Ở phần trước chúng ta đã tìm hiểu về vật chất và cách vũ trụ được tạo thành. Ở phần này chúng ta sẽ đi sâu vào Không gian và Thời gian. Đây vốn là một vấn đề phức tạp và tốn rất nhiều bút mực của cả giới khoa học lẫn giới nghệ thuật. Vì đây là một lĩnh vực khó nên khuyến khích các bạn vừa đọc vừa tưởng tượng/ google hình ảnh để có thể hiểu được những nội dung liên quan nhiều đến vật lý.
Khái niệm về không gian
Khái niệm không gian bắt nguồn từ toán học. Không gian trong toán học là phạm vi hoạt động của đối tượng. Chúng ta có không gian số, không gian mạng, không gian sinh thái… Nhìn chung không gian là tập hợp của tất cả khả năng xảy ra bên trong nó. Khi khái niệm không gian tiến đến vật lý ở thời kì đầu, Newton cho rằng không gian và thời gian là sân khấu của sự vật – sự việc, và vì thế nó tách biệt và riêng nhất. Newton tin tưởng rằng không gian và thời gian của mọi sự vật – sự việc là như nhau khi sử dụng cùng một hệ thống đo đạc – giám sát. Einstein với Thuyết tương đối đã phủ nhận điều này. Ông cho rằng không gian hay thời gian cũng là một tính chất của sự vật – sự việc, và vì thế nó không độc lập. Khoa học nhiều năm sau đã thực nghiệm và kết luận Einstein đúng. Hiểu một cách đơn giản (tuy không hoàn toàn chính xác về mặt học thuật) là như này: Thuyết tương đối đã cho ánh sáng một vận tốc cố định bất biến c. Ở những khoảng cách cực lớn thì khoảng cách giữa 2 vật thể sẽ là s = c x t. Do c bất biến nên s và t phải tự “điều chỉnh” với nhau để giữ cho c luôn không đổi. S đại diện cho không gian và t đại diện cho thời gian và vì thế chúng bị ràng buộc với nhau. Câu trả lời này chỉ để bạn dễ hình dung chứ không phải là câu trả lời hoàn toàn chính xác. Để hiểu chính xác điều Einstein muốn gửi gắm các bạn có thể đi học 1 bằng tiến sĩ về vật lý cổ điển. Bảo đảm bổ ích hơn làm tiến sĩ về “đặc điểm giao tiếp với dân của chủ tịch ủy ban nhân dân xã”.
Quay trở lại vấn đề không gian. Khi nhắc đến không gian trong vật lý chúng ta liên tưởng ngay đến vị trí. Newton cho rằng không có vị trí tuyệt đối. Hãy xét ví dụ sau: Một quả bóng bàn trên một con tàu (vận tốc tàu là 40m/s) nảy lên và rơi xuống chạm bàn ở cùng một chỗ sau khoảng thời gian 1 giây. Tuy nhiên đối với người đứng trên nhà ga thì hai lần chạm ấy cách nhau 40m. Sự khác biệt trong điều kiện quan sát dẫn đến một hệ quả là không có vị trí tuyệt đối. Tuy rất băn khoăn về điều này nhưng Newton cho rằng sự khác biệt đó là “thiếu sót” của định nghĩa về đo đạc và giám sát. Ông muốn tin vào vị trí tuyệt đối và không gian tuyệt đối. Điều đó thể hiện qua vật lý cổ điển của ông đặt rất cao vai trò của “hệ thống giám sát” hay “điều kiện tiêu chuẩn”. Với thời gian thì Newton còn chắc chắn hơn. Với ông một vật được định nghĩa trong 3 chiều không gian, thời gian tuyệt đối và riêng biệt với vật sẽ đóng vai trò giám sát. Ông có niềm tin về những thứ cố định. Và niềm tin của ông đã đứng vững được vài thế kỉ.
