Bí ẩn của thời gian

     

Trả lời câu hỏi “Thời gian là gì?”, từ thế kỉ thứ V, Thánh Augustine, bên thần học lừng danh, đã viết: “Nếu không một ai hỏi, thì tôi biết; nếu tôi muốn giải thích đến một người hỏi, thì tôi ko biết”. Lúc được hỏi Thượng Đế tạo ra vũ trụ và thời gian như thế nào, ông nói, Thượng Đế tạo ra vũ trụ không phải vào thời gian nhưng mà cùng với thời gian.

Bạn đang xem: Bí ẩn của thời gian

Không tất cả gì ám ảnh con người hơn thời gian, đơn giản do sự sống và loại chết gắn bó với thời gian. Ước mơ trường sinh, khả năng luân hồi, thiên đường và địa ngục, linh hồn bất tử... được sử dụng như những biện pháp thức để vượt qua nỗi sợ hãi trước thời gian. Với thật lạ lùng, mặc cho những bước tiến khổng lồ của khoa học, nhận thức của bọn họ về thời gian chưa vượt qua Thánh Augustine mười sáu thế kỉ trước.

*

Thời gian là gì?

Đối với đơn vị vật lý (thông thường), thời gian là cái mà một đồng hồ chính xác đo được. Với nhà toán học, đó là không khí một chiều, được xem như là liên tục, nhưng tất cả thể được chia thành các “thời khắc”, giống như từng tấm ảnh trong một cuộn phim. Với số đông, thời gian là cái luôn luôn trôi từ thừa khứ qua hiện tại để tới tương lai. Vào thuyết Tương đối, thời gian là chiều thứ tư của vũ trụ, nhưng điều đó không có nghĩa nó đồng nhất với tía chiều không gian, do công thức tính khoảng bí quyết không thời gian khác công thức tính khoảng cách không gian. Sự phân biệt không khí và thời gian là bệ đỡ cho quan hệ nhân quả, vốn bao gồm vai trò thiết yếu vào vận hành vũ trụ. Tuy nhiên, một số công ty vật lý tin rằng, ở thang bậc Planck (10-33 cm và 10-43 giây), là thang bậc nhỏ nhất còn tồn tại ý nghĩa vật lý, tất cả thể không khí và thời gian không còn chia tách với nhau.


Ảo giác cái thời gian

*
Thật lạ là khái niệm mẫu thời gian rất quen thuộc thuộc trong cuộc sống từng ngày lại gây bất đồng quan điểm mãi không thôi giữa các nhà tư tưởng. Khái niệm dòng tương quan với vận động. Không có vấn đề gì khi ta nói tới chuyển động của một đối tượng vật lý, như một mũi tên đang bay về đích chẳng hạn. Ta có thể theo dõi sự nạm đổi vị trí không khí của nó trong quy trình vận động qua việc xác định tốc độ với gia tốc bay. Ta thường nói vũ trụ vận động hay biến đổi đối với thời gian. Vậy thời gian biến đổi đối với mẫu gì? (Vì vận động là tương đối, đề xuất ta phải xác định hệ qui chiếu đối với một vận động bất kì). Trong những lúc mọi dạng vận động không giống đều tạo ra mối liên hệ giữa các quá trình vật lý không giống nhau, cái thời gian lại liên hệ thời gian với thiết yếu nó. Khi được hỏi: “Mũi tên bay nhanh như thế nào?”, ta bao gồm thể nói, chẳng hạn: “Với tốc độ 200 km/giờ”. Nhưng không một ai hỏi: “Thời gian trôi cấp tốc như thế nào?”; vị câu trả lời: “Với tốc độ một giây trên một giây” trọn vẹn vô nghĩa.

Hãy khảo sát biện pháp lập luận mà các nhà triết học Hy Lạp cổ Parmenides và Zeno, cũng như nhà triết học Anh thế kỉ XIX McTaggart, đã dùng. Giả thuyết Alice hy vọng một Giáng sinh tất cả tuyết, nhưng cô thất vọng vì chưng hôm đó trời mưa; tuy vậy hôm sau cô vui do trời đổ tuyết. Ta tất cả thể đặt mối liên hệ giữa chiếc thời gian với trạng thái tinh thần của cô nàng như sau:

Ngày 23-12: Alice hy vọng ngày Giáng sinh có tuyết.

Ngày 24-12: Alice thất vọng vì trời mưa.

Ngày 25-12: Alice vui vày trời đang đổ tuyết.

Trong tế bào tả trên, không có gì vận động xuất xắc biến đổi cả, đó chỉ là trạng thái cụ thể của thế giới tại những ngày khác nhau (mà ta gọi là chuỗi sự kiện A) và trạng thái tinh thần của Alice liên quan với chúng (ta gọi là chuỗi sự kiện B).

