quyết mâu thuẫn này là con súc sắc trình kiến những mặt khác nhau trong những vũ trụ khác nhau. Trong một vũ trụ nó trình kiến mặt 1, trong một vũ trụ khác nó trình kiến mặt 2, và... Nằm trong một vũ trụ, chúng ta chỉ nhận được một mặt của thực tại lượng tử đó.

Ngoài ra các vũ trụ song song mức III lại cho chúng ta một cách đoán nhận thời gian vốn là một khái niệm bí ẩn trong vật lý. Đối với một nhà sinh học thì đấy là quá trình lão hóa, đối với nhà tâm lý học thì đó là quá trình phát triển trong ý thức của mỗi đối tượng. Jean Giono nói về thời gian: đó là điều đã đi qua khi không có điều gì đã đi qua cả.

Mọi người thường xem thời gian như gắn liền với mọi biến thiên. Tại một thời điểm vật chất nằm trong trạng thái này, tại thời điểm sau trong một trạng thái khác. Nếu sử dụng khái niệm đa vũ trụ thì chúng ta có một cách đoán nhận khác. Nếu các vũ trụ song song chứa mọi cách xếp đặt (cấu hình) của vật chất thì thời gian chỉ là một phương thức trình bày các trạng thái đó thành một chuỗi.

Sự tồn tại vũ trụ song song mức III gắn liền với nguyên lý unitarity (nguyên lý bảo toàn thông tin). Trước đây người ta đã đặt câu hỏi: liệu khi lỗ đen bay hơi thì thông tin có còn tồn tại hay không? Những nghiên cứu gần đây đã dẫn đến nguyên lý toàn ảnh: lý thuyết lượng tử hấp dẫn ở vùng trong của không gian anti-de Sitter (AdS) là hoàn toàn tương đương với lý thuyết lượng tử (CFT) của các hạt nằm trên vùng mặt biên. Người ta còn gọi nguyên lý này là mối tương quan AdS/CFT

Cách giải thích ngắn gọn :
Như hình trên, bạn thấy cuộc hội thoại vủa 2 người: ( ở đây mình gọi là A và B)
A: Đi chơi không?
B: Có.
Nếu ở Mức I thì đến đây là xong, B đi chơi với A.
Nhưng ở đa vụ trụ mức III mà ta đang nói tới, sự việc điễn ra theo cách khác:
A: Đi chơi không?
-Trường hợp 1:
B:Có.
-Trường hợp 2:
B: Không.
Thế là 2 vũ trụ được sinh ra! Sự tồn tại vũ trụ song song 2 trên gắn liền với nguyên lý Unitarity (nguyên lý bảo toàn thông tin)
Lại 1 ví dụ khác, bạn tung 1 con xúc sắc 6 mặt, 6 trường hợp xảy ra:
-Trường hợp 1: Mặt 1
-Trường hợp 2: Mặt 2
-Trường hợp 3: Mặt 3
-Trường hợp 4: Mặt 4
-Trường hợp 5: Mặt 5
-Trường hợp 6: mặt 6
Thế là 6 vũ trụ hình thành cũng để bảo toàn nguyên lý Unitarity (nguyên lý bảo toàn thông tin)
Mức IV: Những cấu trúc toán học khác

Những suy luận vật lý và toán học:

Nếu chúng ta xét đến khả năng tồn tại những quy luật vật lý khác, chúng ta sẽ thu được những vũ trụ song song thuộc mức IV. Vì sao không có những vũ trụ trong đó chỉ có những định luật cổ điển ngự trị mà vắng mặt hoàn toàn các định luật lượng tử, trong đó thời gian tiến triển gián đoạn như trong các máy tính mà không là liên tục?

Những ý tưởng như thế không phải là những ý tưởng hoàn toàn điên rồ, mà phản ánh một mối tương quan giữa suy luận trừu tượng toán học với thực tại quan sát được. Những cấu trúc toán học, như những con số, những vectơ, những hình học đều mô tả thực tại một cách sát thực (verisimilitude). Năm 1959, nhà vật lý Eugene P.Wigner đã phát biểu: "Sự hữu ích lớn lao của toán học trong các khoa học tự nhiên là tạo ra những vùng biên với sự bí ẩn”.

Chúng ta có thể kể đến quan điểm của hai nhà triết học: Plato & Aristote. Theo Aristote thì thực tại vật lý là cơ bản còn ngôn ngữ toán học chỉ là một phương tiện mô tả gần đúng thực tại. Trái lại Plato thì cho rằng các cấu trúc toán học mới là thực tại cơ bản. Những nhà vật lý hiện đại lại có khuynh hướng thiên về hệ mẫu (paradigme) Plato, họ cho rằng sở dĩ toán học có thể mô tả thực tại đẹp như vậy chỉ vì thực tại vật lý có bản chất toán học! Như vậy cuối cùng mọi bài toán vật lý về thực chất là những bài toán toán học.

Có thể tự hỏi vì sao chúng ta phải nghĩ đến nhiều vũ trụ song song như thế? Chúng ta đã gặp tình huống sau: đôi khi xét toàn diện một tổng thể lại đơn giản hơn xét phiến diện một yếu tố riêng lẻ. Mọi người đều biết rằng thuật toán để tạo ra một dãy số lại đơn giản hơn nhiều so với thuật toán tạo ra một con số riêng lẻ. Một lý thuyết chứa đa vũ trụ sẽ là đẹp đẽ hơn, phổ quát hơn, đơn giản hơn và chính xác hơn. Khi phủ nhận đa vũ trụ chúng ta phải phức tạp hóa lý thuyết, phải đưa vào nhiều giả định, nhiều định đề. Ví dụ nhờ các vũ trụ song song ở mức III mà cơ học lượng tử có thể dễ hiểu hơn, không cần đến định đề co (collapse) nói ở phần vũ trụ song song mức III.

Nói một cách khác: hoặc sử dụng giả thuyết nhiều vũ trụ hoặc phải sử dụng nhiều lời để đưa ra những giả định, những định đề (many worlds or many words - đa vũ trụ hoặc đa từ ngữ)!

Nói nhanh và dễ hiểu, những cấu trúc toán học, triết học và vật lý học đều phải đi theo thuyết đa vũ trụ để vũ trụ đẹp đẽ hơn, phổ quát hơn, đơn giản hơn và chính xác hơn.
Các nghịch lý, giả thuyết, công thức và cái nhìn về vũ trụ ta đang sống sẽ được đơn giản hóa!
Có lẽ chúng ta phải chấp nhận những điều kỳ dị như đa vũ trụ để nắm được hết cái đẹp và cái hợp lý của thực tại vật lý.
Nguồn: Chính:WIKIPEDIA MULTIVERSE:http://en.wikipedia.org/wiki/Multiverse; http://vi.wikipedia.org/wiki/Đa_vũ_trụ, một số nguồn khác... Và tự viết khá nhiều phần để cho người đọc hiểu! Mọi người comment và ủng hộ nha!
Kỷ niệm đề tài 999......

Vừa sửa lại cho đẹp, vào comment cái coi!
Vừa đi cướp BB CODE cả 4rum mà ko ai comment cái

[chimap062]

Cái này khó hiểu quá.

[X~Y~Z]

Mình làm mà mình còn hiểu sơ sơ~
Cái này mới khó hỉu nà!