Đối với tất cả chúng ta, thời gian là một thứ gì đó cực kỳ hiện hữu. Khi nhìn vào những tấm ảnh, một kỷ niệm được nhắc lại trên Facebook, hay đơn giản là vòng quay của chiếc kim đồng, bạn biết đó là thời gian.
Nhưng sự thật là gì? Thời gian không hề tồn tại, ít nhất là dưới góc nhìn của vật lý lượng tử. "Tất cả các phương trình cơ bản dùng để mô tả thế giới không hề có một biến thời gian nào cả", Carlo Rovelli, nhà vật lý lý thuyết người Ý cho biết.
Nếu bạn gặp Rovelli ngoài đời, ông ấy sẽ không cố tấn công bạn bằng những lý thuyết trừu tượng và mớ công thức toán học, chỉ để chứng minh theo ông thời gian không tồn tại. Rovelli nói ông không phải là người thích "dùng vật lý để phá hỏng những bữa tiệc".
Trong cuộc sống hàng ngày, chúng ta cũng chẳng cần hiểu hết các cơ chế vận hành của vũ trụ để tồn tại. Nhưng đôi khi, đứng lại một chút để suy ngẫm cũng là một việc tốt nên làm.
"Tôi đã dành cả cuộc đời mình để nghiên cứu thời gian", Carlo Rovelli.
"Bàn về thời gian là một chủ đề hấp dẫn, bởi vì nó chạm đến những cảm xúc sâu sắc nhất trong thâm thâm chúng ta. Thời gian mở ra cuộc sống và lấy đi mọi thứ. Suy ngẫm về thời gian là suy ngẫm về ý nghĩa của chính cuộc đời bạn. Đó là [lý do tại sao] tôi dành cả cuộc đời mình để nghiên cứu thời gian", Rovelli nói.
Năm 2018, ông xuất bản một cuốn sach với tựa đề "Trật tự của thời gian". Trong đó, Rovelli đã bàn về trải nghiệm của chúng ta về dòng chảy thời gian, khi chúng ta là con người. Đồng thời, ông lập luận rằng trong cả quy mô vũ trụ và thế giới lượng tử, thời gian không hề tồn tại.
Rovelli kết luận thuyết phục rằng những năm tháng và tính liên tục của thời gian chúng chỉ là câu chuyện mà chúng ta tự kể với chính mình, với mục đích làm cho sự tồn tại của chúng ta trở nên có ý nghĩa.
Thời gian chỉ là một ảo tưởng
Thời gian đơn thuần chỉ là một ý tưởng, Rovelli nói, nó không phải là một thực tế của vũ trụ. Thời gian là ý tưởng của loài người, một ý tưởng mà tất cả chúng ta đều chia sẻ và đồng ý với nhau.
Chúng ta có quan niệm thời gian sau quá trình phát triển sinh học và tiến hóa. Nó cũng là kết quả của vị trí mà chúng ta sinh sống trên Trái Đất, và vị trí của Trái Đất trong vũ trụ.
"Bằng quan niệm của chúng ta, quan niệm của những sinh vật chỉ kiến tạo nên một phần nhỏ bé của thế giới, chúng ta thấy cả thế giới trôi trong dòng chảy của thời gian", Rovelli viết.
Chúng ta tự huyễn mình khi nhìn nhận vũ trụ, bao gồm cả việc "sáng tác" ra thời gian.
Ở cấp độ lượng tử, thứ mà chúng ta gọi là những "khoảng thời gian" sẽ ngắn đến mức không thể chia ra được. Chẳng có thứ gì gọi là thời gian ở đó cả. Và cũng không có gì là vật chất, không có sự tồn tại của "đồ vật".
Tất cả chỉ là hư vô, Rovelli giải thích. Vũ trụ không có thời gian, không có vật chất, thay vào đó, nó được tạo thành từ vô số những sự kiện.
Ngay cả những gì trông có vẻ giống như một "thứ", một hòn đá chẳng hạn, cũng chính là một sự kiện đang diễn ra ở một tốc độ mà con người không thể ghi lại được. Hòn đá ấy đang ở trong một trạng thái biến đổi liên tục. Trên một dòng thời gian đủ dài, nó thậm chí chỉ là phù du. Hòn đá đến một lúc nào đó sẽ không còn là hòn đá nữa, định mệnh đã sắp đặt như vậy.
"Trong những nguyên lý cơ bản của thế giới, không gian hay thời gian không hề tồn tại, mà chỉ có các quá trình biến đổi từ đại lượng vật lý ngày sang đại lượng vật lý khác. Các nguyên lý cho phép chúng ta có thể tính toán các khả năng biến đổi và quan hệ giữa các đại lượng", Rovelli viết.
Ông lập luận rằng thời gian dường như chỉ trôi qua một cách có trật tự, bởi vì chúng ta tình cờ ở trên Trái Đất, hành tinh có mối quan hệ entropy độc nhất với phần còn lại của vũ trụ.
