Thời gian có thay đổi tốc độ không Có bao giờ bạn cảm thấy thời gian như đang kéo dài lê thê hay không? Có lẽ bạn đang ngồi ở cơ quan, ngồi tại bàn học ở trường trong một tiết học dài đăng đẳng hay đang ngồi chờ bác sĩ đến khám cho bạn, nhưng khi bạn nhìn vào đồng hồ, bạn có thể chửi rủa 15 phút để cho cái kim dài của đồng hồ di chuyển một phần tư giờ gì mà dài như gấp đôi vậy. Cho dù bạn có quằn quại và sốt ruột bao nhiêu chăng nữa, thời gian vẫn cứ chậm rãi gõ nhịp ngọt ngào của nó tiến vào tương lai. Mặtkhác, thỉnh thoảng bạncó thể cảmthấy như là thờigian trôi qua quá nhanh.Những cuộc trò chuyện mải mê, hấp dẫnvới bạn bè và những người yêu thương có thể kéo dài hànggiờ nhưng bạn cảm thấy giống như là thờigian chỉ mới có vài phút. Bạn cóthể thứcdậy đúng giờ khi đồng hồ báothức reo ầm ĩ vào buổi sáng,nhưng chẳnghiểu sao vẫn cứ đến nơi làmviệc muộn giờ. Bạnvungtay lên trời, tự hỏi chuyện gì đã xảy ra với toàn bộ những thời gianbị mấtđó. Thời gian là một khái niệm mâu thuẫn một cách lạ kì. Nhiều người trongchúngta nghĩ thời gian làmột phương tiệnvật chất để mô tả một sự kiện diễn ra mất bao lâu. Và tại saochúng ta không nghĩ thế, khi chúng ta có những chiếc máy giàu sức tưởng tượng như cái đồng hồ?Côngnghệ hiện đại đã manglại chochúng ta chiếc đồnghồ, cái giúp chúng ta đo thời gian một cách chính xác.Đồng hồ nguyêntử, thiết bị đo tần số cộng hưởng củacác nguyên tử, còn xác địnhthờigian chính xác hơnnữa. Khi mộtngườinào đó đang đứngrồi bước 10bướcchân về phía trước, chúng ta có thể dễ dàng đo được, với một chiếc đồnghồ bấm giờ, số giây cần thiết kể từ lúc bắtđầu cuộc hànhtrìnhngắn đó tới khi nó kết thúc. Nhưng thời gian không luônluôn cảmnhận chínhxác đối với chúng ta. Khi bạn đưa haingườikhác nhauvào trong phươngtrình, đặc biệt nếu họ chẳng cócái đồnghồ nào, thì để họ đồng ývới nhau về sự trải nghiệm thời gian là việc cực kì khó.Vậythời gian có đơngiản như chúng ta nghĩ, hay nólinh hoạt hơn và có tính tương đối hơn? Thời gian liên hệ như thế nào vớikhông gian? Thời gian tuyệt đối và thời gian tương đối Một bản sao của cuốn “Các nguyên lí toán học của triết học tự nhiên” của Newton, tại Thư viện và Phòng trưng bày Bảo tàng Khoa học, ở Swindon, Anh. Khi nhà vật lí và nhà triết học Isaac Newtonhoànthành cuốn “Các nguyên lí toánhọc củatriết học tự nhiên” của ông vào cuối thế kỉ thứ 17,ôngđã mangđến một cuộc cách mạng khoa học làm thayđổi cách thức người ta nhìn nhận thế giới. Trongtác phẩm đó,ông đã đưa ramột số khái niệmsẽ trở thành cơ sở cho vật lí cổ điển. Trongsố những lí thuyết quan trọng do Newton đưara là các định luật của chuyển động chi phối cách thức các vật di chuyển trong không gian, trong đó có định luật vạn vậthấp dẫn, và cơ sở của phép tính vi tíchphân. Nói cách khác,đa số mọingười xem Newton là một thiên tài, và cácnhà khoahọc vẫn ápdụng các quan điểm củaông cho những tình huống hàngngày. Newton đã đưa vào cuốn “Các nguyênlí toán học” một phần chú giải, hay một bảng phụ lục những chú thích, và trong đó ôngđã định nghĩa một số nguyên lí quan trọng, trong đó cóquan điểm về thời gian tuyệt đối.Mặc dù ông hiểucác đồng hồ là khônghoàn hảo và việc đo thời gian sẽ phụ thuộc vào con người, nhưngNewton tin vàomột thờigian tuyệt đối, tương tự như một thờigian kiểu Đức chúa trời, chung khắp, thời gian đó như nhau đối với mọi người, mọi nơi. Nói cách khác, một người nào đó đangđứngtại Bắc Cực trên Trái đất sẽ trảinghiệm thời gian theo kiểu giốngnhư một người đang đứng trên sao Hỏa. Một bản sao có xác nhận của “Lí thuyết Tương đối Hẹp và Rộng” của Einstein, cũng tìm thấy tại Thư viện và Phòng trưng