My life for Aiur!

Dịch chuyển tức thời là một khái niệm chỉ sự chuyển dời vật thể từ một điểm này đến một điểm khác trong chớp mắt, bất kể khoảng cách xa thế nào. Hãy tưởng tượng đến viễn cảnh tương lai, ở đó, sau khi trải qua một tuần thao tác khó khăn vất vả ở Trái Đất, bạn bước chân vào chiếc cổng dịch chuyển, và ngay tức khắc, bạn xuất hiện ở Sao Hỏa để tận thưởng những ngày nghỉ cuối tuần của mình. Xe cộ, máy bay, tên lửa lúc này trở nên lỗi thời so với phương tiện đi lại lưu thông mới này, và vấn nạn kẹt xe ở một số ít nước, ví dụ như Nước Ta, sẽ trọn vẹn chấm hết. Quả là một viễn cảnh tuyệt vời ! Chúng ta hãy cùng xem xét xem tính khả thi của những ý tưởng sáng tạo giúp hiện thực hóa năng lực dịch chuyển tức thời này thế nào .

Wormhole

Đầu tiên phải kể đến lỗ giun (wormhole). Trên lý thuyết, đây là một cấu trúc dị biệt, một ‘cầu nối’ giữa hai điểm riêng biệt, tạo nên lối đi tắt xuyên qua không-thời gian, vật chất có thể đi từ vùng này sang vùng kia bằng cách chui qua lối tắt này. Vào năm 1935, Albert Einstein cùng với nhà vật lý Nathan Rosen đã sử dụng thuyết tương đối rộng để thẩm định ý tưởng và đề xuất sự tồn tại của những ‘cầu nối’ này. Chính vì thế, lỗ giun đôi khi còn được gọi là ‘cầu nối’ Einstein-Rosen.

Một mô hình không-thời gian bị uốn cong, mô phỏng cách một lỗ giun được hình thành với hai cổng tròn và một đường hầm xuyên không-thời gian kết nối giữa chúng. Credit: edobricLỗ giun thường được tưởng tượng với hai cổng tròn và một đường hầm xuyên không-thời gian liên kết giữa chúng. Trong những câu truyện khoa học viễn tưởng, một nền văn minh Lever III trên thang đo Kardashev, có đủ năng lực sản xuất ra được nguồn nguồn năng lượng cực lớn, cũng như chiếm hữu được những công nghệ tiên tiến tối cao, rất hoàn toàn có thể sẽ kiến thiết xây dựng được một mạng lưới hệ thống lỗ giun ngoài khoảng trống. Đó là một mạng lưới hệ thống gồm có những thiết bị tạo lỗ giun khổng lồ, một cổng đặt ở gần hành tinh mẹ, và một cổng khác đặt ở xa, xa thật xa, cách hàng tỷ năm ánh sáng, gần một hành tinh con xa xăm nào đấy. Và qua đó, những con tàu ngoài hành tinh hoàn toàn có thể dịch chuyển tức thời bằng cách chuyển dời xuyên qua chúng, du hành vượt qua một khoảng chừng khoảng trống rất lớn trong một khoảng chừng thời hạn rất ngắn, gần như tích tắc .Credit: Terran Jumpgate by HideyoshiVề mặt kim chỉ nan, lỗ giun còn làm được nhiều hơn thế, nó hoàn toàn có thể giúp tất cả chúng ta du hành đến cả những khoảng trống ngoài hành tinh khác. Thậm chí, nếu hai cổng đều đặt cùng một nơi, nhưng được phân làn bởi thời hạn thay cho khoảng trống, tất cả chúng ta hoàn toàn có thể du hành xuyên thời hạn quay trở lại quá khứ hoặc đi đến tương lai. Nhưng đó là những câu truyện khác, về đa thiên hà, về cỗ máy