Về cơ bản, cách Trái Đất chuyển động trong vũ trụ tạo ra một cảm giác trật tự cho chúng ta, cái cảm giác đó là thứ chúng ta có thể không cảm nhận được, nếu sống trên một hành tinh khác trong vũ trụ.
Giống như hoa lan sẽ chỉ mọc được ở đầm lầy Florida, không phải sa mạc California, thời gian chỉ là một sản phẩm sinh ra từ hành tinh chúng ta sống, trong mối quan hệ của nó với môi trường xung quanh. Thời gian tồn tại vì những may mắn không tưởng, nó không phải thứ gì đó vốn có của vũ trụ.
Chúng ta áp đặt trật tự lên thế giới, sắp xếp các sự kiện vào một chuỗi thời gian tuyến tính cụ thể để tạo ra nhân quả.
Thế giới dường như được đặt trong một trật tự, đi từ quá khứ đến hiện tại, có nhân thì mới có quả. Nhưng đó chỉ là quan điểm của chúng ta mà thôi. Chúng ta áp đặt trật tự lên thế giới, sắp xếp các sự kiện vào một chuỗi thời gian tuyến tính cụ thể.
Chúng ta liên kết các sự kiện với kết quả mà chúng tạo ra và hành động này đem lại cho chúng ta cảm giác về thời gian.
Nhưng theo Rovelli, vũ trụ phức tạp và hỗn loạn hơn nhiều so với những gì chúng ta có thể nghĩ đến. Con người đang dựa vào các mô tả xấp xỉ, chúng ta chỉ có thể nhìn nhận thế giới một cách gần đúng, trong khi bỏ qua hầu hết các sự kiện, quan hệ và các khả năng khác có thể xảy ra.
Những giới hạn này của chúng ta tạo ra một cảm giác sai lầm, hoặc không đầy đủ, về trật tự của các sự kiện trong vũ trụ. Chúng không kể được toàn bộ câu chuyện. Theo Rovelli, con người chỉ đang "làm mờ" thế giới trong khi cứ nghĩ rằng mình tập trung vào nó.
Chúng ta tự huyễn mình khi nhìn nhận vũ trụ. Vì lý do đó mà ông kết luận: "Thời gian và vô minh".
Đợi đã, cái gì cơ?
Nếu tất cả những điều này nghe có vẻ trừu tượng đến khủng khiếp, thì đúng là chúng trừu tượng thật.
Nhưng có một số bằng chứng đơn giản có thể chứng minh rằng thời gian chỉ là một khái niệm tương đối do con người tạo ra - thời gian là thứ con người cảm nhận chứ không phải một thực tế vốn có của vũ trụ.
Ví dụ, hãy tưởng tượng bạn đang đứng ở Trái Đất và dùng kính viễn vọng để quan sát một hành tinh xa xôi có tên là Proxima b. Rovelli giải thích rằng khái niệm "hiện tại" không cùng mô tả một hiện tại trên Trái Đất và ở hành tinh đó.
"Hiện tại" ở Trái Đất và Proxima b không cùng là một hiện tại khi chúng ta quan sát nó từ Trái Đất.
Ánh sáng mà bạn dùng để nhìn thấy Proxima b từ trên Trái Đất chỉ mang theo những thông tin cũ, truyền tải những gì đã xảy ra trên hành tinh đó từ 4 năm về trước. "Không có bất cứ khoảnh khắc đặc biệt nào của Proxima b tương ứng với hiện tại ở đây ngay bây giờ", Rovelli viết.
Nếu ví dụ này nghe vẫn có vẻ kỳ lạ, bạn hãy nghĩ đến một tình huống thực tế hơn như khi gọi điện thoại quốc tế. Bạn ở New York và đang nói chuyện với một người bạn ở London. Khi lời nói của người bạn đó đến được tới tai bạn, một phần nghìn giây đã trôi qua, và "bây giờ" không còn là "bây giờ" giống như khi người bạn của bạn nói "Bây giờ, tôi đã nghe được bạn nói rồi".
Lấy một ví dụ nữa để xem, chúng ta không chia sẻ cùng một thời gian khi ở những địa điểm khác nhau, ngay cả trên Trái Đất. Một người ở London luôn trải nghiệm một thời gian khác trong ngày, so với một ai đó ở New York.
Buổi sáng của bạn ở New York là buổi chiều của họ ở London. Buổi tối của bạn là nửa đêm của họ. Bạn chỉ chia sẻ cùng một thời gian với mọi người ở cùng một nơi với bạn. Thậm chí, con người chỉ mới biết được điều này cách đây không quá lâu.
Mãi đến thế kỷ 19, tàu hỏa ra đời mới đòi hỏi con người cần sự đồng bộ về mặt thời gian. "Buổi trưa" khi đó mới đến New York và Boston cùng một lúc, nhờ múi giờ của hai thành phố được quy làm một.
Trước khi chúng ta cần tới sự thống nhất chính xác về thời gian, mọi nơi - ngay cả những ngôi làng cạnh nhau – cũng sinh hoạt trong những dòng thời gian khác nhau.