bày Bảo tàng Khoa học ở Swindon, Anh. Quan điểm của Newton về thời gian là xem nó tách rời với không gian.Tuy nhiên, khi Albert Einstein đưa ra Lí thuyết Tươngđối của ông vào đầu thế kỉ thứ 20,ông đã đề xuất rằngthời giankhôngtáchrời khỏi không gian mà gắn liềnvới nó.Thời gian vàkhônggian kết hợp hình thành nên không-thời gian, và mỗi ngườiđo sự trải nghiệm thời gian của anhta hay cô ta khácnhau vì tốc độ ánhsáng (300.000 km/s)là như nhau với mọi nhà quan sát. Nói cách khác, nếu như mọi nhà quansát phải đồngý về tốc độ của ánh sáng là 300.000 km/s, thìhọ không thể đồng ý về thời gian cần thiết cho nhữngvật khácchuyển động tươngđối so với họ. Einsteincòn đề xuất rằng không-thời gian làkhông phẳng, mà cong đi hay “oằnđi” do sự tồn tại của vật chất và năng lượng. Những vật thể lớn trong không-thời gian, ví dụ như Trái đất, không chỉ trôi nổi trong quỹ đạo màthôi. Thay vào đó, hãy tưởng tượng mộtquả táo đang nằmyên trên một tấm màn kéo căng ra – sức nặng của quả táo làm oằn tấm màn ấy. Nếu Trái đất là một quả táo, thì chúng ta có thể tượng tấm màn củaTrái đất là không-thời gian. Điều nàycó nghĩa là mộtngười nào đó đang chuyển động trong không-thời gian sản xuất trải nghiệm nó khácnhau ở những điểm khác nhau.thời gianthật sự sẽ thể hiện sự trôichậm hơnở gần những vật khối lượng lớn, vì không-thời gian bị bẻ cong bởi sức nặngđó. Nhữngtiên đoán này thậtsự đã được chứng minh. Năm 1962, các nhà khoahọc đã đăt haiđồng hồ nguyên tử tại dưới chânvà trên đỉnh một thápnước. Đồng hồ tại chân tháp, cái nằm gầm tâm Trái đất hơn, chạy chậm hơnđồng hồ nằm trên đỉnh tháp. Einstein gọi hiện tượngnày sự giãn nở thời gian. Một giải thích khác của sự bẻ cong không-thờigian và thời gian giãnnở xuất hiện ở dạng một thí nghiệm tưởng tượng gọi là nghịch lí cặp song sinh,nghĩ ra hồi năm 1911 bởi nhà vật lí người Pháp Paul Langevin. Nếu một tronghai người sinh đôi sống tạichân củamột ngọn núi và người kia sống trên đỉnhnúi, thì ngườisốnggần Trái đấthơn sẽ già đi chậm hơn. Anhta hoặccô ta hóa ra sẽ trẻ hơn người song sinh kia, dẫu là một lượng rất nhỏ thôi.Tuy nhiên, nếu bạnđưa mộtngười anhem song sinhlên tàu vũ trụ đanggia tốc đến gần tốc độ ánh sáng,thì khi quay trở về, anh ta hoặc cô ta sẽ trẻ hơn người songsinh kianhiều, vì gia tốccao và khối lượng hấp dẫn lớn lànhư nhautrong thuyết tươngđối. Tấtnhiên, chưa hề có ai từng gửi được một người song sinh lênquỹ đạotốc độ cao, nhưngcác nhà khoahọc đã chứng minhgiả thuyết ấy làđúng vào thập niên 1970 bởi việc đưa một đồnghồ nguyêntử lênquỹ đạo.Khi quay lại Trái đất, nó đã chạy chậm hơn nhiều sovới các đồnghồ nguyên tử trên mặt đất. Nhà khoa học nói nếu đưa tôi lên trên quỹ đạo ở tốc độ cao, thì tôi sẽ trẻ hơn Jimmy khi tôi quay trở về? Khi đó ở nhà có còn sữa không nhỉ? Cho nên, lần sau nếu bạn cóđi làm muộn hay muốn nhữngngày nghỉ cuối tuần kéo dài hơn, thì hãy đảm bảo rằng bạn ở mặt đất vàgia tốc càngnhiều càng tốt. Nhữngbài thuyết giảng lê thê haynhững khuvực chờ đợi trongphòng mạch bác sĩ, mặt khác,nên diễn raở tầng cao nhất của các tòa nhà! . Thời gian có thay đổi tốc độ không Có bao giờ bạn cảm thấy thời gian như đang kéo dài lê thê hay không? Có lẽ bạn đang ngồi ở cơ quan, ngồi tại bàn. nghiệm thời gian là việc cực kì khó.Vậythời gian có đơngiản như chúng ta nghĩ, hay nólinh hoạt hơn và có tính tương đối hơn? Thời gian liên hệ như thế nào vớikhông gian? Thời gian tuyệt đối và thời. không gian. Tuy nhiên, khi Albert Einstein đưa ra Lí thuyết Tươngđối của ông vào đầu thế kỉ thứ 20,ông đã đề xuất rằngthời giankhôngtáchrời khỏi không gian mà gắn liềnvới nó .Thời gian vàkhônggian