746
0
Từ những bộ phim viễn tưởng đến các cuốn tiểu thuyết kinh điển, ý tưởng về việc nhảy vào một cỗ máy và du hành đến tương lai huy hoàng hay quá khứ xa xăm luôn làm say đắm trí tưởng tượng của con người. Nhưng liệu việc bẻ cong dòng thời gian có thực sự khả thi theo góc nhìn khoa học, hay nó chỉ mãi là giấc mơ trên màn ảnh.
Du hành đến tương lai: Có thực sự khả thi?
Nghe có vẻ khó tin, nhưng theo Thuyết Tương Đối của Albert Einstein, du hành đến tương lai không chỉ khả thi mà còn đang diễn ra, dù ở quy mô rất nhỏ! Có hai cách chính mà điều này xảy ra là:
Thuyết Tương Đối Hẹp (Tốc độ) : Lý thuyết này nói rằng thời gian trôi chậm lại đối với một vật thể khi nó di chuyển với tốc độ rất cao so với một vật thể khác. Nếu bạn di chuyển trên một con tàu vũ trụ với tốc độ gần bằng tốc độ ánh sáng, thời gian trên tàu sẽ trôi chậm hơn so với Trái Đất. Khi bạn quay về, bạn sẽ thấy mình đã nhảy vào tương lai của những người ở lại. Các phi hành gia trên trạm vũ trụ ISS cũng trải nghiệm hiệu ứng này, dù chỉ là một phần cực nhỏ của giây.
Thuyết Tương Đối Rộng (Trọng lực) : Lý thuyết này cho biết thời gian cũng trôi chậm hơn ở những nơi có trường hấp dẫn mạnh hơn. Ví dụ, thời gian trôi chậm hơn một chút ở gần bề mặt Trái Đất so với trên các vệ tinh GPS quay quanh Trái Đất (điều này phải được tính toán để GPS hoạt động chính xác). Nếu bạn ở gần một vật thể có khối lượng cực lớn như lỗ đen, thời gian sẽ trôi chậm hơn đáng kể so với người không ở gần.
Như vậy, du hành đến tương lai, về mặt lý thuyết và thực nghiệm ở quy mô nhỏ là điều có thể xảy ra.
Du hành về quá khứ thì sao?
Đây mới chính là phần thử thách và gây tranh cãi nhất. Trong khi Thuyết Tương Đối không hoàn toàn cấm việc du hành về quá khứ, nó lại mở ra những cánh cửa lý thuyết cực kỳ phức tạp và đi kèm với những nghịch lý khó giải:
Lỗ sâu (Wormholes) : Về mặt lý thuyết, đây là những "đường hầm" trong không-thời gian có thể kết nối hai điểm rất xa nhau, hoặc thậm chí hai thời điểm khác nhau. Nếu tạo ra và giữ ổn định được một lỗ sâu, có thể nó sẽ cho phép di chuyển về quá khứ. Tuy nhiên, việc tạo ra và duy trì lỗ sâu đòi hỏi những điều kiện vật lý cực đoan, như cần đến "vật chất kỳ lạ" (exotic matter) với khối lượng âm - thứ mà chúng ta chưa từng quan sát thấy.
Các Nghịch lý Thời Gian: Đây là rào cản lớn nhất.
Nghịch lý Ông nội (Grandfather Paradox) : Nếu bạn quay về quá khứ và ngăn cản ông bà nội mình gặp nhau, thì bạn sẽ không được sinh ra. Nếu bạn không được sinh ra, làm sao bạn có thể quay về quá khứ?
Nghịch lý Thông tin (Bootstrap Paradox) : Một thông tin hoặc vật thể không có nguồn gốc rõ ràng, chỉ tồn tại trong một vòng lặp thời gian. Ví dụ, bạn lấy một bản nhạc của Beethoven từ tương lai, quay về quá khứ đưa cho ông ấy chép lại, và bản nhạc đó trở nên nổi tiếng. Vậy ai là người thực sự sáng tác ra bản nhạc đó?
