CÓ TỒN TẠI ĐỒNG HỒ LƯỢNG TỬ KHÔNG?

Việc đi nhanh hơn tốc độ ánh sáng gây ra sự bối rối cho thuyết tương đối, và bây giờ điều đó đã xảy ra. Gần đây, các nhà thực nghiệm đã tìm ra cách di chuyển các photon từ vị trí này sang vị trí khác mà không đi qua khoảng không ở giữa, đây là ví dụ đầu tiên về sự dịch chuyển tức thời thật sự. Bởi vì các photon chuyển từ điểm A sang điểm B ngay lập tức mà không tính đến yếu tố thời gian, và do đó yếu tố ánh sáng cũng trở nên không liên quan. Chúng ta có thể nói rằng thời gian đã bị bỏ qua. Trên thực tế, sự dịch chuyển tức thời làm bùng lên bức tranh nổi về không gian, thời gian và vật chất.

Dịch chuyển tức thời các photon có những ý nghĩa vô cùng to lớn. Tư duy của Einstein, như chúng ta đang khám phá, vẫn còn bắt nguồn từ một thế giới cổ điển, và một thế giới như vậy bị ràng buộc bởi vận tốc ánh sáng. Giống như những con ngựa hoang được thả ra khỏi bãi quây, nếu các vật thể lượng tử có thể vượt qua vận tốc ánh sáng – không phải bằng cách di chuyển nhanh hơn mà thông qua hành động tức thời – thì sẽ có một điều gì đó chưa biết ở phía trước.

Một điều gì đó chưa biết liên quan đến việc có bao nhiêu chiều thực sự tồn tại. Thời gian vật lý là một chiều. Nó di chuyển theo đường thẳng, mà giống như tất cả các đường thẳng, chúng chỉ có thể nối điểm A và điểm B. Nhưng trong lý thuyết lượng tử, không có giới hạn về số lượng chiều, vì chúng tồn tại dưới dạng cấu trúc toán học thuần túy. Ví dụ, một số lý thuyết lượng tử yêu cầu chúng ta vượt ra ngoài lực hấp dẫn để đến với trường siêu hấp dẫn, trường có 11 chiều. Trạng thái được tạo sẵn trước vụ nổ lớn có thể là không thứ nguyên (nói theo toán học là chiếm giữ chiều không gian 0), hoặc nó có thể có thứ nguyên vô hạn. Có nhiều khả năng xảy ra và chúng đang trở nên quá xa vời với trải nghiệm hằng ngày.

Chúng ta phải thêm ba chiều của vũ trụ vào những cái tuyệt đối đã bị tháo dỡ, và thời gian, chiều thứ tư, có thể phải đi cùng với nó. Về mặt toán học thì chiều thời gian đã có. Người ta thường chấp nhận rằng mọi hạt đang xuất hiện ở đây và bây giờ từ một nơi không có chiều, gọi là chân không lượng tử. Một số nhà vật lý cấp tiến thậm chí còn đưa ra giả thuyết rằng hai con số duy nhất có thực tại là số 0 và vô cực. Số 0 là nơi diễn ra thủ thuật biến không có gì thành có gì. Vô cực là vô số khả năng xuất hiện trên bình diện tuyệt đối. Mỗi con số ở giữa chỉ thực như bong bóng xà phòng hay làn khói.

Không thể hình dung được các chiều không gian – và thậm chí toán học có vẻ giống như một trò bịp bợm, bởi vì rất nhiều biến số hoặc là ẩn số hoặc chỉ là phỏng đoán – nhưng chắc chắn rằng tất cả chúng ta tồn tại bởi vì cái phi thời gian, vốn không có điểm bắt đầu hay kết thúc, thể hiện chính nó dưới dạng thời gian trong khoảnh khắc hiện tại. Sự chuyển đổi này bất chấp logic, điều này không gây ngạc nhiên cho đến bây giờ.

Vì thời gian không tồn tại trong thế giới lượng tử, tại sao không chấp nhận sự thật rằng thời gian hoàn toàn dễ uốn nắn? Trong trường hợp đó, không có gì tuyệt vời khi xem bất kỳ phiên bản nào của thời gian là nhân tạo. Để làm cho điều này dễ hiểu hơn, chúng ta cần khám phá một thuật ngữ cơ bản trong vật lý lượng tử cũng áp dụng cho thực tại hằng ngày: trạng thái. Khi bạn nhìn thấy một cái cây, trạng thái của nó là trạng thái của một vật thể hữu hình mà bạn có thể xác định vị trí trong không-thời gian và trải nghiệm bằng năm giác quan của mình. Một đám mây lơ lửng ở dạng hơi nước và khó nắm bắt hơn một cái cây, nhưng nó tồn tại trong cùng một trạng thái vật chất.