Không gian 3 chiều thành không gian 4 chiều
Cuộc cách mạng nhận thức về không gian và thời gian bắt đầu nhem nhóm từ việc tìm ra vận tốc ánh sáng. Năm 1676 nhà thiên văn học Đan Mạch Ole Christensen phát hiện ra rằng ánh sáng truyền với vận tốc hữu hạn, mặc dù rất lớn. Ông quan sát thấy rằng thời gian để các mặt trăng của Mộc tinh xuất hiện sau khi đi qua phía sau của hành tinh đó không cách đều nhau như người ta chờ đợi, nếu các mặt trăng đó chuyển động vòng quanh Mộc tinh với vận tốc không đổi. Roemer thấy rằng sự che khuất các mặt trăng của Mộc tinh xuất hiện càng muộn khi chúng ta càng ở xa hành tinh đó. Ông lý luận rằng điều đó xảy ra là do ánh sáng từ các mặt trăng đó đến chúng ta mất nhiều thời gian khi Trái Đất càng ở xa Mộc Tinh. Và vì mất thời gian như vậy có nghĩa là ánh sáng có vận tốc. Quả là một khám phá đáng kinh ngạc ở thế kỉ 17. Đó chính là sự bắt đầu và đến tận năm 1865 một lý thuyết thống nhất về ánh sáng mở ra đời. Clerk Maxwell đã thống nhất thuyết lực điện và lực từ để có một phương trình mô các giao động giống như sóng nước. Và ánh sáng là một “sóng” như thế.
Tuy nhiên khi nói sóng có vận tốc thì vật lý cổ điển của Newton yêu cầu đó là vận tốc với cái gì. Người ta đề ra một khái niệm gọi là “ether”- là những vật chất “trỗng rỗng” có mặt ở khắp mọi nơi trong vũ trụ. Tuy nhiên không thực nghiệm nào phát hiện ra “ether” và đến năm 1905, Einstein cho rằng “ether” là không cần thiết khi người ta vứt đi cái tuyệt đối của vật lý cổ điển. Đây chính là tiêu đề cơ bản trong thuyết tương đối của ông. Thuyết tương đối có hai đột phá quan trọng. Đầu tiên là sự tương đương của khối lượng và năng lượng E =mc^2 và hệ quả rằng sẽ không có vật nào chuyển động nhanh hơn ánh sáng. Cái thứ hai là cái khung màn cố định của không gian với thời gian bị gỡ bỏ. Thời gian trở thành một chiều trong không gian bốn chiều Không – Thời gian. Thời gian không còn tuyệt đối và tách biệt nữa mà là một tính chất của vật cần quan sát và tính toán. Sẽ thật khó để giải thích không gian bốn chiều hoặc nhiều hơn bốn chiều chỉ bằng câu chữ. Chúng ta đã bị in dấu trong tiềm thức về không gian ba chiều và có lẽ “chưa đủ” khả năng để tưởng tượng được không gian bốn chiều. Hãy cùng nhìn qua một số minh họa để có cái nhìn rõ ràng hơn.
Đây là một hình hộp bốn chiều không gian. Tên khoa học là khối Tesseract.
Đây là cách một vật thể bốn chiều chuyển động và tương tác (Không khuyến khích xem nếu bạn dốt toán và có thói quen đập bàn phím).
Mình đã xem clip và đã gần “giác ngộ”. Còn bạn thì sao?
Để con đường giác ngộ đến nhanh thì mình có một ví dụ đơn giản hơn cho bạn.
Hãy tưởng tượng một tờ giấy với một đoạn thẳng vẽ trên đó, đó là một hình ảnh 2 chiều. Bây giờ hãy vẽ thêm vào đó một con người, chúng ta sẽ có một con người 2 chiều. Chúng ta có thể gấp tờ giấy lại và nói rằng tờ giấy “cong” nhưng với nhân vật 2 chiều của chúng ta không cảm nhận được sự “cong” ấy. Khi tờ giấy cong ta có thể nói anh ta đang ở không gian 3 chiều nhưng anh ta lại không hề cảm nhận được việc này. Nếu ta gập ngày càng mạnh thì anh ta sẽ chỉ nhìn thấy các vết nứt trên thế giới 2 chiều của mình. Không gian 2 chiều của anh ta (tờ giấy) đang bị “bẻ” gẫy.