Xem thêm: Cách Nấu Thịt Heo Nướng Giấy Bạc, Cách Làm Thịt Ba Chỉ Nướng Siêu Ngon Ngay Tại Nhà

Rõ ràng là từng chuỗi sự kiện mô tả chân xác hiện thực, đồng thời chúng lại mâu thuẫn nhau. Chẳng hạn, sự kiện “Alice thất vọng” ban đầu ở thời tương lai, sau đó ở thời hiện tại, rồi trở thành thừa khứ. Nhưng quá khứ, hiện tại và tương lai là những phạm trù loại trừ nhau, vậy tại sao một sự kiện đơn nhất lại có thuộc tính của cả ba? McTaggart dùng nghịch lý đó để xem thời gian không tồn tại thật. Tuy vậy phần lớn giới vật lý đặt vấn đề ít nghiêm trọng hơn: cái thời gian không có thật, nhưng bản thân thời gian thì tất cả thật, giống như không gian.


Mũi thương hiệu thời gian

Ảo giác dòng thời gian liên quan với khái niệm mũi tên thời gian. Tuy chưng bỏ loại thời gian, nhưng giới vật lý chấp nhận mũi tên thời gian (chỉ hướng từ vượt khứ qua hiện tại tới tương lai), cũng như coi việc phân biệt “quá khứ” và “tương lai” là có cơ sở vật lý. Hawking đã luận giải rất sâu sắc vấn đề này trong tác phẩm Lược sử thời gian: Từ vụ nổ lớn tới lỗ đen, xuất bản từ 1988.

Nói chung, những sự biến vũ trụ sắp xếp theo thứ tự một chiều. Như gương rơi xuống sàn sẽ vỡ thành từng mảnh, còn quy trình ngược lại – các mảnh vỡ từ sàn bay lên ghép lại thành gương – chưa từng xẩy ra. Đó là bằng chứng trực tiếp và cụ thể của nguyên lý hai nhiệt động học, đến rằng độ mất trật tự (entropy) của một hệ cô lập luôn tăng. Gương vỡ mất trật tự hơn, gồm entropy lớn hơn, nên quá trình “gương vỡ lại lành” ko thể xẩy ra. Đối với con người, thời gian tư tưởng cũng trôi từ vượt khứ tới tương lai như thời gian nhiệt động, bởi vì các quá trình tâm lý tất cả cơ sở vật chất là các quy trình điện hóa vào bộ óc, mà các phản ứng sinh học cũng tuân theo những qui luật nhiệt động học. Nói bí quyết khác, nhị mũi thương hiệu thời gian nhiệt động và tâm lý trùng nhau. (Hawking còn chứng minh mũi thương hiệu vũ trụ giãn nở sau Big Bang cũng chỉ hướng như thế; mặc dù ta tất cả thể bỏ qua lập luận này, vì chưng khi vũ trụ co lại (ngược với giãn nở), mũi tên cũng ko đổi chiều. Điều đó chứng tỏ việc gắn mũi tên thời gian với sự giãn nở tất cả thể không xác đáng).

Chính vị “gương vỡ ko lành” mà bao gồm sự bất đối xứng giữa vượt khứ với tương lai theo trục thời gian. Mũi thương hiệu thời gian hình tượng hóa sự bất đối xứng của thế giới theo thời gian, chứ ko phải sự bất đối xứng của mẫu thời gian. Mũi thương hiệu thời gian chỉ hướng về tương lai. Nhưng điều đó không tồn tại nghĩa nó bay về tương lai; giống như kim la bàn luôn chỉ phương bắc, nhưng không chạy về phương bắc. Cả hai mũi thương hiệu đều hình tượng hóa sự bất đối xứng, chứ ko phải vận động hay sự biến dịch. Như vậy mũi thương hiệu thời gian chỉ ra sự bất đối xứng trong thời gian, chứ ko phải sự bất đối xứng của loại thời gian. Và những khái niệm “quá khứ” với “tương lai” vào thời gian cũng giống như khái niệm “phía trên” cùng “phía dưới” trong không gian. Tương quan lại giữa chúng tùy thuộc vào hệ qui chiếu, vào bản chất thế giới vật chất xung quanh. Chẳng hạn, với người Việt Nam, cảm nhận “phía trên” bao gồm thể ngược 180o với cảm nhận của người Mỹ phía bên kia địa cầu.

Nói giải pháp khác, sự bất đối xứng theo thời gian là một thuộc tính của những trạng thái vũ trụ, chứ ko phải là thuộc tính của bản thân thời gian. Với trong vũ trụ, chỉ người quan lại sát tất cả ý thức mới ghi nhận được “dòng thời gian” (khi ta ngủ, tức ở trạng thái dưới ý thức, ý niệm loại thời gian hoàn toàn biến mất). Đồng hồ cũng ko đo mẫu thời gian, nhưng mà chỉ đo khoảng bí quyết thời gian giữa những sự kiện. Bởi thế có thể cái thời gian là đặc điểm chủ quan trong tim trí con người, chứ không phải là thuộc tính rõ ràng của vũ trụ.