Chương 12 Không Gian – Thời Gian

Chương 12:

– THỜI GIAN

Vật lý văn minh đã thừa nhận một trong những ý niệm cơ bản của đạo học phương Đông ; đó là toàn bộ khái niệm của ta về tự nhiên đều hạn chế, chúng không phải là thực tại đích thực như ta thường tưởng, mà chỉ là phát minh sáng tạo của tâm ; thành phần của map, không phải đất thật. Cứ mỗi lần ta lan rộng ra nghành nghề dịch vụ của mình là mỗi lần hạn chế của óc tư duy lại hiện rõ và ta phải kiểm soát và điều chỉnh, thậm chí còn từ bỏ khái niệm cũ. Trên map chỉ về thực tại thì khái niệm của tất cả chúng ta về không gian và thời gian chiếm vị trí quan trọng nhất. Chúng giúp tất cả chúng ta nhìn sự vật và tiến trình chung quanh có thứ tự và do đó chúng rất là quan trọng không những trong đời sống hàng ngày, mà còn nhờ nó để tìm hiểu và khám phá quốc tế tự nhiên trải qua triết học và khoa học. Không có định luật nào của vật lý mà không có khái niệm của không gian – thời gian. Vì thế sự kiểm soát và điều chỉnh thâm thúy khái niệm này qua thuyết tương đối là một trong những cuộc cách mạng lớn nhất của lịch sử dân tộc khoa học. Vật lý cổ xưa đặt nền tảng trên một không gian ba chiều, tuyệt đối, nó độc lập với những vật thể nằm trong nó và những định luật hình học tuân thủ hình học Euclid, và thời gian cũng là một chiều size độc lập, nó trôi chảy tuyệt đối điều hòa, độc lập với quốc tế của vật chất. Tại phương Tây, những khái niệm này về không gian và thời gian đã bắt rễ từ lâu trong trí não của triết gia và khoa học gia, đến nỗi chúng được xem đặc thù thật sự của vạn vật thiên nhiên là như vậy, không hề chối cãi. Niềm tin rằng thực chất hình học nằm ngay trong tự nhiên chứ không phải là một phần của cơ cấu tổ chức do ta sử dụng để miêu tả vạn vật thiên nhiên, niềm tin đó xuất phát từ tư tưởng Hy Lạp. Hình học họa hình là TT của nền toán học Hy Lạp và có ảnh hưởng tác động sâu đậm lên triết lý Hy Lạp. Phương pháp của nó là xuất phát từ những định đề và từ đó rút ra những kim chỉ nan bằng cách suy luận từng bước, chiêu thức đó là đặc trưng tư tưởng Hy Lạp ; vì vậy mà hình học trở thành TT của mọi hoạt động giải trí tư duy và làm nền tảng cho triết học. Trên cổng vào của Viện Hàn lâm của Plato tại Athen ta thấy mang hàng chữ : “ Cổng này chỉ dành cho những ai nắm vững hình học ”. Người Hy Lạp tin rằng, kim chỉ nan toán học của họ là sự phát biểu của thực sự đúng mực và ngàn đời về quốc tế thực và những định luật hình học là sự biểu lộ của thiện mỹ tuyệt đối. Hình học đã trở thành sự phối hợp hoàn hảo nhất của logic và thiện mỹ, và người ta cho rằng nguồn gốc của nó là Thượng đế. Do đó mà có câu nói của Plato : “ Thượng đế là một nhà hình học ”. Vì môn hình học được xem là khải thị của Thượng đế do đó điều hiển nhiên so với người Hy Lạp là khung trời phải tỏ rõ những dạng hình học toàn hảo. Điều đó có nghĩa là thiên thể phải quay trong vòng tròn. Để hình ảnh này thêm tính hình học, họ còn cho rằng chúng được gắn chặt vào một loạt những hình cầu trong như pha lê, chúng cũng quay tròn và lấy toàn cầu làm điểm trung tâm. Trong những thế kỷ sau, nhà hình học Hy Lạp vẫn còn gây một tác động ảnh hưởng mạnh lên nhà triết học và khoa học phương tây. Những yếu tố của Euclid, cho đến đầu thế kỷ này, vẫn là một cuốn sách chuẩn mực cho những phe phái phương Tây và hình học Euclid đã được xem là đặc thù đích thực của không gian suốt hai ngàn năm nay. Nó chỉ hết là chuẩn mực, cho đến khi Einstein chứng tỏ rằng, hình học không hề nằm trong vạn vật thiên nhiên mà là một cơ cấu tổ chức do đầu óc con người nghĩ ra. Henry Margenau nói :

