Một nhà vật lý vừa tìm thấy một lỗ hổng trong thời gian

Trong nhiều thập kỷ, du hành thời gian đã bị coi là không thể Nhưng nhà vật lý này vừa giải mã được vấn đề đó bằng cơ học lượng tử Ông đang cố gắng chứng minh rằng các vòng lặp thời gian thực sự có thể tồn tại mà không phá vỡ thực tại Vậy đây có thể là bước đầu tiên thực sự hướng tới việc xây dựng một cỗ máy thời gian không? Trong cuộc sống hàng ngày, chúng ta đã quên với việc thời gian di chuyển theo một đường thẳng Nó đi từ quá khứ, đến hiện tại, đến tương lai Đó là cách mọi người nhìn nhận trước Einstein Bởi vì đó là cách chúng ta cảm nhận Nhưng khi Einstein xuất hiện, ông đã kể một câu chuyện rất khác Ông đã chỉ ra rằng cả không gian và thời gian đều được đan xen với nhau Giống như một tấm vải mềm dẻo thành một thứ gọi là không thời gian Bản thân không gian có thể uốn cong và xoắn và thời gian cũng vậy Cấu trúc của không gian và thời gian bị uốn cong và trở nên cong Khi chúng ta đặt các vật thể nặng vào đó như các hành tinh, ngôi sao hoặc các lỗ đen Vật thể càng nặng thì nó sẽ càng bị kéo căng và uốn cong Làm chậm thời gian xung quanh nó Những bộ phim như Interstellar đã thể hiện khá tốt điều này Mặc dù các nhân vật chỉ dành vài giờ trên hành tinh khác Nhưng khi họ trở về tàu vũ trụ 23 năm đã trôi qua đối với vị hành gia đang chờ đợi ở đó Tại sao? Bởi vì lực hấp dẫn cực lớn của hố đen Làm cong cấu trúc không thời gian này Và bạn càng gần nó Mọi thứ càng chậm lại đối với bạn Nghe có vẻ điên rồi Nhưng đó là cách vũ trụ của chúng ta hoạt động Và không chỉ có hố đen Tất cả các vật thể có khối lượng lớn Chẳng hạn như mặt trời Đều làm cong cấu trúc không thời gian xung quanh chúng Đây cũng là lý do tại sao các hành tinh quay quanh theo đường cong Tất cả những điều này khiến các nhà vật lý phải dừng lại Nếu chúng ta có thể bẻ cong không thời gian Liệu chúng ta có thể bẻ cong nó theo cách mà chúng ta có thể tạo ra một vòng lặp từ nó không? Giống như đang đi trên một hành trình uốn cong lại chính nó Nghĩa là nếu bạn đi theo nó Bạn có thể quay trở lại quá khứ và trải nghiệm lại những khoảnh khắc đó Điều đó thật điên rồi Hãy tưởng tượng bạn đi dọc hành lang và mong đợi sẽ thoát ra qua một cánh cửa ở cuối Nhưng thay vì một cánh cửa, bạn thấy mình đang đứng ngay tại nơi bạn bắt đầu Đang bước vào quá khứ của mình Họ đã tạo ra những vòng lặp tưởng tượng đó và gọi chúng là đường cong thời gian khép kín hay viết tắt là CTC Nhưng hãy tưởng tượng xem điều đó khó khăn như thế nào để thực hiện Đúng vậy, các vật thể nặng có thể kéo dãn và xoắn không thời gian Nhưng ngay cả những thứ khổng lồ đó vẫn không vòng lặp thời gian được Chúng chỉ làm chậm nó lại rất mạnh Về mặt giả thuyết thì có thể Nhưng nó sẽ đòi hỏi những điều kiện cực kỳ khắc nghiệt Ví dụ nếu hố đen nhận được một chút lực đẩy thêm Quay tròn Về mặt lý thuyết Nó có thể uốn cong không thời gian xung quanh nó thành một vòng lặp Cũng có một số ý tưởng kỳ quặc như vật chất kỳ lạ và lỗ sâu Nhưng tất cả đều là suy đoán Nhưng hãy giả sử rằng có một cách để tạo ra CTC Việc tạo ra nó không phải là vấn đề duy nhất của chúng ta. Đây là nơi các nghịch lý bắt đầu. Nếu một vòng lặp thời gian có thể tồn tại, liệu nó có tạo ra mâu thuẫn không? Nghịch lý ông nội chỉ là một ví dụ. Nếu bạn đi theo một vòng lặp lớn như vậy và vô tình ngăn cản ông nội của bạn gặp bà nội của bạn, bạn sẽ khiến điều đó có nghĩa là một trong những bậc cha mẹ của bạn không bao giờ được sinh ra và bạn cũng không được sinh ra. Vậy thì làm sao bạn có thể du hành ngược thời gian ngay từ đầu? Gì sẽ xảy ra với bạn sau đó? Có những ý tưởng khác như vậy? như phá hủy cỗ máy thời gian của bạn trước khi bạn sử dụng nó, hoặc cho William Shakespeare những vở kịch của riêng ông. Có vô số nghịch lý có thể xảy ra. Tất cả những điều này xảy ra vì Entropy. Đó là một trong những định luật vật lý chính. Ý tưởng này cho rằng sự hỗn loạn trong vũ trụ luôn tăng lên. Mọi thứ bắt đầu như một thứ gì đó bình thường và có cấu trúc, nhưng cuối cùng chúng tan vỡ, trở nên kỳ lạ và hỗn loạn, và không bao giờ có thể quay lại. Băng tan nhưng không bao giờ tự đông lại thành hình dạng ban đầu Cơ thể chúng ta già đi thay vì trẻ hơn Chúng ta nhớ quá khứ nhưng không nhớ tương lai Tất cả những điều này là ví dụ về Entropy Vậy thì nếu du hành thời gian là khả thi Thì Entropy sẽ hoạt động như thế nào? Một chiếc ly vỡ có tự liền lại không? Mọi người sẽ trẻ hơn và mọi người sẽ mất trí nhớ Đó chính xác là cách mà nghịch lý như nghịch lý của ông nội ra đời Vâng, đây là nơi lý thuyết gần đây thay đổi mọi thứ Nhà vật lý Lorenzo Gavassino có một ý tưởng tuyệt vời để giải thích vấn đề này Ông đã giải quyết bài toán lượng tử Bằng cách làm việc với thứ gọi là dao động lượng tử Hãy xem nào Vũ trụ không bao giờ hoàn toàn tĩnh lặng Ngay cả khi trong không gian trống rỗng Ở mức độ nhỏ nhất có thể Vẫn có những thay đổi ngẫu nhiên liên tục về năng lượng Đây là những biến động lượng tử Chúng giống như những cú giật nhỏ Không thể đoán trước, xuất hiện, rồi biến mất Vâng, vũ trụ của chúng ta chỉ kỳ lạ như vậy thôi Giống như một hồ nước Ở quy mô bình thường, nó trông rất mịn Nhưng nếu bạn phóng to thật gần Bạn sẽ thấy những gợn sóng nhỏ không thể đoán trước hình thành và biến mất liên tục Vũ trụ của chúng ta cũng giống như vậy với các biến động lượng tử Những biến động này xảy ra ở khắp mọi nơi Và chúng trở nên thực sự quan trọng khi giải quyết những thứ như lỗ đen và vòng lặp thời gian Bây giờ quay lại với vòng lặp thời gian Gavassino nói rằng trong vòng lặp thời gian Các biến động lượng tử làm rối loạn entropy theo một cách kỳ lạ Lý tưởng nhất là sự hỗn loạn sẽ tăng lên Như thường lệ, chúng ta đang già đi, bộ đồ du hành vũ trụ của chúng ta đang mòn Những thứ bị hỏng không tự sửa được, và v.v Nhưng có vẻ như, thay vì luôn tăng lên, sự hỗn loạn trong một vòng lặp thời gian có thể giảm ngẫu nhiên Điều này có nghĩa là, những thứ đáng lẽ không thể đảo ngược Như lãng hóa, hoặc phá vỡ thứ gì đó, thực sự có thể tự đảo