Trong sách vở và trên phim ảnh, các nhân vật mà chúng ta yêu thích có những chiếc máy thời gian để du hành về quá khứ hoặc đến tương lai. Nhưng ngoài đời thực thì không dễ dàng như vậy.
Du hành về quá khứ
Du hành về quá khứ là điều không thể. Ngay cả việc gửi thông tin về quá khứ cũng khó có thể hình dung nổi vì việc này sẽ làm thay đổi những thứ đã xảy ra, mà không ai có thể thay đổi những thứ đã xảy ra. Ví dụ: giả sử bạn chơi đánh đu trên xà cầu cong và bị ngã gãy tay. Nếu bạn có thể quay ngược thời gian và tự bảo mình đừng chơi trò đó thì sao? Nếu làm được như vậy, bạn sẽ không bị ngã và không gãy tay. Nhưng mà nếu không gãy tay thì bạn đã chẳng cần quay về quá khứ để bảo mình đừng đu xà như thế. Vậy là chuyện gì sẽ xảy ra với cánh tay của bạn nhỉ, nó có bị gãy hay không?
Nếu bạn thấy suy nghĩ như vậy thật là rắc rối, phức tạp thì nhiều người cũng thấy như vậy đó.
Trong phim Harry Potter và tù nhân Azkaban, hai nhân vật Harry và Hermione dùng máy thời gian để trở về quá khứ.
Du hành thời gian là một ý nghĩ rất khó hình dung với đa số mọi người. Đó là vì khi chúng ta nghĩ về thời gian, chúng ta nghĩ về nó như một đường thẳng với nhiều sự việc xảy ra tiếp nối nhau.
Nếu chúng ta có thể quay về quá khứ và thay đổi một điều gì đó đã từng xảy ra thì chúng ta sẽ làm thay đổi thứ tự của đường thẳng đó. Như vậy thì lại phá vỡ một quy tắc gọi là “tính nhân quả”.
Tính nhân quả là quy tắc nói về một nguyên nhân (ví dụ như hành động của bạn) xảy ra trước khi có một kết quả (kết quả do hành động của bạn mà ra). Trong ví dụ bạn chơi đu xà cầu cong, nguyên nhân là việc bạn bị ngã và kết quả là bạn bị gãy tay, tay bị gãy là do bạn ngã.
Nhân quả là một trong những quy luật không thể phá vỡ của vũ trụ. Quy luật này bị phá vỡ sẽ gây ra những hậu quả không lường được đối với vũ trụ và tất cả chúng ta. Theo các chuyên gia, vì vũ trụ có quy luật này cho nên việc quay trở về quá khứ là không thể, nếu không quy luật này sẽ luôn luôn bị phá vỡ.
Du hành đến tương lai
Nếu quay về quá khứ là điều không thể thì chúng ta có thể đi trước đến tương lai không?
Về mặt kỹ thuật, chúng ta luôn luôn tiến đến tương lai, bởi vì thời gian luôn trôi qua. Cứ mỗi một giây, chúng ta lại tiến thêm một giây đến tương lai. Nhưng điều này xảy ra với tất cả mọi người, vì thế không gọi là du hành thời gian, đúng không nào?
Dù bạn tin hay không, thì sự thật là mỗi người có thể cảm nhận thời gian trôi qua với tốc độ khác nhau. Thời gian trôi với một người đang di chuyển rất nhanh thì rất khác so với một người đang đứng im. Đây là một ý tưởng rất phức tạp, được gọi là “thời gian giãn nở”.
Một người bay từ Hà Nội đến Đà Nẵng sẽ cảm thấy thời gian trôi qua nhanh hơn so với một người đang ngồi chờ người đó ở sân bay trong suốt thời gian của chuyến bay. Vậy tại sao chúng ta không để ý đến sự khác biệt này?
Đó là vì phải chuyển động nhanh hơn chiếc máy bay rất, rất nhiều thì bạn mới bắt đầu chú ý đến thời gian giãn nở. Thậm chí nếu bạn bay vòng quanh thế giới thì thời gian bạn cảm thấy khác cũng chỉ 1 phần tỷ giây so với người đang ngồi ở nhà.
Cách duy nhất để các nhà khoa học biết được thời gian giãn nở là nhờ những thí nghiệm cực kỳ chính xác để đo được.
Tuy vậy, thời gian giãn nở cũng không thể giúp chúng ta du hành thời gian. Nếu bạn bay vòng quanh thế giới trong hơn 4 triệu năm thì những người trên mặt đất cũng chỉ trải qua thời gian nhiều hơn bạn có 1 giây thôi.
Chúng ta có thể đi nhanh đến mức nào?
Nếu tất cả phụ thuộc vào tốc độ thì câu trả lời phải là cần đi nhanh hơn. Nếu bạn có thể đi đủ nhanh và đủ lâu, qua hàng trăm năm bình thường chỉ trong một chuyến đi ngắn ngủi thì có thể bạn sẽ cảm thấy giống như đang du hành đến tương lai.
Thật không may là tốc độ “đủ nhanh” ở đây phải là bằng tốc độ ánh sáng, tức là nhanh hơn rất nhiều so với bất cứ phương tiện nào con người có hiện nay. Du hành ánh sáng tức là khoảng hàng tỷ km/giờ.
Vật thể di chuyển nhanh nhất do con người tạo ra là tàu thám hiểm Mặt trời Parker của Cơ quan Hàng không Vũ trụ Mỹ. Con tàu này được phóng đi vào tháng 8/2018. Nhưng tốc độ nhanh nhất của nó cũng chỉ bằng 0,064% tốc độ ánh sáng, tức là ánh sáng đi nhanh gấp 1.000 lần con tàu này.
Tàu thám hiểm Mặt trời Parker của Cơ quan Hàng không Vũ trụ Mỹ có thể di chuyển với tốc độ 692.000km/giờ.
Tất cả những điều này cho thấy nếu con người muốn đến được tương lai thì cũng còn cả một quãng đường rất, rất dài ở phía trước.
Nhìn lại quá khứ
Như vậy là chúng ta không thể du hành thời gian được rồi. Nhưng chúng ta vẫn có thể nhìn lại được quá khứ vào mỗi đêm.
Ánh sáng có tốc độ cố định. Nó đi vô cùng nhanh nhưng các vật thể trong vũ trụ cũng ở xa nhau đến mức ánh sáng cũng mất nhiều thời gian mới đi từ các ngôi sao và và các hành tinh xa xôi đến được Trái đất của chúng ta. Ánh sáng từ Mặt trời cũng mất 8 phút 20 giây mới đến được Trái đất, có nghĩa là chúng ta nhìn thấy Mặt trời trong quá khứ cách đây 8 phút 20 giây. Nhưng bạn hãy nhớ đừng bao giờ nhìn thẳng vào Mặt trời vì như thế có thể làm hỏng mắt của bạn.
Thiên hà ở gần dải Ngân Hà của chúng ta nhất là thiên hà lùn Đại Khuyển, nó ở cách xa chúng ta 25.000 năm ánh sáng. Điều này có nghĩa là ánh sáng mất 25.000 năm mới từ đó đến được Trái đất. Khi chúng ta nhìn vào thiên hà này qua một kính viễn vọng là chúng ta nhìn thấy nó của 25.000 năm trước. Vì thế, cho dù chúng ta không thể tự mình du hành thời gian thì hàng đêm chúng ta vẫn có thể nhìn lên bầu trời và quan sát quá khứ.