Nhận thức trung tâm của thuyết tương đối là hình học… chỉ là một cấu trúc của óc suy luận. Chỉ khi nào ta thừa nhận điều này thì tâm ta mới có chỗ cho khái niêm mới của không gian – thời gian, để nẵm được những khả năng định nghĩa chúng và để lựa ra cách phát biểu chúng phù hợp với quan sát.

trái lại với người Hy Lạp, triết gia phương Đông đã biết rằng không gian và thời gian là do óc suy luận của con người thiết kế xây dựng nên. Các nhà đạo học phương Đông xem chúng như những khái niệm suy luận khác, tức là tương đối, hạn chế và có tính ảo giác. Trong một kinh sách Phật giáo ta thấy những câu : Đức Phật dạy, hỡi những tì kheo, rằng … quá khứ, vị lai, không gian … và thành viên không gì khác hơn là danh sắc, ngôn từ sử dụng một cách thông thường, chúng chỉ là những thực tại nông cạn. Thế nên tại Viễn Đông, môn hình học không khi nào lên tới vị thế của thời Hy Lạp cổ, mặc dầu điều này cũng không có nghĩa là người Ấn Độ và Trung Quốc không biết đến nó. Họ đã sử dụng nó để thiết kế xây dựng những đền thờ với dạng hình học đúng mực, đo đạc đất đai hay xác lập map của trời sao, nhưng không khi nào để dùng nó xác lập về một thực tại trừu tượng và vĩnh viễn. Thái độ triết học này cũng hiện rõ ở chỗ, khoa học cổ đại của phương Đông cũng không thấy vạn vật thiên nhiên phải nằm trong một cơ cấu tổ chức gồm toàn đường thẳng và đường tròn. Ở đây, Joseph Needham có nêu lên một điều rất mê hoặc về ngành thiên văn Trung Quốc :

Các nhà thiên văn Trung Quốc không cần những dạng hình học để lý giải – những thành phần của vũ trụ sinh cơ tuân thủ đúng tính chất của chúng trong đạo và sự vận động của chúng được diễn tả chủ yếu bằng số học, phi hình tướng. Do đó mà người Trung Quốc thoát khỏi sự mê say của thiên văn phương Tây với cách nhìn cho vòng tròn là hình tượng hoàn hảo nhất…họ cũng không phải sống trong tù ngục của hình cầu pha lê thời Trung cổ.

Như thế, triết gia và khoa học cổ đại tại phương Đông đã có một cái nhìn cơ bản về thuyết tương đối, cho rằng hình học không hề là phản ánh đặc thù của vạn vật thiên nhiên mà chỉ là mẫu sản phẩm của tư duy. Mã Minh nói :

Cần hiểu rõ không gian không gì hơn là một dạng đặc biệt, nó không có tự tính. Không gian chỉ có trong mối liên hệ với dạng ý thức đặc biệt của ta.

