Nghe có vẻ giống như những thứ của khoa học viễn tưởng, nhưng các nhà khoa học đã phát hiện ra một sự chênh lệch thời gian. Nhưng nó có nghĩa gì? Về cơ bản, một sự cong vênh thời gian là một số hiện tượng làm thay đổi dòng thời gian bằng cách tăng tốc hoặc làm cho nó chạy chậm hơn.
Các nhà vật lý đã biết về sự cong vênh thời gian trong hơn 100 năm: Thực tế, bạn đang đứng trên một loại cong vênh thời gian ngay bây giờ.
Năm 1905, Albert Einstein đã công bố lý thuyết tương đối đặc biệt của mình, sau một thập kỷ sau đó là phần tiếp theo của ông về thuyết tương đối rộng, trong đó tuyên bố rằng lực hấp dẫn là một đặc tính của sự uốn cong của không gian và thời gian - kết cấu của vũ trụ chúng ta. Kết quả là, bất cứ thứ gì có khối lượng đều có thể làm cong thời gian.
Đương nhiên, những thứ lớn hơn thời gian cong vênh tốt hơn. Với khối lượng lớn hơn hàng tỷ lần so với mặt trời, các lỗ đen có rất nhiều sức mạnh, điều này dẫn đến rất nhiều khả năng cong vênh thời gian. Nếu bạn tiếp cận một lỗ đen, lực hấp dẫn của vật thể sẽ giãn thời gian, khiến mọi thứ diễn ra chậm hơn nhiều so với khi chúng so với người quan sát bên ngoài. Tuy nhiên, một lỗ đen sẽ không tạo ra cỗ máy thời gian tốt nếu bạn muốn thực hiện chuyến đi trở về: Sau khi vượt qua một điểm nhất định gọi là chân trời sự kiện, bạn và bất cứ điều gì bạn mang theo bên mình không bao giờ có thể quay trở lại. Thậm chí không ánh sáng (do đó tên lỗ đen).
Mặt trời và Trái đất cũng có thể làm giãn thời gian trên quy mô đáng chú ý. Vào năm 2007, một vệ tinh của NASA có tên là Gravity dò B đã xác nhận thuyết tương đối rộng với độ chính xác 99% bằng cách quan sát cách Trái đất làm biến dạng không gian xung quanh nó. Một ví dụ khác, nếu bạn đang sống trên một đỉnh núi cao, bạn thực sự sẽ già nhanh hơn so với bạn bè của mình ở biển nơi sức hút mạnh hơn, nghĩa là thời gian trôi chậm hơn. Mặc dù công bằng, sự lão hóa gia tốc của bạn sẽ diễn ra với tốc độ không thể chấp nhận được.
Sự giãn nở thời gian cũng có thể đạt được bằng cách di chuyển nhanh chóng. Di chuyển nhanh hơn có thể khiến thời gian chậm lại so với quan điểm đứng yên, theo thuyết tương đối đặc biệt. Thời gian này cong vênh do tốc độ và trọng lực xuất hiện trong cuộc sống hàng ngày của chúng tôi mỗi khi chúng tôi sử dụng GPS trên điện thoại để tìm vị trí của chúng tôi.
"Các vệ tinh GPS hoạt động bằng cách có các đồng hồ siêu chính xác trên vệ tinh", Ken Olum, giáo sư tại Viện Vũ trụ học Đại học Tufts ở Medford, Massachusetts, nói với Live Science. "Đồng hồ trên các vệ tinh chạy ở các tốc độ khác nhau, tùy thuộc vào khoảng cách từ Trái đất. Chúng cũng chạy một tốc độ khác nhau tùy thuộc vào chuyển động của vệ tinh." Để GPS báo cáo chính xác vị trí của bạn, các vệ tinh phải tính đến thuyết tương đối rộng và tính tương đối đặc biệt khi tính thời gian.
Tất nhiên, những vật thể khổng lồ làm cong vênh thời gian không chính xác là kiểu du hành thời gian mà các tác giả khoa học viễn tưởng thích viết. Vì vậy, có những cách khác của thời gian cong vênh? Vâng, có thể, nhưng nó không có khả năng.
"Sự đồng thuận chung là những giải pháp tương đối kỳ lạ về thuyết tương đối rộng bao gồm các cỗ máy thời gian gần như chắc chắn là không thể trong vũ trụ thực", Benjamin Shlaer, một nhà nghiên cứu vật lý tại Đại học Auckland, New Zealand cho biết.
Nhưng có một vài lựa chọn. Không có khả năng lựa chọn số một là một lỗ sâu đục, một cây cầu lý thuyết mà vật chất và ánh sáng có thể đi qua và nó được tạo ra từ đường cong của không gian. Trong khi một số lý thuyết dự đoán những thứ này tồn tại ở cấp độ vi mô trong vũ trụ sơ khai, họ cũng nhận thấy rằng những hố sâu này có khả năng không ổn định và sẽ sụp đổ nhanh chóng.
Để một lỗ sâu đục thực sự hoạt động cho du hành thời gian, cần phải có một số loại vật chất kỳ lạ. Để ổn định lỗ sâu đục, lý thuyết đòi hỏi loại vật chất kỳ lạ này - một dạng vật chất không xác định khác về cơ bản so với thứ tạo nên mọi thứ xung quanh bạn - sẽ cần phải có khối lượng và áp lực âm, điều mà các nhà khoa học chưa từng thấy, cũng không thể tìm thấy bất cứ lúc nào Sớm.
Tùy chọn thứ hai liên quan đến các chuỗi vũ trụ. Các chuỗi vũ trụ là những ống năng lượng giả thuyết mà nếu chúng tồn tại sẽ cực kỳ nhỏ bé. Lý thuyết dự đoán rằng hai chuỗi tăng tốc với nhau có thể thay đổi thời gian theo những cách kỳ lạ, giống như tạo ra các đường cong kín trong không-thời gian có thể hoạt động như những cỗ máy thời gian. Tuy nhiên, bạn cần một lượng năng lượng vô hạn để tăng tốc các chuỗi này đủ để thấy hiệu ứng này - không chính xác là điều bạn có thể làm vào chiều thứ bảy, hoặc bất kỳ buổi chiều nào cho vấn đề đó.
Nếu có bất kỳ hy vọng tìm thấy vật chất kỳ lạ hoặc cong vênh thời gian trong tương lai, rất có thể chúng sẽ được tìm thấy thông qua vũ trụ học quan sát, có thể đến như những khám phá mới, bất ngờ, Shlaer nói.
"Rõ ràng là tất cả những giả định được gọi là an toàn của chúng tôi về những gì thực sự tồn tại có lẽ không đúng nếu bạn đi đến chế độ cực đoan", Shlaer nói với Live Science. "Và chúng tôi có thể hy vọng rằng đây là những câu hỏi chúng tôi có thể hỏi và trả lời trong lĩnh vực vũ trụ học."