Khi vật lý đi sâu vào lĩnh vực lượng tử thì xuất hiện một trạng thái khác có liên quan, đó chính là trạng thái ảo. Nó vô hình và mơ hồ nhưng vẫn có thật. Trên thực tế, chúng ta bắt gặp trạng thái ảo này mỗi khi thức dậy. Hãy nghĩ về bất kỳ một từ nào, chẳng hạn chúng ta sẽ hái quả bơ. Khi bạn nghĩ hoặc nói “quả bơ”, nó tồn tại như một đối tượng tinh thần. Trước khi bạn nghĩ hoặc nói từ đó, nó ở đâu? Các từ không được lưu trữ ở trạng thái vật lý trong các tế bào não; thay vào đó, chúng tồn tại một cách vô hình nhưng sẵn sàng trong tầm tay – ở trạng thái ảo. Bạn có thể lôi chúng ra theo ý muốn, khả năng này sẽ bị suy giảm khi khả năng phục hồi trí nhớ của não bị suy yếu hoặc bị hư hỏng về mặt thể chất. Một đài phát thanh bị lỗi cũng không thể truy xuất sóng vô tuyến; dù cho máy thu không hoạt động thì các tín hiệu vô tuyến vẫn tồn tại, vô hình và không cảm nhận được, ở xung quanh chúng ta.

Tương tự như vậy, bộ não là một thiết bị tiếp nhận những từ chúng ta sử dụng, và không chỉ vậy; các quy tắc sử dụng ngôn ngữ cũng nằm trong miền ảo. Khi bạn nhìn thấy câu “Nhà có cần gió không?”, bạn ngay lập tức biết rằng nó không tuân theo các quy tắc của ngôn ngữ. Bạn không sử dụng năng lượng bên trong bộ não của mình để phân biệt giữa hợp lý và vô nghĩa. Các quy tắc được nhúng một cách vô hình ở một nơi là phi vật chất đối với tất cả ý định và mục đích. Các hạt hạ nguyên tử cũng đến từ một nơi phi vật chất, và không có lý do gì để tin rằng nơi mà bạn đến để lấy từ hoa hồng không phải là cùng một nơi mà các thiên hà hình thành.

Trạng thái ảo nằm ngoài quá trình sự sáng tạo biểu lộ. Khi sóng biến đổi thành hạt, đó là bước cơ bản đưa photon, electron và các hạt khác vào thế giới trải nghiệm của chúng ta, thì trạng thái ảo sẽ bị bỏ lại phía sau. Trạng thái ảo cũng là lý do tại sao vật lý tính toán rằng, mỗi cm không gian trống lại không thực sự trống rỗng. Ở cấp độ lượng tử, nó chứa một lượng năng lượng ảo khổng lồ.

Mọi vật trong vũ trụ đều có thể thay đổi trạng thái. Trong kinh nghiệm hằng ngày, không ai lạ gì khi thấy nước biển thành băng hoặc hơi nước, đó là những trạng thái khác của H2O. Ở cấp độ lượng tử, trạng thái treo đạt đến giới hạn của chúng, cân bằng gữa tồn tại và không tồn tại. Một chiếc bàn bếp đang chuyển từ trạng thái ảo sang trạng thái biểu lộ hàng nghìn lần một giây, quá nhanh để bất kỳ ai cũng có thể quan sát được. Đây là công tắc nhấp nháy vào ra hoặc bật tắt mà chúng ta đã đề cập nhiều lần. Một sự thay đổi trạng thái lượng tử là hành động cơ bản của sự sáng tạo. Đa vũ trụ đã trở nên phổ biến rộng rãi vì lý do này, khi người ta nhận ra rằng một vũ trụ xuất hiện không quan trọng bằng một electron xuất hiện. Các dao động tương tự trong trường lượng tử cũng đang hoạt động. Bằng mắt thường, vũ trụ trông rất, rất lớn, trong khi một electron thì rất, rất nhỏ, nhưng sự khác biệt này không quan trọng trong quá trình sáng tạo.