Điều này cũng đúng cho khái niệm thời gian. Nhà đạo học phương Đông xem khái niệm không gian và thời gian liên hệ với những dạng ý thức nhất định, những dạng đó hoàn toàn có thể được vượt qua bằng phép thiền định. Những chứng thực tâm linh cho họ những khái niệm tinh xảo hơn về không gian – thời gian, trong nhiều mặt chúng rất gần với khái niệm của vật lý tân tiến, thí dụ với thuyết tương đối. Quan điểm mới về không gian và thời gian xuất phát từ thuyết tương đối, chúng gồm những gì ? Chúng xuất phát từ sự phát hiện rằng, toàn bộ mọi giám sát về không gian và thời gian đều tương đối cả. Tính tương đối trong không gian thực ra không có gì mới. Trước Einstein, người ta đã biết rằng vị trí một vật trong không gian chỉ hoàn toàn có thể dựa trên một vật khác đã được xác lập. Thường thường vật này là một mạng lưới hệ thống ba trục và gốc của ba trục đó được xem là “ vị trí của người quan sát ”. Người ta gọi đó là trục tọa độ. Để làm sáng tỏ tính tương đối của những trục đó, ta hãy tưởng tượng có hai người lơ lửng trong không gian, quan sát một cây dù ( xem hình trang 195 ). Người A thấy cây dù bên trái của mình nghiêng chút ít, đầu dù hướng về mình. Người B thấy cây dù bên phải của mình, đầu dù xa hơn. Mở rộng thí dụ này lên ba chiều ta thấy rõ những xác lập không gian như trái, mặt, trên, dưới, nghiêng v.v … đều nhờ vào vào vị trí của quan sát viên và như vậy chúng chỉ là tương đối. Điều này ta đã biết từ lâu trước thuyết tương đối. Thế nhưng khi nói về thời gian trong vật lý cổ xưa, tình hình trọn vẹn khác. Trật tự thời gian của hai tiến trình khác nhau được xem là độc lập với mọi quan sát viên. Khi ta nói “ trước đó ”, “ sau đó ” hay “ đồng thời ” thì chúng có tính tuyệt đối, chúng độc lập với một mạng lưới hệ thống trục qui chiếu. Einstein đã nhận ra rằng, trật tự thời gian cũng tương đối và tùy thuộc nơi quan sát viên. Trong đời sống hàng ngày, khi ta thấy một trật tự thời gian trong những tiến trình xảy ra quanh ta, những tiến trình này đạt một tốc độ rất nhỏ so với tốc độ ánh sáng ( 300.000 km / giây ), nên ta có cảm xúc rằng chúng xảy ra thì ta nhận thấy tức khắc. Thế nhưng điều này không đúng. Ánh sáng cần một thời gian nhất định để đi từ vấn đề đến quan sát viên. Thường thì thời gian đó quá nhỏ nên ánh sáng hoàn toàn có thể xem như đến với ta tức thì. Nhưng khi quan sát viên vận động và di chuyển với tốc độ nhanh ( so với hiện tượng kỳ lạ đang được qua sát ) thì khoảng chừng thời gian từ lúc xảy ra cho đến lúc ghi nhận một biến cố mở màn đóng một vai trò quan trọng khi nói về thứ tự của những biến cố khác nhau. Einstein nhận ra rằng nhiều quan sát viên vận động và di chuyển với tốc độ khác nhau sẽ thấy những biến cố có thú tự thời gian khác nhau. Hai biến cố so với quan sát viên này là đồng thời thì so với quan sát viên khác hoàn toàn có thể cái trước cái sau. Đối với tốc độ chuyển dời thông thường thì sự khác nhau giữa chúng quá nhỏ đến nỗi không hề ghi nhận được, thế nhưng khi chúng tiến gần đến tốc độ ánh sáng, chúng gây ra những hiệu ứng hoàn toàn có thể giám sát được. Với vật lý cao nguồn năng lượng, trong đó toàn là biến cố do sự tương tác giữa những hạt chuyển dời với tốc độ gần như của ánh sáng, thì tính tương đối của thời gian đã được xác lập và đã được vô số cuộc thí nghiệm thừa nhận. Tính tương đối của thời gian cũng buộc ta phải từ bỏ khái niệm của một không gian tuyệt đối của Newton. Không gian Newton được xem là thuộc mỗi thời gian nhất định có một trật tự vật chất nhất định, nhưng giờ đây, tính đồng thời đã trở thành một khái niệm tương đối, nó tùy thuộc vào tình hình hoạt động của quan sát viên, thì người ta không còn xác lập được một thời gian nhất định của thiên hà là thời gian nào nữa. Một biến cố ở rất xa, so với người này là xảy ra một thời gian nhất định, nhưng so với người khác là trước đó hay sau đó. Vì vậy không hề nói thiên hà tại một thời gian nhất định. Không có một không gian tuyệt đối, độc lập với người quan sát. Thuyết tương đối như vậy đã chứng tỏ tổng thể mọi thống kê giám sát về không gian và thời gian đã mất đặc thù tuyệt đối và đòi ta phải từ bỏ khái niệm cổ xưa về không gian và thời gian tuyệt đối. Sự quan trọng của phát hiện này được Mendel Sachs nói như sau :

Cuộc cách mạng đích thực tới với thuyết của Einstein…, đó là từ bỏ ý niệm xem hệ thống không gian – thời gian là khách quan và là một thực tại riêng biệt. Thay vào đó, thuyết này cho thấy trục của không gian- thời gian chỉ là yếu tố của một ngôn ngữ để quan sát viên mô tả môi trường của mình.

