Kiến thức Phổ thông

Khái niệm thời gian có tồn tại hay không? Giải thích vật lý thì thời gian là gì?

Khái niệm về thời gian

Thời gian chắc chắn là một chủ đề rất phức tạp trong vật lý, và có những người tin rằng thời gian không thực sự tồn tại. Một lập luận phổ biến họ sử dụng là sự kiện Einstein đã chứng minh rằng mọi thứ đều tương đối, vì vậy thời gian là không liên quan. Trong cuốn sách bán chạy nhất trong mảng Vật lý lượng tử mang tên Bí mật (Secret), các tác giả nói “Thời gian chỉ là ảo ảnh”. Điều này có thực sự đúng không? Có phải thời gian chỉ là một điều tưởng tượng của chúng ta?

Xét về mặt vật lý, thời gian là một hiện tượng có thể đo lường được. Các nhà vật lý chỉ đang tranh luận với nhau một chút về nguồn gốc của sự tồn tại thời gian này và ý nghĩa của việc nói rằng “chúng ta tồn tại theo thời gian”. Thật vậy, câu hỏi này giáp ranh giới của siêu hình học và bản thể học (triết học về sự tồn tại) cũng như đối với các câu hỏi thực nghiệm nghiêm ngặt về thời gian mà vật lý có nhiều lý thuyết tốt để giải quyết.

Mũi tên thời gian và Entropy

Cụm từ “mũi tên thời gian” được Ngài Arthur Eddington đặt ra vào năm 1927 và phổ biến trong cuốn sách năm 1928 của ông mang tên The Nature of the Physical World (Bản chất của thế giới vật lý). Về cơ bản, mũi tên thời gian là ý tưởng rằng thời gian chỉ chảy theo một hướng, trái ngược với không gian – có sự giãn nở đa chiều. Eddington đưa ra ba điểm cụ thể liên quan đến mũi tên thời gian:

  1. Nó được nhận thức một cách sinh động bởi ý thức.
  2. Điều này cũng được khẳng định không ít thì nhiều bởi các giảng viên lý luận, điều này cho chúng ta biết rằng việc đảo ngược mũi tên sẽ khiến thế giới bên ngoài trở nên vô nghĩa.
  3. Nó không xuất hiện trong khoa học vật lý ngoại trừ trong nghiên cứu về tổ chức của một số cá nhân. Ở đây mũi tên chỉ hướng tăng dần của phần tử ngẫu nhiên.

Hai điểm đầu tiên chắc chắn rất thú vị, nhưng đó là điểm thứ ba mới thực sự nói về một thứ gì đó liên quan tới vật lý. Yếu tố phân biệt của mũi tên thời gian là nó chỉ theo hướng tăng entropy (một đơn vị đo lường), theo Định luật Nhiệt động lực học thứ hai. Mọi thứ trong vũ trụ của chúng ta phân rã như một quá trình tự nhiên, dựa trên thời gian … nhưng chúng không tự nhiên lấy lại trật tự mà một cách dễ dàng.

Tuy nhiên, có một mức độ sâu sắc hơn những gì Eddington nói ở điểm ba, tuy nhiên, đó là “Nó không xuất hiện trong khoa học vật lý ngoại trừ …” Điều đó có nghĩa là gì? Thời gian là tất cả các nơi trong vật lý!

Trong khi điều này chắc chắn là đúng, điều gây tò mò là các định luật vật lý là “thời gian có thể đảo ngược”, nghĩa là bản thân các định luật trông như thể chúng sẽ hoạt động hoàn hảo nếu vũ trụ được chơi ngược lại. Từ quan điểm vật lý, không có lý do thực sự tại sao mũi tên thời gian cần thiết phải tiến về phía trước.

Giải thích phổ biến nhất là trong quá khứ rất xa, vũ trụ có mức độ trật tự cao (hoặc entropy thấp). Do “điều kiện biên” này, các quy luật tự nhiên là do entropy liên tục tăng. Đây là lập luận cơ bản được đưa ra trong cuốn sách 2010 của tác giả Sean Carroll mang tên From Eternity to Here: The Quest for the Ultimate Theory of Time, mặc dù ông đi xa hơn để đề xuất những lời giải thích có thể có về lý do tại sao vũ trụ có thể bắt đầu với quá nhiều thứ tự.

Đúng là Einstein đã chứng minh, thông qua Thuyết Tương đối của mình, thời gian đó tự nó không phải là một đại lượng tuyệt đối. Thay vào đó, thời gian và không gian được hợp nhất theo một cách rất chính xác để hình thành không thời gian và không thời gian này là một thước đo tuyệt đối có thể được sử dụng – một lần nữa, theo các tính toán toán học rất chính xác – để xác định các quá trình vật lý khác nhau ở các vị trí khác nhau tương tác với nhau như thế nào khác

Tuy nhiên, điều này không có nghĩa là mọi thứ đều xảy ra đồng thời. Trên thực tế, Einstein tin tưởng chắc chắn – dựa trên bằng chứng về phương trình của ông (chẳng hạn như E = mc2) – rằng không có thông tin nào có thể truyền nhanh hơn tốc độ ánh sáng. Mọi điểm trong không thời gian đều bị giới hạn theo cách nó có thể giao tiếp với các vùng không thời gian khác. Ý tưởng rằng mọi thứ xảy ra đồng thời hoàn toàn trái ngược với kết quả mà Einstein đã phát triển.

Xem thêm:

Động lực học vật rắn là gì?

Tìm hiểu khái niệm Động lực học vật rắn là gì trong Vật lý Trong vật lý học, động lực ...
Xem thêm

Sự truyền nhiệt là gì? Nhiệt truyên như thế nào?

Nhiệt là gì? Làm thế nào để truyền nhiệt diễn ra? Những ảnh hưởng đến vật chất khi nhiệt truyền ...
Xem thêm

Sức căng bề mặt là gì? Định nghĩa, tính chất và thí nghiệm

Hiểu sức căng bề mặt trong vật lý Sức căng bề mặt là hiện tượng bề mặt của chất lỏng, ...
Xem thêm

Dao động là gì và chuyển động lặp lại trong vật lý

Dao động lặp lại trong một chu kỳ thường xuyên Dao động đang qua lại liên tục giữa hai vị ...
Xem thêm

Người ngoài hành tinh sống ở đâu? 7 giả thuyết khả thi nhất

Chỉ trong một khoảng thời gian ngắn, chúng ta đã làm được khá nhiều điều (có lẽ vậy). Chúng ta ...
Xem thêm

Hiệu ứng Doppler cho sóng âm thanh

Thuộc tính sóng (cụ thể là tần số) bị ảnh hưởng bởi sự chuyển động của nguồn hoặc người nghe ...
Xem thêm
Back to top button
Close

Adblock Detected

Please consider supporting us by disabling your ad blocker