Một lượng tử xuất hiện không đến từ một nơi nào đó “khác” cũng như không đi đâu cả, nó chỉ là một sự thay đổi trạng thái. Do đó, thay vì sử dụng thời gian làm thước đo cho sự thay đổi thì chúng ta cần nghĩ về các trạng thái. Hãy nghĩ về một quả bóng chuyền được buộc vào một cái cọc. Khi bạn đánh nó, quả bóng bắt đầu xoay quanh cọc, nhưng đến một thời điểm nhất định, nó sẽ cạn kiệt năng lượng và ngày càng đến gần cái cọc hơn, cuối cùng nó đạt đến trạng thái nghỉ. (Các hành tinh quay quanh mặt trời cũng sẽ rơi vào trạng thái như vậy nếu chúng bị mất năng lượng và động lượng theo thời gian, ngoại trừ thực tế là chúng di chuyển trong chân không của không gian bên ngoài. Không giống như một quả bóng chuyền, chúng không gặp lực cản của không khí và do đó có thể tiếp tục quay tròn trong nhiều niên kỷ.)

Bây giờ hãy tưởng tượng một electron quay quanh hạt nhân của một nguyên tử, một hình ảnh xuất hiện rất giống với một quả bóng chuyền xoay quanh cái cọc. Với các nguyên tử, mỗi quỹ đạo của electron được gọi là lớp vỏ và các electron ở bên trong lớp vỏ được chỉ định của chúng trừ khi xảy ra một sự kiện lượng tử, trong trường hợp đó, chúng sẽ nhảy vào lớp vỏ gần hơn hoặc lớp vỏ xa hơn. Từ lượng tử được gán bởi vì, với tư cách là một “gói” năng lượng, lượng tử di chuyển từ trạng thái xác định này sang trạng thái xác định khác, mang theo năng lượng của nó. Các electron không trượt từ vị trí này sang vị trí khác, cũng như không bị chậm lại. Chúng bật ra khỏi một quỹ đạo (vỏ) và xuất hiện ở một quỹ đạo khác.

Khi bạn nắm được tầm quan trọng của “trạng thái”, bạn sẽ nhận ra tại sao lượng tử không xuất hiện trong thời gian vật lý. Thời gian vật lý giống như băng giấy dán liên tục tuôn ra khỏi máy băng, trong khi miền lượng tử đầy những khoảng trống, những thay đổi trạng thái đột ngột, các sự kiện xảy ra đồng thời, sự đảo ngược của nguyên nhân và kết quả. Vì vậy, nếu cơ sở của sự sáng tạo là lượng tử, thì làm thế nào mà các vật thể vật lý lại bị ràng buộc với thời gian của đồng hồ ngay từ đầu? Câu trả lời đơn giản nhất là nói rằng thời gian vật lý chỉ là một trạng thái khác. Khi vũ trụ trưởng thành, khoảng một tỷ năm sau vụ nổ lớn, mọi vật thể vật chất thô (tức là lớn hơn một nguyên tử) đều bị khóa lại trong cùng một trạng thái biểu hiện. Toán học cao cấp, sử dụng lý thuyết xác suất, có thể tính toán cơ hội rất, rất xa mà một chiếc bàn bếp có thể biến mất hoàn toàn vào miền ảo, chỉ để xuất hiện lại cách đó ba feet. Nhưng đó không phải là một sự cân nhắc thực tế. Bị khóa chặt vào sự biểu lộ, các vật thể thô trong thế giới hằng ngày trở nên đáng tin cậy trong việc chinh phục không-thời gian của chúng. Bất chấp hành động nhấp nháy rồi biến mất của lượng tử, những chiếc bàn bếp sẽ không sớm tự biến mất đầu.

Vì vậy, câu hỏi thực sự là làm thế nào để thay đổi trạng thái xảy ra? Vụ nổ lớn, khiến toàn bộ vũ trụ xuất hiện ngay lập tức, là một sự thay đổi trạng thái không thể giải thích khi xảy ra ở một nơi hoặc tại một thời điểm cụ thể. Trong thời gian Planck, không có bất kỳ nơi nào đều giống nhau cũng như trước và sau đó. Bất chấp bức tường Planck ngăn cản chúng ta khỏi sự hiểu biết, chúng ta có thể gọi đó là một giai đoạn chuyển tiếp mà theo đó trạng thái này biến đổi thành trạng thái khác và cái ảo được biểu lộ. Thật là kỳ lạ khi ngồi đây, nơi đồng hồ tích tắc, để nhận ra rằng, giống như một hạt electron chui vào một lớp vỏ mới, toàn bộ tạo vật cũng làm điều tương tự gần 14 tỷ năm trước. Nhưng nếu chúng ta có thể tưởng tượng được thì ít nhất điều này cũng cho chúng ta biết một thứ nhỏ bé như electron và một thứ lớn như vũ trụ được liên kết với nhau như thế nào. Không ai là ở đúng thời điểm; do đó, cần phải áp dụng những cách suy nghĩ hoàn toàn mới.