Giờ vẫn tờ giấy với anh chàng 2 chiều của chúng ta ở đó. Chúng ta có một vật thể 3 chiều là một quả bóng bàn. Hãy coi rằng tờ giấy của anh chàng này làm bằng chất liệu đặc biệt và quả bóng bàn của chúng ta có thể đi xuyên qua. Giờ hãy cho quả bóng bàn (vật thể 3 chiều) đi xuyên qua tờ giấy (vật thể 2 chiều). Anh chàng của chúng ta sẽ thấy gì? Đầu tiên anh ta sẽ thấy 1 chấm điểm (khi quả bóng chạm vào tờ giấy), chấm điểm này lan rộng ra thành một vòng tròn (khi quả bóng từ từ đi xuyên qua từ giấy) rồi lại từ từ thu hẹp dần thành chấm điểm và biến mất (khi quả bóng đi ra khỏi tờ giấy). Anh ta sẽ không thấy một thực thể 3 chiều (quả bóng) mà chỉ thấy ảnh-bóng-hình chiếu của quả bóng ấy lên không gian 2 chiều của anh ấy (tờ giấy). Một chiều không gian thấp hơn sẽ chỉ cảm nhận được ảnh-bóng-hình chiếu của một vật thể nhiều chiều hơn. Đây là một ví dụ dễ hiểu về các chiều không gian, các bạn có thể kiếm một quả bóng và tờ giấy để thực nghiệm.
Một cách khác “dễ chịu” hơn là các bạn có thể xem bộ phim mang tên Flatland (2007) nói về cuộc sống ở thế giới 2 chiều. Phim với nhiều câu thoại hay sẽ giúp bạn hình dung được các chiều không gian là như thế nào.
Thời gian và chiều không gian thứ 4 – tại sao nó lại “cong”
Quay lại thuyết tương đối của Einstein khi coi không gian giờ đây có 4 chiều, tức là Không – thời gian. Tại sao thời gian lại là chiều thứ 4 mà không phải cái khác? Bởi vì Einstein đã “túm” và “rành buộc” thời gian, do đó thời gian là một khả năng, một tính chất của vật. Giờ thời gian trở thành một phương trình có liên hệ với những tính chất khác của một vật tương tự như 3 vị trí ngang –dọc – cao của không gian 3 chiều. Đã bao giờ bạn tưởng tượng đến việc thời gian mà chúng ta cảm nhận chỉ là một cái ảnh-bóng-hình chiều của một không gian nhiều chiều hơn chưa? Người ta gọi không gian “cong” là vì thế. Độ “cong” này đã đưa ra một cách giải thích mới về chuyển động cũng như quỹ đạo các vật thể trên vũ trụ. Hóa ra các vật thể chuyển động tương đối với nhau là do không-thời gian của chúng bị tác động qua lại với nhau. Hãy xem một vài hình ảnh minh họa:
Giả sử ta đi từ A đến B. Đường màu xanh “có vẻ” là đường ngắn nhất. Tuy nhiên nếu ta đặt Trái Đất ở giữa thì Trái Đất sẽ uốn cong cấu tạo của không gian và tương tự là thời gian. Lúc này chúng ta sẽ không thể đi từ A đến B theo đường màu xanh được nữa mà phải đi theo đường màu vàng. Một điều ngạc nhiên nữa là thời gian đi theo đường màu vàng sẽ phụ thuộc vào khối lượng của Trái Đất.
Tổng quát hơn, mọi vật thể trong vũ trụ đều có “chủ đích” là chuyển động “thẳng” (đường màu xanh). Tuy nhiên trong vụ trụ có những khoảng không gian có mật độ vật chất rất lớn và “bẻ cong” các chuyển động của hành tinh. Trái Đất chúng ta bị mặt trời “bẻ cong” và do vậy chuyển động xung quanh mặt trời. Cũng giống như tỉ phú vậy, nếu anh có nhiều tiền (nhiều vật chất) thì mọi thứ khác sẽ phải chuyển động xung quanh anh. “Sức nặng” của anh làm mọi người phải ren rén nghe theo. Vũ trụ cũng là một xã hội thu nhỏ là vậy!
