Con người ước ao bay cho tới tương lai và trở lại quá khứ? Câu trả lời là các nguyên lý vật lý không cấm, nhưng phần đông rào cản kỹ thuật thì cần yếu vượt qua vào vũ trụ mà chúng ta đang sống.

Bạn đang xem: Du hành xuyên thời gian

Cách độc nhất vô nhị du hành tới tương lai là sử dụng hiệu ứng thời gian trôi chậm trễ trên bé tàu vũ trụ cất cánh rất cấp tốc của thuyết kha khá hẹp. Giả dụ rời trái đất trên bé tàu tăng tốc tiếp tục với tốc độ trọng trường (để cơ thể chịu một lực gia tốc thuận tiện đúng bằng sức hút Trái đất), thì sau đó 1 năm hoàn toàn có thể đạt ngay sát tới vận tốc ánh sáng. Tiếp tục gia tốc, ta rất có thể bay nhanh xấp xỉ ánh sáng. Khi đó chuyến cất cánh tới trung chổ chính giữa Ngân hà rồi trở lại (khoảng biện pháp cỡ 60 nghìn năm ánh sáng) chỉ mất 40 năm, trong lúc trên Trái đất, 600 gắng kỉ đã trôi qua. Bạn sẽ gặp sau này nhân loại, với biết bao thứ đổi sao dời, ví như loài người vẫn còn đấy tồn tại.


Mặc dù không một quy cách thức vật lý nào bức tường ngăn chuyến du hành thú vị đó, nhưng lại những khó khăn kỹ thuật thì nặng nề lòng thừa qua. Chẳng hạn, năng lượng cần thiết, trong cả khi biến đổi khối lượng trọn vẹn thành tích điện theo hệ thức E = mc2, còn lớn hơn cả khối lượng hành tinh.

Khả năng du hành ngược thời gian còn khó khăn hơn nhiều, tuy các quy mức sử dụng khoa học tập cũng không thể cấm đoán. Vấn đề là chế tạo ra được cỗ máy thời gian thích hợp hợp.

Khả năng trước tiên do Frank Tipler, Đại học tập Maryland, Mỹ, đưa ra năm 1973, tương quan với một đồ kỳ dị nai lưng trụi quay siêu nhanh (kỳ dị là điểm có mật độ vô hạn, ví như lỗ đen). Lúc đó cấu tạo không thời gian bị trường cuốn hút quá bạo phổi làm xoắn, khiến cho một chiều không gian được thay bởi thời gian. Con tàu thiên hà bay cẩn trọng gần đó rất có thể may mắn gặp mặt một quỹ đạo mà lại phi hành đoàn tưởng vẫn đang xuyên qua không gian, mà lại lại là xuyên thời gian. Khi rời xa điểm kỳ dị, bé tàu sẽ mở ra ở một thời hạn khác, như thời người tiền sử đang sinh sống trong hang chẳng hạn.


Khả năng này không khó như ta tưởng: một hình trụ nhiều năm 100 km, rộng lớn 10 km, cất vật hóa học có mật độ của sao neutron (100 triệu tấn/cm3), quay nhị ngàn vòng một giây là đạt được yêu cầu. Vào vũ trụ, một số trong những sao xung ngay gần đạt tiêu chuẩn chỉnh này.

Loại máy thời hạn thứ hai tương quan với lỗ sâu (wormhole), tức hệ mặt đường hầm xuyên không - thời gian, giống như lỗ sâu đục bên trên quả hãng apple của bạn. Theo thuyết tương đối rộng, lỗ sâu hoàn toàn có thể nối một lỗ đen ở vùng ko - thời gian này với một lỗ đen hay lỗ trắng nghỉ ngơi vùng ko - thời gian khác (ngược với lỗ đen luôn luôn hút vật chất và năng lượng, lỗ trắng là vị trí phun năng lượng. Big Bang chính là một lỗ trắng như vậy).

Quan niệm về lỗ sâu lộ diện trong trang bị lý một phương pháp khá hài hước. Số là bên thiên văn Carl Sagan, người sáng tác của viễn cảnh mùa đông hạt nhân nổi tiếng, viết một cuốn sách viễn tưởng về du hành qua lỗ đen để đi từ bỏ trái khu đất tới sao Vega trả định. Vì chưng muốn các lập luận khoa học đúng mực tối đa, Sagan dựa vào Kip Thorne, một chuyên viên về trường cuốn hút của Viện công nghệ California, tính toán.


Cuối 1985, Thorne nhận ra rằng, lỗ sâu có thể mở lúc chứa một số loại vật chất kỳ lạ có sức căng không hề nhỏ để hạn chế lại lực cuốn hút ở lỗ đen. Tương thích nhất là những dây vũ trụ, một số loại vật chất giả thuyết bên dưới dạng những ống năng lượng bé dại hơn kích mê thích nguyên tử trải nhiều năm trên toàn vũ trụ. Nếu có thật, với luồn được vào lỗ sâu, nó có khả năng giữ mang đến lỗ sâu luôn luôn mở nhằm đóng vai một con đường hầm xuyên qua không - thời gian.

Đó là tóm lại rất thú vị về mặt khoa học, cơ mà Thorne cực kỳ sợ fan khác mỉm cười nhạo và nhận định rằng ông bị điên lúc nghiên cứu tài năng du hành xuyên thời gian. Chắc rằng không biết Tipler ko phải hấn gì khi nghiên cứu bộ máy thời gian cần ông khôn cùng lo khi học trò công bố công trình, công việc và nghề nghiệp của họ đã tiêu tan trước khi bắt đầu. Nghiên cứu cảnh giác và kín với Mike Morris cùng Ulvi Yurtsever, ông dần dần tự thuyết phục bạn dạng thân rằng, quả thực phương trình Einstein có thể chấp nhận được lỗ sâu nối các điểm thời gian với nhau và bởi vì đó rất có thể đóng vai bộ máy thời gian.

Đến năm 1988, bố người chào làng kết quả trên tạp chí tiếng tăm Physical reviews Letters. Vẫn lúng túng phản ứng không thuận lợi, ông yêu mong lãnh đạo Viện không phần đông giữ yên lặng mà còn kiên quyết cấm phần đa người đàm luận về công trình.


Kết trái ngược với băn khoăn lo lắng của Thorne. Cả giới trình độ chuyên môn và công chúng thường rất hào hứng với kỹ năng du hành xuyên thời gian, mặc dù chỉ trên lý thuyết. Công việc và nghề nghiệp của ông thăng tiến rõ rệt, nhì học trò được không ít nơi mời có tác dụng việc. Theo gương ông, nhiều nhà thứ lý công bố các tác dụng nghiên cứu chuyên sâu với độc giả đại chúng, một việc được nhiều phía hoan nghênh. Viện technology California thay đổi thánh địa của khả năng du hành xuyên thời gian.

Ngay lập tức mở ra hàng loạt thắng lợi về du hành xuyên không thời gian. Trong những khi giới trình độ chuyên môn thiên về những khía cạnh kỹ thuật và triết lý, thì giới nghiệp dư hân hoan tuyên bố, đó chính là cách quả đât du hành nhắm tới tương lai hay quay về quá khứ. Nhưng mà "nghịch lý ông nội" có thể làm nguội niềm phấn khích đó. Giả sử chúng ta du hành ngược về vượt khứ với lỡ tay làm chết ông nội khi ông còn bé nhỏ tí, cơ hội ông không sinh phụ vương bạn. Không có phụ thân thì nguyên nhân lại có bạn để nhưng du hành ngược thời gian? cũng đều có ý kiến mang lại rằng, rất có thể bạn không gặp gỡ ông nội, nhưng lại đó chỉ với ngụy biện (tại sao lại không?).

Đó là lý do Hawking giới thiệu "Ước đoán bảo đảm an toàn trình từ bỏ thời gian", theo đó những quy vẻ ngoài vật lý cấm một thực thể vĩ mô du hành xuyên thời gian. Mong muốn du hành như thế, cần nhẩy vào lỗ đen, với ngay lập tức bạn bị ép nát thành những hạt cơ bản, qua lỗ sâu để phun trào ra ở 1 lỗ trắng tại vùng không - thời gian khác. Chỉ các hạt cơ phiên bản từng khiến cho cặp người mẫu gợi cảm, chứ chưa hẳn chính cô fan mẫu, mới trải nghiệm chuyến du hành lý thú đó.

Trong các tác phẩm kỹ thuật viễn tưởng, chỉ cần có bộ máy thời gian là chúng ta cũng có thể quay trở về quá khứ bất cứ lúc nào. Nhưng liệu du hành thời gian có đích thực khả thi vào vũ trụ của bọn chúng ta? tốt chỉ sinh hoạt trong kỹ thuật viễn tưởng?


Sự gọi biết văn minh về thời gian và quan hệ nhân quả xuất phát từ thuyết kha khá rộng. Einstein đã phối hợp không gian và thời gian thành một, tạo thành khái niệm "không-thời gian", lý giải cơ chế buổi giao lưu của cả hai một cách cực kì phức tạp với tinh tế. Đã rộng một trăm năm kể từ khi thuyết tương đối rộng ra đời, cùng nó đã có được thực nghiệm kiểm bệnh với độ đúng chuẩn cực cao nên các nhà thứ lý có niềm tin rằng thuyết kha khá rộng là chìa khóa mô tả chính xác cấu trúc nhân trái của vũ trụ.

Trong các thập kỷ, các nhà đồ vật lý đã nỗ lực sử dụng thuyết tương đối rộng nhằm phân tích coi liệu du hành thời hạn có khả thi hay không. Một số trong những phương trình mà họ đưa ra cho biết thêm du hành thời gian trọn vẹn tương mê thích với thuyết tương đối. Tuy nhiên vật lý vẫn phải dựa vào nền tảng là toán học, và phần nhiều phương trình này vẫn vô nghĩa nếu chúng không khớp ứng với các thứ thực tế.


*

Mâu thuẫn du hành thời gian

Có hai vấn đề lớn khiến cho những phương trình này có vẻ bất khả thi. Đầu tiên là 1 vấn đề thực tế: Việc chế tạo một máy bộ thời gian có thể cần mang đến vật chất tích điện âm. Toàn bộ những chất chúng ta nhìn thấy trong cuộc sống hàng ngày đều là hầu như chất có tích điện tích cực (năng lượng dương), tuy nhiên năng lượng âm lại là sản phẩm công nghệ mà họ chưa quan cạnh bên được bên trên thực tế.

Tuy nhiên, cơ học lượng tử cho bọn họ biết rằng trên lý thuyết, có thể tạo ra vật chất năng lượng âm, nhưng số lượng cực kỳ bé dại và thời hạn tồn tại cực kỳ ngắn. Đồng thời không tồn tại bằng hội chứng nào mang đến thấy chúng ta hoàn toàn quan trọng tạo ra năng lượng âm. Ngoài ra, bạn có thể tìm thấy những phương trình được cho phép du hành thời gian mà không buộc phải mượn những chất này. Vì vậy, vấn đề này chỉ nằm ở vị trí tình trạng kỹ thuật lúc này của bọn chúng ta, hoặc đọc biết tiêu giảm của chúng ta về cơ học lượng tử.

Thứ nhị là hầu như nghịch lý. Một toàn cảnh thường xuất hiện thêm trong các tác phẩm khoa học viễn tưởng: một sự kiện xẩy ra khiến bọn họ muốn biến đổi quá khứ, nhưng sau khoản thời gian quá khứ thế đổi, này lại ngăn cản sự kiện đó xảy ra, do đó tạo ra nghịch lý.

Ví dụ: đưa sử bạn đã chế tạo một cỗ máy thời gian, thực hiện nó để quay ngược lại năm phút với ngay nhanh chóng phá hủy máy bộ đó. Vì máy đã trở nên phá hủy, các bạn sẽ không thể thực hiện nó sau năm phút. Dẫu vậy vì các bạn không thể sử dụng bộ máy thời gian, bạn không thể con quay ngược thời gian và tàn phá nó, vày vậy máy bộ không bị phá hủy, vậy chúng ta có thể quay ngược thời hạn và phá hủy nó? Nói biện pháp khác, máy bộ thời gian chỉ có thể bị hủy hoại nếu nó vẫn chưa bị phá hủy. Nhưng cụ thể không thể tất cả chuyện một máy bộ đồng thời ở nhị trạng thái "bị tiêu diệt" với "không bị tiêu diệt", chứng trạng này rõ ràng là mâu thuẫn với nhau.


*

Loại vứt nghịch lý

Một ý niệm sai lầm phổ biến trong công nghệ viễn tưởng là số đông nghịch lý có thể được "tạo ra". Những người du hành thời gian thường được chú ý không nên đổi khác quá những so với vượt khứ trước đó cùng không gặp mặt lại quá khứ của họ. Lấy một ví dụ về vấn đề này được search thấy trong nhiều bộ phim về chủ thể du hành thời hạn (như bộ cha Back to the Future).

Nhưng trong đồ gia dụng lý, nghịch lý thực tế không phải là 1 trong sự kiện rất có thể thực sự xảy ra, mà là một khái niệm định hướng thuần túy dùng để làm chỉ sự mâu thuẫn của chính định hướng đó. Nói biện pháp khác, nghịch lý tự đồng bộ không chỉ bao gồm nghĩa rằng du hành thời hạn là một hành động nguy hiểm, nó còn ngụ ý rằng nó hoàn toàn có thể hoàn toàn quan trọng xảy ra.