"Buổi trưa" được tính là lúc Mặt Trời lên tới thiên đỉnh. Khi đó nếu ở Châu Âu, các nhà thờ sẽ đánh chuông báo hiệu. Tiếng chuông liên tục vang lên liên tiếp nhưng vào các thời điểm khác nhau, trễ đi hoặc đến sớm hơn một chút ở mỗi nhà thờ khác nhau.
Trong quá khứ, ngay cả hai ngôi làng cạnh nhau cũng sinh hoạt trong những dòng thời gian khác nhau.
Phải đến tận thế kỷ 20, chúng ta mới có được sự thống nhất với nhau về những múi giờ. Nhưng đó chỉ là một quy tắc giúp con người vận hành những hoạt động của họ một cách thuận tiện, chứ múi giờ và thời gian, một lần nữa không phải là những thực tế tồn tại trong vũ trụ.
Rovelli lưu ý thời gian thậm chí trôi ở vận tốc khác nhau, ở các địa điểm khác nhau. Khi ở trên một đỉnh núi, thời gian sẽ trôi nhanh hơn dưới một bờ biển. Tương tự, kim của một chiếc đồng hồ rơi dưới sàn sẽ quay chậm hơn một chút so với kim chiếc đồng hồ đặt trên mặt bàn.
Cũng giống như vậy, thời gian dường như trôi chậm hơn hoặc nhanh hơn tùy thuộc vào những gì bạn đang làm. Từng phút trôi đi trong một tiết học vật lý lượng tử có thể chậm như rùa bò, thời gian khi đó dường như là vô tận. Ngược lại, bạn thường tự hỏi tại sao thời gian nghỉ ngơi, tiệc tùng lại chóng qua đến thế?
Tất cả những khác biệt này là bằng chứng cho thấy thời gian là một tập hợp. Không hề có một thời gian nào trong tập hợp này là chính xác và mô tả được thời gian thư một toàn thể.
"Thời gian là một khái niệm phức tạp, có nhiều lớp với nhiều thuộc tính riêng biệt, sinh ra từ các xấp xỉ khác nhau", Rovelli viết. "Cấu trúc của thời gian trong thế giới khác với hình ảnh ngây thơ về thời gian mà chúng ta tưởng tượng ra trong đầu".
Thứ thời gian đơn giản mà chúng ta thường nói và đồng ý với nhau ít nhiều có ích cho cuộc sống thường ngày. Nhưng nó không hề chính xác khi được dùng để mô tả vũ trụ, từ những nếp gấp qua từng phút cho đến những khoảng thời gian vô tận.
Thời gian chỉ là một câu chuyện mà chúng ta liên tục tự kể cho chính mình
Mặc dù vật lý sẽ cho phép chúng ta khám phá những bí ẩn của thời gian, Rovelli nói con người sẽ chẳng bao giờ thỏa mãn.
Cảm giác đơn giản mà chúng ta có khi thời gian trôi qua – mang trong mình nó tính may mắn, ngây thơ và giới hạn - chính xác lại là những gì khiến cho thời gian trở nên có ý nghĩa với chúng ta.
Nếu thời gian sụp đổ, con người cũng sẽ đánh mất đi cái tôi của mình, chúng ta sẽ không còn biết mình là ai.
Rovelli lập luận rằng những gì chúng ta trải nghiệm khi thời gian trôi qua là một quá trình tinh thần xảy ra trong không gian nằm giữa ký ức và những kỳ vọng. "Thời gian là một hình thức, trong đó chúng ta tồn tại với toàn thể những bộ não, được lấp đầy bởi ký ức và những tiên đoán đoán tương tác với thế giới: đó là cội nguồn bản thể của chúng ta", ông viết.
Về cơ bản, Rovelli tin rằng thời gian là một câu chuyện mà chúng ta luôn tự kể lại với chính mình hoặc với người khác ở thì hiện tại.
Đó là một hành động tập thể, tự vấn vào nội tâm đồng thời thuyết minh với người khác, lưu giữ những ký ức đồng thời đặt ra những kỳ vọng, dựa trên mối quan hệ của chúng ta với các sự kiện trước đó và trực giác với những sự việc sắp xảy đến.
Chính câu chuyện này cũng mang đến cho chúng ta cảm nhận về bản thân, cái tôi của mình, một cảm nhận mà nhiều nhà thần kinh học, nhà huyền môn học và nhà vật lý đang tranh luận, đó phải chăng cũng chỉ là một ảo tưởng đại chúng.
Nếu không có ký ức và sự kỳ vọng, chúng ta sẽ không cảm thấy được thời gian trôi qua, đồng thời cũng không còn biết mình là ai, Rovelli nói.
Thời gian rõ ràng là một trải nghiệm cảm xúc và tâm lý. "Trải nghiệm đó liên hệ rất lỏng lẻo với thực tế bên ngoài, mà gần như chỉ là một thứ gì đó xảy ra ngay lúc này, trong đầu chúng ta mà thôi".