Thời gian có thể không tồn tại - cánh cửa đến kỷ nguyên mới của vật lý học?

Bình luận Ánh Dương • 03:40, 16/08/22

Giúp NTDVN sửa lỗi

Thời gian có tồn tại không? Câu trả lời cho câu hỏi này có vẻ hiển nhiên: tất nhiên là có! Chỉ cần nhìn vào lịch hoặc đồng hồ. Nhưng những phát triển trong vật lý học cho thấy sự không tồn tại của thời gian là một khả năng còn bỏ ngỏ và chúng ta nên xem xét một cách nghiêm túc.

Vậy việc thời gian không tồn tại có thể xảy ra như thế nào và nó có ý nghĩa gì? Sẽ mất một chút thời gian để giải thích, nhưng đừng lo lắng: ngay cả khi thời gian không tồn tại, cuộc sống của chúng ta vẫn sẽ diễn ra như bình thường.

Cuộc khủng hoảng trong vật lý ngày nay

Vật lý đang gặp khủng hoảng. Trong khoảng một thế kỷ qua, chúng ta đã giải thích vũ trụ bằng hai lý thuyết vật lý cực kỳ thành công: thuyết tương đối rộng và cơ học lượng tử.

Cơ học lượng tử mô tả cách mọi thứ hoạt động trong thế giới vô cùng nhỏ bé của các hạt và tương tác giữa các hạt. Thuyết tương đối rộng mô tả bức tranh lớn về lực hấp dẫn và cách các vật thể chuyển động.

Cả hai lý thuyết đều hoạt động rất hiệu quả theo đúng nghĩa của chúng, nhưng hai lý thuyết này được cho là xung đột với nhau. Mặc dù bản chất chính xác của cuộc xung đột còn gây tranh cãi, nhưng các nhà khoa học nhìn chung đồng ý rằng cả hai lý thuyết này cần được thay thế bằng một lý thuyết mới, tổng quát hơn.

Các nhà vật lý muốn tạo ra một lý thuyết về "lực hấp dẫn lượng tử" thay thế thuyết tương đối rộng và cơ học lượng tử, đồng thời ghi nhận sự thành công phi thường của cả hai. Lý thuyết như vậy sẽ giải thích cách thức hoạt động của bức tranh lớn về trọng lực ở quy mô thu nhỏ của các hạt.

Thời gian trong hấp dẫn lượng tử

Hóa ra là việc tạo ra một lý thuyết về lực hấp dẫn lượng tử là một việc cực kỳ khó khăn.

Một nỗ lực để khắc phục mâu thuẫn giữa hai lý thuyết trên là lý thuyết dây. Lý thuyết dây thay thế các hạt bằng các dây dao động trong không gian 11 chiều.

Tuy nhiên, lý thuyết dây phải đối mặt với một khó khăn hơn nữa. Các lý thuyết dây đưa đến một loạt các mô hình mô tả một vũ trụ rộng rãi giống như vũ trụ của chúng ta. Tuy nhiên chúng không thể đưa ra bất kỳ dự đoán rõ ràng nào có thể được kiểm tra bằng các thí nghiệm để tìm ra mô hình phù hợp.

Trong những năm 1980 và 1990, nhiều nhà vật lý không hài lòng với lý thuyết dây và đã đưa ra một loạt các cách tiếp cận toán học mới đối với lực hấp dẫn lượng tử.

Một trong những điểm nổi bật nhất trong số này là lực hấp dẫn lượng tử vòng lặp (loop quantum gravity), cho rằng kết cấu của không gian và thời gian được tạo thành từ một mạng lưới các phần rời rạc cực nhỏ, hay còn gọi là “vòng lặp”.

Một trong những khía cạnh đáng chú ý của lực hấp dẫn lượng tử vòng lặp là nó dường như nó loại bỏ hoàn toàn thời gian.

Lực hấp dẫn lượng tử vòng lặp không đơn độc trong việc loại bỏ thời gian: một số cách tiếp cận khác dường như cũng loại bỏ thời gian như một khía cạnh cơ bản của thực tế.

Thời gian xuất hiện như thế nào

Vậy, chúng ta biết rằng chúng ta cần một lý thuyết vật lý mới để giải thích vũ trụ, và lý thuyết này có thể không có thời gian.

Giả sử một lý thuyết như vậy là đúng. Liệu nó có tuân theo quy luật thời gian không tồn tại không?