Đây là trong những động lực của "phỏng đoán bảo vệ theo trình từ bỏ thời gian" ở trong phòng vật lý kim chỉ nan Hawking. Hawking tin tưởng rằng du hành thời hạn là điều ko thể. Nhưng phỏng đoán vẫn không được chứng minh. Và, gắng vì đào thải việc du hành thời gian vì nghịch lý, chúng ta cũng có thể loại bỏ chủ yếu nghịch lý đó, cùng vũ trụ đang thú vị hơn vô cùng nhiều.

Để giải quyết nghịch lý du hành thời gian, nhà đồ dùng lý kim chỉ nan Igor Dmitrievich Novikov đã lời khuyên lý thuyết "phỏng đoán tự độc nhất quán". Ý tưởng cơ phiên bản của kim chỉ nan này là chúng ta có thể du hành về quá khứ, nhưng chúng ta không thể thay đổi quá khứ. Novikov chỉ ra rằng nếu bạn quay ngược lại năm phút và cố gắng phá hủy máy bộ thời gian, các bạn sẽ thấy rằng bạn trọn vẹn không thể làm được điều đó, bởi vì các định luật vật lý sẽ cố gắng can thiệp và bảo đảm tính tự đồng hóa khỏi bị phá hủy.


*

Lý thuyết mới

Nhưng quay trở lại quá khứ hữu dụng gì nếu khách hàng không thể biến đổi quá khứ? Theo một nghiên cứu gần đây của Barack Shoshenny, trợ lý giáo sư vật lý tại Đại học tập Brock ở Canada, một trong những nghịch lý du hành thời hạn theo giống như những phỏng đoán tự đồng bộ của Novikov sẽ không thể giải quyết và xử lý được. Điều này vẫn dẫn mang đến việc ngay cả khi duy nhất nghịch lý ko thể bị loại bỏ, du hành thời gian về mặt xúc tích và ngắn gọn là không thể.

Nghiên cứu vãn của Shoshenny và cộng sự chỉ ra rằng miễn là cho phép sự tồn tại của nhiều lịch sử (hoặc những mốc thời gian song song), thì bạn cũng có thể giải quyết được nghịch lý mà phỏng đoán của Novikov ko thể xử lý được. Trên thực tế, ngẫu nhiên nghịch lý như thế nào cũng có thể được giải quyết theo cách này.

Ý tưởng rất 1-1 giản. Khi bạn bước ra khỏi bộ máy thời gian, chúng ta nhập một dòng thời hạn khác; bạn có thể làm bất cứ điều gì bạn muốn trên dòng thời gian đó (bao bao gồm cả việc phá hủy bộ máy thời gian) và dòng thời gian bạn đã ở sẽ không còn thay đổi. Vì các bạn không thể phá hủy bộ máy thời gian vào dòng thời gian ban đầu, nên không có nghịch lý nào cả.

Xem thêm: Xem Tivi Trực Tiếp Kênh Bóng Đá Tv Cab16, Xem Truyền Hình

Trong tía năm qua, Shoshenny đã phân tích về nghịch lý du hành thời gian. Giờ đây, ông càng ngày tin có lẽ du hành thời hạn là hoàn toàn có thể, tuy vậy chỉ lúc vũ trụ của chúng ta cho phép sự tồn tại của khá nhiều dòng thời gian. Vậy câu hỏi đặt ra là, tất cả thể có không ít dòng thời hạn trong vũ trụ không?

Từ quan điểm cơ học lượng tử, câu trả lời ngoài ra là "có".

Nhưng đây chỉ là những phỏng đoán. Shoshenny và những sinh viên của ông hiện giờ đang tìm tìm một lý thuyết du hành thời gian phối hợp nhiều lịch sử vẻ vang và trọn vẹn tương thích với thuyết tương đối rộng. Vớ nhiên, ngay cả khi họ tìm ra một triết lý như vậy, nó sẽ không đủ để minh chứng rằng du hành thời gian là bao gồm thể. Nhưng vấn đề này ít nhất tức là du hành thời hạn không bị loại bỏ trừ hoàn toàn bởi nghịch lý tự duy nhất quán.

Du hành thời gian và các dòng thời gian tuy nhiên song luôn xuất hiện thêm cùng nhau trong công nghệ viễn tưởng, nhưng các nhà nghiên cứu và phân tích hiện đã chứng tỏ rằng chúng không thể bóc rời trong thế giới thực. Thuyết kha khá rộng với cơ học tập lượng tử cho họ biết rằng du hành thời gian là gồm thể; mà lại nếu du hành thời hạn là có thể, thì cũng phải có rất nhiều lịch sử.