Không gian đa chiều

Trong cuốn sách "Vấn đề tiềm năng con người" (NXB Khoa học xã hội tháng 2-2005) có bài viết của GS Viện sĩ Đào vọng Đức (GĐ Trung tâm nghiên cứu tiềm năng con người) :"Đại thống nhất lượng tử và triển vọng tìm hiểu thế giới huyền bí" có nói đến sự tồn tại không-thời gian 10 hoặc 11 chiều.

Rất nhiều người cho rằng những linh hồn ma quỉ hay thánh thần không phải ở địa ngục hay Thiên đàng mà "họ" ở cùng với ta nhưng trong một chiều không gian khác (>3 chiều) mà ta không nhìn thấy được.

Sau đây là một số bài viết về các chiều không gian:

"Dựa trên "thuyết lượng tử hấp dẫn" của mình, Hawking đã tính ra vũ trụ của chúng ta được hình thành từ 11 chiều. Nhưng chỉ có ba chiều không gian và một chiều thời gian đã mở, còn bảy chiều kia bị cuộn lại từ sau vụ nổ lớn.

Nhận xét về thuyết mới của Hawking, tạp chí khoa học P. M của Đức đã viết:" Khi bạn đọc những dòng này, thì cùng lúc, hàng trăm con người trong bạn đang đọc nó - những kẻ đồng hành với bạn - tất cả đều đang nhún vai như bạn, đều lắc đầu, nghi hoặc..." 

Lí thuyết trên của Hawking đang gây ra nhiều tranh cãi lớn, vì nhà vật lí này cho rằng có thể giải thích được hiện tượng "linh cảm" một cách khoa học bằng thuyết M: Trong mô hình vũ trụ này, cùng lúc tồn tại vô số những con người khác nhau trong một con người. Và cùng lúc, tất cả thông tin về vũ trụ ở mọi thời đại đều hiện hữu. Vì thế, hiện tượng "linh cảm" có thể giải thích bằng việc một con người nào đó trong bạn đã trải nghiệm điều mà bạn sẽ trải qua, và mách bảo cho bạn biết trước điều đó" "Thượng đế tạo nên muôn lòai vạn vật để học hỏi và tiến hóa. Khoa học lại chia muôn loài thành vô hình và hữu hình. Vật thể hữu hình thì luôn luôn là một vật thể có hình dạng nào đó trong không gian, Vô hình là những loại mà ta không thấy bằng mắt thường, không có hình dạng cố định như những vật chất ở thể hơi, ở thể rung động..v..v.

Để tính toán và diễn tả các vật thể có hình dạng cố định, các nhà Toán học chia các vật thể này vào không gian 1, 2, 3 chiều để thuận tiện trong việc xử dụng và tính toán. Thí dụ: Ta có một cái hộp, thì nếu cần để vẽ trong không gian thì ta phải vẽ nó có kích thước theo 3 chiều: chiều X, chiều Y, và chiều Z. Từ đây ta có thể tính được mọi thứ liên quan đến cái hộp này. Nếu ta chỉ cần thấy từng mặt của cái hộp này (để tính diện tích) thì ta chỉ xử dụng hai chiều; xy,yz, hay xz là đủ. Và khi chỉ cần biết chiều dài cuả một cạnh, thì ta chỉ cần xử dụng một chiều x, y hay là z để diễn tả chiều dài cuả một cạnh đó. Hình học Euclide dựa trên định đề Euclide làm căn bản, định đề Euclide được phát biểu như sau: "Từ một điểm ngoài một đường thẳng, ta chỉ có thể vẽ được một đường thẳng duy nhất song song với đường thẳng đó" .Từ định đề này các nhà toán học mới dựa vào đây mà phát triển ngành hình học. Ngoài định đề Euclide để làm căn bản cho ngành hình học, ta còn có Hình học Riemann (Riemann là nhà toán học Đức), dựa vào định đề Riemann:"với hình học cong, từ một điểm ngoài một đường thẳng, ta không thể vẽ được bất kỳ đường thẳng nào song song với đường thẳng đó" . Hình học Lobachevsky (Lobachevsky là nhà toán học Nga) với căn bản là định đề Lobachevsky: "Từ một điểm ngoài một đường thẳng ta có thể vẽ được hai đường thẳng song song với đường thẳng đó". Nhưng chỉ có định đề Euclide là rõ ràng, thuận tiện và hợp lý nhất. Do đó môn hình học Euclide là môn hình học được xử dụng trên thế giới hiện nay. Nếu ta không có chiều nào hết thì tất cả vật chất đều được diễn tả trong không gian là một cái chấm. Cho dù vật ấy to vô cùng hay nhỏ tí xíu, hay là vật ấy có bất cứ hình dạng nào cũng chỉ được diễn tả là một chấm trong không gian. Mà một chấm thì không đủ yếu tố để diễn tả đầy đủ hay tính toán cho vật ấy.

