NexFuture (13/11/2025): Chúng ta luôn trải nghiệm thời gian như một mũi tên bay thẳng, từ quá khứ không thể thay đổi đến tương lai chưa được viết nên. Nhưng điều gì sẽ xảy ra nếu nhận thức cơ bản nhất này của chúng ta là sai? Các lý thuyết vật lý lượng tử mới nhất đang thách thức chính khái niệm này, cho rằng thời gian có thể là một cấu trúc đa chiều phức tạp, nơi các khoảnh khắc xếp chồng lên nhau và tương tác theo những cách mà chúng ta không thể tưởng tượng được.
Trong nhiều thế kỷ, vật lý cổ điển đã mô tả thời gian như một dòng chảy tuyến tính, không thể đảo ngược. Nhưng khi các nhà khoa học đi sâu vào thế giới kỳ lạ của cơ học lượng tử, bức tranh về thực tế, bao gồm cả chính thời gian, đang bắt đầu thay đổi một cách sâu sắc.
"Chồng chập lượng tử": Nền tảng của thời gian đa tuyến
Mọi chuyện bắt đầu từ một trong những nguyên lý kỳ lạ nhất của thế giới lượng tử: nguyên lý chồng chập (quantum superposition).
Ở cấp độ hạ nguyên tử, một hạt (như electron) không tồn tại ở một vị trí cố định. Thay vào đó, nó tồn tại trong một "đám mây" của mọi trạng thái có thể xảy ra cùng một lúc. Chỉ khi chúng ta đo lường nó, nó mới "chọn" một trạng thái cụ thể.
Các nhà lý thuyết, như David Deutsch trong một công trình đột phá năm 1991, đã đặt câu hỏi: Nếu các hạt có thể ở nhiều trạng thái cùng một lúc, tại sao vũ trụ lại không thể?
Từ mô hình này, một ý tưởng cấp tiến nảy sinh: Thay vì thời gian chỉ chảy về phía trước, nó có thể tồn tại như một cấu trúc đa chiều, nơi vô số khoảnh khắc (hay các "dòng thời gian" song song) cùng tồn tại, xếp chồng lên nhau và tương tác với nhau.
Từ "dòng sông" đến "mạng lưới": Giải mã bí ẩn lớn nhất của Einstein
Nếu thời gian là đa chiều, nó sẽ không còn là một "dòng sông" (một đường thẳng) mà giống như một "mạng lưới" (a network) phức tạp. Trong một mạng lưới, các điểm có thể kết nối với nhau theo nhiều cách, không chỉ theo thứ tự trước-sau.
Khái niệm này có thể cung cấp lời giải thích được chờ đợi từ lâu cho một trong những bí ẩn lớn nhất của vật lý: vướng mắc lượng tử (quantum entanglement).
Đây là hiện tượng khi hai hạt được tạo ra cùng nhau, chúng sẽ liên kết với nhau một cách bí ẩn. Ngay cả khi bị tách ra xa hàng ngàn cây số, nếu bạn đo một hạt (ví dụ: thấy nó quay lên), hạt còn lại sẽ ngay lập tức ở trạng thái ngược lại (quay xuống).
Albert Einstein đã gọi đây là "hành động ma quái ở khoảng cách xa" (spooky action at a distance) vì nó dường như vi phạm quy luật vũ trụ (thông tin không thể đi nhanh hơn ánh sáng). Làm thế nào hạt thứ hai "biết" được trạng thái của hạt thứ nhất một cách tức thời?
Lời giải thích mới: Chúng không hề "gửi thông tin" cho nhau. Thay vào đó, chúng có thể đang tương tác thông qua một kết nối nằm bên ngoài dòng thời gian tuyến tính mà chúng ta nhận thức được. Trong "mạng lưới" thời gian, chúng vẫn đang "chạm" vào nhau.
Vướng mắc thời gian: Khi tương lai "dội ngược" về quá khứ
Các nhà vật lý như Yakir Aharonov (năm 2010) đã đẩy ý tưởng này đi xa hơn nữa, đưa ra khái niệm gọi là "vướng mắc thời gian" (temporal entanglement).
Giả thuyết này cho rằng không chỉ các sự kiện trong quá khứ ảnh hưởng đến tương lai (điều mà chúng ta gọi là nhân quả), mà thông tin ở cấp độ lượng tử cũng có thể di chuyển ngược thời gian, từ tương lai ảnh hưởng ngược lại quá khứ.
Theo cách hiểu này, thời gian không còn là một dòng sông trôi chảy, mà giống như một trường cộng hưởng (resonant field). Vũ trụ giống như một bản nhạc, nơi mọi nốt nhạc (mọi khoảnh khắc) đều đang rung động cùng một lúc.
Vũ trụ, ở cấp độ cơ bản nhất, có thể đang "liên tục tự gấp lại, tạo ra tiếng vang và tự định nghĩa lại chính câu chuyện của mình". Một phép đo bạn thực hiện bây giờ có thể đang ảnh hưởng đến một sự kiện đã xảy ra trong quá khứ ở cấp độ lượng tử.
Nếu điều này là thật, mọi thứ sẽ thay đổi
Những ý tưởng này không chỉ đơn thuần là các phương trình phức tạp trên giấy. Nếu được chứng minh, chúng sẽ làm rung chuyển nền tảng hiểu biết của chúng ta về thực tại.
Ký ức: Ký ức của chúng ta có thực sự là một bản ghi chép về một quá khứ đã "chết"? Hay nó là một trạng thái lượng tử đang vẫn tương tác với hiện tại?
Số phận (Fate): Khái niệm về một tương lai "chưa được quyết định" sẽ bị thách thức. Nếu tương lai có thể ảnh hưởng đến quá khứ, thì phải chăng mọi thứ đã được định sẵn theo một cách nào đó mà chúng ta chưa hiểu?
Ý thức (Consciousness): Liệu ý thức của con người có phải chỉ là sản phẩm của não bộ trong hiện tại, hay nó là một hiện tượng lượng tử trải rộng trên nhiều thời điểm, cho phép chúng ta cảm nhận được "tiếng vang" từ quá khứ và tương lai?
Chúng ta đang đứng trước một cuộc cách mạng tiềm tàng, không chỉ trong vật lý, mà còn trong cả triết học. Thời gian, thứ tưởng như quen thuộc nhất, hóa ra lại là bí ẩn lớn nhất của vũ trụ.
____________
Tài liệu tham khảo:
Aharonov, Y., et al. (2010). Multiple Time States and the Measurement Problem in Quantum Mechanics. Physical Review A.
Deutsch, D. (1991). Quantum Mechanics Near Closed Timelike Lines. Physical Review D.
(Bài viết này trình bày các lý thuyết khoa học và giả thuyết đang được nghiên cứu trong cộng đồng vật lý. Đây không phải là sự thật đã được chứng minh hoàn toàn và chỉ mang tính chất thông tin, khám phá.)
Thế Anh
