Cuộc chiến lỗ đen: Phần 1

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:278

Thêm vào BST

Báo xấu

7
lượt xem 3
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Cuốn sách "Cuộc chiến lỗ đen" của tác giả Leonard Susskind nói về sự khám khá tuyệt vời của loài người với thế giới bí ẩn của vũ trụ và các định luật của tự nhiên. Đó là sự lý giải về một thế giới ở quá xa các giác quan của chúng ta, là xem xét các đối tượng nhỏ hơn hàng trăm tỉ tỉ lần so với một prôton. Chúng ta chưa bao giờ từng trực tiếp tiếp xúc với những vật nhỏ đến như vậy và có thể sẽ không bao giờ, nhưng sự khéo léo của loài người sẽ cho phép chúng ta suy luận ra sự tồn tại của chúng, và thật đáng kinh ngạc, cổng vào thế giới đó lại chính là những vật thể với kích thước và khối lượng cực lớn: các lỗ đen. Mời các bạn cùng đón đọc phần 1 của cuốn sách để biết thêm những nội dung hấp dẫn.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Cuộc chiến lỗ đen: Phần 1

Chủ biên: PHẠM VĂN THIỀU NGUYỄN VĂN LIỄN VŨ CÔNG LẬP THE BLACK HOLE WAR. Copyright © 2006 by Spin Networks, Ltd. All rights reserved. Bản tiếng Việt © Nhà xuất bản Trẻ, 2010 BIỂU GHI BIÊN MỤC TRƯỚC XUẤT BẢN ĐƯỢC THỰC HIỆN BỞI THƯ VIỆN KHTH TP.HCM Susskind, Leonard Cuộc chiến lỗ đen / Leonard Susskind ; ng.d. Phạm Văn Thiều, Phạm Thu Hằng. - T.P. Hồ Chí Minh : Trẻ, 2010. 530 tr. ; 21 cm. - (Khoa học và khám phá). Nguyên bản : The black hole war. 1. Hawking, S. W.(Stephen W.). 2. Thuyết lượng tử. 3. Lý thuyết tương đối tổng quát (Vật lý). 4. Lỗ đen (Thiên văn học). 5. Không gian và thời gian. I. Phạm Văn Thiều d. II. Phạm Thu Hằng d. III. Ts: The black hole war. 530.12 — dc 22 S964
Điều gì đã thổi lửa vào các phương trình và làm cho chúng có thể mô tả được vũ trụ? Stephen Hawking
MỤC LỤC Mở đầu 9 Phần I TÍCH BÃO 1. Phát súng đầu tiên 24 2. Sao tối 34 3. Không phải hình học thời ông nội bạn 62 4. “Einstein, đừng có bảo Chúa phải làm gì” 94 5. Planck đã phát minh ra cái thước còn tốt hơn 134 6. Trong một quán bar ở Broadway 141 7. Năng lượng và entropy 152 8. Bạn có thể nhét bao nhiêu thông tin vào một lỗ đen 172 9. Ánh sáng đen 189 Phần II CUỘC TẤN CÔNG BẤT NGỜ 10. Stephen đã để mất các bit của mình và không biết phải tìm chúng ở đâu 214 11. Sự chống trả của người Hà Lan 231 12. Ai quan tâm chứ? 239 13. Sự bế tắc 253 14. Vụ đụng độ ở Aspen 270 7 MỞ ĐẦU
Phần III PHẢN CÔNG 15. Cuộc chiến ở santa barbara 278 16. Khoan đã! Hãy đảo ngược lại sự thay đổi nhận thức 315 17. Ahab ở Cambridge 322 18. Thế giới là bức toàn ảnh 344 Phần IV KẾT THÚC CUỘC ĐẤU 19. Vũ khí suy luận ra hàng loạt 364 20. Máy bay của Alice, hay cánh quạt nhìn thấy được cuối cùng 417 21. Đếm lỗ đen 430 22. Nam Mỹ đã thắng trong cuộc chiến 465 23. Vật lý hạt nhân ư? Anh không đùa đấy chứ! 492 24. Sự khiêm nhường 505 Vĩ thanh 516 Thuật ngữ 523 8 CUỘC CHIẾN LỖ ĐEN