Câu nói này của một nhà vật lý đương thời cho thấy tính chất thật của khái niệm không gian – thời gian của vật lý hiện đại, và cũng là khái niệm của đạo học phương Đông khi nói, không gian – thời gian không gì khác hơn là danh sắc, ngôn từ để sử dụng chung.

Vì không gian – thời gian giờ đây đã trở thành tên gọi có tính chủ quan, mà một quan sát viên dùng để miêu tả hiện tượng kỳ lạ vạn vật thiên nhiên, do đó mỗi người sẽ miêu tả hiện tượng kỳ lạ để mình quan sát một cách khác nhau. Nếu ta muốn xuất phát từ sự miêu tả hiện tượng kỳ lạ mà rút ra những định luật chung về tự nhiên, thì những định luật này phải được phát biểu sao cho chúng đều có dạng giống nhau trong tổng thể mạng lưới hệ thống qui chiếu, có nghĩa là phải thích hợp cho mọi quan sát viên bất kể đang ở đâu, đang chuyển dời với tốc độ nào. Đòi hỏi này được gọi là nguyên tắc tương đối và cũng là bước khởi thủy của thuyết này. Điều mê hoặc này là mầm mống của thuyết tương đối nằm trong một sự xích míc mà chàng trai trẻ tuổi Einstein đã nhận thấy, lúc chàng mới lên mười sáu. Chàng cố tưởng tượng một tia sáng, hình dáng sẽ như thế nào so với một quan sát viên vận động và di chuyển cũng với tốc độ ánh sáng bên cạnh tia đó. Chàng đi tới Tóm lại là quan sát viên sẽ thấy tia đó là một điện trường giao động lui tới nhưng không chuyển dời, tức là không tạo sóng. Hiện tượng như vậy chưa hề biết đến trong ngành vật lý. Chàng trai Einstein cảm thấy rằng, như vậy cái mà người này thấy là hiện tượng kỳ lạ điện từ trường đã biết, tức là sóng ánh sáng, thì so với người khác là một hiện tượng kỳ lạ ngược lại với những định luật trong vật lý và chàng không hề gật đầu sự xích míc đó. Trong những năm sau, Einstein nhận ra rằng nguyên tắc tương đối hoàn toàn có thể dùng để diễn đạt hiện tượng kỳ lạ điện từ nếu toàn bộ những trị số về không gian và thời gian đều tương đối cả. Sau đó thì định luật cơ học chuyên miêu tả hoạt động của khối lượng và định luật của điện động học về triết lý của điện và từ được phát biểu chung trong một cấu trúc tương đối, cấu trúc đó gồm có ngoài ba chiều không gian thêm chiều thời gian là trục thứ tư, tương đối so với quan sát viên. Nhằm xác lập nguyên tắc tương đối, tức là xem liệu những đẳng thức của triết lý đều có như nhau trong mọi mạng lưới hệ thống qui chiếu, tất yếu người ta phải hoàn toàn có thể quy đổi mọi kích cỡ không gian và thời gian của một mạng lưới hệ thống qui chiếu hay hệ cơ bản lên một mạng lưới hệ thống khác. Việc quy đổi mạng lưới hệ thống đã được biết đến trong vật lý cổ xưa và được sử dụng liên tục. Sự quy đổi của hai hệ qui chiếu trong hình ( trang 195 ) cho thấy hai toạ độ của người A ( trục tọa độ được vẽ trong hình ) là một sự phối hợp của hai tọa độ của người B và ngược lại. Những công thức này hoàn toàn có thể dùng hình học giản đơn để tính ra được. Trong vật lý tương đối phát sinh một tình hình mới là thời gian được gắn thêm vào, là chiều thứ tư bên cạnh ba chiều không gian. Khi quy đổi từ hệ này qua hệ qui chiếu khác, như trên đã nói, tọa độ của mạng lưới hệ thống này là một sự phối hợp những tọa độ của mạng lưới hệ thống kia, do đó mà một tọa độ không gian của mạng lưới hệ thống sau lại là một sự hỗn hợp không gian – thời gian của hệ trước. Đây thực sự là một tình hình trọn vẹn mới. Mỗi lần thay đổi hệ qui chiếu là thời gian và không gian trộn lẫn với nhau, với sự đúng mực của toán học. Hai cái này không hề tách rời ra được nữa, vì cái mà so với quan sát viên này chỉ là không gian đơn thuần thì nó so với quan sát viên kia là một sự trộn chung không gian – thời gian. Thuyết tương đối chỉ ra rằng, không gian không phải ba chiều nữa và thời gian không phải là một kích cỡ độc lập. Cả hai tương quan mật thiết với nhau, không tách rời và tạo nên một thể liên tục bốn chiều, được gọi là “ không gian – thời gian ”. Khái niệm “ không gian – thời gian ” này được Herman Minkowski trình làng trong bài giảng nổi tiếng năm 1908 với những câu sau đây :

