Các nhà khoa học tìm ra cách gửi tin nhắn về quá khứ giống trong phim

Năm 2014, bộ phim "Interstellar" (Hố Đen Tử Thần) của đạo diễn lừng danh Christopher Nolan đã làm mưa làm gió tại các rạp chiếu toàn cầu nhờ sự cố vấn của các nhà vật lý lý thuyết hàng đầu để tạo ra một hố đen vũ trụ chính xác nhất lịch sử điện ảnh. Thế nhưng, phân cảnh nam chính Joseph Cooper sử dụng sóng trọng lực để gửi thông điệp qua kẽ nứt thời gian về cho con gái từng bị coi là hạt sạn "quá đà" và phi thực tế.

Giờ đây, một nghiên cứu chấn động vừa được chấp thuận đăng tải trên tạp chí khoa học hàng đầu Physical Review Letters đã minh oan hoàn toàn cho chi tiết này, khẳng định vật lý lượng tử hoàn toàn cho phép các thông điệp du hành về quá khứ.

Ảnh minh họa.

Để tìm lời giải cho bài toán tưởng chừng điên rồ này, các nhà nghiên cứu đã dựa vào Thuyết Tương đối Tổng quát của Albert Einstein – học thuyết khẳng định các vật thể có khối lượng siêu lớn như hố đen có khả năng làm biến dạng và uốn cong cấu trúc của không-thời gian. Từ nền tảng đó, họ tập trung đào sâu vào một hiện tượng toán học gọi là Đường cong khép kín dạng thời gian (CTC). Đây là trạng thái mà quỹ đạo của một vật thể di chuyển mạnh đến mức tự nối liền tương lai với quá khứ, tạo thành một chiếc cổng dịch chuyển thời gian tự nhiên.

Tuy nhiên, rào cản lớn nhất của các lý thuyết du hành thời gian từ trước đến nay chính là "nghịch lý ông nội" – tức là nếu bạn quay về quá khứ và vô tình làm thay đổi lịch sử khiến bản thân không thể sinh ra, thì dòng thời gian sẽ bị sụp đổ hoặc lặp lại vô hạn.

Để giải quyết bài toán hóc búa này, đội ngũ khoa học đã áp dụng một bộ lọc lượng tử tối tân có tên Đường cong khép kín dạng thời gian chọn lọc sau (P-CTC). Lý thuyết này chỉ ra rằng, vũ trụ vận hành thông minh hơn chúng ta tưởng, đó là dòng thời gian sẽ tự động loại bỏ cấu trúc của bất kỳ chiều không gian nào có khả năng gây ra nghịch lý. Nói một cách dễ hiểu, bạn chỉ có thể gửi những thông điệp hoặc thực hiện những hành động ở quá khứ nếu chúng... đã có sẵn trong kết quả của tương lai.

Áp dụng mô hình P-CTC vào bộ phim "Interstellar", các nhà khoa học phát hiện cách nhân vật Cooper liên lạc với con gái hoàn toàn trùng khớp với cơ chế vận hành của vật lý lượng tử. Mặc dù việc truyền tin xuyên không gian luôn phải đối mặt với các hiện tượng nhiễu lượng tử cực mạnh làm sai lệch dữ liệu, nhưng chính sợi dây ký ức đồng nhất của nhân vật ở cả hai đầu thời gian đã giúp thông điệp được giải mã một cách trọn vẹn.

Ảnh minh họa du hành thời gian.

"Đây không còn là những giả thuyết nằm trên giấy" – đại diện nhóm nghiên cứu hào hứng chia sẻ trên máy chủ tiền ấn phẩm arXiv. Hiện tại, đội ngũ các nhà vật lý đang rục rịch chuẩn bị cho một bước tiến tối quan trọng là xây dựng một mô hình giả lập thực tế ngay trong phòng thí nghiệm. Họ sẽ sử dụng các hạt photon ánh sáng được bắn qua các máy gia tốc để kiểm chứng xem liệu thông tin có thể "đi tắt đón đầu" dòng chảy của thời gian hay không.

Nếu bài thử nghiệm này thành công, nhân loại sẽ chính thức mở ra một chương mới trong lịch sử khám phá vũ trụ. Chúng ta có thể chưa thể dịch chuyển cả một con người bằng xương bằng thịt về quá khứ, nhưng việc gửi một dòng tin nhắn cảnh báo hay một mật mã dữ liệu ngược dòng thời gian hoàn toàn có thể trở thành sự thật trong tương lai gần.