Mình sẽ không cố gắng giải thích điều trên bằng các định luật vật lý và các phương trình toán học. 99,99% chúng ta không đủ khả năng để đọc hiểu các thứ hàn lâm đó. Thay vào đó mình sẽ đưa ra một ví dụ minh họa gần gũi với thực tế. Hãy nhớ rằng ví dụ này chỉ là tương đối để làm thỏa mãn 99,99% chúng ta. Nếu ai muốn trở thành 0,01% tinh hoa thế giới thì có thể bỏ qua ví dụ này.
Hãy tưởng tượng bạn đang chơi golf. Nhiệm vụ của bạn là đánh một quả bóng vào lỗ golf nhất định. Quả bóng đang đứng yên. Bạn phát bóng và làm nó đi chuyển. Trên sân golf có những điểm mấp mô lên xuống. Khi đi lên chỗ cao quả bóng sẽ di chuyển chậm dần. Khi xuống dốc nó sẽ di chuyển nhanh dần. Đúng kiểu lên thác xuống ghềnh. Khi quả bóng rơi vào lỗ golf chúng ta sẽ có những quan sát sau đây:
+Nếu quan sát từ trên cao theo phương thẳng đứng bạn sẽ không nhìn thấy sự mấp mô của sân golf. Quả bóng sẽ đi theo đường thẳng và “kì lạ” là đôi khi quả bóng tăng tốc (lúc xuống dốc) đôi khi lại giảm tốc (lúc lên dốc). Do không có quan sát từ phương ngang nên bạn không biết vì sao nó tăng tốc hay giảm tốc (do sự mấp mô của địa hình).
+Nếu quan sát theo phương ngang thì chúng ta không nhận biết được sự tương quan nếu nhiều quả bóng được đánh đi. Giả sử có 2 người chơi với 2 quả bóng thì chúng ta cần 2 sơ đồ đường đi cho 2 quả bóng này.
Hiểu một cách đơn giản thì sự mấp mô của sân golf tượng trưng cho độ cong của không gian ít chiều khi chiếu lên không gian khác nhiều chiều hơn. Với vật lý cổ điển tin vào những cái “phẳng” đã gạt đi sự mấp mô đó. Vật lý hiện đại chỉ ra rằng khi 2 vật tiến vào gần nhau (quả bóng và mặt sân golf) thì không gian giữa chúng tác dụng lên nhau và làm vật này “trượt” lên trên vật kia với quả đạo tùy theo tính chất của vật. Hiểu vui ở đây là thay quả bóng golf bằng một quả bóng nặng 1000 kg thì có khi nó “phá tung” mặt sân chứ không phải “lên thác xuống ghềnh” vất vả như thế.
Qua các ví dụ trên các bạn đã tưởng tượng phần nào về độ “cong” của không gian.Trong lý thuyết tương đối rộng, các vật luôn chuyển động theo đường “thẳng” trong không gian 4 chiều. Đối với sự quan sát chúng ta (vẫn ở tâm niệm không gian 3 chiều) thì các chuyển động này cong. Tương tự như anh chàng không gian 2 chiều của chúng ta. Khi ta cho quả bóng (3 chiều) chuyển động theo đường “thẳng” với tờ giấy, anh ta sẽ chỉ cảm nhận được những chấm điểm và vòng tròn “cong”. Đây là thách thức của loài người chúng ta khi cố gắng vươn ra chinh phục vũ trụ. Điều may mắn ở đây là chúng ta đã nhận ra sự thiếu sót và không ngừng cố gắng để hoàn thiện bản thân và thay đổi thực tại.
Giờ đây khi nhìn các vì sao trên trời bạn đã có một cách giải thích khác cho chúng. Tương tự như ví dụ về Trái Đất và mặt trời ở phía trên. Giờ đây không phải Mặt Trời “hút” Trái Đất và làm mọi hành tinh chạy vòng quanh nữa mà là Không-Thời gian của Mặt Trời tác động vào Không-Thời gian của Trái Đất và làm chúng “trượt” lên nhau (ví dụ quả bóng và sân golf). Không-Thời gian 4 chiều ở đây chỉ là một tính chất của sự việc, giống như khối lượng, năng lượng, vận tốc…. Vì là tính chất nên nó chịu tác động qua lại và phụ thuộc lẫn nhau.