thời hạn và những nghịch lý. Tại đây, tất cả chúng ta sẽ chỉ bàn về năng lực du hành trong khoảng trống ngoài hành tinh mà tất cả chúng ta đang sống .Mặc dù lỗ giun đã được tiên đoán trải qua thuyết tương đối rộng, nhưng cho đến nay, vẫn chưa có bằng chứng thực nghiệm nào về sự sống sót của lỗ giun ; chúng phần nhiều không sống sót, tổng thể những gì tất cả chúng ta có được đều chỉ là triết lý, theo lời Stephen Hsu, giáo sư Vật lý triết lý tại Đại học Oregon. Và việc du hành xuyên qua lỗ giun trên trong thực tiễn lại rất phức tạp, không riêng gì bởi tất cả chúng ta chưa tìm ra được chúng, mà còn bởi vướng phải rất nhiều trở ngại khác .Trước hết, size của lỗ giun quá nhỏ để đi xuyên qua. Theo những tiên đoán trên triết lý về lỗ giun nguyên thủy, hình thành ngay sau thời gian xảy ra Big Bang, sự sống sót của chúng chỉ ở mức vi mô, khoảng chừng 10 ^ – 33 cm. Theo thời hạn, trải qua sự co và giãn của thiên hà, hoàn toàn có thể chúng đã được kéo giãn ra đôi chút, nhưng vẫn rất nhỏ để tất cả chúng ta hoàn toàn có thể chui qua .Vấn đề tiếp theo chính là độ không thay đổi của lỗ giun ; chỉ cần một tác động ảnh hưởng nhỏ, gồm có việc vật chất chui qua, cũng làm nó sụp đổ, co lại nhanh gọn. Hsu cho rằng, tất cả chúng ta cần một vài loại vật-chất-lạ ( exotic matter ), có 1 số ít đặc tính quái đản như nguồn năng lượng âm, khối lượng âm hay áp suất âm để giữ cho lỗ giun này không thay đổi .Một số điều tra và nghiên cứu gần đây cho thấy, một lỗ giun tiềm ẩn bên trong nó những vật-chất-lạ này hoàn toàn có thể giúp nó giữ được trạng thái ‘ mở ’ và trở nên không thay đổi hơn trong một khoảng chừng thời hạn nhất định. Tuy nhiên, những loại vật-chất-lạ này lúc bấy giờ chỉ hoàn toàn có thể tìm thấy trong 1 số ít điều kiện kèm theo rất đặc biệt quan trọng. Và với những đặc thù lạ lùng kể trên, sẽ rất nguy hại nếu tất cả chúng ta tiếp xúc với chúng khi đi xuyên qua lỗ giun .Ngay giờ đây, hãy giả sử tất cả chúng ta có đủ nguồn năng lượng và công nghệ tiên tiến tối tân để hoàn toàn có thể tóm được lỗ giun và phóng lớn nó lên hàng nghìn tỷ lần, đủ lớn để con người, thậm chí còn cả tàu ngoài hành tinh cũng hoàn toàn có thể đi xuyên qua được, thì tất cả chúng ta vẫn sẽ phải đương đầu với một trở ngại khác. Đó chính là sự phản hồi ( feedback ) .
Ta hoàn toàn có thể thuận tiện thấy được sự phản hồi gây ra những hậu quả như thế nào trong những mạng lưới hệ thống âm thanh. Đầu tiên, tín hiệu âm thanh sẽ được thu bởi micro, truyền theo dây điện đến những bộ khuếch đại rồi đi ra khỏi loa, sau đó liên tục được thu bởi micro tạo thành một vòng lặp. Công suất của tín hiệu âm thanh ngày một tăng, từ từ chuyển thành những tiếng rít chói tai. Nếu không ngắt vòng lặp này, mạng lưới hệ thống âm thanh chắc như đinh sẽ bị hủy hoại .