Những quan điểm về không gian và thời gian mà tôi xin giới thiệu cùng quí vị, nó xuất phát từ nền tảng của vật lý thực nghiệm, đó chính là ưu thế của chúng. Những quan điểm đó thật là triệt để. Kể từ nay thì khái niệm không gian tự nó và thời gian tự nó đã mờ nhạt, không có thực chất; và sự thống nhất của hai cái đã thành một thực thể độc lập

Khái niệm về không gian và thời gian là then chốt trong việc diễn đạt hiện tượng kỳ lạ tự nhiên tới mức mà, sự đổi khác của chúng dẫn theo sự đổi khác của cả cơ cấu tổ chức dùng để miêu tả vạn vật thiên nhiên. Trong cấu trúc mới này thì không gian và thời gian được xem như bình đẳng như nhau, và chúng không được tách lìa nhau. Trong vật lý tương đối không hề nói thời gian mà bỏ lỡ không gian và ngược lại. Cấu trúc này luôn luôn phải được sử dụng khi có tốc độ lớn xảy ra. Mối liên hệ mật thiết giữa không gian và thời gian thật ra cũng được biết đến trong thiên văn học, trong một quan hệ khác, trước xa thuyết tương đối. Các nhà thiên văn và thiên thể học phải thao tác với những khoảng cách cực lớn và ở đây ta đã rõ, ánh sáng phải cần thời gian để đi từ vật bị quan sát đến người quan sát. Vì ánh sáng có tốc độ số lượng giới hạn như thế mà những nhà thiên văn không khi nào thấy thiên hà đúng như hiện tại mà luôn luôn chỉ nhìn thấy quá khứ của nó. Ánh sáng cần tám phút để đi từ mặt trời đến toàn cầu và vì vậy mà ta luôn luôn thấy mặt trời cách đó tám phút trước. Cũng thế ta thấy ngôi sao 5 cánh gần nhất nó như thế nào cách đây bốn năm và với viễn vọng kính rất mạnh, ta hoàn toàn có thể thấy những ngân hà như thế nào cách đây hàng triệu năm. Vận tốc hạn chế của ánh sáng so với những nhà thiên văn không hề là trở ngại mà là một thuận tiện lớn. Nó được cho phép họ hoàn toàn có thể quan sát sự hình thành của những vì sao, chùm sao và ngân hà trong mọi quá trình chỉ bằng cách nhìn lên không gian và nhìn lui quá khứ. Tất cả mọi loại hiện tượng kỳ lạ đã xảy ra trong những triệu năm qua quả nhiên hoàn toàn có thể thấy được đâu đó trong khung trời. Vì thế nhà thiên văn biết rõ mối quan hệ giữa không gian và thời gian quan trọng như thế nào. Thuyết tương đối nói rằng mối quan hệ này phải được lưu tâm đến, không phải chỉ khi đến những khoảng cách xa, mà trong trường hợp có tốc độ lớn. Ngay trên toàn cầu này, sự đo lường và thống kê khoảng cách cũng không hề độc lập với thời gian vì người ta phải chăm sóc đến tốc độ của người quan sát, tức là phải qui về thời gian. Như trong chương trước đã nhắc đến, sự thống nhất giữa không gian – thời gian cũng mang lại sự thống nhất nhiều khái niệm khác và góc nhìn hợp nhất này là đặc trưng lớn nhất của cấu trúc tương đối. Những khái niệm mà trong vật lý phi tương đối xem ra trọn vẹn độc lập, thì ở đây ta hoàn toàn có thể xem chúng là những góc nhìn khác nhau của một khái niệm duy nhất. Tính cách này làm cho cấu trúc tương đối có một