Bạn đã bao giờ tự hỏi liệu thời gian có thực sự trôi chậm hơn khi ở gần một vật thể siêu lớn - chẳng hạn như hố đen - không? Nghe có vẻ như khoa học viễn tưởng, nhưng thực ra đó là một trong những sự thật khó tin của vật lý. Theo thuyết tương đối rộng của Einstein, lực hấp dẫn không chỉ kéo các vật thể - mà còn bẻ cong cả thời gian.

Và đây không chỉ là lý thuyết. Ví dụ, GPS của bạn phải tính đến việc thời gian trôi nhanh hơn trên quỹ đạo so với trên bề mặt Trái Đất. Nếu không điều chỉnh sự khác biệt đó, vị trí của bạn sẽ hoàn toàn sai lệch.

Vậy nên hãy thắt dây an toàn nhé! Chúng ta sẽ cùng tìm hiểu một trong những ý tưởng khoa học hóc búa nhất: lực hấp dẫn định hình cách chúng ta trải nghiệm thời gian. Bạn đang sống với nó mỗi ngày... ngay cả khi bạn không nhận ra.

Thời gian không như bạn nghĩ

Hãy bắt đầu với một sự thật kỳ lạ nhưng có thật: thời gian không phải lúc nào cũng giống nhau ở mọi nơi. Nhờ thuyết tương đối rộng của Einstein, chúng ta biết rằng lực hấp dẫn thực sự ảnh hưởng đến thời gian.

Lực hấp dẫn càng mạnh, thời gian trôi càng chậm. Vậy nên, nếu bạn ở gần một vật thể siêu lớn như hố đen, đồng hồ của bạn sẽ chạy chậm hơn so với người ở xa hơn. Nghe có vẻ hoang đường, phải không? Hiệu ứng này được gọi là giãn nở thời gian do lực hấp dẫn, và tuy nghe có vẻ giống phim Interstellar, nhưng nó đã được chứng minh ngay trên Trái Đất này.

Đồng hồ, núi non và chênh lệch giờ

Bạn thậm chí không cần một lỗ đen để nhận ra điều này. Các nhà khoa học đã thực hiện các thí nghiệm với đồng hồ nguyên tử - những thiết bị đo thời gian chính xác nhất hành tinh. Họ đặt một chiếc đồng hồ trên đỉnh núi và một chiếc khác ở mực nước biển. Kết quả là gì? Chiếc đồng hồ ở mực nước biển chạy chậm hơn một chút, vì nó gần trọng tâm Trái Đất hơn. Sự chênh lệch này cực kỳ nhỏ (chỉ vài phần tỷ giây), nhưng nó là có thật.

Vì vậy, về mặt kỹ thuật, những người sống gần mực nước biển lão hóa chậm hơn một chút so với những người sống trên núi.

GPS sẽ vô dụng nếu không có điều này

Đây không chỉ là khoa học lý thuyết—mà còn là thực tiễn. Nếu bạn đã từng sử dụng GPS, bạn đã được hưởng lợi từ sự giãn nở thời gian do trọng lực. Các vệ tinh GPS bay trên quỹ đạo cao hơn Trái Đất, nơi trọng lực yếu hơn, do đó thời gian trôi nhanh hơn một chút đối với chúng. Nếu các kỹ sư không hiệu chỉnh điều đó, vị trí của bạn có thể bị sai lệch vài dặm. Đó chính là sự thật và tầm quan trọng của vấn đề này.

Hố đen: Thời gian bẻ cong đến mức tối đa

Giờ hãy cùng xem xét một cách nghiêm túc. Gần một hố đen, lực hấp dẫn mạnh đến mức thời gian gần như dừng lại. Nếu bạn đứng gần chân trời sự kiện (rìa của một hố đen) và nhìn ra ngoài, những người ở xa sẽ di chuyển cực kỳ nhanh—với họ, năm có thể trôi qua trong khi với bạn, phút trôi qua. Ý tưởng này đã được thể hiện rất đẹp trong Interstellar, khi thời gian trên một hành tinh gần hố đen di chuyển chậm hơn đáng kể so với trên Trái Đất.

Bạn có thể du hành thời gian không?

Theo một cách nào đó, thì có - đến tương lai. Bạn không thể quay ngược thời gian, nhưng bằng cách di chuyển thật nhanh hoặc ở trong môi trường trọng lực mạnh, bạn có thể trải nghiệm thời gian chậm hơn những người khác. Các phi hành gia trên Trạm Vũ trụ Quốc tế đã già đi chậm hơn chúng ta một chút do sự kết hợp giữa tốc độ và trọng lực. Không đủ để nhận ra, nhưng đủ để khoa học đo lường.

Thời gian thật kỳ lạ—Và điều đó thật tuyệt vời

Vậy nên lần tới khi bạn liếc nhìn đồng hồ, hãy nhớ rằng: thời gian không phải là một tiếng tích tắc cứng nhắc. Nó uốn cong theo trọng lực, giãn ra theo tốc độ, và trôi chảy theo những cách thách thức trải nghiệm hàng ngày của chúng ta. Vũ trụ đang âm thầm làm cong cảm giác thời gian của bạn—từng giây, ngay trước mắt bạn.

Bạn có tò mò về lỗ sâu, vòng lặp thời gian, hay đồng hồ lượng tử không? Chỉ cần nói một từ thôi—hố thỏ này sẽ sâu hun hút.