Lỗ đen, lỗ sâu đục và cỗ máy thời gian (Phần 57)

Nghịch lí Terminator

Tôi muốn sử dụng một biến tấu trên cốt truyện trong một bộ phim nhất định để minh họa một nghịch lí du hành thời gian. Tên bộ phim đó là Terminator, trong đó Arnold Schwartznegger là một người máy không thể tiêu diệt được gửi ngược thời gian bởi binh đoàn rô bôt thống trị thế giới trong một tương lai dữ dội. John Connor là thủ lĩnh phiến quân chiến đấu vì nhân loại chống lại rô bôt, và Arnie có nhiệm vụ giết mẹ của John trước khi bà sinh ra anh ta. Bạn thấy đó, nếu John chưa từng ra đời thì phiến quân sẽ dễ dàng bị tiêu diệt. Vì thế, bằng cách giết mẹ của anh ta, bọn rô bôt cũng tiêu diệt luôn anh ta.

Tất nhiên, không những Arnie không thành công, mà vị anh hùng trong phim, người được gửi ngược thời gian đến bảo vệ mẹ của John, cuối cùng đã yêu bà, khiến bà có mang và bà sinh ra... John Connor. Vì thế, nhân vật này, kẻ bằng tuổi với John trong thời đại (tương lai) của anh, thật ra là cha của anh ta. Ông được gửi ngược thời gian để đảm bảo cho sự ra đời của John, và cuối cùng là nguyên nhân khiến John có mặt.

Câu hỏi là liệu có khả năng cho Arnie làm thay đổi tiến trình của các sự kiện để cho tương lai thành ra khác đi hay không? Nếu hắn thành công trong việc giết mẹ của John thì sao? Mặc dù cốt truyện trong phim nghe có chút ngớ ngẩn, nhưng nếu bạn không phải là người hâm mộ truyện khoa học viễn tưởng, thì nó cũng có chút hợp lí. Không có nghịch lí nào phát sinh vì Arnie đã không thành công. Nói chung, bộ phim không hẳn là tệ lắm và các hiệu ứng đặc biệt thật xuất sắc. (Vâng, tôi biết chúng còn xuất sắc hơn nữa trong Terminator II.)

Ở đây, tôi muốn kể lại câu chuyện này để làm sáng tỏ nghịch lí du hành thời gian nổi tiếng nhất, gọi là nghịch lí ông cháu. Phát biểu ở dạng nguyên bản của nó, nghịch lí phát sinh khi bạn đi ngược thời gian và ám toán ông ngoại của bạn trước khi ông gặp bà ngoại của bạn. Vậy thì mẹ của bạn chưa hề ra đời và do đó bạn cũng thế. Và nếu bạn chưa từng ra đời thì ông ngoại của bạn không thể bị bạn giết, và như vậy thì bạn sẽ chào đời, và rồi ông ngoại của bạn bị giết, cứ thế. Đây là nghịch lí. Lập luận cứ chạy trong cái vòng lẩn quẩn.

Chúng ta hãy viết lại kịch bản cho bộ phim Terminator. Giả sử binh đoàn rô bôt từ thế giới tương lai quyết định rằng, thay vì gửi người máy cơ bắp của họ ngược thời gian về ‘xử’ người mẹ, họ sẽ bắt John Connor, cho anh ta uống bùa mê thuốc lú gì đó rồi gửi anh ta về quá khứ và giết mẹ của mình.

Chuyện gì xảy ra nếu như anh thành công? Tôi muốn nói, nếu bà bị giết trước khi bà sinh ra John thì anh ta chưa bao giờ tồn tại. Liệu anh ta có mờ nhạt dần đi khi người mẹ ngã xuống hay không? Và nếu anh ta chưa hề tồn tại thì ai đã giết mẹ của anh ta? Người đó không thể là John, vì anh ta chưa hề ra đời mà!

