Du hành thời gian—đó là thứ chỉ có trong phim ảnh, sách vở và những giấc mơ bất tận. Ai mà chưa từng tự hỏi cảm giác quay ngược về quá khứ hay nhảy vọt đến tương lai sẽ như thế nào? Nhưng ngoài sự hồi hộp của khoa học viễn tưởng, khoa học thực sự nói gì về du hành thời gian? Liệu đó chỉ là hư cấu, hay có cơ sở vật lý nào đó?

Hãy cùng khám phá thế giới hấp dẫn nơi vật lý gặp gỡ trí tưởng tượng.

Du hành thời gian là gì?

Nói một cách đơn giản, du hành thời gian có nghĩa là di chuyển giữa các điểm thời gian khác nhau—chẳng hạn như du hành từ hôm nay đến hôm qua, hay thậm chí hàng thập kỷ sau. Mặc dù tất cả chúng ta đều di chuyển theo thời gian với tốc độ ổn định, vật lý học cho thấy trong một số điều kiện khắc nghiệt nhất định, dòng chảy thời gian thực sự có thể thay đổi.

Thuyết Tương đối của Einstein: Khoa học đằng sau sự giãn nở thời gian

Một trong những ý tưởng khoa học được ủng hộ mạnh mẽ nhất liên quan đến du hành thời gian đến từ thuyết tương đối hẹp của Einstein. Theo thuyết tương đối hẹp của ông, thời gian không phải là tuyệt đối—mà là tương đối. Điều này có nghĩa là thời gian có thể trôi qua với tốc độ khác nhau tùy thuộc vào tốc độ di chuyển hoặc khoảng cách của bạn với một vật thể có khối lượng lớn.

Ví dụ, các phi hành gia trên Trạm Vũ trụ Quốc tế trải nghiệm thời gian chậm hơn một chút so với người trên Trái Đất vì họ di chuyển rất nhanh và ở xa lực hấp dẫn của Trái Đất hơn. Hiện tượng này được gọi là giãn nở thời gian và đã được xác nhận bằng thực nghiệm.

Liệu chúng ta có thể du hành đến tương lai không?

Theo một cách nào đó, thì có! Nếu bạn di chuyển với tốc độ gần bằng tốc độ ánh sáng hoặc ở gần một hố đen siêu lớn, thời gian của bạn sẽ chậm lại so với những người ở Trái Đất. Vì vậy, bạn có thể "nhảy" đến tương lai bằng cách quay trở lại sau một khoảng thời gian trễ, trải nghiệm ít thời gian hơn những người bạn đã bỏ lại phía sau. Đây là vật lý thực tế, không phải hư cấu.

Du hành về quá khứ thì sao?

Giờ thì, mọi thứ trở nên phức tạp hơn rồi đây. Quay ngược thời gian dẫn đến đủ loại nghịch lý—nổi tiếng nhất là "nghịch lý ông nội", theo đó nếu bạn quay ngược thời gian và ngăn cản ông bà mình gặp nhau, liệu bạn có còn tồn tại hay không?

Vật lý cho phép một số khả năng lý thuyết về du hành ngược thời gian thông qua các khái niệm như lỗ sâu - những lối tắt trong không thời gian được dự đoán bởi thuyết tương đối rộng. Nhưng việc tạo ra hoặc ổn định một lỗ sâu vượt xa công nghệ hiện tại, và nhiều nhà vật lý vẫn đang tranh luận liệu điều đó có khả thi mà không vi phạm các định luật nhân quả hay không.

Vai trò của vật lý lượng tử và suy đoán

Vật lý lượng tử làm tăng thêm sự phức tạp. Một số diễn giải cho rằng tồn tại các vũ trụ song song hoặc nhiều dòng thời gian, về mặt lý thuyết có thể cho phép du hành thời gian mà không gặp phải nghịch lý. Tuy nhiên, những ý tưởng này vẫn mang tính suy đoán cao và vẫn nằm trong phạm vi lý thuyết hơn là khoa học đã được kiểm chứng.

Những hạn chế hiện tại và tương lai

Hiện tại, du hành thời gian thực tế vẫn chỉ nằm trong phạm vi khoa học viễn tưởng. Chúng ta có thể điều khiển thời gian rất nhẹ nhàng bằng du hành tốc độ cao hoặc trọng lực, nhưng nhảy vọt hàng thập kỷ hay hàng thế kỷ về quá khứ hay tương lai? Đó lại là một câu chuyện hoàn toàn khác.

Tuy nhiên, các nhà khoa học vẫn tiếp tục khám phá bản chất cơ bản của thời gian. Những tiến bộ trong vật lý một ngày nào đó có thể hé lộ những điều bất ngờ, nhưng hiện tại, du hành thời gian vượt ra ngoài những phần nhỏ bé vẫn là một câu hỏi mở đầy hấp dẫn.

Suy nghĩ cuối cùng

Vậy nên mặc dù chúng ta có thể sẽ không sớm được trải nghiệm DeLorean hay TARDIS, nhưng du hành thời gian không chỉ là tưởng tượng—mà là một câu đố khoa học thực sự. Nhờ Einstein và vật lý hiện đại, chúng ta biết rằng thời gian không hề đơn giản như ta tưởng. Và ai biết được? Biết đâu một ngày nào đó, những gì tưởng chừng như hư cấu bây giờ sẽ trở thành sự thật khoa học.

Bạn có tò mò về những chủ đề khoa học hóc búa hơn không? Cứ hỏi nhé—tôi ở đây để làm cho vũ trụ bớt bí ẩn hơn một chút!