Buzz
Nghịch lý ông nội chỉ là một trong nhiều vấn đề logic phức tạp liên quan đến khái niệm du hành thời gian. Tuy nhiên, một nhà vật lý khẳng định đã tìm ra lời giải cho những vấn đề này.
Du hành thời gian đã từ lâu là một trong những chủ đề gây tranh cãi nhất trong cả giới khoa học và văn hóa đại chúng. Một phần nguyên nhân khiến ý tưởng này bị bác bỏ là bởi sự tồn tại của các nghịch lý logic, với ví dụ điển hình là "nghịch lý ông nội".
Đây là câu hỏi hóc búa về điều gì sẽ xảy ra nếu một người có thể quay ngược thời gian và ngăn cản ông của họ sinh ra, từ đó họ không thể tồn tại để thực hiện chuyến du hành. Tuy nhiên, một nghiên cứu gần đây có thể đã tìm ra một lời giải hợp lý, đem lại hy vọng cho viễn cảnh du hành thời gian mà không bị mâu thuẫn logic.
Hiểu biết thông thường về thời gian của chúng ta dựa trên vật lý Newton, trong đó các sự kiện tiến triển theo trình tự tuyến tính từ quá khứ đến tương lai. Tuy nhiên, vào năm 1915, thuyết tương đối rộng của Albert Einstein đã làm thay đổi hoàn toàn quan điểm này, chỉ ra rằng không-thời gian có thể vận hành theo những cách bất ngờ. Một trong những dự đoán thú vị của lý thuyết này là sự tồn tại của các "đường cong thời gian khép kín" - những con đường không gian cho phép đi ngược về quá khứ.
Theo nhà vật lý Lorenzo Gavassino từ Đại học Vanderbilt, không chỉ khối lượng mà tất cả các dạng năng lượng và động lượng đều có thể tạo ra lực hấp dẫn, khiến không-thời gian bị biến dạng. Ông cho rằng nếu toàn bộ vũ trụ quay, không-thời gian sẽ bị uốn cong đến mức thời gian hình thành một vòng lặp. Trong lý thuyết, một tàu vũ trụ di chuyển theo vòng lặp này có thể quay lại điểm xuất phát, không chỉ trong không gian mà còn trong thời gian.
Trong thực tế, vũ trụ của chúng ta không quay theo cách này, nhưng các khối lượng quay lớn như lỗ đen có thể tạo ra các hiệu ứng tương tự, tạo ra điều kiện tiềm năng để hình thành các vòng lặp thời gian.
Một trong những thách thức lớn khi nói về du hành thời gian chính là các nghịch lý mà nó có thể gây ra. Nghịch lý ông nội là một ví dụ nổi bật, khi hành động thay đổi quá khứ dường như mâu thuẫn với sự tồn tại của chính người du hành.
Vấn đề này phát sinh từ giả định rằng các định lý về nhiệt động lực học, điều khiển nhiệt và năng lượng, sẽ vẫn hoạt động bình thường trong một chu kỳ thời gian. Yếu tố quan trọng ở đây là entropy - chỉ số đo lường sự hỗn loạn trong một hệ thống. Entropy luôn tăng theo thời gian, và chính sự gia tăng này giúp chúng ta cảm nhận được sự trôi qua của thời gian, nhớ về quá khứ mà không thể nhìn thấy tương lai.
Gavassino đã chỉ ra rằng ngay cả những hành động đơn giản như đi bộ hay ghi nhớ đều phụ thuộc vào entropy. Vì thế, nếu thời gian trở thành một chu kỳ khép kín, cách thức hoạt động của entropy sẽ phải thay đổi, dẫn đến những hiện tượng lạ lùng.
Nghiên cứu của Gavassino, được công bố trên tạp chí Classical and Quantum Gravity vào ngày 12 tháng 12 năm 2024, đề xuất một giải pháp đột phá. Ông chứng minh rằng trong các vòng lặp thời gian, dao động lượng tử có thể giảm entropy, điều này trái ngược với những gì chúng ta gặp phải trong cuộc sống hàng ngày.
Khi entropy giảm, những hiện tượng kỳ lạ có thể xảy ra. Ký ức của nhà du hành thời gian có thể bị xóa, cơ thể họ có thể hồi phục tuổi tác hoặc thậm chí đảo ngược quá trình lão hóa. Theo Gavassino, quá trình này có thể vô hiệu hóa những sự kiện tưởng như không thể thay đổi, như 'giết ông nội', làm cho các nghịch lý biến mất.
Kết quả nghiên cứu của ông cũng củng cố cho nguyên tắc tự nhất quán, một ý tưởng lâu dài cho rằng tất cả sự kiện trong một vòng lặp thời gian phải hài hòa để tạo nên một lịch sử logic và mạch lạc. Gavassino nói: 'Công trình của tôi cung cấp cơ sở khoa học đầu tiên cho nguyên tắc tự nhất quán này, dựa trên các định lý cơ học lượng tử hiện hành mà không cần giả thuyết gây tranh cãi.'
Mặc dù nghiên cứu của Gavassino mang lại niềm tin vào khả năng du hành thời gian, câu hỏi quan trọng vẫn là: Liệu các vòng lặp thời gian này có thực sự tồn tại trong thế giới thực?
Vào năm 1992, nhà vật lý Stephen Hawking đã đưa ra giả thuyết về "phỏng đoán bảo vệ theo trình tự thời gian", cho rằng các định lý vật lý có thể ngăn cản sự xuất hiện của các vòng lặp thời gian ngay từ lúc đầu. Cụ thể, không-thời gian có thể trở nên không ổn định trước khi một vòng lặp được hình thành.
Mặc dù các vòng lặp thời gian có thể không tồn tại, Gavassino vẫn tin rằng nghiên cứu về chúng có thể mang lại những hiểu biết sâu sắc hơn về các hiện tượng vật lý khác. Ví dụ, việc tìm hiểu cơ chế hoạt động của entropy trong các điều kiện hạ nguyên tử có thể giúp giải mã các bí ẩn liên quan đến cơ học lượng tử và nhiệt động lực học.
Du hành thời gian không chỉ là một chủ đề của khoa học viễn tưởng mà còn là một câu hỏi buộc con người phải suy nghĩ sâu sắc về bản chất của thực tại và thời gian. Hawking đã từng nói: "Điều thú vị về chủ đề này là cách nó khiến chúng ta phải suy nghĩ về vai trò của entropy trong việc hình thành trải nghiệm của chúng ta về vũ trụ".
Dù có thể con người sẽ không bao giờ thực hiện được du hành thời gian trong thực tế, nhưng việc nghiên cứu các hiện tượng này có thể dẫn đến những phát triển khoa học vĩ đại. Các khái niệm như vòng lặp thời gian không chỉ giúp mở rộng hiểu biết về vũ trụ mà còn thách thức khả năng nhận thức của chính chúng ta.
Từ một ý tưởng tưởng chừng không thể thực hiện được, du hành thời gian giờ đây đang dần trở thành một bài toán khoa học với những triển vọng đầy thú vị. Mặc dù còn rất xa mới có thể đạt được, hành trình khám phá trong lĩnh vực này chắc chắn sẽ mở ra nhiều cánh cửa mới, thay đổi cách chúng ta hiểu về thời gian và không gian mãi mãi.
