by Stephen Hawking, sinh năm 1942, là chuyên gia nghiên cứu về thuyết tương đối rộng và tập trung vào vấn đề kỳ dị của không gian. Cuộc đời bất hạnh với căn bệnh hiểm nghèo đã khiến ông phải gắn chặt với chiếc xe lăn và chỉ giao tiếp được với thế giới bên ngoài nhờ chiếc máy vi tính. Những điều đó đã không ngăn được ông trở thành một trong những nhà vật lý lý thuyết tài năng nhất thế giới.
Từ khi cuốn “Lược sử thời gian” được xuất bản, tên tuổi của Stephen Hawking đã nổi tiếng khắp nơi. Người ta hâm mộ ông tới mức có người xem những lời nói của ông như những lời tiên tri về vật lý học. Và dưới con mắt của đông đảo công chúng “Stephen Hawking” đã trở nên đồng nghĩa với thuật ngữ “Lỗ đen” và “Kẻ thống trị vũ trụ" (tên một bộ phim về ông do hãng BBC thực hiện). Nhưng phải chăng chân lý luôn thuộc về nhà tiên tri” và “kẻ thống trị", Stephen Hawking ?
Ngày 21 tháng 7 năm 2004, Stephen Hawking đã tiết lộ lời giải đáp đang được chờ đợi về nghịch lý lỗ đen tại Hội nghị quốc tế diễn ra ở Dublin (Ireland). Trong báo cáo của mình, ông đã thừa nhận trước con mắt ngỡ ngàng của 800 đại biểu tham dự rằng mình và nhà vật lý lý thuyết Kip Thorne thuộc Đại học Caltech (Mỹ) đã thua trong cuộc cá cược với John Preskill về lỗ đen. Mặc dù vậy, lập luận của Hawking chưa đủ sức thuyết phục nhiều người, kể cả Thorne.
Lỗ đen theo quan niệm cổ điển là những vùng không gian có lực hấp dẫn lớn tới mức không một cái gì, thậm chí cả ánh sáng, có thể thoát khỏi chúng. Bề mặt bao quanh lỗ đen mà không một thứ gì có thể thoát khỏi đó gọi là chân trời sự cố. Tất cả thông tin trong ánh sáng và vật chất rơi vào qua chân trời sự cố đều biến mất mãi mãi bởi lẽ lỗ đen chỉ có thể được miêu tả bởi ba thông số: khối lượng, điện tích và mômen động lượng.
Vào những năm 70, dựa trên những công việc trước đó của Jacob Bekenstein và áp dụng thuyết lượng tử vào việc giải thích lỗ đen, Hawking chỉ ra rằng những vật kỳ bí này cũng có nhiệt độ, điều đó có nghĩa là chúng bức xạ nhiệt hay còn gọi là bị bay hơi. Như vậy, cuối cùng các lỗ đen sẽ phải biến mất. Tuy nhiên, vấn đề là ở chỗ những thứ rơi vào lỗ đen cũng biến mất theo. Sự tồn tại và tính chất của lỗ đen được suy ra từ các phương trình Einstein, mà các phương trình này là đúng, tức lỗ đen làm mất thông tin. Mặt khác cơ học lượng tử cũng đúng, dẫn đến việc bảo toàn xác suất của mọi quá trình, có nghĩa là thông tin không thể mất đi được. Đây quả thật là một nghịch lý!
Chúng ta hãy thử tưởng tượng, nếu một quả bom làm nổ tung một thư viện thì có làm mất hết các thông tin chứa trong đó không? Có còn một vết tích gì hay mọi dấu vết đều tan biến. Trên thực tế, các thông tin này không thật sự mất đi vì vẫn nằm trong các nguyên tử, các photon bay tán loạn ra xung quanh sau vụ nổ. Về nguyên tắc, đĩ nhiên không dễ dàng gì và cũng không ai làm như vậy, nhưng ta vẫn có thể thu nhặt lại các nguyên tử và photon đó, đo đạc chúng và gắn kết chúng lại thành cái thư viện ban đầu. Nhưng nếu ta ném thư viện đó vào lỗ đen thì sao???
Trong cuộc cá cược năm 1997, Hawking và Thorne đã khắng định rằng mọi thứ rơi vào lỗ đen đều biến mất, trong khi Preskill không cho là như vậy. Người thua cuộc phải cho người thắng cuộc một cuốn Bách khoa toàn thư tự chọn "để thông tin có thể thu hồi một cách dễ dàng”. Bây giờ Hawking thừa nhận rằng thông tin có thể thoát ra khỏi lỗ đen và như vậy nó không bị mất đi. Nếu như ông đúng thì đó sẽ là bước đột phá mới trên con đường đi tìm một thuyết lượng tử của hấp dẫn, nhưng phải trả giá bằng sự thất vọng khi thua cược và phải đưa cho Preskill một cuốn Bách khoa toàn thư về bóng chày.
Hawking nói : “Thật là tuyệt vời khi giải đáp được một vấn đề đã gây khó khăn cho tôi suốt 30 năm nay. Mặc dù câu trả lời này không hấp dẫn bằng kết luận trước đây của tôi.” Preskill tuy thắng cuộc nhưng cũng có cùng tâm trạng với Hawking: "Chúng ta đã vui sướng biết bao khi tranh luận về vấn đề này một thời gian dài, nhưng bây giờ chúng ta sẽ tranh cãi về cái gì đây?”
Hawking đã trình bày lời giải của mình tại Hội nghị quốc tế lần thứ 17 về "Thuyết tương đối rộng và Trường hấp dẫn” ở Dublin. Lập luận của ông dựa trên việc lỗ đen có thể có đồng thời nhiều hơn một tôpô, và khi thực hiện phép tích phân theo quỹ đạo của cơ học lượng tử trên tất cả những tôpô đó, ông phát hiện ra rằng thông tin không bị mất đi. Theo Hawking, "Cách mà thông tin thoát ra khỏi lỗ đen có thể là do một chân trời sự cố thật sự chưa bao giờ hình thành, mà chỉ có một chân trời biểu kiến mà thôi." Hawking nhận định".
Hawking cũng rút lại giả thuyết trước của ông cho rằng thông tin có thể lọt qua một vũ trụ “sơ sinh” khác. Ông tuyên bố trước hội nghị: “Thông tin sẽ tồn tại vững chắc trong vũ trụ của chúng ta. Tôi xin lỗi vì đã làm cho những người hâm mộ khoa học viễn tưởng phải thất vọng. Nếu như các bạn nhấy vào một lỗ đen, năng lượng tương đương với khối lượng của bạn sẽ trở về với vũ trụ của chúng ta, nhưng đã bị biến dạng đi rất nhiều, nó vẫn chứa những thông tin về bạn, nhưng ở một trạng thái không còn nhận ra được nữa.”
0 Comments: