Mới đây, một nhóm các nhà nghiên cứu tại Đại học Queensland cùng với người phụ trách là tiến sĩ Martin Ringbauer vừa mô phỏng thành công việc Du hành vượt Thời gian (Time Travel) bằng cách sử dụng các hạt cơ bản của ánh sáng (photon).
Tiến sĩ Ringbauer cho biết, nhóm nghiên cứu của ông đã dùng các photon để mô phỏng quá trình di chuyển vượt thời gian của các hạt lượng tử[1]. Thông qua thí nghiệm này, các nhà nghiên cứu đã khám phá thêm nhiều khía cạnh kỳ hết sức bất ngờ trong vật lý hiện đại và cung cấp một cái nhìn sâu sắc về khả năng thực hiện du hành thời gian theo dự đoán của các học thuyết vật lý trước đây.
Lập luận của tiến sĩ Ringbauer về vấn đề này như sau:
“Câu hỏi về du hành thời gian vẫn còn đứng giữa giữa 2 học thuyết vật lý cổ điển như thuyết tương đối rộng của Einstien và thuyết cơ học lượng tử. Thuyết tương đối mô tả thế giới dưới quy mô vô cùng lớn của các ngôi sao và Thiên Hà, trong khi cơ học lượng tử lại mô tả được các hoạt động dưới góc độ vi mô của các nguyên tử và phân tử”.
Ảnh: Cấu trúc thời -không (Time space) theo các đường không gian (ngang) và thời gian (dọc) để mô tả trục thời gian và không gian. Một hạt photon sẽ thông qua lỗ sâu, di chuyển ngược thời gian và quay trở về cùng một vị trí trong không gian ban đầu. Ảnh: Martin Ringbauer
Dựa trên học thuyết của Einstein về kết cấu của không gian [3], các nhà khoa học cho rằnghoàn toàn có khả năng đi ngược thời gian bằng cách men theo con đường thời-không (thời gian và không gian) để quay về thời điểm khởi đầu trong không gian, thì phải đi vào trước lúc đóng cổng kết nối (hay còn gọi là đường kết nối của các không gian).
Vào năm 1946, ông Kurt Gödel, nhà logic và toán học người Đức, đã đề xuất “định lý bất toàn” và khiến cho nhiều nhà vật lý học cũng như triết học đau đầu khi đặt nó trong mối quan hệ với các học thuyết của Einstein.
Lấy ví dụ như “nghịch lý ông bà” trong định lý trên, nếu một người du hành từ tương lai trở về quá khứ để ngăn cản ông và bà của người đó kết duyên với nhau, vậy câu hỏi đặt ra là người du hành thời gian đó có tồn tại hay không? Đây chính là điều khiến cho việc du hành thời gian là việc hoàn toàn phi lý và không thể thực hiện được. Tuy nhiên, một thành viên trong nhóm nghiên cứu tại Đại học Queensland [2], Giáo sư vật lýTim Ralph, đã đưa ra dự đoán hồi năm 1991 rằng việc du hành thời gian trong thế giới lượng tử sẽ có thể tránh được phát sinh ra các nghịch lý.
Theo Giáo sư Ralph, không có một bằng chứng nào cho thấy thế giới vĩ mô vận hành khác với thế giới vi mô trong hệ thống cơ học lượng tử. Tuy nhiên, điều này vẫn chưa được kiểm chứng bởi các vị trí đặc biệt, như vị trí gần lỗ đen, trong thuyết tương đối rộng.
“Nghiên cứu của chúng tôi cung cấp một cái nhìn sâu sắc nhằm trả lời cho câu hỏi ở đâu và làm thế nào mà tự nhiên lại hành xử khác với những gì mà học thuyết của chúng ta dự đoán”, theo Giáo sư Ralph.
Ví dụ, nghiên cứu đã chỉ ra sự tồn tại của lực hấp dẫn tại thời điểm đóng không thời gian cong. Điều này bao hàm việc củng cố cho nguyên lý bất định của Heisenberg về việc thay đổi cấu trúc của hạt lượng tử và tạo thành một bản sao hoàn hảo khác cũng dưới góc độ lượng tử nhằm thực hiện du hành thời gian. Như hình minh họa đầu bài đã mô tả một cấu trúc không thời gian và một hạt lượng tử có thể quay ngược thời gian sau đó trở về cùng một vị trí trong không gian thông qua lỗ sâu.
Tuy công trình nghiên cứu của các nhà khoa học tại Đại học Queensland chưa phải là chế tạo cỗ máy thời gian, nhưng đây là một phương pháp tiếp cận hoàn toàn mới dưới góc độ cơ học lượng tử nhằm tìm kiếm những lập luận củng cố cho tính khả thi của việc du hành vượt thời gian. Dù vậy, nghiên cứu đã tạo nên một cái nhìn toàn cảnh và gợi ra tương lai đầy hứa hẹn về việc du hành thời gian được thực hiện và kiểm soát bởi con người trong tương lai.
Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Nature Communications vào tuần vừa qua.
Ghi chú:
[1]: Kinh nghiệm mô phỏng theo đường cong thời-không
[2]: Các nghiên cứu của Đại học Queensland
[3]: Albert Einstein và kết cấu về thời gian
Nam Việt / Tham khảo Tinhte,nature,flscience