Không gian 1 chiều: (hay là 1 chiều trong không gian) là chiều căn bản cuả hình học Euclide, được diễn tả bằng một vectơ đơn vị, và có chiều dài là 1 đơn vị, có chiều là chiều của vectơ đơn vị. đoạn thảng, đường thẳng, đường cong thì chỉ đo được chiều dài mà thôi. Khi vạn vật được vẽ dưới không gian một chiều, thì ta chỉ có một đoạn thẳng, một đoạn cong dài hay ngắn, thí dụ: cái hộp này theo chiều x, ta đo được 8 cm..v.v.

Không gian 2 chiều: (hay là 2 chiều trong không gian) là chiều kế tiếp cuả hình học Euclide, được diễn tả bằng hai vectơ đơn vị thẳng góc, hai vectơ thẳng góc nay tạo thành một mặt phẳng. Những vật thể diễn tả dưới không gian hai chiều là một hình vẽ khép kín, hình vẽ này là một mặt phẳng giới hạn bởi những đường khép kín, song song (hay trùng) với mặt phẳng của 2 vectơ đơn vị nói trên. Với không gian hai chiều, với cái hộp trên ta đo được thêm chiều y, giả sử là 5 cm và ta tính được diện tích của vật thể đó ở 2 chiêù xy đó,

Không gian 3 chiều: (còn gọi là 3 chiều trong không gian) là chiều kế tiếp của hình học Euclide, từ 2 vectơ đơn vị của không gian 2 chiều ta vẽ thêm một vectơ đơn vị cùng gốc và thẳng góc với hai vectơ đơn vị cuả không gian 2 chiều. Ta sẽ có 3 vectơ đơn vị, cùng gốc và thẳng góc lẫn nhau. Đó là căn bản của không gian 3 chiều mà thường có tên là chiều xyz. Với không gian 3 chiều ta có được thêm chiều z, với cái hộp đó, giả sử ta đo được là 3 cm và khi ấy ta diễn tả trọn vẹn hình dáng của cái hộp trong không gian , nhờ diễn tả cái hộp qua 3 chiều không gian, ta có kích thước của cái hộp này và nhờ vậy tính được thể tích cuả cái hộp, tính được khối lượng của nó, tính được trọng tâm, moment quán tính..v.v. Tổng quát hơn, nhờ không gian ba chiều, ta biết kích thước toàn thể của vật thể đó, và từ những yếu tố này, ta có thể tính toán và diễn tả tất cả những gì liên quan đến vật thể đó.

Từ những sự tạo nên của các chiều đưa ta có những nhận định sau:

Căn bản là Không gian 1 chiều (vectơ đơn vị ox), và muốn có chiều thứ hai ta phải có vectơ đơn vị thứ hai (oy) thẳng góc với Vectơ đơn vị (ox) . Và muốn có chiều thứ ba, ta phải vẽ được một vectơ đơn vị oz, và vectơ này phải thẳng góc với 2 vectơ đơn vị ox, oy . Đến ngày nay khoa học chỉ có thể tìm được 3 chiều không gian xyz với những vật thể chung quanh ta. Vậy muốn vẽ được chiều thứ tư theo hình học Euclide, thì ta phải có một hay nhiều vectơ đơn vị cùng thẳng góc với ox, oy, oz . Để thỏa mãn điều kiện này thì ta chỉ có thể vẽ một không gian 3 chiều khác, cùng gốc o và cùng thẳng góc với không gian 3 chiều ox, oy, oz đó với những vectơ đơn vị là những biến số tỉ lệ với vectơ đơn vị của không gian 3 chiều đó.

