Lý thuyết vật lý mới tuyệt vời này khiến tôi tin rằng du hành thời gian là khả dụng

Có nhiều cuộc thảo luận về "thời gian" trong thế giới vật lý lượng tử. Ở mức vi mô, nơi sóng và hạt có thể cư xử giống nhau, thời gian thường linh hoạt hơn nhiều so với thế giới quan sát của chúng ta trong vật lý cổ điển.

Hãy nghĩ về chiếc đồng hồ trên tường. Bạn có thể đẩy các kim ngược lại, nhưng điều đó không làm thời gian quay ngược lại. Thời gian tiến triển.

Nhưng mọi thứ đều đơn giản hơn nhiều ở lĩnh vực lượng tử. Nếu chúng ta có thể biểu diễn toàn bộ hoạt động hạt trong một hướng, thì chúng ta cũng có thể biểu diễn toàn bộ trong một hướng đối diện.

Nói cách khác: du hành thời gian thực sự hợp lý thông qua một ống kính lượng tử. Bất cứ điều gì đi về phía trước cũng phải có khả năng đi về phía sau.

Liên quan: 'Kết tinh thời gian' của Google có thể là thành tựu khoa học lớn nhất trong đời chúng ta

Nhưng mọi thứ đều sụp đổ khi chúng ta trở lại vật lý cổ điển. Dù bạn làm bao nhiêu toán, bạn không thể làm vỡ một chiếc chai, không thể nói lại một bí mật, hoặc không thể bắn lại một khẩu súng.

Như Gid'on Lev chỉ ra trong một bài viết gần đây trên Haaretz, sự khác biệt giữa vật lý lượng tử và cổ điển là một trong những thách thức lớn nhất của lĩnh vực này.

Theo bài viết của Lev:

Hawking đã chứng minh rằng đối với lỗ đen, một trong hai lý thuyết lớn dẫn đến một sai lầm.

Hawking đã sai, sau đó lại đúng

Bài viết của Lev tiếp tục giải thích cách Stephen Hawking sau cùng đã thừa nhận (anh ta đã thua cược) rằng thông tin nhập vào một lỗ đen không bị mất. Tất nhiên, anh ấy không thể giải thích chính xác nơi mà nó đi. Nhưng hầu hết các nhà vật lý khá chắc chắn rằng nó phải điều nào đó - không có gì khác trong vũ trụ chỉ biến mất.

Chuyển đến năm 2019 và hai nhóm nghiên cứu riêng biệt (hoạt động độc lập với nhau) đã công bố bài báo trước in có vẻ xác nhận ý hươnng của Hawking về sự tồn tại của thông tin.

Không chỉ là bài báo được công bố trong vòng 24 giờ kể từ nhau, mà các tác giả chính trên mỗi bài còn chia sẻ Giải thưởng Breakthrough Prize for Fundamental Physics năm 2021.

Những gì cả hai nhóm đã phát hiện ra là một sự thay đổi nhỏ trong quan điểm làm cho tất cả các phép toán trùng khớp.

Khi thông tin nhập vào một lỗ đen xuất hiện bị mất vì, với mọi mục đích, nó không còn khả dụng cho vũ trụ.

Và đó là điều làm rối Hawking. Hãy tưởng tượng một hạt photon ánh sáng bị mắc kẹt trong một lỗ đen và bị nuốt chửng. Hawking và đồng nghiệp của anh ấy biết rằng photon (và thông tin đã bị nuốt chửng cùng với nó) không thể xóa bỏ.

Nếu nhóm này thực sự đã chứng minh rằng ngay cả một lỗ đen không thể làm cho thông tin trở nên không thể đảo ngược, thì có thể không có gì vật lý ngăn chúng ta khỏi du hành thời gian.

Và tôi không nói về việc thực sự khó giải thích, trọng lực ở mép của một lỗ đen, bạn sẽ già đi trong khi bạn vẫn trẻ trung loại du hành thời gian.

Tôi nói về du hành thời gian kiểu Marty Mcfly trong đời thực, nơi bạn có thể đặt các cần điều chỉnh trong chiếc DeLorean vào ngày 13 tháng 3 năm 1986 để bạn có thể quay lại và đầu tư vào Microsoft vào ngày cổ phiếu của họ lên sàn.

Bây giờ, giống như Stephen Hawking, tôi không có giải pháp toán học hoặc kỹ thuật cho vấn đề này. Tôi chỉ có lý thuyết vật lý này.

Nếu thông tin có thể và thực sự thoát ra khỏi lỗ đen, thì chỉ có lý là giả sử rằng các quy trình khác mà chúng ta chỉ thấy trong cơ học lượng tử cũng có thể được giải thích thông qua vật lý cổ điển.

Chúng ta biết rằng du hành thời gian là khả dụng trong cơ học lượng tử. Google đã chứng minh điều này bằng cách xây dựng tinh thể thời gian, và nhiều mô hình tính toán lượng tử dựa trên một hình thức dự đoán sử dụng những gì cơ bản là du hành thời gian phân tử.

Nhưng chúng ta đều biết rằng, khi nói đến vấn đề lượng tử, chúng ta đang nói về các hạt thể hiện hành vi ngược đối trực giác. Điều đó không giống như nhấn một nút và làm cho một chiếc xe từ những năm 1980 xuất hiện trong thời kỳ hoang dã cũ.

Tuy nhiên, điều đó không có nghĩa là du hành thời gian lượng tử không kỳ diệu. Chuyển đổi tinh thể thời gian thành một điều tương tự trong vật lý cổ điển có nghĩa là tạo ra bánh donut tái xuất hiện trên dĩa của bạn sau khi bạn ăn chúng hoặc bia tái xuất hiện trong cốc của bạn dù bạn uống nó bao nhiêu lần.

Nếu chúng ta thừa nhận rằng tinh thể thời gian tồn tại và thông tin có thể thoát ra khỏi một lỗ đen, thì chúng ta phải thừa nhận rằng bánh donut - hoặc bất cứ thứ gì, thậm chí cả con người - có thể một ngày nào đó đi du hành qua thời gian.

Nhưng mà, không có ai xuất hiện tại bữa tiệc của Hawking cả. Vậy nên, hoặc là không khả thi hoặc là những người du hành thời gian là những người tồi tệ.