MỞ ĐẦU Có thật nhiều thứ để tìm hiểu, nhưng cũng thật ít thứ đã được hiểu một cách thấu đáo. Robert A. Heinlein NGƯỜI LẠ TRONG VÙNG ĐẤT LẠ Ở ĐÂU ĐÓ TRÊN ĐỒNG CỎ ĐÔNG PHI, một con sư tử già đang rình bữa tối mong đợi của nó. Nó ưa những con mồi già và chậm chạp hơn, nhưng con linh dương non tơ và khỏe mạnh là lựa chọn duy nhất của nó lúc này. Đôi mắt cảnh giác ở hai bên đầu của con mồi thật lý tưởng để quét khắp xung quanh nhằm phát hiện những con thú ăn thịt nguy hiểm. Đôi mắt con thú săn mồi nhìn thẳng ra phía trước, thật hoàn hảo để khóa chặt nạn nhân trong tầm nhìn và ước lượng khoảng cách. Lúc này, cặp mắt quét một góc rộng của con linh dương không phát hiện ra con sư tử và nó thong thả đi vào vùng nguy hiểm. Hai chân sau mạnh mẽ của con sư tử bật mạnh đẩy nó về phía con mồi đang hoảng loạn. Và thế là cuộc đua vô tận lại bắt đầu. Mặc dù đã nặng nề bởi tuổi tác, con mèo lớn này vẫn là một kẻ chạy nước rút vượt trội. Ban đầu, khoảng cách chỉ là rất nhỏ, nhưng các cơ co giãn nhanh đầy dũng mãnh của con sư tử dần dẫn 9 MỞ ĐẦU
đến sự mất ôxi. Sức chịu đựng tự nhiên của con linh dương nhanh chóng thắng thế, và tại thời điểm nào đó thì vận tốc tương đối của con sư tử và con mồi đảo chiều; khoảng cách sít sao lại được nới rộng ra. Cái khoảnh khắc mà nó cảm nhận được sự đảo chiều này của số phận, cũng là lúc Chúa rừng xanh hiểu rằng mình đã thất bại. Nó bèn lẩn trở lại vào một bụi cây thấp. Năm mươi ngàn năm trước, một người thợ săn mệt mỏi đã phát hiện ra một cái hang mà lối vào bị lấp bởi một tảng đá: quả là một nơi an toàn để nghỉ ngơi nếu anh ta dời được chướng ngại vật nặng đó đi. Không giống như tổ tiên mình là loài khỉ, người thợ săn đã có dáng đi thẳng. Trong tư thế đó, anh ta đẩy mạnh tảng đá nhưng chẳng ăn thua gì. Để có góc đẩy tốt hơn, anh ta đặt chân mình cách xa tảng đá hơn. Và khi cơ thể anh ta gần như nằm ngang, lực tác động bây giờ có thành phần theo hướng đúng lớn hơn nhiều so với khi ở tư thế đứng thẳng. Và tảng đá đã nhúc nhích. Khoảng cách? Vận tốc? Đổi chiều? Góc đẩy? Lực? Thành phần? Những tính toán phức tạp tới mức khó lòng tin nổi nào đã diễn ra trong bộ não còn hồn nhiên của người thợ săn, chứ đừng nói gì đến con sư tử? Đó là những khái niệm có tính kỹ thuật mà người ta thường gặp lần đầu tiên trong các cuốn sách giáo khoa vật lý ở trường đại học. Vậy thì làm thế nào mà con sư tử biết được cách ước lượng không chỉ vận tốc của con mồi, mà quan trọng hơn, là cả vận tốc tương đối nữa? Phải chăng người thợ săn đã theo học một giáo trình vật lý để biết được khái niệm về lực? Và cả lượng giác để biết tìm sin và cos phục vụ cho việc tính toán các thành phần của lực? Sự thực, tất nhiên là tất cả những cơ thể sống phức tạp đều sẵn có những khái niệm vật lý bản năng được “thiết đặt” như phần 10 CUỘC CHIẾN LỖ ĐEN
