Thời gian có thực sự tồn tại hay nó chỉ là ảo ảnh?

Bình luận Văn Thiện • 15:04, 07/12/22

Giúp NTDVN sửa lỗi

Bộ não vốn không có một chiếc đồng hồ nào để đo thời gian, đó là lý do tại sao chúng ta cảm thấy 5 phút nhìn chằm chằm vào bức tường có thể dài hơn rất nhiều so với 5 phút lướt mạng xã hội. Các nhà vật lý từng đồng ý rằng thời gian là tuyến tính, cho đến khi các lý thuyết của Einstein và cơ học lượng tử thách thức quan niệm này. Hiện tại, câu hỏi về việc liệu thời gian có phải chỉ là một công trình do con người tạo nên hay không vẫn còn đó.

Theo Science ABC, Einstein, nhà vật lý vĩ đại nhất trong lịch sử, nói rằng thời gian không phải là tuyệt đối và thực tại phụ thuộc vào người quan sát. Một số nhà khoa học và triết gia cũng có đồng quan điểm đó khi cho rằng thời gian thậm chí không tồn tại, rằng đó chỉ là ảo ảnh.

“Đặt tay lên bếp nóng một phút mà tưởng chừng như cả một giờ. Ngồi với cô gái đẹp một giờ mà tưởng chừng như có một phút”. – Albert Einstein

Nếu thời gian không có thật thì sẽ không có bắt đầu hay kết thúc của bất cứ thứ gì trong vũ trụ. Phải chăng mọi thứ khi đó sẽ xảy ra cùng một lúc? Liệu thời gian có tồn tại theo một cách nào đó hay nó chỉ là một khái niệm do chúng ta tạo ra?

đồng hồ, thời gian
Thời gian là quý giá. Tất nhiên, khi đồng hồ và đồng hồ đeo tay lần đầu tiên được sản xuất, chỉ có các vị vua mới có thể mua được chúng (Ảnh minh họa: Pixabay)

Làm thế nào để chúng ta cảm nhận được thời gian?

Nghiên cứu cho thấy bộ não con người không có một chiếc đồng hồ dành riêng để đo thời gian trôi qua. Vậy thì ý thức về thời gian của chúng ta đến từ đâu?

Trải nghiệm của chúng ta về thời gian phụ thuộc vào nhiều yếu tố, bao gồm ký ức, cảm xúc và mức độ chú ý của chúng ta. Thời gian trôi nhanh như “bay” khi chúng ta làm điều gì đó thú vị, nhưng nó lại trôi rất chậm khi chúng ta mắc kẹt vào một tình huống nhàm chán. Ngoài ra, nghiên cứu cũng tiết lộ rằng thời gian trôi nhanh hơn khi chúng ta già đi.

Như vậy rõ ràng rằng nhận thức của chúng ta về thời gian không tuân theo đồng hồ hay lịch và có thể thay đổi - đôi khi rất điên cuồng.

Nếu bạn cố gắng tìm một vùng duy nhất liên quan đến thời gian trong não, bạn có thể sẽ không thành công. Nhận thức về thời gian đã được liên kết với các phần khác nhau trong não của chúng ta, bao gồm vỏ não trước, hạch nền, vỏ não đỉnh, tiểu não và hồi hải mã.

Chúng ta cũng cảm nhận thời gian dựa trên cảm giác của cơ thể. Bạn có thể cảm thấy đói hoặc buồn ngủ hoặc tràn đầy năng lượng vào những thời điểm nhất định trong ngày. Điều này xảy ra bởi vì cơ thể của con người chúng ta, giống như hầu hết các sinh vật sống trong tự nhiên, có nhịp sinh học riêng với chu kỳ 24 giờ. Nhịp sinh học này sẽ giúp chúng ta nhận biết về thời gian trong ngày cũng như kiểm soát các chức năng thiết yếu thường xuyên của cơ thể.

ngủ
Không tuân theo một thói quen ngủ nhất quán có thể làm rối loạn nhịp sinh học của bạn. (Ảnh minh họa: Pixabay)

Các nghiên cứu còn phát hiện ra rằng các loài động vật như chó, chim, chuột và thậm chí cả cá vàng (trái ngược với niềm tin phổ biến rằng cá vàng có trí nhớ 3 giây!) cũng có thể cảm nhận được thời gian, mặc dù các loài này không có chút khái niệm nào về nó.

Vậy thời gian là gì (dựa trên nhận thức của chúng ta)?

