Khoa học hay viễn tưởng: Lực hấp dẫn chỉ là ảo ảnh?

Bình luận Ánh Dương • 00:36, 08/03/20

Năm 2009, một giáo sư vật lý tên là Erik Verlinde đã đề xuất một ý tưởng cơ bản làm rung chuyển nền tảng của vật lý. Ông đưa ra giả thuyết rằng lực hấp dẫn không thực sự tồn tại, đó chỉ là ảo ảnh hoặc là tác dụng phụ của một điều gì đó đang diễn ra ở mức độ thâm sâu hơn mà chúng ta chưa biết.

Theo lý thuyết hiện nay, các nhà thiên văn học cho rằng sự giãn nở của vũ trụ được điều chỉnh bởi cả lực hấp dẫn, có tác dụng làm chậm sự giãn nở và năng lượng tối bí ẩn, đẩy vật chất và không gian ra xa nhau. Năng lượng tối được cho là đang đẩy vũ trụ tách ra với tốc độ ngày càng nhanh hơn, khiến cho sự giãn nở của vũ trụ của chúng ta tăng tốc.

Nhưng mọi sự đã hoàn toàn thay đổi kể từ khi Erik Verlinde thuộc trường Đại học Amsterdam, Hà Lan, một nhà lí thuyết dây xuất sắc và được quốc tế trọng vọng đưa ra lý thuyết mới của mình.

Lý thuyết mới của Erik Verlinde

Cách tiếp cận của Verlinde là chúng ta không cần vật chất tối trong mọi hoàn cảnh để giải thích cho sự tăng tốc giãn nở của vũ trụ, mà hãy suy nghĩ thêm về lực hấp dẫn.

Ông cho biết, lực hấp dẫn không phải một lực cơ bản của tự nhiên, nó là một hiện tượng – như nhiệt độ là hiện tượng được phát sinh từ sự chuyển động của các hạt vi mô. Nói cách khác, lực hấp dẫn là tác dụng phụ, không phải là nguyên nhân của những gì đang xảy ra trong vũ trụ. “Hiện tôi bị thuyết phục rằng sự hấp dẫn là một hiện tượng phát sinh từ các tính chất cơ bản của không gian và thời gian”, ông nói.

Ông cho rằng lực hấp dẫn có thể là kết quả của cách thức thông tin về những đối tượng vật chất được tổ chức trong không gian. Nếu đúng như vậy, nó có thể mang lại lời giải thích cơ bản mà chúng ta đã tìm kiếm hàng thập kỷ qua.

‘’Theo quan điểm của Verlinde, dựa trên lý thuyết dây, lý thuyết tương tác lượng tử và vật lý học về các hố đen, lực hấp dẫn là một lực 'entropy' xuất hiện do 'sự tương tác liên quan đến vị trí của các vật thể'. Truyền động cho lực hấp dẫn là sự vướng víu lượng tử của các hạt trong sự tương tác của các thời-không gian’’, theo Big Think.

Lý thuyết của Verlinde đã gây tranh cãi lớn trong cộng đồng khoa học thế giới. Một số nhà khoa học đã chấp nhận lý thuyết với vòng tay rộng mở và tin rằng nó đưa ra một luồng ánh sáng mới về lực hấp dẫn và cách chúng ta nhìn nhận nó. Tuy nhiên, một số ít cáo buộc rằng nhà vật lý đã công bố ý tưởng của mình quá sớm trước khi thu thập đủ dữ liệu chứng minh. Họ nghĩ rằng giả thuyết của Erik Verlinde là quá ảo mộng và có quá ít bằng chứng để được thực hiện nghiêm túc.

Tuy nhiên, Verlinde bác bỏ những lo ngại như vậy. ‘’Những người quá đơn giản nói rằng lý thuyết của tôi không thực tế, rõ ràng họ đã không hiểu cách thức vật lý lý thuyết hoạt động. Chúng ta cần phải xây dựng và thử nghiệm một ý tưởng mới theo từng bước. Chúng ta phải tìm ra các công thức và kỹ thuật chính xác’’, ông nói với Phys.Org.

