Con người có thể quay ngược về quá khứ không ?

Giả sử một người có thể quay ngược về quá khứ bằng một công nghệ dịch chuyển thời gian nào đó và ngăn ông, bà nội của anh ta/cô ta gặp gỡ nhau, liệu anh ta/cô ta có thể ngăn được sự ra đời của chính mình? Đó là điểm mấu chốt của một giả thuyết nổi tiếng có tên gọi "nghịch lý ông nội", vốn thường được trích dẫn là căn cứ để khẳng định, du hành xuyên thời gian là việc bất khả thi.

Lỗ sâu là hệ thống đường hầm giả thuyết tạo ra những con đường tắt trong không gian - thời gian.

Tuy nhiên, một số nhà nghiên cứu suy nghĩ theo hướng khác. Lần đầu tiên, một nhóm nhà khoa học đã mô phỏng được cách tương tác của 2 photon dịch chuyển xuyên thời gian. Điều đó ám chỉ, ít nhất ở cấp độ lượng tử, việc nhảy cóc xuyên thời gian hoàn toàn có thể xảy ra.

Nghiên cứu do một nhà nhà khoa học đến từ Đại học Queensland (Australia) tiến hành và cho công bố kết quả trên tạp chí Nature Communications.

Theo thuyết tương đối của Einstein, việc ngược dòng về quá khứ có thể thực hiện được bằng cách đi theo một con đường không gian - thời gian quay trở về điểm bắt đầu trong không gian, nhưng ở thời gian sớm hơn - vòng cung giống thời gian khép kín (CTC). 

Hình ảnh mô phỏng vòng cung giống thời gian khép kín (CTC) xuyên qua lỗ sâu trong không gian - thời gian. 

Dẫu vậy, khả năng này đã trở thành thách thức đối với các nhà khoa học vì nó dường như tạo ra nhiều nghịch lý trong thế giới vật lý truyền thống, kể cả "nghịch lý ông nội".

Giả sử bạn có thể du hành ngược về quá khứ và ngăn ông, bà nội của mình gặp nhau, khiến họ không thể sinh ra cha bạn. Không có cha thì tại sao lại có bạn để mà du hành ngược thời gian? Câu hỏi hóc búa này cho tới nay vẫn chưa có câu trả lời thỏa đáng.

Ở nghiên cứu mới, các nhà khoa học đã sử dụng các photon - hạt ánh sáng đơn lẻ - để mô phỏng các hạt lượng tử quay ngược về quá khứ. Bằng các thử nghiệm, họ đã tiến hành kiểm tra 2 khả năng xảy ra đối một photon du hành xuyên thời gian thông qua lỗ sâu.

Trong đó, lỗ sâu là hệ thống đường hầm giả thuyết tạo ra những con đường tắt trong không gian - thời gian. Theo thuyết tương đối rộng, lỗ sâu có thể nối một lỗ đen ở vùng không gian - thời gian này với một lỗ đen hay lỗ trắng ở vùng không gian - thời gian khác (ngược với lỗ đen luôn hút vật chất và năng lượng, lỗ trắng là nơi phun năng lượng. Big Bang chính là một lỗ trắng như vậy).

Đối với mô phỏng đầu tiên, "photon 1" sẽ dịch chuyển qua một lỗ sâu trở về quá khứ và tương tác với phiên bản cũ hơn của nó. Trong mô phỏng thứ hai, "photon 2" sẽ dịch chuyển trong không gian - thời gian bình thường, nhưng tương tác với một photon bị mắc kẹt trong một thòng lọng du hành xuyên thời gian qua lỗ sâu , gọi là vòng cung giống thời gian khép kín (CTC).

Việc mô phỏng hành vi của photon 2 đã cho phép nghiên cứu hành vi của photon 1. Kết quả hé lộ, việc du hành xuyên thời gian ở cấp độ lượng tử dường như có thể xảy ra. Trong đó, theo định nghĩa, "lượng tử" ám chỉ đến các hạt nhỏ nhất có thể tồn tại độc lập, chẳng hạn như photon.