cứng cố định trong hệ thần kinh nhờ quá trình tiến hóa1. Nếu thiếu những phần mềm vật lý được lập trình sẵn này, thì không thể nào có thể sống sót được. Sự đột biến và chọn lọc tự nhiên đã biến tất cả chúng ta, và ngay cả động vật, đều trở thành các nhà vật lý. Ở con người, kích thước lớn của não đã cho phép những bản năng này tiến hóa thành các khái niệm mà chúng ta mang ở cấp độ ý thức. Tự thay đổi hình mẫu nhận thức Trong thực tế, tất cả chúng ta đều là những nhà vật lý cổ điển2. Chúng ta cảm nhận được lực, vận tốc và gia tốc ở cấp độ bản năng. Trong tiểu thuyết giả tưởng Người lạ trong một vùng đất lạ (1961), Robert Heinlein đã phát minh ra một từ để biểu đạt sự hiểu biết trực giác sâu xa và gần như là bản năng về một hiện tượng: đó là từ grok. Tôi grok được lực, vận tốc và gia tốc. Tôi grok được không gian ba chiều. Tôi grok được thời gian và ký hiệu của số 5 trên mặt con xúc xắc . Các quỹ đạo của một viên đá hay một mũi lao đều có thể grok được. Nhưng nhận thức sẵn có và bản năng của tôi lại thất bại khi tôi thử áp dụng nó vào không thời gian 10 chiều, hoặc con số 101000, hoặc thậm chí còn tệ hơn với thế giới của các electron và Nguyên lý bất định của Heisenberg. Không ai thực sự biết bao nhiêu khái niệm đã sẵn có và bao nhiêu được học từ 1 khi mới ra đời, song sự khác biệt đó ở đây không quan trọng. Vấn đề là theo thời gian, hệ thần kinh của chúng ta trưởng thành lên, có kinh nghiệm, loại cá nhân hay tiến hóa, đều mang lại cho chúng ta nhiều hiểu biết bản năng về sự vận hành của thế giới vật chất. Dù là cài đặt sẵn hay học hỏi được ở độ tuổi còn rất trẻ, thì những kiến thức đó cũng rất khó có thể phai mờ. Từ cổ điển chỉ vật lý học không bao hàm Cơ học lượng tử. 2 11 MỞ ĐẦU
Vào đầu thế kỷ 20, cảm nhận trực giác đã hoàn toàn thất bại; vật lý học bất ngờ bị lúng túng trước các hiện tượng hoàn toàn khác thường. Ông nội của tôi mới 10 tuổi khi Albert Michelson và Edward Morley khám phá ra rằng chuyển động theo quỹ đạo của Trái Đất trong môi trường ête giả định là không thể phát hiện được1. Electron vẫn chưa được biết đến cho tới khi ông tôi 20 tuổi; ông 30 tuổi vào năm Albert Einstein công bố Thuyết tương đối hẹp, và ông ở tuổi trung niên khi Heisenberg phát minh ra Nguyên lý bất định. Không có cách nào để áp lực tiến hóa có thể tạo ra được sự nhận thức một cách bản năng về những thế giới hoàn toàn khác biệt đó. Nhưng có điều gì đó trong hệ thần kinh của chúng ta, ít nhất là ở một số trong chúng ta, đã được chuẩn bị sẵn cho một sự thay đổi nhận thức tuyệt vời, cho phép chúng ta không chỉ biết đặt câu hỏi về những hiện tượng còn mù mờ này mà còn đưa ra được những khái niệm toán học trừu tượng – những khái niệm mới, hoàn toàn phi trực giác – để xử lý và giải thích chúng. Tốc độ đã đặt ra yêu cầu đầu tiên phải thay đổi nhận thức – tốc độ nhanh đến mức nó gần như sánh bằng vận tốc của một tia sáng. Trước thế kỷ 20, không động vật nào di chuyển nhanh hơn 100 dặm một giờ, và ngay cả ngày nay, ánh sáng truyền