Vậy với toán học, từ mỗi vật thể cố định, hữu hình (diễn tả bằng 3 chiều xyz) ta có thể vẽ được một hình giống như như vật thể đó, bao trùm bên ngoài theo tỉ lệ cân đối với vật thể đó. Và vì không có gì để xác định theo tỉ lệ nào, nên hình này mang tính chất linh động, và tỉ lệ này sẽ là lớn hơn 1 và nhỏ hơn cộng vô cực. Và theo điều kiện của hình học Euclide, thì hình linh động này chính là chiều thứ tư của vật thể đó. Trong vật lý, hình Hologram của một vật thể 3 chiều là một hình ảnh rõ ràng nhất để diễn tả không gian 4 chiều (hay chiều thứ tư) của vật thể đó. Ta thấy hình Hologram có thể lớn dần lên theo tỉ lệ cân xứng khi so sánh với vật đó.

Các nhà Toán học diễn tả như sau:

F(x) cho không gian một chiều x

F(x,y) cho không gian hai chiều x,y

F(x,y,z) cho không gian ba chiều x,y,z

Và với không gian 4 chiều ta có thể diễn tả như sau

F(x,y,z) U F(xk,yk,zk) với k là biến số thực 1 < k < infinitive.

Từ những chiều kể trên đưa đến cho ta nhận xét sau: chiều không gian n+1 luôn luôn bao gồm chiều không gian n (n: 1,2,3). 

Để diễn tả những lợi ích của chiều không gian n+1 so với chiều không gian n, ta có thể quan sát những hoạt động của của con kiến và con người. Con kiến thì chỉ biết bò trên bất cứ một mặt phẳng nào: mặt đất, sân xi măng, tờ giấy .vv.. Qua những hoạt động cuả nó, ta nhận thấy con kiến chỉ biết xử dụng 2 chiều (thí dụ: bò trên mặt bàn) mà thôi. Và con kiến chỉ biết những gì có trên những mặt phẳng đó. Giả sử ta có một con kiến đang bò trong một tờ giấy, ta cầm một hạt gạo bỏ vào tờ giấy. Thì chắc chắn con kiến cho là có phép lạ khi nó phát hiện được hột gạo này. Con kiến hoàn toàn không thể hiểu được hột gạo phát xuất từ chiều thứ 3 (tức là không phát xuất từ tờ giấy). Cũng tờ giấy này, nếu nó muốn đi từ cạnh tờ giấy này sang cạnh tờ giấy cuả chiều đối diện, nó chỉ biết bò trên tờ giấy và mất một thời gian dài. Giả sử ta biết con kiến muốn vậy, ta chỉ cần giữ con kiến trong tay, và đặt nó xuống bờ bên kia, như vậy chỉ trong tíc tắc là con kiến sang đến bờ bên kia, một lần nữa con kiến sẽ cho là có phép lạ. Con kiến đâu có biết là ta di chuyển con kiến trong không gian (chiều thứ ba ). Như vậy thì hạt gạo xuất hiện (được coi là phép lạ) là do ở chiều thứ ba mang đến. Và con kiến di chuyển từ cạnh tờ giấy này qua cạnh bên kia quá nhanh (coi là có phép lạ) là nhờ di chuyển trong chiều thứ ba. 

Và phép lạ này được thực hiện bởi con người, một sinh vật biết xử dụng chiều thứ ba.