Du hành Không – thời gian
Hẳn nhiều người chúng ta từng đọc về cái này. 99,99% sẽ đọc và hiểu theo góc độ văn học với những chiêm nghiệm và mâu thuẫn cá nhân. Hẳn ai cũng đã đọc Doraemon và biết đến “cỗ máy thời gian” và “tàu vũ trụ với bước nhảy không gian” kì diệu của chàng mèo máy này. Vật lý ngày nay đã chứng minh rằng “bước nhảy không gian” là có cơ sở. Hãy xem xét lại ví dụ về anh chàng 2 chiều của chúng ta để hiểu hơn về điều này.
Giả sử anh chàng 2 chiều sống trong tờ giấy muốn đi từ điểm A đến điểm B. Cách nào là ngắn nhất? Chắc chắn nhiều bạn bảo rằng đi đường thằng nối từ A đến B là ngắn nhất. Không đúng! Hãy tưởng tượng một quả bóng 3 chiều di chuyển qua tờ giấy. Đầu tiên quả bóng đó chỉ là 1 chấm điểm, sau đó lan rộng ra thành một vòng tròn. Sự kì diệu đến từ đây! Nếu anh chàng 2 chiều đó “bám” vào chấm điểm đó và được “kéo đi” cùng sự mở rộng của vòng tròn (khi quả bóng xuyên qua tờ giấy) thì sao? Anh ta sẽ chẳng phải “đi” gì cả, chỉ việc “bám” vào quả bóng và được “kéo” đi từ điểm này điểm khác. Vậy muốn đi từ A đến B chỉ cần bám vào 1 quả bóng có kích thước phù hợp (đường kính bằng AB). Một cách khác “táo bạo” hơn là ta “gập” tờ giấy sao cho 2 điểm A và B trùng lên nhau. Anh chàng 2 chiều chỉ việc buông điểm A và rơi vào điểm B. Tuy cảm giác anh chàng 2 chiều này hơi “ăn sẵn” nhưng đây chính là minh họa cho việc các bước nhảy không gian được thực hiện.
Minh họa thì là thế còn vật lý thật sự thì là sao? Không may rằng nền khoa học kĩ thuật đang vướng phải những vấn đề mấu chốt. Đầu tiên là bước nhảy không gian. Giả sử không gian có thể “gấp” để chúng ta lợi dung điều đó và di chuyển tới những nơi xa xôi thì chúng ta “gấp” không gian như thế nào? Nếu coi việc di chuyển từ vị trí A đến vị trí B trong vũ trụ là di chuyển 3 chiều và thời gian là chiều không gian thứ 4 thì ta “gấp” thời gian ra sao? Liệu ngoài thời gian ra còn có chiều không gian nào khác để ta có thể sử dụng nó cho việc di chuyển được không? Hãy xét một ví dụ:
Một người muốn đi từ A đến B trong vũ trụ và đi theo phương pháp thông thường mất 20 năm. Tuy nhiên con tàu vũ trụ của anh ta ngoài khả năng di chuyển trong không gian 3 chiều còn có khả năng di chuyển trong thời gian. Khi anh ta vừa bước lên tàu thì con tàu khởi động cả động cơ bình thường và “động cơ” thời gian. Bằng một cách kì diệu con tàu đi tới trạng thái của chính mình 20 năm tới và hiện ra ở điểm B. Ở đây “động cơ” thời gian chính là một hình ảnh của cách “gấp” không gian như thế. Du hành không gian cũng có thể hiểu là du hành thời gian. Chúng ta tạo ra một “động cơ” thời gian để bám vào. Ngăn bàn thời gian trong Doraemon là một hình ảnh minh họa. Chúng ta đi tới – đi lui những cái “ngăn bàn” đó ở tương lai hay quá khứ. Giả sử chúng ta muốn di chuyển sang thiên hà A (cách 20 năm ánh sáng) thì đặt cái “ngăn bàn” đó trên 1 cỗ máy động cơ có vận tốc xấp xỉ ánh sáng và đi đến tương lai (20 năm) vào thời điểm cỗ máy đến A. Nhiều bạn sẽ thắc mắc rằng lúc đến A thì A đã trải qua 20 năm, không phải A ở thời điểm “song song” muốn đến. Thắc mắc này có thể được hiểu một cách đơn giản là cái A “song song” mà các bạn đang quan sát là cái A ở quá khứ 20 năm trước. Ánh sáng từ A (từ đó mang thông tin) phải mất 20 năm để truyền tới Trái Đất chúng ta. Lúc con thuyền ở Trái Đất đến A thì thời gian của A đã tính lên 40 năm, thời gian của con thuyền là 20 năm và thời gian của người du hành là 0 năm. Tất nhiên chúng ta chưa thể (hay không thể) tạo được động cơ có vận tốc ánh sáng nhưng về lý thuyết thì là vậy. Thời gian theo một cách nào đó là thứ chúng ta đang cố gắng kiểm soát để vượt qua những giới hạn của bản thân mình.