đi nhanh tới mức mà đối với tất cả, trừ các mục đích khoa học, nó dường như chẳng có truyền đi gì hết: nó xuất hiện ngay tức thời khi ánh sáng được bật lên. Loài người ban đầu không có nhu cầu phải được “lắp sẵn” những nhận thức tương thích với tốc độ siêu cao như tốc độ ánh sáng. 1 Thí nghiệm nổi tiếng của Michelson và Morley lần đầu tiên cho thấy vận tốc ánh sáng không phụ thuộc vào chuyển động của Trái Đất. Nó dẫn đến những nghịch lý mà cuối cùng Einstein đã giải quyết được trong Thuyết tương đối hẹp của ông. 12 CUỘC CHIẾN LỖ ĐEN
Việc thay đổi nhận thức do tốc độ đã xảy đến một cách đột ngột. Einstein không phải là một đột biến; ông đã phải vật lộn với sự mù mờ này cả chục năm để thay thế hệ thống Newton cũ. Nhưng đối với các nhà vật lý thời đó thì dường như, trong số họ, phải tự phát xuất hiện một loại người mới – những người có khả năng nhìn thế giới không phải qua không gian ba chiều, mà là qua không-thời gian bốn chiều. Einstein đã phải vật lộn thêm một thập kỷ nữa – lần này theo quan điểm đơn thuần của các nhà vật lý – là để thống nhất cái mà ông gọi là Thuyết tương đối hẹp với Thuyết hấp dẫn của Newton. Kết quả của nó – Thuyết tương đối rộng – đã làm thay đổi một cách sâu sắc tất cả các quan niệm truyền thống về hình học. Không-thời gian trở nên mềm dẻo, có thể uốn cong hoặc cuộn lại. Nó trông giống như một tấm cao su căng bị một vật nặng đè lên. Trước đó, không-thời gian là bị động và các tính chất hình học của nó đều là cố định. Theo Thuyết tương đối rộng thì không-thời gian lại như một người chơi chủ động: nó có thể bị biến dạng bởi các vật thể nặng như các hành tinh, các ngôi sao, nhưng lại không thể nào hình dung được – mặc dù không phải vì thiếu toán học hỗ trợ. Vào năm 1900, năm năm trước khi Einstein bước lên sân khấu, một sự thay đổi hình mẫu tư duy còn kỳ quặc hơn nhiều đã diễn ra cùng với việc khám phá ra ánh sáng được tạo bởi các hạt được gọi là photon, hay đôi khi còn gọi là lượng tử ánh sáng. Thuyết photon1 ánh sáng chỉ là một dấu hiệu báo trước một cuộc cách mạng sắp diễn ra; sự rèn luyện trí tuệ bây giờ còn trừu tượng hơn bất kỳ thứ gì được chứng kiến từ trước đến nay. Cơ học lượng tử còn hơn cả một định luật mới của tự nhiên. Nó liên quan đến việc thay đổi các 1 Thuật ngữ photon bắt đầu được sử dụng vào năm 1926, do nhà hóa học Gilbert Lewis đặt ra. 13 MỞ ĐẦU
quy tắc của logic cổ điển, những quy tắc thông thường của tư duy mà mọi người có đầu óc tỉnh táo bình thường đều sử dụng để đưa ra các suy luận. Nó dường như còn thật điên rồ. Nhưng dù có điên rồ hay không thì các nhà vật lý vẫn có thể thay đổi được nhận thức của mình theo logic mới gọi là logic lượng tử. Trong Chương 4, tôi sẽ giải thích mọi điều bạn cần biết về Cơ học lượng tử. Hãy chuẩn bị để cho nó làm cho bạn phải hoang mang. Ai cũng đều thế cả. Thuyết tương đối và Cơ học lượng tử ngay từ đầu đã là hai kẻ đồng