Có một số khả năng sau đây. Tất cả đều đã có mặt trong nhiều câu chuyện khoa học viễn tưởng, ở dạng này hoặc dạng khác. Tôi sẽ xét ba kịch bản:

1. Khi John bắn gục người mẹ, anh ta ‘biến mất’. Khả năng này sẽ không xảy ra được. Mẹ của anh ta sẽ có một viên đạn xuyên qua tim nên nó phải được bắn ra từ một khẩu súng. Ai đó đã bóp cò khẩu súng. Bạn không thể nói là John tồn tại trước khi anh ta bắn người mẹ vì lúc này anh ta đã làm thay đổi lịch sử nên anh ta chưa từng ra đời. Quá khứ sẽ diễn ra khác đi (không có John) và sẽ không có nhu cầu cho binh đoàn rô bôt gửi ai đó – nhất là người không hề tồn tại – ngược thời gian về tiêu diệt người mẹ. Cách lí giải này hàm ý rằng lúc này có hai phiên bản lịch sử: một phiên bản có John và một phiên bản không có John, nó không thể đúng được.

2. John không thể giết mẹ của mình vì anh ta đã ở đấy. Nói cách khác, thực tế anh ta tồn tại có nghĩa là mọi nỗ lực anh ta thực hiện phải thất bại. Kịch bản này chắc chắn tốt hơn lựa chọn thứ nhất vì nó đảm bảo rằng chỉ có một phiên bản lịch sử. Tuy nhiên, nó vẫn đưa đến một vấn đề, như chúng ta sẽ thấy.

3. Khi John đi ngược thời gian, anh ta đã trượt vào một vũ trụ song song; một vũ trụ trong đó anh ta được phép làm thay đổi tiến trình lịch sử. Như vậy, mặc dù anh ta không thể thay đổi quá khứ của riêng anh ta, nhưng anh ta có thể làm thay đổi quá khứ trong một vũ trụ láng giềng, nhưng hầu như giống hệt. Cho nên khi anh ta giết mẹ của mình, anh ta sẽ không bao giờ được sinh ra trong vũ trụ đó, nhưng mẹ của anh sẽ tiếp tục sống trong vũ trụ của anh ta. Loại lí giải này, cho đến thời gian gần đây, chỉ quen thuộc với các nhà văn tiểu thuyết viễn tưởng. Nhưng, cho dù tin hay không tin, nay nó đang được xem xét nghiêm túc bởi một số nhà vật lí thích có những vũ trụ song song tồn tại vì những lí do hơi khác nhau. Tôi sẽ trở lại vấn đề này ở phần sau và chứng minh rằng nó là lối thoát duy nhất cho chúng ta.

Đơn giản nhất, và nhiều người sẽ nói là hợp lí nhất, trong số những lựa chọn trên là kịch bản thứ hai. Chúng ta hãy giả sử rằng không có những vũ trụ song song (vì không có bằng chứng cho chúng và, do không có cỗ máy thời gian, chúng ta không có cách nào kiểm tra cả). Cũng chỉ có duy nhất một phiên bản của lịch sử. Chúng ta không thể đi ngược và thay đổi tiến trình của nó vì chúng ta đã ghi nhớ các sự kiện từ quá khứ của mình. Về cơ bản, cái đã xảy ra thì đã xảy ra rồi.

Điều này không giống như việc nói rằng chúng ta không thể đi ngược thời gian và can thiệp vào quá khứ. Vấn đề là nếu chúng ta có đi ngược thời gian, chúng ta phải làm cho mọi thứ xảy ra theo kiểu như chúng vốn vậy. Vì thế nên một nhà du hành thời gian không bao giờ có thể đi ngược về quá khứ và ngăn chặn J F Kennedy khỏi bị mưu sát, nhưng có khả năng anh ta chính là kẻ giết người.

