Đa thế giới: Thực tại kỳ lạ của cơ học lượng tử

Bình luận Văn Thiện • 10:00, 16/12/19

Trong số những điều mà các nhà khoa học đã khám phá ra, có lẽ cơ học lượng tử là bí ẩn nhất. Nó mở ra khả năng du hành thời gian và sự tồn tại đa thế giới nhưng chúng ta vẫn chưa nắm bắt được những khái niệm này một cách đầy đủ với sự hiểu biết hiện tại về không thời gian.

Thuyết 'Đa thế giới'

Năm 1935, một nhà vật lý người Áo tên là Erwin Schrodinger đã viết một bài báo có ảnh hưởng rất lớn trong cơ học lượng tử. Ông đưa ra kịch bản một con mèo bịt kín trong một chiếc hộp cùng với một thiết bị có 50% cơ hội giết chết nó trong một giờ.

Theo tạp chí Forbes: “Câu hỏi mà Schrodinger đặt ra là: 'Sau một giờ, con mèo ở trong trạng thái nào (sống hay chết) ngay trước khi bạn mở hộp?' Theo lẽ thường, dường như con mèo có thể còn sống hoặc đã chết, nhưng hàm sóng cơ học lượng tử mô tả kịch bản sẽ bao gồm một hỗn hợp bằng nhau của cả hai trạng thái 'sống' và 'chết' cùng lúc”.

Ảnh minh họa về chú mèo của Schrodinger (Ảnh: Pixabay)

Mặc dù kết luận nghe có vẻ vô lý, nhưng người ta phải chấp nhận điều này khi mô tả những thứ như nguyên tử, photon và electron. Kết quả là ý tưởng về “sự sụp đổ hàm sóng” đã xuất hiện. Theo lý thuyết này, các phương trình của vật lý lượng tử chỉ áp dụng khi người ta chưa thực hiện các phép đo trên hệ lượng tử. Tại thời điểm đo lường, “một thứ gì đó” đã xảy ra làm thay đổi trạng thái của hệ lượng tử trở về trạng thái cổ điển.

Vào những năm 1950, Hugh Everett, một học viên sau đại học tại Princeton, đã đề xuất ý tưởng về “đa thế giới”. Ông đã lập luận rằng sự sụp đổ của hàm sóng là không cần thiết để giải thích cơ học lượng tử. Theo How Stuff Works: “Khi một nhà vật lý đo vật thể, vũ trụ chia thành hai vũ trụ riêng biệt phù hợp với từng kết quả có thể xảy ra. Vì vậy, một nhà khoa học trong một vũ trụ thấy rằng vật thể được đo ở dạng sóng. Nhà khoa học tương tự trong vũ trụ khác lại thấy nó như một hạt. Điều này cũng giải thích tại sao một hạt có nhiều trạng thái”.

Ý nghĩa của lý thuyết về “đa thế giới” là rất lớn. Về cơ bản, sẽ có vô số bản sao của bạn trong vũ trụ này lan truyền theo thời gian thông qua các quyết định bạn đã đưa ra trong cuộc sống của mình. Điều này đặt ra câu hỏi về phiên bản nào là thật trong số nhiều phiên bản này. Một số người thấy thuyết đa thế giới đáng lo ngại, vì nó làm suy yếu ý tưởng về luật nhân quả. Nếu mỗi quyết định trong vũ trụ cứ phân nhánh không ngừng với vô số hậu quả cho mọi hành động đơn lẻ, thì làm thế nào để chúng ta phán xét kết quả của những gì sẽ được thực hiện.

Du hành thời gian

Trong nỗ lực thống nhất thuyết tương đối rộng với cơ học lượng tử, các nhà vật lý đã đưa ra ý tưởng hấp dẫn lượng tử. Hãy tưởng tượng bạn đi máy bay vòng quanh thế giới và quay trở lại đúng vị trí và thời điểm bạn khởi hành. Điều này gọi là một “đường cong theo thời gian (timelike) khép kín” và là một trong nhiều cách du hành thời gian có thể được thực hiện về mặt lý thuyết.

Chìa khóa để du hành thời gian có thể là trong việc hiểu cơ học lượng tử (Ảnh: Pixabay)

Tuy nhiên, các nhà khoa học chưa bao giờ được quan sát được điều này dưới bất kỳ hình thức nào. Tiến sĩ Christian Wuthrich, Phó giáo sư triết học tại Đại học Geneva, nói với Forbes rằng: “Nó nghĩa là gì? Điều này cũng không quá rõ ràng. Nhưng có lẽ tồn tại những hiệu ứng có thể được giải thích phát sinh từ khu vực chứa các đường cong thời gian khép kín”. Các lý thuyết du hành thời gian khác bao gồm hấp dẫn lượng tử bán cổ điển và giả thuyết hấp dẫn lượng tử vòng.

Văn Thiện (biên dịch)

Theo Visiontimes