Nếu thời gian không phải là thuộc tính cơ bản của vũ trụ, nó vẫn có thể 'xuất hiện' từ một thứ cơ bản hơn.
Nếu thời gian không phải là thuộc tính cơ bản của vũ trụ, nó vẫn có thể 'xuất hiện' từ một thứ cơ bản hơn. (Ảnh: TheDigitalArtist/Pixabay)

Điều này thực sự là phức tạp và nó phụ thuộc vào ý nghĩa của cụm từ: sự tồn tại.

Các lý thuyết vật lý không bao gồm bất kỳ các vật thể như bàn, ghế hoặc con người nào, nhưng chúng ta vẫn chấp nhận rằng bàn, ghế và con người có tồn tại.

Tại sao? Bởi vì chúng ta giả định rằng những thứ như vậy tồn tại ở cấp độ cao hơn cấp độ được mô tả bởi vật lý học.

Chẳng hạn, chúng ta nói rằng những chiếc bàn "xuất hiện" từ những hạt vật lý cơ bản trong vũ trụ.

Nhưng trong khi chúng ta có cảm giác khá tốt về cách một chiếc bàn có thể được tạo ra từ các hạt cơ bản, chúng ta không biết làm thế nào mà thời gian có thể được “tạo ra” từ một thứ gì đó cơ bản hơn.

Vì vậy, trừ khi chúng ta có thể giải thích tốt về cách thời gian xuất hiện, không rõ ràng chúng ta có thể đơn giản cho rằng thời gian tồn tại.

Thời gian có thể không tồn tại ở bất kỳ cấp độ nào.

Thời gian và sự tồn tại của các tác nhân

Nói rằng thời gian không tồn tại ở bất kỳ cấp độ nào, cũng giống như nói rằng không có cái bàn nào cả.

Tư duy về việc trong thế giới chúng ta, không có chiếc bàn nào tồn tại cả, có thể rất khó khăn; nhưng tư duy cho rằng thế giới của chúng ta không có thời gian, có vẻ như là một thảm họa.

Toàn bộ cuộc sống của chúng ta được xây dựng dựa trên thời gian. Chúng ta lập kế hoạch cho tương lai, dựa trên những gì chúng ta biết về quá khứ. Đồng thời chúng ta yêu cầu mọi người phải chịu trách nhiệm về mặt đạo đức đối với những hành động trong quá khứ của họ, với mục đích khiển trách họ sau này.

Chúng ta tin rằng bản thân chúng ta chính là tác nhân (những thực thể làm được mọi việc), một phần vì chúng ta có thể lập kế hoạch hành động theo cách nhất định để mang lại những thay đổi trong tương lai.

Nhưng những hành động quan trọng nào mang lại sự thay đổi trong tương lai, khi mà theo một nghĩa rất thực tế, không có tương lai để hành động?

Có ích gì khi trừng phạt ai đó vì một hành động trong quá khứ, khi không có quá khứ và dường như, không có hành động như vậy?

Việc phát hiện ra rằng thời gian không tồn tại dường như sẽ khiến toàn bộ thế giới ngừng hoạt động. Chúng ta sẽ không có lý do gì để ra khỏi giường vào mỗi buổi sáng.

Quy luật Nhân - Quả mới là đặc điểm cơ bản của vũ trụ 

Có một cách thoát khỏi mớ hỗn độn.

Trong khi vật lý có thể loại bỏ thời gian, nó dường như vẫn giữ nguyên những quy luật nhân quả: có nghĩa là khi có một sự kiện này xảy ra, nó sẽ mang lại kết quả là một sự kiện khác.

Có lẽ những gì vật lý đang nói với chúng ta, là sự tồn tại của nhân quả chứ không phải thời gian là đặc điểm cơ bản của vũ trụ của chúng ta.

Nếu đúng vậy, thì những tác nhân vẫn có thể tồn tại. Vì chúng có thể xây dựng lại ý thức của tác nhân hoàn toàn theo quan hệ nhân quả.

Ít nhất, đó là những gì mà các nhà khoa học thuộc Đại học Australian Catholic đang tranh luận trong cuốn sách mới của họ.

Các nhà khoa học chú ý rằng, việc khám phá ra thời gian không tồn tại, có thể không có tác động trực tiếp đến cuộc sống của chúng ta, nhưng quan trọng là nó sẽ thúc đẩy vật lý học sang một kỷ nguyên mới.

Theo The Conversation

Bạn bình luận gì về tin này?



BÀI CHỌN LỌC

Thời gian có thể không tồn tại - cánh cửa đến kỷ nguyên mới của vật lý học?