Cách giải thích về sự đi ngược thời gian và can thiệp vào quá khứ của chúng ta như thế này đã được khai thác trong bộ phim Trở lại Tương lai. Trong đó, những sự kiện xảy ra không được giải thích vào lúc ấy. Chỉ sau đó chúng ta mới biết chúng là do những nhân vật từ tương lai đi ngược về quá khứ gây ra. Cho nên chúng ta nhìn thấy những cảnh nhất định hai lần: lần thứ nhất từ điểm nhìn của những nhân vật sống trong thời đại riêng của họ và sau đó từ điểm nhìn của những nhà du hành thời gian (thường là những con người lớn tuổi hơn của chính những nhân vật cũ).

Trở lại câu chuyện Terminator của tôi. John có thể đã cố gắng bắn hạ mẹ của anh ta nhưng rõ ràng cái gì đó phải xảy ra để ngăn anh ta lại. Đây có thể là do một trong một số nguyên nhân. Có lẽ anh đã phục hồi ý thức đúng lúc. Có lẽ súng đã không lên đạn, hoặc cò súng bị kẹt. Có thể anh là một tay súng quá tệ. Cho dù vì nguyên nhân thật sự gì mà John thất bại, đơn giản là anh ta phải thất bại. Mẹ của anh ta phải sống sót để anh ta có mặt ở đấy. Tôi sẽ gọi câu đố bí hiểm này là nghịch lí “không có sự chọn lựa”, vì nó đề xuất rằng nhà du hành thời gian không được tự do làm những việc nhất định sẽ làm thay đổi tiến trình lịch sử theo kiểu khiến họ không thể đi ngược trở về quá khứ như thế nữa.

Một khi nghĩ về vấn đề này, bạn nhận ra có một vướng mắc thật sự. Điều này có nghĩa là gì nếu như John cố thử đi thử lại nhưng anh ta luôn luôn thất bại? Chúng ta có thể tưởng tượng là binh đoàn rô bôt đưa John trở về thời đại của chúng, tiêm cho anh ta gấp đôi liều lượng huyết thanh “giết mẹ”, dạy anh ta những bài học bắn súng tàn khốc, rồi gửi anh ta trở lại quá khứ với một khẩu súng cưa nòng, bôi trơn tốt, đã nạp đạn sẵn mà bất cứ thằng ngốc nào cũng phải sử dụng được. Anh ta sẽ vẫn thất bại. Các định luật vật lí không đòi hỏi giải thích tại sao anh ta sẽ luôn luôn thất bại. Toàn bộ vấn đề là nên tránh các nghịch lí.

Các nhà vật lí lí thuyết đã nghĩ ra một thí nghiệm tưởng tượng để xem cái gì sẽ xảy ra trong một tình huống thực tế nếu có cái gì đó đi ngược thời gian và gặp gỡ với chính nó. Toán học sẽ dự báo điều gì? Để làm cho mô hình đủ đơn giản, họ đi tới cỗ máy thời gian bàn bi-a. Quan điểm là một quả bóng đi vào một cái lỗ của bàn bi-a và ló ra từ một cái lỗ liền kề trong quá khứ. Vì thế, nó có thể va chạm với chính nó trước khi đi vào. Trong mô hình này, mọi nghịch lí có thể tránh được dễ dàng nếu chúng ta chỉ cho phép những tình huống không dẫn tới nghịch lí, gọi là “những giải pháp thích hợp”. Như vậy, một quả bóng có thể đi ngược thời gian, vọt ra khỏi một cái lỗ khác và làm lệch phiên bản trước đó của chính nó vào trong lỗ, cho phép nó đi ngược thời gian như lúc đầu. Nhưng tình huống trong đó quả bóng hiện ra từ cái lỗ và va chạm với phiên bản trước đó của nó sao cho nó trượt khỏi cái lỗ mà nó sẽ lăn vào, sẽ không được phép về mặt toán học vì nó dẫn tới một nghịch lí. Toàn bộ lí giải này rất gọn gàng và có nghĩa là những người ủng hộ du hành thời gian có thể tự khen mình vì đã chứng minh được trên cơ sở toán học rằng các nghịch lí là có thể tránh được nếu chúng ta thận trọng. Vấn đề họ cố gắng giả vờ không tồn tại là tránh được vì các quả bóng bi-a không có ý thức. Chúng không yểm trừ nghịch lí không có sự chọn lựa.