vẻ đẹp toán học rất nhã nhặn. Sau khi thao tác nhiều năm với thuyết tương đối, ta biết quý trọng sự thanh nhã này và nắm vững dạng toán học của nó. Tuy thế dạng toán học lại không giúp ta bao nhiêu về phương diện trực giác. tất cả chúng ta không hề tưởng tượng đơn cử gì về một không-thời gian bốn chiều hay về những khái niệm tương đối khác với giác quan của ta. Khi ngiên cứu những hiện tượng kỳ lạ tự nhiên có tốc độ cao, tất cả chúng ta sẽ thấy những khái niệm này rất khó hiểu trên bình diện trực giác lẫn ngôn từ thông thường. Thí dụ trong vật lý cổ xưa, người ta cho rằng những vật thể hình thanh dài lúc ở trạng thái tĩnh hay lúc hoạt động, chúng đều dài như nhau. Thuyết tương đối cho thấy rằng không phải như thế. Độ dài của một vật nhờ vào nơi sự hoạt động của nó với người quan sát và bản thân nó cũng biến hóa với tốc độ của sự hoạt động đó. Vật thể ngắn lại trong chiều mà nó hoạt động. Một vật thể có size dài nhất trong hệ qui chiếu, trong đó nó ở trạng thái tĩnh và ngắn đi với người quan sát thấy hệ đó di động. Ở những thí nghiêm của vật lý cao nguồn năng lượng, trong đó những hạt chuyển dời với tốc độ rất là cao thì sự bẹp lại do tính tương đối đã lên đến hơn cả mà những hạt hình cầu trở thành những chiếc bánh kẹp. Vì thế thật không có ý nghĩa nếu hỏi độ dài thực sự của một vật, hỏi như thế cũng không có ý nghĩa như hỏi độ dài thực sự của cái bóng một người. Cái bóng là hình chiếu của những điểm trong không gian ba chiều lên một mặt phẳng hai chiều và chiều dài của nó tuỳ theo góc chiếu mà ra dài ngắn. Tương tự như thế thì độ dài của một vật thể di động là hình chiếu của những điểm trong không gian bốn chiều không – thời gian lên không gian ba chiều và độ dài của nó khác nhau trong hệ qui chiếu khác nhau. Điều có giá trị so với độ dài thì cũng có giá trị so với khoảng cách thời gian. Chúng cũng nhờ vào vào hệ qui chiếu, nhưng khác với giám sát không gian, thời gian lại dài ra so với quan sát viên vận động và di chuyển với tốc độ cao. Tức là, đồng hồ đeo tay trong mạng lưới hệ thống đang hoạt động chạy chậm hơn, thời gian đi chậm hơn. Đồng hồ hoàn toàn có thể có nhiều kiểu khác nhau : đồng hồ đeo tay cơ khí, đồng hồ đeo tay nguyên tử hay cả trái tim con người. Nếu một trong hai đứa trẻ sinh đôi du hành nhanh gọn trong thiên hà thì khi trở về nó sẽ trẻ hơn đứa ở nhà, vì toàn bộ đồng hồ đeo tay của nó – nhịp tim, tuần hoàn, sóng thần kinh v.v … đều chậm đi trong thời gian du hành, nếu lấy đứa trẻ ở nhà làm cơ bản. Đứa đi du hành tất yếu sẽ không nhận biết điều gì khác lạ cả, chỉ khi về nhà nó mới thấy người bạn bè mình già hơn mình nhiều. Sự nghịch lý của trẻ sinh đôi này có lẽ rằng là cái nghịch lý nổi tiếng nhất trong nền vật lý văn minh. Nó gây ra nhiều cuộc tranh cãi nóng bỏng trên những tạp chí khoa học mà thời nay còn lê dài, đó là một chứng tỏ cho một thực tại mà thuyết tương đối diễn