Con người là động vật thông minh nhất, nên biết xử dụng chiều thứ ba cho cuộc sống và những tiện ích của chiều thứ 3 này. Giả sử ta đứng ở bên này bờ vực thẳm, và muốn sang bờ bên kia, Ta không có bất cứ một phương tiện nào, ngoại trừ đôi chân. Ta bắt buộc phải leo xuống cái vực này và khi đến đáy, ta phải leo lên và cuối cùng, sau một thời gian ta đã sang đến bờ bên kia. Lúc đó ta xử dụng chiều thứ hai, mặt đất là chiều thứ hai và phương tiện là đôi chân. Giả sử ta có phương tiện như có máy bay trực thăng, với phương tiện này, chỉ trong vài phút là ta đã có mặt tại bờ bên kia. Khi chiếc trực thăng vừa nhấc bổng chúng ta khỏi mặt đất, chính là lúc ta đặt chân vào chiều thứ ba, thời gian chúng ta ở trong máy bay đang bay trong không gian, đó là lúc ta đang di chuyển trong chiều thứ ba, và khi chân ta chạm mặt đất, khi đó ta về lại chiều thứ hai. Đó chính là nhờ biết xử dụng chiều thứ ba, và phương tiện là chiếc trực thăng di chuyển trong chiều thứ ba này. Như vậy, nếu lấy mặt đất (là nơi ta sinh sống) là chiều thứ hai, và khi ta nhấc bổng lên khỏi mặt đất là ta vào chiều thứ ba. Nhờ biết cách xử dụng chiều thứ ba, ta tiết kiệm được thì giờ, bớt được những bất trắc dọc đường. Đến đây thì các nhà khoa học hoàn toàn bế tắt, vì con người với cơ thể vật chất chỉ di chuyển được trong chiều thứ ba mà thôi.

Bây giờ, giả sử ta đang đứng trong một căn phòng kín, chỉ có một mình ta và trong phòng không còn đồ vật nào khác. Và ta chỉ biết những gì có trong căn phòng đó. Bỗng nhiên ta thấy có một ổ bánh mì tự nhiên xuất hiện, nếm thử, ta thấy đó là bánh mì thật chứ không phải là ảo giác, chắc chắn ta cho đó là phép lạ. 

Rồi giả sử ta điện thoại đến một người thân cách xa nửa vòng trái đất, bỗng nhiên vài phút sau ta thấy người đó tự nhiên có mặt trong phòng, vậy thì cái gì mang người đó đến đây, và bằng phương tiện gì?

Cùng suy luận như chuyện hạt gạo và con kiến, ta có thể nói là sự xuất hiện của ổ bánh mì này (được coi là phép lạ) chiều thứ tư trở lên mang đến. Và sự có mặt bất ngờ của người thân này ta có thể tạm nói là do chiều thứ tư, thứ năm hay thứ sáu, hay tất cả các chiều (chiều tổng hợp) mang đến và phương tiện phải là một cái gì đó mà ta chưa biết đến.

Do đó, nếu ta hiểu được lợi điểm cuả chiều cao hơn, và có được phương tiện xử dụng trong chiều này, ta sẽ có nhiều lợi ích. Vậy, chiều thứ tư mang đến cho ta những lợi ích gì? Chiều này có những đặc điểm gì. Làm sao để xử dụng được chiều này? Và làm sao để chứng minh với mọi người khi hiện tại con người chỉ biết đến chiều thứ ba? Đến ngày nay, những nhà Toán học đặt thêm chiêù thời gian (t) và gọi đó là chiều thứ tư. Và mục đích của sự đặt để này là để xác định vị trí của vật thể trong không gian (xyz) ở thời điểm (t). Và thường được viết dưới dạng một phương trình như sau:

F(x,y,z,t)

Và chiều thứ tư mà Minkowski đề ra đó là chiều thời gian t, chiều thời gian (t) này không thoả mãn được hình học Euclide về chiều thứ tư, (thẳng góc với các vectơ đơn vị ox, oy, oz, như đã viết ở trên). Do đó chiều thời gian (t) không phải là chiều thứ tư mà các nhà khoa học đang tìm kiếm.

TTđTD - Theo vietbao.vn