Du Hành Về Quá Khứ Có Thể Khả Thi Theo Khoa Học

02/07/2022 - Lượt xem: 770

Chắc hẳn các bạn đã nghe quá nhiều về các nghịch lý trong du hành thời gian về quá khứ, như định luật bảo toàn năng lượng, nhiệt động học, nghịch lý ông nội...nhưng có phải tất cả những vấn đề đó là rào cản của khoa học về ý tưởng điên rồ này?

Thực ra câu trả lời là không ! Rất có thể chúng ta sẽ chế tạo được cỗ máy thời gian trong tương lai.

1/Du hành đến tương lai bằng thuyết tương đối của Einstein:

Các lý thuyết tương đối của Einstein đã chỉ ra rằng thời gian là một hàm của tốc độ và trọng lực, nghĩa là chúng ta có thể điều khiển thời gian bằng cách thay đổi các khung tham chiếu.

Bất cứ ai tăng tốc tương đối với người đứng yên quan sát sẽ trải qua sự giãn nở thời gian (hay còn gọi là dòng chảy thời gian khác nhau). Và điều này diễn ra với bất kỳ tốc độ nào - có thể là một cuộc đi dạo trong công viên hay du hành trong một con tàu vũ trụ. Đương nhiên, sự khác biệt chỉ chỉ đáng kể khi bạn di chuyển tiệm cận với tốc độ ánh sáng, nhưng thực chất hiệu ứng giãn nở thời gian xuất hiện ở bất kỳ mốc tốc độ nào.

Hãy tưởng tượng loài người hoàn toàn có thể chế tạo được một chiếc hộp thời gian, bạn chỉ cần ngồi ở trong đó 1 tuần và khi quay thoát ra, phần còn lại của Trái Đất đã trôi qua 100 năm. Điều này là khả thi theo khoa học, không cần phải nghi ngờ gì thêm.

Với cảm nhận của một photon, vì nó đạt tốc độ ánh sáng có nghĩa là thời gian không tồn tại trong khung tham chiếu của nó, ví dụ một photon phát ra từ ngôi sao cách xa một tỷ năm ánh sáng so với chúng ta có thể đập vào kính viễn vọng của bạn ngay lập tức từ khi nó sinh ra - từ góc nhìn của nó. Một tỷ năm của vũ trụ đối với nó chỉ bằng 0.

Vậy nếu chúng ta di chuyển bằng với tốc độ ánh sáng thì thời gian của chúng ta sẽ dừng hẳn lại ? Tất nhiên điều này là không thể, vì các vật có khối lượng đạt vận tốc bằng ánh sáng là vi phạm vật lý mất rồi.

2/Du hành ngược thời gian có phải phản khoa học?

Mặc dù sự giãn nở thời gian cho phép du hành vào tương lai của chúng ta, nhưng nó không cho phép quay ngược lại thời điểm trước khi chúng ta xuất phát. Quá trình này là một chiều.

Tuy nhiên thuyết tương đối cũng không “cấm” du hành về quá khứ?

Hãy xét một ví dụ: Năm 2050 tôi tạo ra được 2 lỗ sâu, kết nối với nhau. Tôi gọi là lỗ A và lỗ B. Sau đó tôi tăng tốc cho lỗ sâu A hoặc giữ nó gần một nơi có trọng lực cực mạnh. Do hiệu ứng giãn nở thời gian, thời gian xung quanh lỗ sâu này sẽ chậm lại hoặc thậm chí đóng băng, trong khi thời gian ở lỗ sâu B vẫn bình thường, dĩ nhiên quá trình này sẽ không làm đứt đoạn kết nối của chúng.

Tức là lỗ sâu A bị khóa thời gian ở năm 2050, mười năm sau tôi nhảy từ lỗ sâu B về A, và thật tuyệt vời, tôi đã quay trở lại thời điểm năm 2050 khi vừa chế tạo thành công cặp lỗ sâu này ( dĩ nhiên ta không thể trở về năm 2049 thời điểm trước khi tạo ra lỗ sâu )

Mặc dù quá trình chế tạo ra 2 lỗ sâu có thể rất viễn tưởng, nhưng nó không vi phạm bất kì các quy tắc vật lý mà chúng ta đã biết. Nên đây hoàn toàn có thể là công nghệ của tương lai.

3/Các nghịch lý du hành về quá khứ.

Mặc dù công nghệ về lý thuyết chúng ta đã "nắm trong tay", tuy nhiên muốn trở thành hiện thực thì nó phải vượt qua được các nghịch lý sau:

Nổi tiếng nhất đó là nghịch lý ông nội: Nếu bạn trở về quá khứ và ngăn ông gặp bà nội của bạn ! bạn sẽ không được sinh ra, và nếu không được sinh ra thì ai đang là người trở về quá khứ?

