CHƯƠNG 6 (tiếp)

Khoa Học Về Thời Gian

 

Sự hiểu biết về mặt khoa học của chúng ta về thời gian đã đạt được bước tiến lớn vào thế kỷ hai mươi. Trước đó, vật lý cổ điển của Newton cho rằng thời gian luôn có giá trị tuyệt đối. Các nhà toán học đã đưa điều này vào trong phương trình của họ đầy tự tin cho tới khi lý thuyết đột phá của Einstein được công bố vào năm 1905. Lý thuyết tương đối đặc biệt của ông, và, sau này là thuyết tương đối rộng đã mang đến một sự chuyển dịch lớn về mối quan hệ của chúng ta với thời gian. Einstein khẳng định rằng thời gian và không gian không phải là hai thực thể riêng biệt, rằng chúng kết hợp với nhau để tạo thành một cấu trúc bốn chiều mà ông gọi là không gian-thời gian.

Einstein giải thích thêm rằng lực hấp dẫn thực ra đã khiến cho thời gian chậm lại. Vì thế nếu như bạn là một nhà du hành vũ trụ thực hiện một chuyến đi dài trong không gian và con tàu vũ trụ của bạn bay gần một hố đen (nơi mà lực hấp dẫn là rất lớn), thời gian sẽ chậm đi đáng kể. Khi mà bạn quay trở về Trái đất bạn có thể sẽ già đi vài tuổi, nhưng người bạn đời và tất cả bạn bè của bạn đều đã trở thành những ông bà lão cả rồi. Ta có thể quan sát được hiện tượng này ở một quy mô nhỏ hơn ngay trên Trái đất này. Nếu như bạn sống ở tầng trên cùng của toà tháp Burj Khalif[1] của Dubai, toà nhà cao nhất thế giới, thời gian sẽ trôi nhanh hơn một chút so với việc bạn sống ở tầng một, chỉ bởi vì trọng lực tác động lên bạn ở những độ cao này là khác nhau. Dù một sự khác biệt như vậy là quá nhỏ để cơ thể con người có thể nhận ra, nhưng nó hoàn toàn có thể được ghi nhận bởi công nghệ hiện đại ngày nay.

Điều này thậm chí còn kỳ quặc hơn nữa. Toán học đã chỉ ra rằng trong không gian-thời gian, quá khứ, hiện tại, và tương lai đều là một phần của cấu trúc bốn-chiều hợp nhất mà tại đó toàn bộ không gian và thời gian đều tồn tại vĩnh viễn.

Hãy thử tưởng tượng rằng không gian-thời gian là một ổ bánh mỳ, và mỗi một lát cắt sẽ tượng trưng cho mọi sự việc đang diễn ra ở bất kỳ nơi nào trong vũ trụ vào một thời điểm cụ thể. Con người chúng ta có thể di chuyển theo những hướng khác nhau trong không gian, nhưng chúng ta chỉ có thể trải nghiệm được chiều thời gian theo từng lát cắt một khi mà ta di chuyển qua nó. Nếu như chúng ta có được khả năng nắm bắt được thời gian giống như là không gian, thì chúng ta có thể lui tới trong chiều thời gian như thể khi ta bước lên và xuống tàu tại bất kỳ sân ga nào mà ta thích. Bạn nhảy lên chuyến tàu năm 2015 và đi tới kỷ Jura – tôi không hề gợi ý điều này – mà tại đó bạn có thể thưởng thức bộ phim sử thi về cuộc sống thực tế có tên gọi không gian-thời gian. Trời ạ, mấy cái chuyện này vẫn cứ làm đầu tôi ong hết cả lên sau chừng ấy năm nghiền ngẫm về nó.

 

Chuong 6.2

 

Liệu điều này có phải là rất khó tin không? Có thể lắm. Thật khó mà tin được. Nhưng toán học lại có thể trình bày rất rõ ràng. Và nếu như thời gian thực sự lạ kỳ và kỳ cục đến thế, vậy thì tại sao chúng ta lại cảm thấy như thể ta đã hiểu về nó một cách bản năng? Ổ bánh mì không gian-thời gian chẳng có vẻ gì là giống với thứ thời gian mà chúng ta vẫn nhận thức hàng ngày hết cả, cái thứ mà vẫn khiến cho chúng ta căng thẳng cực độ ấy. Thực ra, càng chú ý đến chúng ta sẽ lại càng thấy thời gian trở nên lạ lùng và ít quen thuộc hơn.

Lý do khiến chúng ta thường bị giới hạn trong phần không gian-thời gian cụ thể là bởi vì hiện tượng trong vật lý có tên gọi “mũi tên thời gian.” Đó là lý do tại sao mà chúng ta có thể tự do di chuyển bất cứ nơi đâu trong không gian ba chiều nhưng chỉ có thể tồn tại trong phân khúc không gian-thời gian “hiện tại” mà thôi. Đây là một khái niệm tương đối khó. Sẽ dễ hiểu hơn nhiều nếu như chúng ta chuyển từ ví dụ cái bánh sang tàu điện.

