Về mặt lý thuyết, có thể du hành đến tương lai bằng cách tiếp cận một lỗ đen, nhưng việc quay trở lại là bất khả thi và bản thân hành trình này ẩn chứa những nghịch lý về thời gian.
Ý tưởng này không phải là khoa học viễn tưởng mà dựa trên một hệ quả trực tiếp từ Thuyết Tương đối rộng của Albert Einstein: sự giãn nở thời gian do hấp dẫn.
Ý tưởng này không phải là khoa học viễn tưởng mà dựa trên một hệ quả trực tiếp từ Thuyết Tương đối rộng của Albert Einstein: sự giãn nở thời gian do hấp dẫn.
 |
| Ảnh: Lỗ đen ở mỗi trung tâm thiên hà có khối lượng gấp hàng tỉ lần mặt trời của chúng ta. bạn nhìn thấy nó màu đen, bởi vì chẳng có ánh sáng nào phản chiếu ra từ nó, lực hấp dẫn của nó mạnh đến nỗi, không có thứ gì thoát ra được ngay cả hạt proton ánh sáng. |
Lỗ Đen: Cỗ Máy Thời Gian Của Tự Nhiên
Một lỗ đen, đặc biệt là các lỗ đen siêu khối lượng ở trung tâm các thiên hà, là những vật thể có trường hấp dẫn cực đoan nhất trong vũ trụ. Lực hấp dẫn của chúng mạnh đến mức có thể bẻ cong cấu trúc của không-thời gian xung quanh nó một cách dữ dội.
Hấp Dẫn Làm Chậm Thời Gian
Theo Thuyết Tương đối rộng, trường hấp dẫn càng mạnh, thời gian trôi càng chậm. Hãy tưởng tượng không-thời gian là một tấm bạt căng. Một vật thể nặng như Trái Đất sẽ làm tấm bạt lún xuống một chút. Nhưng một lỗ đen, với khối lượng gấp hàng tỷ lần Mặt Trời nén chặt vào một điểm vô cùng nhỏ, sẽ chọc thủng tấm bạt đó, tạo ra một cái giếng không đáy.
Nếu bạn lái một con tàu vũ trụ đến quỹ đạo an toàn gần chân trời sự kiện (điểm không thể quay trở lại) của một lỗ đen và ở đó trong một thời gian, thời gian của bạn sẽ trôi chậm hơn đáng kể so với thời gian trên Trái Đất.
- Ví dụ: Bạn có thể trải qua chỉ một giờ trên tàu của mình, nhưng khi quay trở lại Trái Đất (một hành trình giả định là có thể), bạn sẽ thấy hàng trăm hoặc hàng nghìn năm đã trôi qua. Về mặt kỹ thuật, bạn đã du hành đến tương lai của Trái Đất.
Nghịch Lý Tại Chân Trời Sự Kiện
Điều khiến lỗ đen trở nên bí ẩn và nguy hiểm chính là chân trời sự kiện. Đây không phải là một bề mặt vật lý, mà là ranh giới nơi vận tốc thoát ra vượt qua tốc độ ánh sáng. Vì không gì có thể di chuyển nhanh hơn ánh sáng, nên mọi thứ vượt qua ranh giới này, kể cả các hạt ánh sáng (photon), đều bị giữ lại vĩnh viễn.
Hai Góc Nhìn, Hai Thực Tại Khác Nhau
Giả sử bạn đang quan sát một phi hành gia dũng cảm rơi vào lỗ đen từ một khoảng cách an toàn. Điều bạn thấy sẽ vô cùng kỳ lạ:
- Đối với bạn (người quan sát): Khi phi hành gia tiến gần đến chân trời sự kiện, hình ảnh của họ sẽ di chuyển ngày càng chậm lại, mờ dần và đỏ hơn (do hiệu ứng dịch chuyển đỏ do hấp dẫn). Cuối cùng, họ dường như sẽ đóng băng ngay tại rìa của lỗ đen, lơ lửng ở đó vĩnh viễn và mờ dần vào hư không. Bạn sẽ không bao giờ thấy họ thực sự vượt qua ranh giới đó. Điều này xảy ra vì thời gian tại vị trí của họ đã chậm lại gần như vô tận so với thời gian của bạn.
- Đối với phi hành gia (người rơi vào): Trải nghiệm của họ hoàn toàn khác. Họ sẽ không cảm thấy có gì đặc biệt khi vượt qua chân trời sự kiện. Họ sẽ lao qua nó và hướng về điểm kỳ dị ở trung tâm trong một khoảng thời gian hữu hạn, nơi họ sẽ bị nghiền nát bởi lực hấp dẫn vô hạn. Họ không thể gửi lại bất kỳ tín hiệu nào cho bạn sau khi đã vượt qua ranh giới.
Kết Luận: Khả Thi Về Lý Thuyết, Bất Khả Thi Về Thực Tế
Vậy, du hành thời gian bằng lỗ đen có khả thi không?
- Về mặt lý thuyết: Có. Lực hấp dẫn của lỗ đen chắc chắn làm chậm thời gian, và việc quay quanh nó là một hình thức du hành một chiều đến tương lai.
- Về mặt thực tế: Không. Chúng ta không có công nghệ để đến được lỗ đen gần nhất, chịu được lực thủy triều cực đoan (sẽ xé nát bất cứ thứ gì) và quan trọng nhất là không có cách nào thoát khỏi quỹ đạo gần nó để quay về mà không cần một nguồn năng lượng gần như vô hạn.
Do đó, mặc dù lỗ đen vẫn là một "cỗ máy thời gian" tự nhiên đầy hấp dẫn, nó vẫn sẽ mãi là một điểm đến một đi không trở lại, nơi những bí ẩn của vũ trụ được che giấu vĩnh viễn sau một bức màn đen tuyệt đối.