Giáo sư Stephen Hawking tin rằng điều tương tự sẽ xảy ra đối với lỗ giun khi chúng ta phóng lớn chúng. Và tác nhân ở đây sẽ là bức xạ điện từ thay vì tín hiệu âm thanh. Các bức xạ điện từ tự nhiên từ các ngôi sao hay bức xạ vi sóng vũ trụ sẽ vào ra trước miệng lỗ giun, tạo thành một vòng lặp được khuếch đại dần dần, và đến lúc nào đó sẽ phá hủy lỗ giun.

“His passing has left an intellectual vacuum in his wake. But it’s not empty. Think of it as a kind of vacuum energy permeating the fabric of spacetime that defies measure. Stephen Hawking, RIP 1942-2018.” – Neil deGrasse Tyson.Như vậy việc dịch chuyển tức thời bằng cách sử dụng lỗ giun vẫn còn quá xa vời so với nền văn minh quả đât hiện tại. Sẽ phải còn rất rất lâu nữa loài người mới hoàn toàn có thể tiến đến cột mốc văn minh Lever III để hoàn toàn có thể chinh phục những lỗ giun. Chúng ta phải tìm ý tưởng sáng tạo khác khả thi hơn .

Quantum entanglement

Nếu tất cả chúng ta không hề dịch chuyển vật thể, vậy hãy tìm cách dịch chuyển thông tin của vật thể và tái tạo lại nó tại nơi tiếp đón dựa trên những thông tin ấy. Đây là ý tưởng sáng tạo đã từng Open trong bộ phim Star Trek, và nó khả thi hơn tất cả chúng ta tưởng rất nhiều. Chúng ta sẽ phân tách vật thể thành những hạt cực nhỏ đến mức độ lượng tử, đo đạc và chuyển chúng thành tài liệu – một bộ hướng dẫn gồm có hàng loạt thông tin và sơ đồ sắp xếp của những hạt – rồi dịch chuyển đi ; miễn là nơi nhận có đủ nguyên vật liệu, tất cả chúng ta có để tái tạo lại vật thể như bắt đầu .Beam me up, Scotty!Dữ liệu sẽ chỉ chứa thông tin chứ không chứa vật chất, đồng nghĩa tương quan với việc chúng không mang khối lượng, và thế cho nên chúng hoàn toàn có thể được luân chuyển với tốc độ ánh sáng trải qua những phương pháp truyền tải thông tin thường thì như sóng radio, sóng vi-ba hoặc cáp quang .Vấn đề ở đây chính là rất khó để đo đạc đúng chuẩn và rất đầy đủ thông tin của những hạt ở mức độ lượng tử. Nguyên lý bất định Heisenberg ( Heisenberg’s uncertainty principle ) trong cơ học lượng tử không được cho phép tất cả chúng ta xác lập đúng mực cả vị trí lẫn động lượng của một hạt cùng một lúc ; nếu ta càng biết đúng chuẩn thông tin về một đại lượng thì thông tin về đại lượng còn lại càng kém đúng mực. Thật là oái oăm, Chúa đang chơi trò xúc xắc ư ? !
Cũng giống như Newton, luôn mong ước những phương trình phải đưa ra được những tiên đoán đúng mực, Einstein không đồng ý sự mập mờ ( fuzzy ), thiếu chắc như đinh trong cơ học lượng tử. Ông công bố “ Chúa không chơi trò xúc xắc ” và lên đường tìm kiếm gót chân Achilles của cơ học lượng tử. Vào năm 1935, Einstein đã tìm thấy thứ gì đó rất lạ, rất xích míc với toàn bộ những điều hài hòa và hợp lý về thiên hà. Dựa trên những phương trình của kim chỉ nan cơ học lượng tử, ông đã đưa ra tiên đoán kỳ quặc nhất, vô lý nhất, điên rồ nhất, nực cười nhất, đó là vướng víu lượng tử ( quantum entanglement ). Chúng kỳ lạ đến ngay cả Einstein cũng thấy khó hiểu về chúng và gọi chúng là “ sự ảnh hưởng tác động ma quái từ xa ” ( spooky action at a distance ). Không gật đầu sự vướng víu phức tạp này, Einstein tự thuyết phục mình rằng những phép tính mới vớ vẩn, chứ đây không phải là thực tiễn. Ông cho rằng vướng víu lượng tử chính là lỗ hổng của cơ học lượng tử và tin cậy vào điều này cho đến khi ông mất vào năm 1955. Năm 1972, tại trường Đại học Columbia, John Clauser đã tiếp nối ý chí của Einstein, thực thi thí nghiệm dựa trên một đề tài điều tra và nghiên cứu của một nhà vật lý không mấy tiếng tăm người Ireland khi ấy, tên là John Bell, nhằm mục đích chứng tỏ rằng vướng víu lượng tử không sống sót, hòng phản bác lại kim chỉ nan cơ học lượng tử. Nhưng trớ trêu thay, tác dụng thí nghiệm lại cho thấy Eintein đã sai, mặc dầu Clauser đã cố thử bao nhiêu lần đi chăng nữa. Ngay sau đó, nhà vật lý người Pháp, Alain Aspect cũng mở màn triển khai chuỗi thí nghiệm tựa như và cũng đạt được cùng một hiệu quả. Chúa thực sự đang chơi trò xúc xắc với tất cả chúng ta !
Quay lại yếu tố, dựa vào hiện tượng kỳ lạ vướng víu lượng tử mà Einstein đã phát hiện ra, tất cả chúng ta hoàn toàn có thể dịch chuyển tức thời con người và những vật thể mà không cần phải đo đạc đúng chuẩn và rất đầy đủ thông tin của những hạt. Và như vậy sẽ không vi phạm nguyên tắc bất định Heisenberg .Vướng víu lượng tử là một mối link huyền bí giữa những hạt, khiến cho mọi sự đo đạc hay ảnh hưởng tác động trên hạt này ngay lập tức cũng sẽ tác động ảnh hưởng đến hạt còn lại, mặc kệ khoảng cách giữa chúng xa thế nào, thậm chí còn hoàn toàn có thể lên tới cả nhiều năm ánh sáng. Giáo sư Christopher Monroe, đứng vị trí số 1 nhóm nghiên cứu và điều tra tại Viện Lượng tử Joint thuộc Đại học Maryland, cho biết, khi cho xung laser có xung động trọn vẹn đồng điệu, đồng thời đập vào những hạt, sẽ làm cho chúng rung động cùng một nhịp, và điều này sẽ tạo nên mối link vô hình dung giữa những hạt .Credit: Mark Garlick

