Du hành xuyên thời gian (Time travel) đến nay vẫn còn là một thách thức không thể thực hiện đối với bất cứ nhà khoa học nào. Tuy nhiên những lý thuyết và mô hình quanh nó vẫn không ngừng được xây dựng với hi vọng một ngày những chuyến du hành ngược thời gian sẽ trở thành sự thật.
Hãy tưởng tượng một ngày bạn có thể đi ngược về quá khứ, nhìn thấy thời thơ ấu của chính mình và những người thân như trong truyện tranh Doraemon.
Xa hơn nữa, hãy đi về những thời kì đầu của khoa học khi lần đầu tiên Galilei nhìn thấy 4 vệ tinh của Sao Mộc, khi Copernics nhận ra rằng không phải Mặt Trời chuyển động quanh Trái Đất mà ngược lại. Xa hơn nữa là những trận chiến mà chúng ta chỉ còn có thể nhìn thấy trên phim, hay thậm chí ngược về hàng chục hay hàng trăm triệu năm trước ngắm nhìn những loài sinh vật kì lạ đã vĩnh viễn biến mất, những con khủng long nổi tiếng liệu có đúng như những gì chúng ta vẫn mô phỏng ... Viễn cảnh đó liệu có thực hiện được hay không? Đó vẫn còn là một câu hỏi, một bài toán khó, một thách thức ghê gớm nhất mà các nhà khoa học đang tìm hướng giải.
Theo những gì mà thuyết tương đối rộng của Einstein đề xuất mà ngày nay đã trở thành cơ sở không thể thiếu cho vũ trụ học hiện đại thì không gian và thời gian là một thể thống nhất trong đó thời gian cũng chỉ là một chiều của không gian. Cái khác biệt của chiều này so với 3 chiều còn lại mà chúng ta biết (thực tế không gian có nhiều chiều hơn) là người ta không cảm nhận nó theo cảm giác vị trí thông thường, và trên mô hình toán học với các trục tọa độ thì người ta luon bị bắt buộc phải tiến theo chiều dương của trục thời gian với cùng tốc độ mà không thể tự thay đổi vận tốc hay là giật lùi về hướng ngược lại được, tương ứng với việc trong cuộc sống thời gian của chúng ta luôn trôi theo một chiều duy nhất, kim đồng hồ chẳng bao giờ có thể quay ngược được. Mong muốn du hành ngược thời gian chính là muốn tìm một con đường để đảo ngược thực tế này. Trong rất rất nhiều các tác phẩm từ tiểu thuyết, truyện tranh tới phim ảnh, chúng ta đã thấy rất nhiều những cỗ máy cho phép con người ta thực hiện những cuộc du hành ngược thời gian này, thực tế là những bước nhảy về phía âm của trục thời gian trên hệ tọa độ không-thời gian.
Về mặt công nghệ và thậm chí là lý thuyết thì đến ngày nay chúng ta vẫn chưa có bất cứ cơ sở xác đáng nào cho việc làm cách nào để có thể du hành thời gian, mặc dù có nhiều giả thuyết cho rằng nếu (giả sử) có một cách nào đó để chuyển động nhanh hơn ánh sáng thì chúng ta sẽ bắt kịp các hình ảnh của quá khứ và như thế tức là đã quay ngược lại thời gian, hay một số giả thuyết khác lại cho rằng nếu biết lợi dụng các lỗ sâu (worm hole) để đi vào những chiều không gian ẩn khác thì chúng ta sẽ tới được những điểm mới trên hệ tọa độ không-thời gian mà bình thường không thể tới được ... Tất cả những ý kiến này đến nay xét cho cùng vẫn chỉ là những giả thiết không hơn là bao nhiêu so với những tác phẩm khoa học viễn tưởng, vì vậy hãy xét tới khía cạnh khoa học và logic hơn. Giả sử rằng chúng ta quay ngược lại được thời gian, liệu chúng ta có thể thay đổi lịch sử hay không?
Để trả lời câu hỏi này, trước hết hãy phân định rõ hai khả năng du hành thời gian. Một là chúng ta chỉ bắt kịp và tóm được sóng ánh sáng quá khứ và xem lại chúng như xem một cuốn phim tài liệu, không thể tác động lên những gì đã qua. Trường hợp này có vẻ không giống với du hành thời gian đúng nghĩa lắm và ta bỏ qua nó. Trường hợp thứ hai là giống như những tác phẩm khoa học viễn tưởng vẫn hay đề cập, đó là chúng ta thật sự thực hiện những bước nhảy gián tiếp và tham gia thẳng vào quá khứ. Vậy chúng ta có thể thay đổi lịch sử hay không?
