Thời gian có tồn tại không? Câu trả lời cho câu hỏi này có vẻ hiển nhiên: tất nhiên là có! Chỉ cần nhìn vào lịch hoặc đồng hồ .
Nhưng những phát triển trong vật lý cho thấy sự tồn tại của thời gian là một khả năng còn bỏ ngỏ và chúng ta nên xem xét một cách nghiêm túc.
Làm thế nào mà có thể được, và nó sẽ có nghĩa là gì? Sẽ mất một chút thời gian để giải thích, nhưng đừng lo lắng: Ngay cả khi thời gian không tồn tại, cuộc sống của chúng ta vẫn diễn ra như bình thường.
Một cuộc khủng hoảng trong vật lý
Vật lý đang gặp khủng hoảng. Trong hơn một thế kỷ qua, chúng ta đã giải thích vũ trụ bằng hai lý thuyết vật lý cực kỳ thành công: thuyết tương đối rộng và cơ học lượng tử.
Cơ học lượng tử mô tả cách mọi thứ hoạt động trong thế giới vô cùng nhỏ bé của các hạt và tương tác giữa các hạt. Thuyết tương đối rộng mô tả bức tranh lớn về lực hấp dẫn và cách các vật thể chuyển động.
Cả hai lý thuyết đều hoạt động cực kỳ hiệu quả theo đúng nghĩa của chúng, nhưng cả hai được cho là mâu thuẫn với nhau. Mặc dù bản chất chính xác của cuộc xung đột còn gây tranh cãi, nhưng các nhà khoa học nhìn chung đồng ý rằng cả hai lý thuyết cần được thay thế bằng một lý thuyết mới, tổng quát hơn.
Các nhà vật lý muốn đưa ra một lý thuyết về "lực hấp dẫn lượng tử" thay thế thuyết tương đối rộng và cơ học lượng tử, đồng thời nắm bắt được thành công phi thường của cả hai. Một lý thuyết như vậy sẽ giải thích cách thức hoạt động của bức tranh lớn về trọng lực ở quy mô thu nhỏ của các hạt.
Thời gian trong trọng lực lượng tử
Hóa ra là việc tạo ra một lý thuyết về lực hấp dẫn lượng tử là một việc cực kỳ khó khăn.
Một nỗ lực để khắc phục mâu thuẫn giữa hai lý thuyết là lý thuyết dây . Lý thuyết dây thay thế các hạt bằng các dây dao động theo 11 chiều.
Tuy nhiên, lý thuyết dây phải đối mặt với một khó khăn hơn nữa. Các lý thuyết dây cung cấp một loạt các mô hình mô tả một vũ trụ giống như vũ trụ của chúng ta và chúng không thực sự đưa ra bất kỳ dự đoán rõ ràng nào có thể được kiểm tra bằng các thí nghiệm để tìm ra mô hình nào là đúng.
Trong những năm 1980 và 1990, nhiều nhà vật lý trở nên không hài lòng với lý thuyết dây và đã đưa ra một loạt các phương pháp tiếp cận toán học mới đối với lực hấp dẫn lượng tử.
Một trong những điểm nổi bật nhất trong số này là lực hấp dẫn lượng tử vòng lặp , cho rằng kết cấu của không gian và thời gian được tạo thành từ một mạng lưới các phần rời rạc cực nhỏ, hay còn gọi là "vòng lặp".
Một trong những khía cạnh đáng chú ý của lực hấp dẫn lượng tử vòng là nó dường như loại bỏ hoàn toàn thời gian.
Lực hấp dẫn lượng tử lặp không đơn độc trong việc loại bỏ thời gian: một số cách tiếp cận khác dường như cũng loại bỏ thời gian như một khía cạnh cơ bản của thực tế.
Thời gian nổi bật
Vì vậy, chúng tôi biết rằng chúng tôi cần một lý thuyết vật lý mới để giải thích vũ trụ, và lý thuyết này có thể không có thời gian.
Giả sử một lý thuyết như vậy hóa ra là đúng. Nó sẽ theo thời gian đó không tồn tại ?
