Cái nhìn tổng quan về các lý thuyết vật lý hiện đại được cộng đồng khoa học chấp nhận rộng rãi tính đến năm 2025, phân loại theo bốn trụ cột lớn và các lý thuyết mở rộng đang được nghiên cứu:
✅ 1. Cơ học lượng tử (Quantum Mechanics)
-
Mô tả: Nền tảng cho hành vi của hạt vi mô (electron, photon, quark…).
-
Các thành phần quan trọng:
-
Nguyên lý bất định Heisenberg – không thể đồng thời biết chính xác vị trí và động lượng.
-
Hàm sóng & xác suất – trạng thái được mô tả bằng hàm sóng, sự đo lường làm hàm sóng “sụp đổ”.
-
Hiện tượng rối lượng tử (Entanglement) – các hạt có thể liên kết trạng thái dù cách xa.
-
-
Ứng dụng: Điện tử, laser, máy tính lượng tử, chụp MRI.
✅ 2. Thuyết tương đối (Relativity)
-
Thuyết tương đối hẹp (Einstein, 1905):
-
Không gian và thời gian phụ thuộc vào vận tốc.
-
E = mc²: năng lượng và khối lượng liên quan.
-
-
Thuyết tương đối rộng (1915):
-
Hấp dẫn không phải là lực thông thường, mà là sự cong của không-thời gian do khối lượng và năng lượng.
-
Dự đoán: lỗ đen, sóng hấp dẫn (đã được LIGO xác nhận 2015).
-
-
Ứng dụng: GPS, vũ trụ học, dự đoán quỹ đạo sao.
✅ 3. Mô hình chuẩn (Standard Model of Particle Physics)
-
Mô tả: Khung lý thuyết mô tả tất cả hạt cơ bản và lực (trừ hấp dẫn).
-
Các hạt cơ bản:
-
Fermion (quark, lepton), Boson (hạt mang lực: photon, gluon, W, Z, hạt Higgs).
-
-
Các lực: Điện từ, Yếu, Mạnh (không bao gồm hấp dẫn).
-
Xác nhận quan trọng: Hạt Higgs được tìm thấy năm 2012 (CERN).
-
Hạn chế: Không bao gồm hấp dẫn và vật chất tối.
✅ 4. Vũ trụ học hiện đại (Modern Cosmology)
-
Big Bang: Vũ trụ bắt đầu từ một trạng thái cực kỳ nóng và đặc.
-
Sự giãn nở của vũ trụ: Được quan sát từ Hubble và khẳng định bằng bức xạ nền vi sóng (CMB).
-
Năng lượng tối (Dark Energy): Gây gia tốc giãn nở (chiếm ~70% vũ trụ).
-
Vật chất tối (Dark Matter): Không phát sáng, nhưng chiếm ~25% vũ trụ.
-
Hằng số vũ trụ Lambda (ΛCDM): Mô hình chuẩn của vũ trụ học.
🔍 Những hướng mở rộng & chưa hoàn thiện
-
Thuyết dây (String Theory): Cố gắng thống nhất tất cả lực, giả định các hạt là dây rung.
-
Trọng lực lượng tử (Quantum Gravity): Tìm cách kết hợp cơ học lượng tử và hấp dẫn.
-
Giả thuyết đa vũ trụ (Multiverse): Vũ trụ chúng ta có thể chỉ là một trong vô số vũ trụ.
-
Vật chất tối và năng lượng tối: Chưa có lời giải cuối cùng.
-
Giả thuyết hạt mới (Supersymmetry, Axion, Neutrino Majorana): Chưa được thực nghiệm xác nhận.
📌 Tổng quan:
Hiện nay, hai trụ cột nền tảng là:
-
Cơ học lượng tử (vi mô)
-
Thuyết tương đối rộng (vĩ mô)
Nhưng chúng chưa hợp nhất được → đây là động lực cho các lý thuyết mới như thuyết dây hay hấp dẫn lượng tử vòng.
No comments:
Post a Comment