Vật lí Lượng tử Tốc hành (Phần 79)

Thời gian chạy lùi ư?

Có vẻ như nguyên lí nhân quả đã khóa dòng chảy về phía trước của thời gian, song các khía cạnh của thế giới lượng tử đề xuất những thứ không phải lúc nào cũng đơn giản như thế. Chẳng hạn, trong thí nghiệm hai khe, các vân giao thoa là do hành trạng kiểu sóng gây ra. Nếu bạn tiến hành đi xem từng photon đi qua khe nào (quan sát các photon dưới dạng hạt chứ không phải sóng), thì các vân giao thoa sẽ biến mất. Tuy nhiên, giả sử bạn thay đổi thí nghiệm để đo xem các photon liên đới đi qua khe nào chỉ sau khi chúng đã đi qua nó. Nguyên lí nhân quả nói rằng bạn sẽ có thể nhìn thấy các vân giao thoa, thế nhưng điều đó không xảy ra. Thay vậy, chúng ta vẫn quan sát thấy các photon hành xử như là hạt: dường như bằng cách nào đó phép đo ở hiện tại đã ảnh hưởng đến hành trạng của hạt trong quá khứ. Phải chăng hiện tượng này, gọi là nghịch hành nhân quả (retrocausality), là bằng chứng cho thông tin truyền ngược thời gian? Có lẽ vậy, nhưng phần lớn các nhà vật lí tin rằng nó là kết quả của các hiệu ứng lượng tử chứ không phải sự du hành thời gian thực sự.

Bộ não Boltzman

Mặc dù chúng ta mô tả dòng chảy thời gian liên hệ với các quá trình không thuận nghịch, nhưng trên thực tế, chẳng có gì là không thuận nghịch với đủ thời gian cho trước cả. Nguyên lí bất định Heisenberg đồng nghĩa rằng có một xác suất nhỏ để quá trình như thế tự đảo ngược lại; chẳng hạn, giả sử hai hộp đựng chất khí bị hòa lẫn với nhau, thì có một xác suất rất nhỏ, biết thời gian là rất dài, toàn bộ các nguyên tử sẽ không còn hòa trộn và trở lại với hộp đựng ban đầu tương ứng của chúng.

Một hệ quả kì lạ khác của sự trôi qua của rất nhiều thời gian là “các bộ não Boltzman”, lần đầu tiên được nêu ra bởi nhà vật lí thế kỉ mười chín Ludwig Boltzman. Boltzman tin rằng chúng ta sống trong một sự thăng giáng tình cờ của sự tổ chức entropy thấp và tương đối trong một Vũ trụ entropy cao, và rằng các thăng giáng entropy thấp khác tự nhiên dẫn tới sự xuất hiện của ý thức. Mặc dù Botlzman chẳng biết gì về thế giới lượng tử, nhưng có một tương đồng cơ lượng tử với điều này ở dạng các thăng giáng lượng tử choán đầy không gian. Cho đủ thời gian thì các thăng giáng như thế có thể gột nên bất cứ thứ gì, kể cả một thực thể có ý thức.