Con người sở hữu khả năng bẩm sinh trong việc định hướng và làm chủ thời gian, một yếu tố không thể thiếu trong cuộc sống hằng ngày.

Không chỉ đơn thuần là việc sắp xếp lịch trình, mọi chức năng của cơ thể và trí não chúng ta đều đòi hỏi sự phối hợp nhịp nhàng về mặt thời gian, chính xác đến từng phần nghìn giây.

Hành vi và cách ta cảm nhận thế giới xung quanh đều phụ thuộc vào cảm quan tinh tế này; thiếu đi nó, cuộc sống sẽ nhanh chóng rơi vào hỗn loạn, khiến ta thậm chí không thể thực hiện những hành động cơ bản, chứ đừng nói đến việc ghi nhớ hay học hỏi.

Dù thường bị xem là điều hiển nhiên, ngay cả những việc giản đơn như bước đi trên phố cũng đòi hỏi sự phối hợp vận động cực kỳ chuẩn xác. Sự co cơ, ổn định khớp – tất cả đều diễn ra trong một chuỗi hành động được dàn dựng khéo léo, hòa quyện hoàn hảo vào nhịp sống thường nhật.

Tim Koslowski, một nhà vật lý lý thuyết tại Đại học New Brunswick, chuyên nghiên cứu về lực hấp dẫn và thời gian, đã làm sáng tỏ khái niệm “mũi tên thời gian”. Lý giải phổ biến cho rằng khả năng ghi nhớ quá khứ, nhưng không thể hình dung tương lai, chính là thứ định hình tính bất đối xứng của thời gian. Thế nhưng, một nghịch lý lại xuất hiện, bởi các định luật vật lý cơ bản vốn mang tính đối xứng, ngụ ý rằng các sự kiện nên có khả năng xảy ra theo cả hai hướng của dòng thời gian.

Câu hỏi trở nên sâu sắc hơn khi ta tự hỏi: tại sao trong quan sát thực tế, chúng ta chỉ thấy các sự kiện diễn ra theo một chiều nhất định, chứ không hề đảo ngược? Nhiều giả thuyết cho rằng “mũi tên thời gian” bắt nguồn từ sự gia tăng entropy – mức độ hỗn loạn trong một hệ thống. Entropy, tuân theo định luật thứ hai của nhiệt động lực học, chỉ cho phép tiến trình một chiều, vì vậy nhiều nhà vật lý đã gắn kết nó với chiều hướng thời gian.

Tuy nhiên, lý thuyết này cũng có những lỗ hổng. Thứ nhất, entropy có giới hạn trên – sự hỗn loạn không thể gia tăng mãi mãi. Thứ hai, để quan sát sự gia tăng entropy, phải có một trạng thái ban đầu có trật tự - điều này đặt ra thách thức lớn khi áp dụng cho vũ trụ.

Khi đó, một mô hình đơn giản hóa của vũ trụ quy mô lớn, chủ yếu chịu chi phối bởi lực hấp dẫn, đã được đề xuất. Trong mô hình này, hấp dẫn – khác với các lực khác vì chỉ có tính hút – không dẫn đến trạng thái cân bằng hỗn độn mà thúc đẩy sự tăng trưởng bền vững. Bởi vậy, bất kể trạng thái ban đầu hỗn loạn ra sao, mô hình vẫn dự đoán các hạt sẽ tụ hội lại, hình thành những hệ thống con riêng biệt, tựa như sự ra đời của các thiên hà.

Trong bối cảnh này, lực hấp dẫn nổi lên như yếu tố then chốt định hình “mũi tên thời gian”. Chừng nào lực hấp dẫn còn tồn tại, các thành phần của vũ trụ sẽ tiếp tục hội tụ, biến sự hỗn loạn ban đầu thành những cấu trúc có trật tự – một quá trình tiến hóa phản ánh dòng chảy thời gian.

Cách nhìn nhận tinh tế này thách thức quan điểm truyền thống dựa trên entropy, mở ra góc nhìn mới đầy hấp dẫn về mối liên hệ giữa lực hấp dẫn và thời gian trong bức tranh vũ trụ.

Đào sâu hơn vào mối quan hệ giữa hấp dẫn và thời gian, ta chứng kiến một điệu vũ tinh tế trên quy mô vũ trụ. Như mô hình đã chỉ ra, lực hút đơn thuần của trọng lực chính là nhân tố quyết định, thúc đẩy sự tăng trưởng ổn định giữa muôn vàn hỗn loạn. Sự xuất hiện của những hệ thống con riêng biệt phản ánh sự hình thành các thiên hà, khẳng định vai trò then chốt của trọng lực trong việc định hình quỹ đạo thời gian của vũ trụ.

Hơn thế nữa, suy ngẫm về ảnh hưởng của trọng lực còn mở rộng ra ngoài lĩnh vực vật lý lý thuyết. Nó hé lộ một bản giao hưởng vũ trụ, nơi trọng lực đóng vai trò như vị nhạc trưởng, điều phối vũ điệu hài hòa của các hạt vật chất thành những hệ thống trật tự. Chính điệu vũ này, do lực hấp dẫn dẫn dắt, đã tạo nên cách chúng ta cảm nhận và lý giải dòng thời gian.

Trong câu chuyện ấy, trọng lực không chỉ đơn thuần là một lực lượng – nó là kiến trúc sư vũ trụ, nhà tạo tác âm thầm định hình bản chất của thời gian và chính sự tồn tại của vũ trụ.