đạt, không thuận tiện được lĩnh hội với tư duy thông thường của ta. Việc đồng hồ đeo tay đi chậm lại trong khi hoạt động, dù nghe qua khó tin đến mấy, cũng đã được vật lý hạt kiểm tra cặn kẽ. Phần lớn những hạt hạ nguyên tử đều bất ổn định, tức là sau một thời gian chúng tự huỷ để biến thành hạt khác. Nhiều thí nghiệm cho thấy rằng thời gian sống của những hạt bất ổn định đó tùy thuộc vào trạng thái hoạt động của chúng. Chúng càng hoạt động nhanh, thời gian sống chúng càng tăng. Những hạt hoạt động với tốc độ khoảng chừng 80 % tốc độ ánh sáng, chúng sống khoảng chừng 1,7 lần lâu hơn những hạt bạn bè sinh đôi và với 99 % tốc độ ánh sáng, chúng sống lâu hơn 7 lần. Thế nhưng diều đó không có nghĩa là thời gian sống nội tại chúng biến hóa. Xét về vị trí của từng hạt thì thời gian sống của chúng luôn luôn bằng nhau, nhưng từ thế đứng của quan sát viên trong phòng thí nghiệm thì đồng hồ đeo tay nội tại của hạt đi chậm hơn, do đó chúng sống lâu hơn. Tất cả những hiệu ứng tương đối đó xem ra kỳ lạ, vì tất cả chúng ta không xác nhận quốc tế bốn chiều không – thời gian được bằng những giác quan của ta, mà chỉ quan sát hình ảnh phản chiếu của chúng trong không gian ba chiều. Những hình ảnh này có nhiều góc nhìn khác nhau trong những hệ qui chiếu khác nhau : vật thể đang hoạt động khác với vật thể đang đứng yên, và những đồng hồ đeo tay chạy khác nhau. Những hiệu ứng này là nghịch lý, xích míc nếu ta quên rằng chúng chỉ là những hình phản chiếu của hiện tượng kỳ lạ bốn chiều, như những cái bóng chỉ là phản chiếu của vật thể ba chiều. Giá như ta thấy được thực tại không – thời gian bốn chiều thì chúng không còn nghịch lý, xích míc nữa. Như trên đã nói, có vẻ như những nhà đạo học phương Đông đã đạt được một dạng ý thức khác thường, trong đó họ chuyển hóa được quốc tế ba chiều và xác nhận được một thực tại bốn chiều, cao hơn. Thế nên Sri Aurobindo mới nói về một “ đổi khác tinh xảo, nó được cho phép thấy bộ mặt trong dạng thức của một chiều thứ tư ”. Có thể những chiều của dạng ý thức này không hẳn là những chiều trong thuyết tương đối, nhưng điều điển hình nổi bật là chúng đưa những nhà đạo học đến một khái niệm về không gian và thời gian rất giống với những khái niệm của thuyết tương đối. Các nhà đạo học phương Đông có một nhận thức trực giác về tính cách không gian – thời gian của thực tại. Có lẽ sự nhận thức được trình diễn rõ ràng nhất và triệt để nhất trong Phật giáo, đặc biệt quan trọng trong Hoa Nghiêm tông của Phật giáo Đại thừa. Kinh Hoa Nghiêm là kinh làm nền tảng cho tông này, cho ta một sự miêu tả sinh động, trong thực trạng của giác ngộ thì ta chứng quốc tế như thế nào. Đó là ý thức về một sự dung thông vô ngại của không gian và thời gian – đây là cách phát biểu toàn hảo về không gian và thời gian – được kinh nhắc tới nhiều lần và nó được xem là đặc trưng của tâm giác ngộ. D.T.Suzuki viết :