Vậy làm thế nào để tạo ra “động cơ” thời gian như ví dụ trên? Tạm bỏ qua những nghịch lý (nghịch lý nhân quả) khi du hành thời gian mà cá nhân người viết bài cho rằng đó là vấn đề tư duy luận chứ không phải vật lý, chúng ta hãy cùng xem xét dưới góc độ nền khoa học hiện tại.
Tản mạn về thời gian
Nhận thức của chúng ta về bản chất của thời gian chỉ mới thay đổi gần đây. Chúng ta chuyển từ thời gian tuyệt đối sang thời gian tương đối. Một người đi du hành vũ trụ sẽ “trẻ” hơn những người ở Trái Đất, phim Interstellar là một ví dụ minh họa. Người bố trong Interstellar lúc trở về Trái Đất thì người con đã già. Chúng ta đã hiểu vì sao lại có hiện tượng này. Thắc mắc của chúng ta ở đây là, liệu có cách nào để người bố đi ngược về quá khứ và trở về thời điểm xuất phát hay không? Tại sao thời gian với một số người “trôi nhanh hơn – trôi chậm đi” mà không thể “trôi ngược lại”?
Định luật thứ 2 của nhiệt động học nói rằng tình trạng vô trật tự của mọi sự vật (emtropi) luôn tăng. Hiểu nôm na là mọi vật luôn có xu hướng phức tạp hóa chính nó. (Con người có phải là hình ảnh minh họa không? – Từ con vượn đến người hiện đại hiện nay là bao nhiêu sự phức tạp!!!). Một cái kính lành là một tình trạng có trật tự trong khi cái kính vỡ là tình trạng vô trật tự, đó là lí do cái kính nó vỡ chứ kính vỡ không thể tự lành. Vì con người tuân theo luật nhân quả mà một nhân (có thể) có nhiều hệ quả nên quá khứ là một tình trạng trật tự cao hơn hơn tương lai, đó là lí do quá khứ đi đến tương lai chứ tương lai không thể ngược lại quá khứ.
Hãy lấy một ví dụ vui về điều này. Giả sử bạn yêu cô gái Vật Lý Cổ Điển. Bạn tặng cô ấy một món quà và với sự thông minh nhất định bạn sẽ biết được phản ứng của cô ấy. Tuy nhiên thế thì hơi chán, bạn muốn bất ngờ để thách thức và từ đó nâng cao năng lực bản thân? Bạn quyết định yêu cô gái Vật Lý Lượng Tử. Bạn tặng cô ấy một món quá và chỉ có thể đoán xác xuất của cô ấy sẽ phản ứng A hoặc phản ứng B. Giả sử cô ấy phản ứng A thì bạn tặng tiếp món quà thứ 2. Vậy là bạn đã có một hành trình, đi từ quá khứ đến hiện tại để tặng 2 món quà. Tuy nhiên bạn không thể biết cô ấy có thích món quà thứ 2 để bạn tặng tiếp món quà thứ 3 hay không. Ở đây bạn hay cô gái Vật Lý Lượng Tử chính là đại diện cho mọi sự vật/hiện tượng trên đời. Mọi thứ xảy ra theo hướng tăng của xác xuất/ khả năng và do đó “thời gian” (vốn là một tính chất của vật) phải tăng theo để đáp ứng. Vũ trụ bắt đầu từ 1 điểm kì dị (Big Bang) nên chúng ta giả định rằng thời điểm đầu vũ trụ có sự trật tự rất cao và sự trật tự này đã “hi sinh” thân mình và giảm dần để tạo ra sự vật và hiện tượng là vũ trụ hiện nay. Quả là một sự hi sinh vĩ đại.
