Những nhà vật lý lý thuyết có khá nhiều điểm tương đồng với các luật sư. Cả hai đều dành nhiều thời gian để tìm kiếm những kẽ hở và sự không nhất quán trong các quy tắc để có thể khai thác chúng bằng cách nào đó.
Valeri P. Frolov và Andrei Zelnikov từ Đại học Alberta ở Canada và Pavel Krtouš từ Đại học Charles ở Praha có lẽ không thể giúp bạn thoát khỏi án phạt giao thông do phóng nhanh qua một khu vực trường học, nhưng họ có thể đã phát hiện ra kẽ hở đủ rộng trong các định luật vật lý để giúp bạn quay ngược thời gian và đi đúng tốc độ ngay từ đầu.
Các lối tắt trong không thời gian được gọi là lỗ sâu không phải là một đặc điểm của vũ trụ đã được các nhà khoa học công nhận. Nhưng trong hơn một thế kỷ qua, các nhà khoa học đã tự hỏi liệu các sóng lượng tử – hoặc thậm chí toàn bộ các hạt – có thể thoát ra khỏi vị trí cục bộ của chúng theo chỉ dẫn của thuyết tương đối hay không.
Trường hợp tuyệt vời nhất là những sự tái cấu trúc như vậy trong kết cấu của vũ trụ sẽ cho phép những khối lượng có kích thước bằng con người vượt qua hàng năm ánh sáng để băng qua các thiên hà trong tích tắc hoặc có thể di chuyển xuyên thời gian nhanh như khi người ta di chuyển qua các phòng trong căn nhà của họ.
Ít nhất thì các bài tập thăm dò hành vi không thời gian phức tạp hơn có thể chỉ đạo cho việc suy đoán về điểm gặp gỡ bí ẩn của vật lý lượng tử và thuyết tương đối rộng.
Những lỗ sâu về cơ bản chỉ là các hình dạng. Chúng ta có thể đã quen với việc xử lý một cách trực giác các đường một chiều, bản vẽ hai chiều và các đối tượng ba chiều trong cuộc sống hàng ngày. Nhưng vật lý cho phép chúng ta khám phá những thay đổi trong các tình huống mà chúng ta không thể nhận ra bằng trực giác.
Ở cấp độ vi mô, các hiệu ứng lượng tử tạo ra một kẽ hở trong không gian và thời gian. Trên quy mô lớn hơn, không thời gian có thể co lại và giãn ra tương ứng với lực hấp dẫn theo những cách mà bạn không thể nhận thức được nếu không có một loạt các phương trình hướng dẫn.
Ví dụ, nếu chúng ta tập trung đủ khối lượng vào một chỗ, không thời gian sẽ uốn cong theo cách tạo cho nó hai bề mặt bên ngoài. Điều gì kết nối các mặt này? Tất nhiên đó là một lỗ sâu. Tuy nhiên, vật chất sẽ không thể di chuyển qua cấu trúc toán học này, cho dù một số người nghi ngờ rằng các vật thể ở hai bên, nếu bị vướng víu lượng tử, vẫn sẽ duy trì mối liên kết với nhau.
Trong nhiều thập kỷ, các nhà khoa học đã tìm kiếm các kịch bản - cả khả thi và thuần túy lý thuyết - có thể cho phép các hiệu ứng lượng tử, và thậm chí cả các hạt nguyên vẹn, du hành qua các hình dạng kỳ lạ của không thời gian mà không bị tổn hại.
Đề xuất bẻ cong thời gian của Frolov, Krtouš và Zelnikov liên quan đến thứ được gọi là lỗ sâu hình vòng, được mô tả lần đầu tiên vào năm 2016 bởi nhà vật lý lý thuyết Gary Gibbons của Đại học Cambridge và nhà vật lý Mikhail Volkov của Đại học Tours.
Khác với những biến dạng hình cầu của không thời gian mà chúng ta có thể gán cho các lỗ đen, lỗ sâu hình vòng do Gibbons và Volkov đề xuất kết nối các vùng của vũ trụ (hoặc các vũ trụ khác nhau) mà chúng ta coi là phẳng.
Frolov, Krtouš và Zelnikov đã áp dụng lỗ sâu này vào các tình huống khác nhau. Ví dụ, một khối lượng không chuyển động tác động lên lỗ sâu như thế nào? Và nếu đường hầm vào và đường hầm ra ở trong cùng một vũ trụ thì sao?
Các giải pháp mà họ khám phá ra bao gồm cái được gọi là đường cong dạng thời gian khép kín (closed timelike curve). Giống như tên gọi, nó mô tả một vật thể hoặc tia sáng di chuyển dọc theo một đường thẳng, rồi quay trở lại cùng một điểm như trước đây. Không chỉ trong không gian mà còn trong cả thời gian.
Nghiên cứu hiện đã có trên máy chủ in sẵn arXiv và đã được chấp nhận đăng trên tạp chí Physical Review D.
Theo Science Alert
Văn Thiện biên dịch