Theo hiểu biết chung của chúng ta thì thời gian là thứ đang trôi đi, được đánh dấu bằng những thay đổi trong môi trường xung quanh (ví dụ: thời điểm mặt trời mọc và lặn, sự thay đổi các mùa) và các quá trình bên trong cơ thể (ví dụ: nhịp tim, quá trình lão hóa sinh học).

Các sự kiện diễn ra theo chiều thuận từ quá khứ đến hiện tại rồi đến tương lai. Nhận thức này cũng tương ứng với lý thuyết của Stephen Hawking về mũi tên thời gian tâm lý và mũi tên thời gian nhiệt động lực học. Cách chúng ta trải nghiệm mọi thứ luôn trôi đi theo hướng một chiều; bạn có thể làm vỡ một quả trứng, nhưng bạn không thể làm cho nó trở về nguyên vẹn.

mũi tên, mũi tên thời gian
Các lý thuyết của Stephen Hawking cho rằng có mũi tên thời gian tâm lý học và mũi tên thời gian nhiệt động lực học. Những điều này khiến chúng ta trải nghiệm mọi thứ luôn di chuyển theo một hướng. (Ảnh minh họa: Pixabay)

Vậy có phải nếu chúng ta có nhận thức về thời gian thì nó có tồn tại?

Không phải như vậy. Bức tranh toàn cảnh lớn hơn nhiều và vượt xa những trải nghiệm chủ quan hạn chế của chúng ta.

Quá khứ và tương lai có tồn tại không?

Những gì chúng ta coi là thời gian về cơ bản chỉ là một thứ tồn tại đi theo một đường thẳng (tuyến tính) - hết sự việc này đến sự việc khác. Trong nhiều thế kỷ, người ta cho rằng dòng chảy thời gian này từ quá khứ đến tương lai là không đổi trong vũ trụ. Do đó, vũ trụ có một chiếc đồng hồ cơ học duy nhất.

Tuy nhiên, vào năm 1905, Einstein đã công bố thuyết tương đối rộng cho rằng thời gian không tuyệt đối cũng không tuyến tính và vũ trụ không bị điều khiển bởi một đồng hồ duy nhất. Ông đã đi ngược lại các xu hướng do Newton, Galileo, Copernicus và các nhà khoa học vĩ đại khác đặt ra trước đây liên quan đến thời gian.

Thuyết tương đối nói rằng quá khứ và hiện tại không thể là “tuyệt đối”, vì thời gian phụ thuộc vào hệ quy chiếu của bạn (nghĩa là phụ thuộc vào việc bạn đang di chuyển nhanh như thế nào). Điều này dẫn đến trải nghiệm về sự giãn nở thời gian. Bạn di chuyển càng gần với tốc độ ánh sáng, thời gian của bạn sẽ càng chậm (giãn ra nhiều hơn).

Điều này đã được xác nhận thông qua thí nghiệm Hafele–Keat, gắn các đồng hồ nguyên tử cực kỳ chính xác trên các máy bay phản lực khổng lồ. Ngay cả với các nguyên tử phóng xạ, thì thời gian của chúng trong lúc di chuyển cũng trôi đi chậm hơn so với các nguyên tử đứng yên.

Kết cấu của thực tại

Einstein cho rằng thời gian và không gian được kết nối với nhau thành một cấu trúc không thời gian duy nhất. Mọi thứ trong vũ trụ đều được nhúng trong kết cấu không thời gian. Kết cấu này trơn nhẵn, liên tục và có thể bị uốn cong bởi vật chất (hoặc năng lượng). Mặt trời, với mức năng lượng khổng lồ, tạo ra một vết lõm trong không thời gian, khiến các hành tinh xung quanh (bao gồm cả Trái đất) chuyển động xung quanh nó. Đây là chính là nguyên nhân gây ra lực hấp dẫn.

không thời gian, kết cấu không thời gian
Tất cả chúng ta đều nằm trong kết cấu không thời gian (Ảnh: Flickr/NASA Universe)

Trong khi chuyển từ cấp độ sinh học sang cấp độ vũ trụ, thời gian dường như khác với những gì các giác quan của chúng ta mách bảo.

Trong không thời gian, sự phân biệt giữa quá khứ, hiện tại và tương lai là ảo tưởng. Không có khoảnh khắc cố định nào được gọi là “hiện tại”. Hiện tại của tôi có thể khác với hiện tại của bạn, bởi vì thuyết tương đối nói rằng không có hiện tại tuyệt đối.