Việc thay đổi quá khứ do sự có mặt của người từ thế giới tương lai có vẻ khá phổ biến trong bộ truyện tranh Doraemon và nhiều tác phẩm điện ảnh. Nhưng như chúng ta đều biết, mỗi biến cố dù nhỏ nhất của hiện tại đều có thể ảnh hưởng trực tiếp tới tương lai của mỗi chúng ta, đây là điều không ai là chưa trải qua và hiểu. Vậy nếu một biến cố không mong muốn xảy ra khi ai đó đi ngược về quá khứ thì sao? Để mô tả tính mâu thuẫn của lịch sử này, người ta thường sử dụng một ví dụ gọi là nghịch lý ông nội (Grandfather paradox). Cái tên này ra đời xuất phát từ một tác phẩm năm 1943 của nhà văn người Pháp René Barjavel. Nội dung nghịch lý này như sau.
Giả sử một người có thể quay ngược về quá khứ bằng một công nghệ dịch chuyển thời gian nào đó và (một cách vô tình) anh ta giết chết ông nội của mình trước cả khi ông ta gặp bà nội của anh ta. Điều đó có nghĩa là cha của anh ta sẽ không ra đời và đương nhiên nhà du hành của chúng ta sẽ không thể chào đời. Nghịch lý ở đây chính là ở chỗ nếu như nhà du hành thời gian không được ra đời thì kẻ nào là kẻ đã giết ông nội anh ta? Ngược lại nếu người ông không bị giết thì nhà du hành lại được ra đời và anh ta lại quay về quá khứ giết chết ông mình... Ở đây ta thấy một mâu thuẫn tuần hoàn không thể giải quyết theo logic thông thường. Để giải quyết nghịch lý này người ta phải dựa vào giả thuyết các vũ trụ song song (Parallel universes), giả thuyết này liên quan mật thiết tới mô hình đa vũ trụ (multiverse) mà tôi đã có dịp đề cập trong bài "Đa vũ trụ, giới hạn của không gian".
Khi áp dụng mô hình vũ trụ song song hay đa vũ trụ (còn gọi là đa lịch sử) vào để giải quyết nghịch lý nêu trên, người ta cho rằng vũ trụ có nhiều lịch sử mà mỗi thời điểm chúng ta chỉ tồn tại trong một lịch sử, mỗi hành động hàng ngày mà bạn chọn đều dẫn bạn đi vào lịch sử tương ứng với lựa chọn đó nhưng trong khi đó không phải là lựa chọn còn lại không xảy ra, thực tế vẫn có một lịch sử bạn lựa chọn khác và tương lai của bạn sẽ là khác. Khi nhà du hành thời gian quay về quá khứ và giết chết ông nội của mình, anh ta mở ra một lịch sử mới. Tại lịch sử mới này người ông của anh ta bị giết bởi một kẻ lạ mặt, lưu ý rằng kẻ này không phải cháu nội của ông ta vì ông ta đã chết trước cả khi có con, kẻ này chỉ là cháu nội của người ông không bị giết tại một lịch sử khác. Mỗi lần có những lựa chọn như thế, lịch sử vũ trụ lại bị phân nhánh, nếu như lấy Big Bang là gốc của lịch sử và thời gian thì đến nay lịch sử của nó đã phân nhánh như một rễ cây khổng lồ với số lượng lịch sử lên tới hàng tỷ tỷ với lũy thừa hàng tỷ nữa. Để tránh gây "hoang mang" về số lượng lịch sử thì người ta thường mặc định lịch sử chúng ta đang sống, nơi tôi gõ những dòng này còn các bạn đang đọc bài của tôi là lịch sử chính và các lịch sử phân nhánh là các lịch sử phụ (Alternate history) với những mốc sự kiện phụ (Alternate timeline). Để dễ hình dùng hơn, bạn có thể nhìn mô tả trong hình sau, bạn sẽ thấy rõ hai lịch sử chạy song song, tại lịch sử người ông bị giết thì nhà du hành thời gian không hề ra đời, nhưng không mâu thuẫn với việc có một kẻ xuất hiện giết chết ông của anh ta, vì anh ta là người đến từ lịch sử khác.
Nghịch lý nêu trên là một ví dụ nhỏ và khá dễ hiểu về tính đa lịch sử trong du hành thời gian, nếu như bạn cho thêm vào câu chuyện thêm nhiều dữ kiện hơn, bạn sẽ thấy được sự rắc rối thật sự của nó với số lịch sử sẽ không còn là 2, 3 mà có thể lên tới hàng chục hay hàng trăm lịch sử phụ nếu như phức tạp hóa một số điểm. Tuy nhiên đến nay những điều nêu trên vẫn còn nằm dưới dạng lý thuyết và mô hình, chúng ta hi vọng tương lai sẽ sớm cho chúng ta lời giải khi có sự ra đời của những con tàu vượt thời gian thật sự.
Nguồn bài viết: Đặng Vũ Tuấn Sơn & Thienvanvietnam.org
TAGS: grandfather paradox movie, grandfather paradox reddit, grandfather paradox doctor who, time travel paradox, paradoxes, bootstrap paradox, grandfather paradox book, grandfather paradox quora