hành bất đắc dĩ. Ngay khi chúng bị buộc phải làm đám cưới, thì bạo lực đã nổ ra – toán học ở đây đã đẻ ra những đại lượng vô hạn không kiểm soát nổi cho mọi câu hỏi mà một nhà vật lý có thể đặt ra. Phải mất nửa thế kỷ thì Cơ học lượng tử và Thuyết tương đối hẹp mới cơm lành canh ngọt với nhau. Vào đầu những năm 1950, Richard Feynman, Julian Schwinger, Sin-Itiro Tomanaga, và Freeman Dyson1 đã đặt nền móng cho sự kết hợp của Thuyết tương đối hẹp và Cơ học lượng tử, cái được gọi là Lý thuyết trường lượng tử. Song Thuyết tương đối rộng (sự kết hợp giữa Thuyết tương đối hẹp của Einstein và Thuyết hấp dẫn của Newton) và Cơ học lượng tử thì vẫn không thể dung hòa được với nhau, mặc dù đã có rất nhiều công sức được bỏ ra. Feynman, Steven Weinberg, Bryce DeWitt, và John Wheeler đều đã cố gắng “lượng tử hóa” các phương trình hấp dẫn của Einstein, song tất cả đều dẫn đến những kết quả vô giá trị. Có lẽ điều đó cũng không có gì phải ngạc nhiên. Cơ học lượng tử chi phối thế giới của những vật thể rất nhẹ. Ngược lại, hấp dẫn dường như chỉ ảnh hưởng đối với những khối vật chất rất nặng. Sẽ là an toàn khi giả định rằng không có gì là đủ nhẹ để Cơ học lượng 1 Năm 1965, Schwinger và Tomanaga đã nhận được giải Nobel cho các nghiên cứu của họ. Song trong cách tư duy hiện đại về Lý thuyết trường lượng tử cũng có nhiều công của Dyson cũng như những người khác. 14 CUỘC CHIẾN LỖ ĐEN
tử là quan trọng đồng thời lại đủ nặng để hấp dẫn cũng có ảnh hưởng. Do đó, nhiều nhà vật lý trong suốt nửa sau thế kỷ 20 đã coi việc theo đuổi một lý thuyết thống nhất vô nghĩa như thế là không đáng, nó chỉ thích hợp với những kẻ lập dị và các triết gia mà thôi. Nhưng những người khác thì lại coi đây là một quan điểm thiển cận. Đối với họ, ý tưởng cho rằng hai lý thuyết về tự nhiên không tương thích với nhau – thậm chí trái ngược nhau – là điều không thể dung thứ nổi về mặt trí tuệ. Họ tin rằng hấp dẫn hầu như chắc chắn cũng đóng một vai trò nào đó trong việc quyết định các tính chất của những viên gạch nhỏ bé nhất cấu tạo nên vật chất. Vấn đề là các nhà vật lý chưa thăm dò tới mức đủ sâu. Thực sự thì họ đã đúng: khi đi xuống tới tận đáy của thế giới, nơi mà những khoảng cách là cực nhỏ không thể quan sát được một cách trực tiếp, thì những vật thể nhỏ nhất của tự nhiên lại tác động những lực hấp dẫn mạnh lên nhau. Ngày nay nhiều người tin rằng hấp dẫn và Cơ học lượng tử sẽ đóng vai trò quan trọng ngang nhau trong việc quyết định đến các định luật của các hạt cơ bản. Nhưng kích thước của các viên gạch cơ bản của tự nhiên nhỏ đến mức khó có thể tưởng tượng nổi, nên sẽ chẳng có ai ngạc nhiên nếu như cần phải có một sự thay đổi nhận thức triệt để mới hiểu được chúng. Nhận thức mới này, dù là gì đi nữa, sẽ được gọi là hấp dẫn lượng tử, song ngay cả khi còn chưa biết dạng chi tiết của nó ra sao, chúng ta vẫn có thể nói một cách an toàn rằng hình mẫu tư duy mới này sẽ gắn với những quan niệm rất lạ lẫm về không gian và thời gian. Tính hiện thực khách quan của vị trí không gian và của các thời điểm sẽ trở nên lỗi thời giống như tính đồng thời1, như quyết 1 Một trong những điều đầu tiên đi cùng với cuộc cách mạng tương đối vào năm 1905 là ý tưởng cho rằng hai sự kiện có thể xảy ra đồng thời một cách khách quan. 15 MỞ ĐẦU