Nghe có vẻ khó hiểu? Có một giai thoại vui rằng chỉ có ba người trên thế giới thực sự hiểu thuyết tương đối rộng!

'Thời gian' trong những xung đột của vật lý hiện đại

Kể từ khi cơ học lượng tử ra đời, sau những đột phá to lớn trong vật lý học, chúng ta bắt đầu hiểu cách thế giới hoạt động ở cấp độ của các electron và các hạt nhỏ bé khác.

Một trong những nỗ lực lớn nhất của vật lý hiện đại là đưa ra một lý thuyết tổng quát (ví dụ, hấp dẫn lượng tử) để hợp nhất thuyết tương đối rộng của Einstein với cơ học lượng tử.

Đây chính là nơi một cuộc khủng hoảng phát sinh khi thời gian là động trong thuyết tương đối và thời gian là “tĩnh” trong cơ học lượng tử. Hai lý thuyết cơ bản của vật lý đều ngụ ý rằng thời gian tồn tại, nhưng chúng mâu thuẫn với nhau.

Vào cuối thế kỷ 20, các nhà khoa học đã đưa ra những cách tiếp cận mới đối với hấp dẫn lượng tử. Trong số đó, hấp dẫn lượng tử vòng thực ra là sự thay thế đáng tin cậy nhất cho lý thuyết dây không thể kiểm chứng trước đây.

Và bất ngờ là thời gian… không tồn tại trong hấp dẫn lượng tử vòng hoặc trong nhiều lý thuyết gần đây khác, vì vậy chúng ta vẫn cần phải tiếp tục tìm hiểu xem vũ trụ thực sự hoạt động như thế nào.

Các nhà khoa học ngày càng bác bỏ quan niệm lâu nay rằng thời gian là một trong những khía cạnh cơ bản của vũ trụ. Nhiều nhà vật lý, chẳng hạn như Carlo Rovelli, nói rằng thời gian là ảo ảnh và nhận thức của chúng ta về “dòng chảy thời gian” không biến nó thành hiện thực.

Nếu những lý thuyết này được chứng minh là đúng, hy vọng những chiếc đồng hồ trên tường của chúng ta sẽ không tan chảy như trong bức tranh nổi tiếng của Salvador Dali.

Tại sao ngay từ đầu chúng ta đã tạo ra khái niệm về thời gian?

Thời gian vẫn là một bí ẩn trong khoa học, nhưng ít nhất chúng ta trải nghiệm thời gian theo những cách nhất định. Thực tại vật chất đích thực ngoài kia có thể phi thời gian, nhưng ở đây, chúng ta không thể bỏ qua thời gian. Thời gian là một sản phẩm mang tính xã hội mà chúng ta đã cùng nhau tạo ra để quản lý và điều hướng cuộc sống của mình tốt hơn. Chúng ta đã sử dụng thời gian để đo thời lượng của các sự kiện (bằng giây, phút, giờ, ngày, tuần, năm, v.v.) để hiểu thế giới mà chúng ta đang sống.

Nếu không có thời gian, khoa học hiện đại có thể trở nên đẹp đẽ hơn, nhưng cuộc sống của chúng ta sẽ hỗn loạn. Do đó, chúng ta vẫn sẽ phải tiếp tục gắn bó với đồng hồ và lịch để theo dõi vô số thứ.

Lời cuối

Bất chấp những nghiên cứu mới nhất, các phát minh khoa học vẫn dựa vào thời gian và các công thức toán học của nó. Ví dụ, định luật thứ hai của nhiệt động lực học (giúp cho các nhà máy điện lớn và động cơ nhiệt hoạt động) sẽ ở đâu nếu chúng ta hoàn toàn phủ nhận sự tồn tại của thời gian?

Hơn nữa, về mặt xã hội, chúng ta đã xây dựng ý tưởng về thời gian từ rất lâu trước khi nghĩ ra các định luật vật lý, vì vậy thời gian vẫn tồn tại trong nhận thức của nhân loại. Cho dù bạn hiểu rõ về tính liên tục của không thời gian đến đâu, bạn vẫn phải kiểm tra đồng hồ khi bạn chuẩn bị một bữa ăn, tham gia một lớp học hoặc chuẩn bị lên máy bay.

Nói cách khác, nếu thời gian chỉ là ảo ảnh, thì ảo ảnh đó là cần thiết.

Văn Thiện

Bạn bình luận gì về tin này?



BÀI CHỌN LỌC

Thời gian có thực sự tồn tại hay nó chỉ là ảo ảnh?