Hãy tưởng tượng rằng cả vũ trụ này thu hẹp lại trong một chuyến tàu: mọi thiên hà, vì sao, và hành tinh và mọi hạt cát và mọi sinh vật sống. Chuyến tàu này bắt đầu một hành trình, không phải từ thành phố này tới thành phố khác mà là một chuyến đi vượt thời gian. Là một vị khách trên tàu, bạn có thể đi bất cứ nơi nào mà bạn muốn, nhưng bạn không thể thay đổi được tốc độ và hướng đi của tàu, mà bị hạn chế trên tuyến đường bởi mũi tên thời gian. Bạn chỉ có thể di chuyển mà không nắm được quyền kiểm soát về vị trí và phương hướng, di chuyển từ lát cắt “hiện tại” sang điểm kế tiếp trong chiều thời gian.

 

Hãy nhớ rằng: Thời gian không hề di chuyển; bạn mới là người di chuyển qua thời gian.

 

Vì vậy chúng ta luôn ở vào vị trí trải nghiệm lát cắt hiện tại của bây giờ, nhưng ngay cả điều này nữa cũng chỉ mang tính tương đối. Theo Einstein, tốc độ chúng ta di chuyển ảnh hưởng tới trải nghiệm của ta về thời gian. Trong chuyến trở về Trái đất, du hành gia mà tôi từng đề cập tới trước đó sẽ di chuyển theo vận tốc của vũ trụ mà sẽ dẫn anh ta tới lát cắt không gian-thời gian theo một góc độ khác. Kết quả là anh ta sẽ có một cái nhìn rất khác về “bây giờ” so với người vợ ở nhà trên Trái đất. Giống như tất cả chúng ta, cô ấy sẽ trải nghiệm một lát cắt thời gian bao gồm các sự kiện ở những nơi khác nhau trên thế giới, tất cả những sự việc đều đang diễn ra trong cùng một thời điểm. Cô ấy có thể vừa cho con ăn vừa xem bản tin thời sự về tình hình chiến trận ở Syria, trong khi nghe tiếng một người bạn hò reo ở căn phòng bên cạnh vì đội New England Patriots đã giành chức vô địch giải Siêu cúp lần thứ năm. Những sự kiện này xảy ra đồng thời như được nhận thấy ở đây trên trái đất này trong lát cắt thời gian của cô ấy. Nhưng vận tốc vũ trụ của chồng cô lại khiến anh ta nhìn thấy những điểm khác nhau trong không gian tại những thời điểm rất khác. Khi tốc độ của anh ta bao trùm lên không gian-thời gian, nhận thức của anh ta về những điểm gần hơn trên hành trình của mình tiến tới nhanh hơn so với những điểm xa nhất, vì thế mà thành ra anh cắt lát ổ bánh mì thời gian ở một góc độ khác. Do vậy, lát cắt thời gian của anh có thể bao gồm cả sự kiện bức tường Berlin sụp đổ vào năm 1989, cái chết của mẹ anh vì căn bện ung thư vào năm 2016 ở nước Mỹ, và việc phát minh ra phương pháp điều trị ung thư mười năm sau đó ở nước Nhật! Tất cả những sự kiện này đối với anh ấy đều có vẻ như diễn ra trong cùng một thời điểm bởi vì chúng xảy ra ở những “nơi” khác nhau trong lát cắt không gian-thời gian của anh. Ôi, tôi lại thấy đau đầu rồi.

 

Chương 6.3

 

Lý do khiến tôi tiếp tục trình bày về cái khía cạnh khoa học phức tạp này của thời gian là bởi vì bạn càng hiểu hơn về thời gian, bạn sẽ càng cảm thấy rằng thực ra nó chẳng có gì giống với những điều mà chúng ta đã nghĩ. Thời gian như chúng ta thường chấp nhận là một ảo tưởng đầy cạm bẫy mà chẳng mấy liên quan đến việc nó thực sự là gì hay nó hoạt động ra sao. Thứ thời gian mà chúng ta cho rằng mình hiểu rõ không hề tồn tại (như bạn có thể thấy trong thí nghiệm chiếc lồng). Chẳng có gì về cách mà mỗi cá nhân chúng ta trải nghiệm về thời gian là tuyệt đối cả.

 

Hãy nhớ rằng: Quan niệm về thời gian thay đổi đối với tất cả mọi người.

Vì thời gian thay đổi đối với mỗi người và biến đổi từ tình huống này sang tình huống tiếp theo, ta không thể không đưa ra kết luận rằng nó không thật. Thời gian hoàn toàn thất bại trong bài kiểm tra về tính vĩnh cửu. Thời gian chính là một sự ảo tưởng bởi vì, theo một cách thú vị:

 

Thời gian hoàn toàn không qua được bài kiểm tra về thời gian!

 


[1] Burj Khalifa (tiếng Ả Rập: برج خليفة “Tháp Khalifa”), trước kia tên là Burj Dubai, là một nhà chọc trời siêu cao ở “Trung tâm Mới” của Dubai, Các Tiểu Vương quốc Ả Rập Thống nhất. Nó đã là công trình cao nhất thế giới từ năm 2007. Tòa nhà được đưa vào sử dụng ngày 4/1/2010. Đây là một phần của một tổ hợp phát triển lớn mang tên Downtown Burj Khalifa ở Giao lộ Thứ nhất dọc theo Đường Sheikh Zayed, vốn là khu trung tâm tài chính của Dubai. Công tác thiết kế và thi công được thực hiện bởi công ty Skidmore, Owings and Merrill LLP (SOM) từ Chicago. Adrian Smith là kiến trúc sư trưởng và Bill Baker là trưởng công trình sư của tháp Khalifa.

 

 

 

Advertisements