Năm 2016, một nhóm các nhà khoa học từ Đài thiên văn Leiden đã thử nghiệm ý tưởng của Verlinde. Họ đã nghiên cứu hiệu ứng thấu kính của các trường hấp dẫn liên quan đến hơn 33.000 thiên hà và phát hiện ra rằng kết quả này phù hợp với lý thuyết mà Verlinde đề xuất. Cách giải thích duy nhất phù hợp với kết quả nghiên cứu với các lý thuyết hấp dẫn hiện tại là đưa ra khái niệm vật chất tối.

Nghiên cứu về hiệu ứng thấu kính của các trường hấp dẫn liên quan đến hơn 33.000 thiên hà đã xác nhận lý thuyết của Verlinde. (Ảnh: wikimedia / CC0 1.0)

Một năm sau, vào năm 2017, một nghiên cứu được thực hiện tại Đại học Princeton đã kiểm tra lý thuyết Verlinde về vận tốc quay của vật chất tối. Lần này, kết quả không phù hợp với giả thuyết Verlinde. Nhưng ngay cả khi những ý tưởng của ông chưa được chứng minh, Verlinde chắc chắn đã để lại dấu ấn trong thế giới vật lý. Lý thuyết về lực hấp dẫn của ông chắc chắn sẽ được nghiên cứu trong nhiều năm tới.

Sự thay đổi của trọng lực trên trái đất

Khi mọi người nghĩ về trọng lực, họ thường tin rằng lực đó phải được cảm nhận như nhau ở tất cả các nơi trên Trái đất. Đây là một quan niệm sai lầm. Có một số khu vực trên hành tinh của chúng ta, nơi mà lực hấp dẫn khác với các khu vực khác. Một nơi như vậy là Vịnh Hudson ở Canada. Khu vực cụ thể này có trọng lực yếu hơn so với các khu vực khác. Theo một nghiên cứu năm 2007, sự bất thường này là do sự tan chảy của sông băng.

Lực hấp dẫn tại Vịnh Hudson ở Canada yếu hơn các điểm khác trên Trái đất. (Ảnh: wikimedia / CC0 1.0)

‘’Các dòng sông băng che phủ khu vực này rất lâu trong kỷ băng hà cuối cùng đã tan chảy, Trái đất đã hoàn toàn thoát khỏi sức nặng của các tảng băng lớn tại khu vực đó. Do trọng lực trên một khu vực tỷ lệ thuận với khối lượng trên đỉnh của khu vực đó, và các vết hằn của các dòng sông băng đã đẩy một phần khối lượng Trái đất ra xung quanh, trọng lực của Trái đất sẽ kém hơn một chút tại vị trí các vết hằn của các dòng sông băng này. Sự biến dạng nhẹ của lớp vỏ Trái đất giải thích 25 phần trăm đến 45 phần trăm của trọng lực thấp bất thường; phần còn lại có thể được giải thích bằng một lực kéo xuống gây ra bởi chuyển động của magma trong lớp phủ Trái đất’’, theo Live Science.

Một nghiên cứu khác được công bố vào năm 2011 cho thấy nhận thức của mọi người về lực hấp dẫn không đồng nhất mà khác nhau tùy theo vị trí của họ. Hãy tưởng tượng rằng một người đang ngồi thẳng và một người khác đang nằm nghiêng. Nếu cả hai đều quan sát một vật đang rơi, nhận thức của họ về hiện tượng vật rơi đó sẽ khác nhau. Người ngồi thẳng sẽ có nhận thức chính xác hơn về vật rơi đó so với người nằm.

Ánh Dương

Tài liệu tham khảo:

  1. https://www.visiontimes.com/2020/03/02/science-or-fiction-is-gravity-an-illusion.html
  2. http://thuvienvatly.com/home/content/view/3029/73/
  3. https://www.nasa.gov/mission_pages/galex/pia14094.html
  4. https://bigthink.com/surprising-science/physicist-radical-theory-of-gravity?rebelltitem=1#rebelltitem1
  5. https://forums.voz.vn/showthread.php?t=5625481