Bằng chứng thực nghiệm cho thấy ý tưởng dịch chuyển tức thời dựa vào hiện tượng vướng víu lượng tử là hoàn toàn khả thi. Một nhóm các nhà khoa học làm việc trên quần đảo Canary ngoài khơi Châu Phi đã dịch chuyển tức thời thành công hạt photon. Bằng cách tạo ra một cặp photon và cho chúng ‘vướng’ vào nhau; một hạt được giữ lại tại đảo La Palma, hạt photon còn lại được vận chuyển bằng tia laser tới đảo Tenerife cách đó 143 km. Sau đó họ mang photon thứ ba, photon mà họ định cho dịch chuyển tức thời, cho nó tiếp xúc với photon tại La Palma. Nhóm nghiên cứu theo dõi sự tiếp xúc này, so sánh trạng thái lượng tử của hai hạt. Dựa vào kết nối kỳ lạ kia, họ có thể sử dụng kết quả so sánh vừa có được để biến đổi photon trên hòn đảo Tenerife trở thành một bản sao khác của photon thứ ba. Cứ như thể photon thứ ba đã dịch chuyển tức thời xuyên đại dương, từ đảo La Palma sang đảo Tenerife mà không cần ‘di chuyển’ qua khoảng không gian ở giữa. Thậm chí trong một nghiên cứu gần đây, các nhà khoa học Trung Quốc đã dịch chuyển tức thời thành công các hạt photon lên không gian vũ trụ, đạt khoảng cách lên tới 300 dặm (gần 500 000 km).

Tuy nhiên, để dịch chuyển tức thời con người và vật thể như trong Star Trek, sẽ phải còn rất lâu tất cả chúng ta mới hoàn toàn có thể thực thi được. Vấn đề nan giải tiên phong đó là làm thế nào để tạo ra một số lượng lớn những hạt ở trạng thái vướng víu lượng tử. Đây là một số lượng khổng lồ, tổng số hạt tạo nên khung hình một con người nhiều hơn cả tổng số ngôi sao 5 cánh khả kiến trong thiên hà. Và điều này dẫn đến hai yếu tố khác :

• Thứ nhất, đó là việc lưu trữ và xử lý dữ liệu. Giả sử nếu mỗi hạt tương ứng với một bit thì bản đồ dữ liệu con người cần đến khoảng 35 nghìn tỷ Gigabyte!!!
• Thứ hai, chúng ta phải tìm ra phương pháp truyền tải dữ liệu tốt hơn. Ở thời điểm hiện tại, với một khối lượng dữ liệu vô cùng lớn như vậy, giả như chúng ta có dùng đến một triệu sợi quang đi chăng nữa, việc truyền dữ liệu của một người từ TP. HCM đến New York thôi cũng sẽ phải mất đến cả năm trời mới truyền tải hết được. Như thế thì đi bộ và chèo thuyền còn nhanh hơn.

Hơn nữa, dịch chuyển tức thời bằng cách tàn phá và tái tạo lại khung hình từ tài liệu thế này dấy lên một câu hỏi mang tính Triết học : Sau khi dịch chuyển tức thời, liệu bạn có còn là chính bạn hay không ? Bởi vì mặc dầu mọi thông tin của những hạt đều giống hệt khởi đầu, nhưng rõ ràng nguồn gốc những hạt để tái tạo lại khung hình ở đích đến khác trọn vẹn so với những hạt ở điểm xuất phát .Mặc dù vậy, tất cả chúng ta không hề phủ nhận tính khả thi của ý tưởng sáng tạo này. Thậm chí Michio Kaku – giáo sư Vật lý triết lý tại Làng Đại học Thành Phố New York ( CUNY ), tác giả của hai quyển sách Parallel Worlds và Physics of the Future – cho rằng công nghệ tiên tiến dịch chuyển tức thời dựa vào hiện tượng kỳ lạ vướng víu lượng tử này sẽ sớm được hoàn thành xong trong vòng vài thập kỷ tới, trước khi tất cả chúng ta bước sang thế kỷ 22. Điều này trọn vẹn có cơ sở. Hãy thử nghĩ xem, từ chiếc máy tính điện tử tiên phong cho đến những loại sản phẩm công nghệ tiên tiến văn minh mà tất cả chúng ta đang sử dụng chỉ mất khoảng chừng 70 năm để tăng trưởng. Các thiết bị mưu trí, robot, AI, VR / AR, … cũng đã từng là những thứ khoa học viễn tưởng. Với vận tốc tăng trưởng của khoa học kỹ thuật ở thời gian hiện tại, những yếu tố trên sẽ sớm được xử lý, và trong một tương lai không xa, dịch chuyển tức thời sẽ trở thành hiện thực. Chúng ta hãy cùng đón chờ xem .Michio Kaku, giáo sư Vật lý lý thuyết tại Làng Đại học New York (CUNY), và là tác giả của hai quyển sách Parallel Worlds và Physics of the Future.