Nếu điều này xảy ra, vũ trụ sẽ như một chiếc bánh răng đang mắc kẹt bởi một cái cờ lê, và bùm….vũ trụ sẽ nổ tung.

Hoặc phải có một phương án khả thi hơn, đó là dòng thời gian sẽ “tìm mọi cách” ngăn cho bạn làm như vậy, và điều tồi tệ nhất mà vũ trụ có thể làm là khiến bạn bị “bay màu”- không còn tồn tại trong lịch sử của nhân loại.

Tuy nhiên trong cơ học lượng tử lại cung cấp một hiện tượng có thể ngăn chặn bất kỳ nghịch lý thời gian nào xảy ra. Đó là bạn sẽ quay trở về quá khứ nhưng ở một vũ trụ song song.

Có thể tồn tại vô hạn phiên bản khác của trái đất.

Cơ học lượng tử ngầm khẳng định rằng: có vẻ như các nhánh của hàm sóng đang tạo ra các vũ trụ song song liên tục và gần như vô tận, đối với mọi hiện tượng xảy ra ở tầng mức hạ nguyên tử, nhưng chúng ngược chiều nhau.

Tương tự một vũ trụ phản chiếu qua gương vậy, ở đây bạn giơ tay phải thì vũ trụ song song kia bạn lại giơ tay trái. Mặc dù ý tưởng này thật điên rồ nhưng nó cũng không vi phạm các quy tắc vật lý của chúng ta, và dường như đang là lời giải tốt nhất cho những thách thức mà khoa học đang đau đầu về thế giới lượng tử. Thậm chí nó đang là một trong những mô hình được chấp nhận rộng rãi nhất hiện nay.

Trở lại ví dụ nghịch lý ông nội, nếu bạn ngăn cản ông bạn gặp bà, thì vô tình bạn sẽ tạo ra một vũ trụ khác, nơi bạn sẽ không được sinh ra. Nhưng ở vũ trụ của bạn mọi thứ vẫn chẳng có gì thay đổi.

Nghịch lý thứ hai: nhiệt động học

Định luật nhiệt động lực học đầu tiên (còn gọi là Định luật bảo toàn năng lượng): Năng lượng và vật chất không thể được tạo ra hoặc phá hủy trong một hệ thống kín.
Định luật nhiệt động lực học thứ hai: Tất cả các hệ cô lập đều có xu hướng về trạng thái cân bằng trong đó entropy ở mức tối đa và không sử dụng năng lượng dưới mọi hình thức.
Định luật thứ ba của nhiệt động lực học: entropy của một hệ thống đạt đến giá trị không đổi khi nhiệt độ của nó đạt đến độ không tuyệt đối.
Nếu bạn du hành về quá khứ, bạn sẽ gặp trở ngại vì vi phạm cả 3 định luật nhiệt động học này phải không ?

Có lẽ chỉ báo chí mới ngăn cản ước mơ du hành thời gian của chúng ta, còn vật lý lại nói “Không hề vi phạm”.

Tất cả các định luật về nhiệt động lực học đều dựa trên các hệ thống cách ly ( hệ kín ). Đây là một thực tế thường bị bỏ qua bởi những người thích trích dẫn chúng.

Nếu bạn kết hợp nhiều hệ kín lại với nhau, bạn có thể thêm vật chất, giảm entropy hoặc tăng nhiệt độ mà không vi phạm 3 định luật trên.
Ví dụ: Một dòng thời gian trong tương lai được coi là một hệ thống và bản thân bạn là một hệ thống khác. Sau khi du hành thời gian về quá khứ, bạn sẽ kết hợp 2 hệ thống này làm một. Sau khi đã dung hợp thì sự can thiệp của bạn sẽ không ảnh hưởng đến các định luật nhiệt động học nêu trên.

Hoặc nếu chúng ta coi dòng thời gian trong tương lai và quá khứ chỉ là MỘT hệ thống duy nhất thì du hành thời gian vẫn không vi phạm, bởi lúc bạn biến mất ở tương lai, năng lượng, nhiệt và entropy của bạn giảm nhưng khi xuất hiện ở quá khứ nó lại tăng trở lại và vũ trụ trở về trạng thái cân bằng.

Tóm lại, qua các dẫn chứng kể trên, chúng ta có thể hiểu rằng khoa học không ngăn cấm du hành thời gian xảy ra, cho dù đi đến tương lai hay trở về quá khứ. Sự cản trở duy nhất chỉ là niềm mơ ước và ý chí khát vọng của con người mà thôi.

Nguồn: Trường vũ dịch thuật và biên soạn tại Quora