Nó phức tạp, và nó phụ thuộc vào ý nghĩa của chúng ta khi tồn tại .
Các lý thuyết vật lý không bao gồm bất kỳ bàn, ghế hoặc con người nào, nhưng chúng ta vẫn chấp nhận rằng bàn, ghế và con người tồn tại.
Tại sao? Bởi vì chúng ta giả định rằng những thứ như vậy tồn tại ở một cấp độ cao hơn so với cấp độ được mô tả bởi vật lý học.
Chúng tôi nói rằng các bảng, chẳng hạn, "xuất hiện" từ một vật lý cơ bản của các hạt quay xung quanh vũ trụ.
Nhưng trong khi chúng ta hiểu khá rõ về cách một chiếc bàn có thể được tạo ra từ các hạt cơ bản, chúng ta không biết làm thế nào mà thời gian có thể được "tạo ra từ" một thứ cơ bản hơn.
Vì vậy, trừ khi chúng ta có thể giải thích tốt về cách thời gian xuất hiện , không rõ ràng chúng ta có thể đơn giản cho rằng thời gian tồn tại.
Thời gian có thể không tồn tại ở bất kỳ cấp độ nào.
Thời gian và Cơ quan
Nói rằng thời gian không tồn tại ở bất kỳ mức độ nào cũng giống như nói rằng không có bàn nào cả.
Cố gắng vượt qua trong một thế giới không có bàn có thể rất khó khăn, nhưng việc xoay sở trong một thế giới không có thời gian có vẻ là một thảm họa.
Toàn bộ cuộc sống của chúng ta được xây dựng dựa trên thời gian. Chúng tôi lập kế hoạch cho tương lai, dựa trên những gì chúng tôi biết về quá khứ. Chúng tôi yêu cầu mọi người phải chịu trách nhiệm về mặt đạo đức cho những hành động trong quá khứ của họ, với mục đích khiển trách họ sau này.
Chúng tôi tin rằng bản thân là tác nhân (thực thể có thể làm được mọi việc ) một phần vì chúng tôi có thể lập kế hoạch hành động theo cách sẽ mang lại những thay đổi trong tương lai.
Nhưng hành động có ích gì để mang lại sự thay đổi trong tương lai khi, theo một nghĩa rất thực tế, không có tương lai để hành động?
Có ích gì khi trừng phạt ai đó vì một hành động trong quá khứ, khi không có quá khứ và dường như, không có hành động đó?
Việc phát hiện ra rằng thời gian không tồn tại dường như sẽ khiến toàn bộ thế giới ngừng hoạt động. Chúng tôi sẽ không có lý do gì để ra khỏi giường.
Việc kinh doanh như thường lệ
Có một cách thoát khỏi mớ hỗn độn.
Mặc dù vật lý có thể loại bỏ thời gian, nhưng nó dường như vẫn giữ nguyên nhân quả : ý thức mà một thứ có thể mang lại một thứ khác.
Có lẽ những gì vật lý đang nói với chúng ta, là nhân quả chứ không phải thời gian là đặc điểm cơ bản của vũ trụ của chúng ta.
Nếu điều đó đúng, thì cơ quan vẫn có thể tồn tại. Vì có thể xây dựng lại ý thức về quyền tự quyết hoàn toàn theo quan hệ nhân quả.
Ít nhất, đó là những gì Kristie Miller, Jonathan Tallant và tôi tranh luận trong cuốn sách mới của chúng tôi .
Chúng tôi gợi ý rằng phát hiện ra rằng thời gian không tồn tại có thể không có tác động trực tiếp đến cuộc sống của chúng ta, ngay cả khi nó thúc đẩy vật lý học bước vào một kỷ nguyên mới.
Bài viết này được xuất bản lại từ The Conversation theo giấy phép Creative Commons. Bạn có thể tìm thấy bài báo gốc ở đây.
Sam Baron là phó giáo sư tại Đại học Công giáo Úc. Anh ấy nhận được tài trợ từ Hội đồng Nghiên cứu Úc.
