Cuốn sách “Cuộc Chiến Lỗ Đen” của tác giả Leonard Susskind kể về những khám phá và sự hiểu biết mới của chúng ta về lỗ đen – một trong những hiện tượng kỳ lạ nhất trong vũ trụ. Trong cuốn sách này, tác giả đã trình bày các ý tưởng và lý thuyết về lỗ đen một cách dễ hiểu, kết hợp với những câu chuyện hấp dẫn về cuộc đời các nhà khoa học nổi tiếng như Stephen Hawking và Albert Einstein.
Theo lời giới thiệu của tác giả, cuốn sách được viết dựa trên những hiểu biết mới nhất về vật lý lý thuyết và thiên văn vật lý. Nó kể về cuộc chiến trí tuệ kéo dài hàng thập kỷ giữa các nhà khoa học để khám phá bí ẩn của lỗ đen, và những thách thức mà chúng đặt ra cho các lý thuyết vật lý hiện có. Cuốn sách cũng giải thích những điều mà chúng ta đã biết về lỗ đen ngày nay, cũng như những điều chúng ta vẫn chưa hiểu rõ.
Theo đó, cuốn sách được chia thành 8 chương chính:
Chương 1 giới thiệu về khái niệm lỗ đen lần đầu tiên xuất hiện trong các giải pháp của phương trình trường Einstein vào năm 1916. Đến năm 1963, Roy Kerr đưa ra giải pháp toán học chính xác hơn mô tả lỗ đen xoay.
Chương 2 kể về cuộc đời và công trình nghiên cứu của Stephen Hawking, người đầu tiên chứng minh rằng lỗ đen không hoàn toàn đen tối mà phát ra bức xạ nhiệt – hiện tượng mà ngày nay gọi là bức xạ Hawking. Điều này đặt ra thách thức lớn cho các lý thuyết vật lý lúc bấy giờ.
Chương 3 mô tả cuộc tranh luận kịch liệt giữa Hawking và nhà vật lý Jacob Bekenstein xung quanh vấn đề nhiệt động lực học của lỗ đen. Cuộc tranh luận đã giúp làm sáng tỏ bản chất lượng tử của lỗ đen và dẫn đến sự ra đời của các lý thuyết mới.
Trong Chương 4, tác giả giới thiệu thuyết màng D-bran trong lý thuyết dây, một khung lý thuyết mới giúp giải thích tốt hơn các quan sát về lỗ đen. Đặc biệt, thuyết này có thể giải thích được các đặc điểm lượng tử của lỗ đen như entropy, nhiệt độ.
Chương 5 kể về cuộc tranh luận giữa Hawking và Susskind xoay quanh nguyên lý bất biến của lỗ đen. Cuộc tranh luận đã dẫn đến sự ra đời của nguyên lý pha chuyển lỗ đen và giải thích lý do tại sao thông tin bên trong lỗ đen không bị mất đi.
Trong Chương 6, tác giả phân tích chi tiết thuyết pha chuyển AdS/CFT, một công cụ mạnh mẽ giúp nghiên cứu lỗ đen từ góc độ lý thuyết dây. Thuyết này cho phép mô tả lỗ đen bằng một lý thuyết trường lượng tử ở biên giới không-thời gian.
Chương 7 mô tả những khám phá gần đây nhất về cấu trúc nguyên tử của lỗ đen thông qua lý thuyết hấp dẫn lượng tử vòng. Đây là bước tiến lớn giúp hiểu rõ hơn bản chất lượng tử của lỗ đen.
Cuối cùng, Chương 8 kết luận rằng cuộc chiến giữa các nhà khoa học để khám phá bí ẩn của lỗ đen vẫn chưa kết thúc, và nhiều điều kỳ diệu vẫn chưa được giải mã. Tác giả bày tỏ hy vọng rằng trong tương lai gần, chúng ta sẽ có thể quan sát trực tiếp lỗ đen trong thực tế bằng mắt thường
Mời các bạn đón đọc Cuộc Chiến Lỗ Đen của tác giả Leonard Susskind.
