Mô hình mở lỗ sâu đủ lâu cho phép 1 photon xuyên qua

Hồi cuối tuần rồi, nhà vật lý Luke Butcher tại Đại học Cambridge đã cho đăng tải báo cáo về một số dạng mô hình lỗ sâu (wormhole) có khả năng duy trì đủ lâu để 1 photon có thể đi qua.

Theo mô hình mà Butcher đề xuất thì con người hoàn toàn có thể gửi và nhận những thông điệp xuyên thời gian thông qua lỗ sâu này. Nếu mô hình này được phát triển thành công thì giấc mơ của con người về cỗ máy du hành thời gian sẽ không còn là vấn đề viễn vông nữa mà hoàn toàn có thể khả thi vào một ngày nào đó trong tương lai.

Cho đến nay, du hành thời gian là một khái niệm chỉ tồn tại trong trí tưởng tượng của các nhà văn khoa học viễn tưởng. Một số người còn gọi đây là giấc mơ giữa ban ngày trong khoa học hiện đại. Dù vậy, các nhà vật lý học tin rằng ít nhất là trong lý thuyết, du hành thời gian hoàn toàn có thể thực hiện được. Chính thiên tài vật lý Albert Einstein là người đầu tiên đề xuất khả năng du hành thời gian băng lỗ sâu - một đường hầm xuyên thời gian và không gian. Có thể hình dung đây là một con đường hầm nối thông từ một vùng không gian-thời gian này đến một vùng khác, đôi khi còn cho phép vật chất đi từ vùng này sang vùng kia thông qua đường hầm này.

Tuy nhiên, việc chế tạo một thiết bị nhằm mở lỗ sâu không hề đơn giản. Trở ngại lớn nhất là các lỗ sâu chỉ có thể tồn tại trong thời gian cực ngắn và không có đủ chỗ cho con người đi qua. Trên mặt lý thuyết, một lỗ sâu chỉ có thể cho một hạt đơn hoặc 1 photon đi xuyên qua. Chính vì thế, việc du hành thời gian là vấn đề bế tắc nhất trong vật lý hiện đại. Mãi cho tới năm 1988, nhà vật lý học Kip Thorne đã đề xuất 1 ý tưởng cho phép duy trì một lỗ sâu trong thời gian dài hơn.

Thorne cho rằng lỗ sâu có thể được duy trì độ mở bằng cách sử dụng loại năng - lượng - lượng - tử, còn gọi là năng lượng Casimir. Trong khi đây là một ý tưởng đầy hứa hẹn, nhưng cho đến nay vẫn chưa có một ai tìm ra cách tạo ra năng lượng Casimir để duy trì lỗ sâu và cho phép con người đi qua. Trong nghiên cứu lần này, Butcher đề xuất phương pháp tận dụng năng lượng Casimir trong tự nhiên để tạo nên một số loại lỗ sâu.

Sau khi thực hiện rất nhiều tính toán, Butcher đã kết luận rằng nếu lỗ sâu mở ra càng lâu thì kích thước của nó cũng sẽ càng lớn. Đồng thời ông cũng dự đoán rằng lượng năng lượng Casimir ở mặt bên trong của lỗ sâu sẽ giúp nó có đủ năng lượng để mở ra lâu hơn so với bình thường. Theo ước tính của Butcher, hoàn toàn có thể gởi một photon thông qua lỗ sâu tạo thành từ mô hình do ông đề xuất.

Dù vậy, tất cả những lập luận và nghiên cứu trên đều chỉ là giả thuyết dựa trên hiểu biết của Butcher. Con người vẫn chưa hiểu hết được các thành phần khác của lỗ sâu. Có thể bên trong lỗ sâu sẽ chứa các thành phần ngăn chặn chuyển động của photon hoặc thậm chí là ngăn chặn con người di chuyển xuyên qua. Do đó, việc du hành xuyên thời gian vẫn chỉ là một chủ đề hấp dẫn cho các nhà làm phim hay các nhà văn khoa học viễn tưởng.

Tuy nhiên, Butcher cho rằng ý tưởng của mình sẽ thúc đẩy nhiều nghiên cứu hơn trong tương lai. Có thể sẽ có nhiều ý tưởng mới được đề xuất thực hiện. Có thể một ngày nào đó việc du hành thời gian không chỉ có thể thực hiện bởi Doctor Who trên truyền hình mà còn có thể được thực hiện trong thực tế.