định luận1 và như loài chim cưu đã tuyệt chủng vậy. Hấp dẫn lượng tử mô tả một thực tại mang tính chủ quan hơn nhiều so với chúng ta tưởng. Như chúng ta sẽ thấy ở Chương 18, đó là một thực tại mà, trên nhiều phương diện, giống như những ảo ảnh ba chiều ma quái được tạo bởi một bức ảnh toàn ký (hologram). Các nhà vật lý lý thuyết đang nỗ lực để giành được chỗ đứng vững chắc trong một vùng đất lạ. Giống như trong quá khứ, những thí nghiệm tưởng tượng đã soi rọi nhiều nghịch lý và mâu thuẫn giữa các nguyên lý cơ bản. Cuốn sách này viết về một cuộc đấu trí chỉ về một thí nghiệm tưởng tượng. Năm 1976, Stephen Hawking đã tưởng tượng ném một mẩu thông tin – một quyển sách, một chiếc máy tính, hay thậm chí một hạt cơ bản – vào một lỗ đen. Hawking tin rằng lỗ đen là những cái bẫy tối hậu và mẩu thông tin đó sẽ bị biến mất vĩnh viễn, không bao giờ có thể truy xuất lại được đối với thế giới bên ngoài. Nhận xét có vẻ ngây thơ này lại hầu như không phải ngây thơ như ta tưởng; nó đe dọa sẽ làm nổ tung và lật nhào toàn bộ tòa nhà vật lý học hiện đại. Có điều gì đó khủng khiếp như một cơn sốc; định luật cơ bản nhất của tự nhiên – sự bảo toàn thông tin – đã bị đe dọa nghiêm trọng. Đối với những ai lưu tâm thì hoặc là Hawking sai hoặc là trung tâm ba trăm năm tuổi của vật lý học đã không còn đứng vững nữa. Lúc đầu rất ít người quan tâm đến vấn đề này. Trong gần hai thập kỷ, sự tranh cãi diễn ra âm ỉ. Nhà vật lý vĩ đại người Hà Lan Gerard’t Hooft và tôi là một đội quân gồm hai người ở một bên chiến tuyến. Còn Stephen Hawking và một nhóm nhỏ các nhà 1 Quyết định luận là một nguyên lý mà theo nó tương lai hoàn toàn được quyết định bởi quá khứ. Theo Cơ học lượng tử, các định luật vật lý có tính chất thống kê và không gì có thể tiên đoán được một cách chắc chắn. 16 CUỘC CHIẾN LỖ ĐEN
nghiên cứu thuyết tương đối thì ở chiến tuyến đối nghịch. Phải đến đầu những năm 1990, hầu hết các nhà vật lý lý thuyết – đặc biệt là những nhà lý thuyết dây – mới bừng tỉnh trước sự đe dọa mà Hawking đặt ra, và sau đó họ hầu hết đều cho rằng nhận xét đó là sai. Dù sao thì cũng sai trong một khoảng thời gian. Cuộc chiến lỗ đen thực sự là một cuộc tranh luận khoa học – nó không có gì giống với những cuộc tranh luận giả hiệu về thiết kế trí tuệ, hay sự tồn tại của sự nóng lên toàn cầu. Những tranh luận giả hiệu kiểu đó, được những nhà vận động chính trị bày đặt ra để làm mụ mị công chúng ngây thơ, chứ chẳng hề phản ánh bất kỳ một sự khác biệt thực sự nào về mặt khoa