Vì thế, quy tắc là quá khứ đã xảy ra rồi và chúng ta chỉ cho phép một phiên bản của nó. Chúng ta có thể làm bất cứ điều gì mình muốn khi chúng ta đi ngược thời gian miễn là hãy nhớ rằng chúng ta càng can thiệp vào lịch sử bao nhiêu, thì ta sẽ luôn luôn làm cho nó diễn ra như cách nó vốn diễn ra vậy thôi. Thậm chí trong cốt truyện ban đầu, Arnie không bao giờ có thể thành công vì hắn đến từ tương lai nơi John đang sống, cho nên không cần phải lo lắng cho dù hắn có cật lực ra sao chăng nữa. Nhưng khi đó, tôi nghĩ bộ phim sẽ không có khán giả nào yêu thích nữa đâu.

Lỗ đen, lỗ sâu đục và cỗ máy thời gian

Lỗ đen, lỗ sâu đục và cỗ máy thời gian

Jim Al-Khalili
Bản dịch của TVVL
<< Phần trước | Phần tiếp theo >>

Vui lòng ghi rõ "Nguồn Thuvienvatly.com" khi đăng lại bài từ CTV của chúng tôi.

Nếu thấy thích, hãy Đăng kí để nhận bài viết mới qua email
Tin tức vật lý
Tạo bảng điểm online

Thêm ý kiến của bạn

Security code
Refresh

Các bài khác


Martin Ryle: Nhà tương lai học năng lượng (Phần 1)
21/09/2018
Sinh vào tháng 9 cách nay 100 năm, Martin Ryle không chỉ là một nhà thiên văn học giành giải Nobel. Alan Cottey đưa ra một cái nhìn
Không gian là gì? (Phần 4)
20/09/2018
Hình dạng của không gian Độ cong không gian không phải thứ duy nhất chúng ta nghi vấn sâu sắc khi nghĩ tới bản chất của không
Không gian là gì? (Phần 3)
14/09/2018
Chuyện nghe khó tin quá. Bạn chắc chứ? Thật là khùng điên khi nghe nói không gian là một thứ gì đó chứ không phải khoảng
Không gian là gì? (Phần 2)
08/09/2018
Quan niệm nào là đúng? Quan niệm nào về không gian trong số này là đúng? Phải chăng không gian tựa như một khoảng trống vô
Không gian là gì? (Phần 1)
06/09/2018
Không gian là gì?Và vì sao nó chiếm nhiều chỗ như thế? Mấy chương đầu quyển sách này đã bàn về những bí ẩn của vật
Hằng số hấp dẫn G vẫn tiếp tục bí ẩn
02/09/2018
Hai phép đo khác nhau và cực kì chính xác về hằng số hấp dẫn G vừa thu được những giá trị khác nhau đáng kể. Hai thí
Lỗ đen ra đời như thế nào?
29/08/2018
Các lỗ đen vốn có sức thu hút đặc biệt. Có lẽ bởi vì chúng là những con quái vật vô hình ẩn náu trong không gian thi thoảng
Cơn ác mộng (Albert Einstein)
23/08/2018
CƠN ÁC MỘNG ALBERT EINSTEIN Nguyễn Xuân Xanh giới thiệu Mục đích của giáo dục không phải sản xuất ra các thợ may

Chúng tôi hiện có hơn 60 nghìn tài liệu để bạn tìm

360 độ

Vật lý 360 độ là trang tin nhanh, trao đổi chuyên đề vật lý và các khoa học khác cũng như các nội dung liên quan đến dạy và học.
Hi vọng các bạn giúp chúng tôi bằng cách đăng kí làm CTV.
Liên hệ: banquantri@thuvienvatly.com