ngược Vâng, nếu bạn cố làm điều gì đó điên rồ, trong khi du hành thời gian, nó sẽ không thực sự hiệu quả Nếu bạn cố ngăn cản ông nội trở thành ông nội của bạn, vũ trụ có thể đảo ngược sự thay đổi đó, khiến nó như thể chưa từng xảy ra Nếu bạn du hành về quá khứ, ký ức của bạn có thể biến mất, nghĩa là bạn sẽ không nhớ được tương lai mà bạn đã đến Và nếu bạn cố gắng phá vỡ tính nhân quả, vũ trụ có thể sẽ loại bỏ mâu thuẫn Thời gian sẽ luôn tìm cách tự điều chỉnh, ngăn ngừa nghịch lý Các nhà khoa học thực sự đã nghi ngờ điều này trong một thời gian Nhiều người trong số họ tin rằng nếu du hành thời gian là khả thi, vũ trụ bằng cách nào đó sẽ ngăn chặn được những nghịch lý kỳ lạ Về cơ bản, nó sẽ đảm bảo rằng mọi thứ xảy ra phải nhất quán về mặt logic với chính nó Vâng, công trình của Gavassino về cơ bản đã đưa ra bằng chứng toán học về điều đó bằng cách sử dụng cơ học lượng tử Tất nhiên, có một lý thuyết hoang đường khác, lý thuyết về nhiều vũ trụ Bạn chắc chắn đã thấy điều này trong phim Nó nói rằng khi chúng ta du hành ngược thời gian và thay đổi điều gì đó Chúng ta chỉ cần tạo ra một dòng thời gian mới Dòng thời gian cũ vẫn còn, nhưng dòng thời gian này sẽ đi theo một hướng hoàn toàn khác Những ý tưởng này thiên về khoa học viễn tưởng thú vị hơn là toán học và vật lý thực tế Nhưng điều đó có nghĩa là du hành thời gian thực sự tồn tại không? Vâng, không phải ngay bây giờ Ngay cả khi các vòng lặp thời gian có thể tồn tại trên lý thuyết Điều đó không có nghĩa là chúng thực sự tồn tại trong cuộc sống thực Ví dụ Stephen Hawking nghĩ rằng những vòng lặp thời gian này là không thể Ông nói rằng vũ trụ hoạt động theo cách mà nó chỉ đơn giản là ngăn chặn các vòng lặp thời gian hình thành Ông thậm chí còn tổ chức bữa tiệc du hành thời gian nổi tiếng của mình Thật không may, không có ai xuất hiện Nhưng nhiều nhà vật lý vẫn tin rằng du hành thời gian là không thể Ít nhất là ở quy mô vĩ mô Họ thậm chí còn xoay sở để làm được điều đó Ví dụ, các nhóm từ Oxford và Vienna muốn xem liệu họ có thể đảo ngược một electron đơn lẻ ngược thời gian hay không và họ đã xoay sở để làm điều đó bên trong một máy tính lượng tử Mặc dù hiệu ứng này rất nhỏ chỉ một phần nhỏ của một giây Việc tái tạo lại điều đó thông thường sẽ hoàn toàn yên rồ Nếu chúng ta muốn thấy thứ gì đó như thế này một cách tự nhiên chúng ta sẽ phải quan sát 10 tỷ electron mỗi giây trong toàn bộ tuổi của vũ trụ Và thậm chí khi đó chúng ta chỉ thấy nó một lần Càng nhiều hạt họ cố tua lại càng nhiều lỗ xuất hiện Với một electron nhỏ, nó hoạt động tốt Nhưng khi họ đạt đến 3, độ chính xác giảm đi một nửa Nhưng ngay cả khi chúng ta không bao giờ tìm ra cách để du hành xuyên thời gian Việc hiểu tất cả những điều này vẫn có thể giúp chúng ta rất nhiều Nó sẽ giúp chúng ta nghiên cứu các lỗ đen, vũ trụ sơ khai và thậm chí là công nghệ lượng tử Vì vậy, trong khi cỗ máy thời gian vẫn là khoa học viễn tưởng Nghiên cứu này đang đưa chúng ta đến gần hơn với việc hiểu vũ trụ của mình