Những nghịch lý này khiến nhiều nhà vật lý nghi ngờ về khả năng du hành về quá khứ hoặc tin rằng phải có một quy luật tự nhiên nào đó ngăn cản chúng xảy ra (như Nguyên lý Tự nhất quán Novikov - cho rằng các sự kiện sẽ tự điều chỉnh để tránh nghịch lý).
Những thách thức Công nghệ Khổng lồ
Ngay cả khi các lý thuyết cho phép, việc chế tạo một cỗ máy thời gian (đặc biệt là để về quá khứ) cũng đối mặt với những rào cản công nghệ gần như không tưởng:
Năng lượng: Cần một nguồn năng lượng khổng lồ, có thể tương đương năng lượng của cả một ngôi sao hoặc thiên hà, để bẻ cong không-thời gian hoặc tạo ra lỗ sâu.
Vật liệu: Cần những loại vật liệu siêu bền hoặc vật chất kỳ lạ với những đặc tính mà chúng ta chưa hiểu rõ.
Kiểm soát và an toàn: Làm sao để điều khiển chính xác điểm đến trong thời gian và không gian? Làm sao để đảm bảo an toàn cho người du hành và cho chính dòng thời gian?
Vậy cuối cùng, có thể du hành thời gian được không?
Đến tương lai: Có. Khoa học đã chứng minh điều này là khả thi về mặt lý thuyết và thực nghiệm ở quy mô nhỏ thông qua hiệu ứng giãn nở thời gian.
Về quá khứ: Rất khó xảy ra, có thể là không thể. Dù một số lý thuyết có đề cập đến khả năng này (như qua lỗ sâu), chúng đòi hỏi những điều kiện vật lý cực đoan và vướng phải các nghịch lý logic nghiêm trọng mà chưa có lời giải đáp thỏa đáng.
Du hành thời gian vẫn là một chủ đề hấp dẫn, là nguồn cảm hứng vô tận cho sáng tạo và là động lực để các nhà khoa học tiếp tục khám phá những bí ẩn sâu thẳm nhất của vũ trụ và bản chất của thời gian.
Du hành đến tương lai: Có thực sự khả thi?
Nghe có vẻ khó tin, nhưng theo Thuyết Tương Đối của Albert Einstein, du hành đến tương lai không chỉ khả thi mà còn đang diễn ra, dù ở quy mô rất nhỏ! Có hai cách chính mà điều này xảy ra là:
Thuyết Tương Đối Hẹp (Tốc độ) : Lý thuyết này nói rằng thời gian trôi chậm lại đối với một vật thể khi nó di chuyển với tốc độ rất cao so với một vật thể khác. Nếu bạn di chuyển trên một con tàu vũ trụ với tốc độ gần bằng tốc độ ánh sáng, thời gian trên tàu sẽ trôi chậm hơn so với Trái Đất. Khi bạn quay về, bạn sẽ thấy mình đã nhảy vào tương lai của những người ở lại. Các phi hành gia trên trạm vũ trụ ISS cũng trải nghiệm hiệu ứng này, dù chỉ là một phần cực nhỏ của giây.
Thuyết Tương Đối Rộng (Trọng lực) : Lý thuyết này cho biết thời gian cũng trôi chậm hơn ở những nơi có trường hấp dẫn mạnh hơn. Ví dụ, thời gian trôi chậm hơn một chút ở gần bề mặt Trái Đất so với trên các vệ tinh GPS quay quanh Trái Đất (điều này phải được tính toán để GPS hoạt động chính xác). Nếu bạn ở gần một vật thể có khối lượng cực lớn như lỗ đen, thời gian sẽ trôi chậm hơn đáng kể so với người không ở gần.
Như vậy, du hành đến tương lai, về mặt lý thuyết và thực nghiệm ở quy mô nhỏ là điều có thể xảy ra.