học. Ngược lại, sự phân định trong vấn đề lỗ đen là rất hiện thực. Những nhà vật lý lý thuyết kiệt xuất vốn không bao giờ nhất trí với chuyện tin những nguyên lý nào và vứt bỏ những nguyên lý nào của vật lý. Liệu họ theo Hawking, với quan điểm bảo thủ về không-thời gian, hay là theo ‘t Hooft và tôi, với quan điểm bảo thủ của chúng tôi về Cơ học lượng tử? Mọi quan điểm dường như đều chỉ dẫn tới nghịch lý và mâu thuẫn. Hoặc không-thời gian – cái sân khấu nơi các định luật của tự nhiên trình diễn – không thể là những gì mà chúng ta vẫn nghĩ, hoặc các nguyên lý thiêng liêng về entropy và thông tin là sai. Hàng triệu năm tiến hóa về nhận thức và mấy trăm năm kinh nghiệm của vật lý học một lần nữa lại đùa cợt chúng ta và chúng ta tự cảm thấy mình cần phải có những thay đổi về nhận thức. Cuộc chiến lỗ đen là sự ca tụng trí tuệ loài người và khả năng tuyệt vời của nó trong việc khám phá các định luật của tự nhiên. Đó là sự lý giải về một thế giới ở quá xa các giác quan của chúng ta, còn xa hơn cả Cơ học lượng tử và Thuyết tương đối. Hấp dẫn 17 MỞ ĐẦU
lượng tử xem xét các đối tượng nhỏ hơn hàng trăm tỉ tỉ lần so với một prôton. Chúng ta chưa bao giờ từng trực tiếp tiếp xúc với những vật nhỏ đến như vậy và có thể sẽ không bao giờ, nhưng sự khéo léo của loài người sẽ cho phép chúng ta suy luận ra sự tồn tại của chúng, và thật đáng kinh ngạc, cổng vào thế giới đó lại chính là những vật thể với kích thước và khối lượng cực lớn: các lỗ đen. Cuộc chiến lỗ đen cũng là một cuốn biên niên sử về một khám phá. Nguyên lý toàn ảnh là một trong những khái niệm trừu tượng và phi trực giác nhất trong toàn bộ vật lý học. Đó là sự tích tụ của hơn hai thập kỷ đấu trí về số phận của thông tin khi bị rơi vào một lỗ đen. Đó không phải là một cuộc chiến tranh giữa các đối thủ hung hãn, mà thực sự ở đây tất cả những người tham chiến chủ yếu đều là bạn bè. Song đó là một cuộc chiến ác liệt về những ý tưởng giữa những người tôn trọng nhau một cách rất sâu sắc nhưng cũng bất đồng với nhau không kém phần sâu sắc. Có một quan niệm phổ biến cần phải được xóa bỏ. Hình ảnh chung mà công chúng thường hình dung về các nhà vật lý, đặc biệt là các nhà vật lý lý thuyết, đó là những người trông vụng về, hẹp hòi, những người chỉ quan tâm đến người ngoài hành tinh, không phải con người và hết sức tẻ nhạt. Không gì sai sự thực hơn những điều như thế. Những nhà vật lý vĩ đại mà tôi biết, và rất nhiều người trong số họ, là những người cực kỳ hấp dẫn với những đam mê mãnh liệt và trí tuệ tuyệt vời. Sự phong phú về tính cách và cách thức tư duy của họ thật vô cùng thú vị đối với tôi. Viết về vật lý cho công chúng mà không bao hàm yếu tố con người thì đối với tôi dường như thiếu đi điều gì đó hết sức thú vị. Trong khi viết cuốn sách này, tôi đã cố gắng thể hiện cả khía cạnh cảm xúc của câu chuyện cũng như khía cạnh khoa học của nó. 18 CUỘC CHIẾN LỖ ĐEN