Tuy nhiên không phải là đã hết hi vọng. Godel (người đã khám phá ra định lý bất toàn đã nhắc đến ở phần trước) đã tính chính xác được một nghiệm mà ở đó khả năng có một ai đó bay trên một con tàu vũ trụ và trở về Trái Đất trước cả khi anh ta lên đường. Vấn đề ở đây là nghiệm đó lại cần một số tính chất không có ở thời điểm hiện tại. Các nhà khoa học tin rằng có thể tìm những tính chất đó trong những hố đen hoặc những không gian chưa được khám phá ngoài kia của vũ trụ. Hố đen, dây vũ trụ, màng không gian… đó là những cái tên được hi vọng.
Một tia hi vọng khác là việc di chuyển nhanh hơn ánh sáng. Theo lý thuyết khi di chuyển nhanh hơn ánh sáng thì chúng ta có thể trở về quá khứ. Khoa học bác bỏ điều này vì cho rằng không thể di chuyển nhanh hơn ánh sáng. Gia tốc bất cứ động cơ nào đến tốc độ ánh sáng cũng cần một nguồn năng lượng vô hạn. Chúng ta cần tạo ra một động cơ không có khối lượng mới có thể đạt đến vận tốc ánh sáng. Hiện này có một giả thuyết cho rằng chính thông tin sẽ trở thành động cơ mới của sự tiến hóa. Đó là những mã điện tử 0 – 1 và sự sống lúc đó đã chuyển sang dạng digital. Tuy mới là giả thuyết mang nhiều màu sắc mơ mộng nhưng ngày càng có nhiều người tin vào nó. Họ tin rằng sự sống sẽ tiếp tục tiến hóa theo cách trên.
Một giải pháp khác là sử dụng các lỗ sâu đục trong không gian. Đây là giải pháp “khoa học” nhất tính đến thời điểm này. Nó đã được nhiều nhà khoa học nổi tiếng chứng minh và tin tưởng. Einstein hay Hawking đều tin rằng xung quanh chúng ta có những điểm “sâu đục” có khả năng mở ra cửa đến những vị trí khác trong không gian. Những lỗ “sâu đục” ở đây chính là những điểm tiếp xúc của quả bóng bàn 3 chiều với tờ giấy của anh chàng 2 chiều. Cũng giống như anh ta, chúng ta phải phát hiện ra những điểm tiếp xúc này và “bám” vào nó để đi đến không gian khác. Ta phải dò các điểm này bằng những vật chất có năng lượng âm nhưng chính xác vật chất có năng lượng âm là gì thì chúng ta lại chưa có kết luận cụ thể. Vật chất có năng lượng âm liệu có phải vật chất? Chưa ai dám chắc chắn về điều này.
Khi nhắc đến du hành thời gian chúng ta có rất nhiều giả thuyết. Có thể một ngày nào đó một giả thuyết được chứng minh thành lý thuyết chung và chúng ta tập trung khoa học công nghệ để phát triển và ứng dụng lý thuyết đó. Bài viết tạm kết ở đây và ở phần sau chúng ta sẽ tìm hiểu vài câu chuyện vui vẻ về không gian và thời gian. Tại sao chúng ta không có những vị khách từ ngoài không gian hay những vị khách từ tương lai đến? Liệu chúng ta có cô đơn trong vũ trụ này? Hãy cùng chờ xem!