Du hành về quá khứ thì sao?
Đây mới chính là phần thử thách và gây tranh cãi nhất. Trong khi Thuyết Tương Đối không hoàn toàn cấm việc du hành về quá khứ, nó lại mở ra những cánh cửa lý thuyết cực kỳ phức tạp và đi kèm với những nghịch lý khó giải:
Lỗ sâu (Wormholes) : Về mặt lý thuyết, đây là những "đường hầm" trong không-thời gian có thể kết nối hai điểm rất xa nhau, hoặc thậm chí hai thời điểm khác nhau. Nếu tạo ra và giữ ổn định được một lỗ sâu, có thể nó sẽ cho phép di chuyển về quá khứ. Tuy nhiên, việc tạo ra và duy trì lỗ sâu đòi hỏi những điều kiện vật lý cực đoan, như cần đến "vật chất kỳ lạ" (exotic matter) với khối lượng âm - thứ mà chúng ta chưa từng quan sát thấy.
Các Nghịch lý Thời Gian: Đây là rào cản lớn nhất.
Nghịch lý Ông nội (Grandfather Paradox) : Nếu bạn quay về quá khứ và ngăn cản ông bà nội mình gặp nhau, thì bạn sẽ không được sinh ra. Nếu bạn không được sinh ra, làm sao bạn có thể quay về quá khứ?
Nghịch lý Thông tin (Bootstrap Paradox) : Một thông tin hoặc vật thể không có nguồn gốc rõ ràng, chỉ tồn tại trong một vòng lặp thời gian. Ví dụ, bạn lấy một bản nhạc của Beethoven từ tương lai, quay về quá khứ đưa cho ông ấy chép lại, và bản nhạc đó trở nên nổi tiếng. Vậy ai là người thực sự sáng tác ra bản nhạc đó?
Những nghịch lý này khiến nhiều nhà vật lý nghi ngờ về khả năng du hành về quá khứ hoặc tin rằng phải có một quy luật tự nhiên nào đó ngăn cản chúng xảy ra (như Nguyên lý Tự nhất quán Novikov - cho rằng các sự kiện sẽ tự điều chỉnh để tránh nghịch lý).
Những thách thức Công nghệ Khổng lồ
Ngay cả khi các lý thuyết cho phép, việc chế tạo một cỗ máy thời gian (đặc biệt là để về quá khứ) cũng đối mặt với những rào cản công nghệ gần như không tưởng:
Năng lượng: Cần một nguồn năng lượng khổng lồ, có thể tương đương năng lượng của cả một ngôi sao hoặc thiên hà, để bẻ cong không-thời gian hoặc tạo ra lỗ sâu.
Vật liệu: Cần những loại vật liệu siêu bền hoặc vật chất kỳ lạ với những đặc tính mà chúng ta chưa hiểu rõ.
Kiểm soát và an toàn: Làm sao để điều khiển chính xác điểm đến trong thời gian và không gian? Làm sao để đảm bảo an toàn cho người du hành và cho chính dòng thời gian?
Vậy cuối cùng, có thể du hành thời gian được không?
Đến tương lai: Có. Khoa học đã chứng minh điều này là khả thi về mặt lý thuyết và thực nghiệm ở quy mô nhỏ thông qua hiệu ứng giãn nở thời gian.
Về quá khứ: Rất khó xảy ra, có thể là không thể. Dù một số lý thuyết có đề cập đến khả năng này (như qua lỗ sâu), chúng đòi hỏi những điều kiện vật lý cực đoan và vướng phải các nghịch lý logic nghiêm trọng mà chưa có lời giải đáp thỏa đáng.
Du hành thời gian vẫn là một chủ đề hấp dẫn, là nguồn cảm hứng vô tận cho sáng tạo và là động lực để các nhà khoa học tiếp tục khám phá những bí ẩn sâu thẳm nhất của vũ trụ và bản chất của thời gian.