Ý nghĩa của kinh Hoa Nghiêm và tư tưởng của nó sẽ khó hiểu nếu ta chưa bao giờ chứng một tình trạng của một sự tan biến hoàn toàn, trong đó không còn có sự phân biệt thân và tâm, giữa chủ thể và khách thể… Ta nhìn quanh và nhận thấy mỗi sự vật đều liên hệ với mọi sự vật khác… không những trong không gian, mà trong thời gian. Thực tế là trong sự chứng thực thanh tịnh không có không gian phi thời gian, không có thời gian phi không gian, chúng dung thông nhau.

Nếu so sánh câu nói này của Suzuki với những lời đã dẫn của Minkowski, ta thấy ngay cả nhà vật lý lẫn nhà Phật học đều thiết kế xây dựng khái niệm không gian – thời gian của họ dựa trên thực nghiệm ; một bên dựa trên thí nghiệm khoa học, bên kia thì nhờ chứng thực tâm linh.

Theo tôi thấy thì nhận thức trực giác về thời gian của đạo học phương Đông là một lý do giải thích tại sao cái nhìn của họ về thế giới tự nhiên nói chung phù hợp với khoa học hiện đại hơn cái nhìn của phần lớn các triết gia Hy Lạp. Nền triết lý về tự nhiên của Hy Lạp chủ yếu là tĩnh tại và hầu như đặt nền tảng trên suy tư về hình học. Có thể nói hết sức phi tương đối và ảnh hưởng mạnh mẽ của nó trên tư duy phương Tây rõ là một trong những lý do làm chúng ta có khó khăn lớn thế nào với những mô hình tương đối của vật lý hiện đại. Các nhà triết học phương Đông, ngược lại, là những triết gia không gian – thời gian và tri kiến trực giác của họ thường rất gần với thuyết tương đối hiện đại của chúng ta.

Vì ý thức không gian – thời gian liên hệ mật thiết và dung thông với nhau, cả hai dều là những quốc tế quan động, chúng lấy thời gian và sự biến dịch làm những yếu tố cơ bản. Khi học tập những quy mô tương đối của vật lý tân tiến, ta sẽ thấy chúng là những minh họa đầy sức thuyết phục của hai yếu tố của quốc tế quan phương Đông ; đó là tính nhất thể cơ bản của thiên hà và tính năng động nội tại của nó. Đến đây, tất cả chúng ta nói về thuyết tương đối đặc biệt quan trọng. Nó cho ta một khung cảnh chung để miêu tả hiện tượng kỳ lạ của vật thể hoạt động, điện và từ. Cơ sở của nó là tính tương đối của không gian – thời gian và sự thống nhất của chúng trong một thể bốn chiều không gian – thời gian. Khuôn khổ của thuyết tương đối tổng quát gồm có cả trọng tải. Theo thuyết tương đối tổng quát thì trọng tải làm cong không gian – thời gian. Tưởng tượng ra được điều đó là một việc rất là khó khăn vất vả. Chúng ta hoàn toàn có thể thuận tiện tưởng tượng ra một mặt phẳng cong hai chiều, thí dụ mặt phẳng của một quả trứng, vì tất cả chúng ta thấy mặt phẳng này nằm trong không gian ba chiều. Ý nghĩa của từ cong của một mặt cong hai chiều như thế là trọn vẹn rõ, nhưng khi ta tới không gian ba chiều – chứ chưa nói gì tới không – thời gian bốn chiều – thì sức tưởng tượng bỏ rơi tất cả chúng ta. Vì tất cả chúng ta không hề nhìn không gian ba chiều từ bên ngoài nhìn vào ( như trường hợp của mặt cong hai chiều ), nên ta không hề tưởng tượng được nó hoàn toàn có thể bị bẻ cong theo một chiều nào khác được. Để hiểu ý nghĩa của không gian – thời gian cong, tất cả chúng ta phải dùng mặt cong hai chiều, lấy nó làm sự tựa như. Hãy tưởng tượng mặt phẳng của một quả cầu. Thực tế quyết định hành động nhất cho ta thấy sự tựa như với không – thời gian là, độ cong là một đặc thù nội tại của mặt cong đó và hoàn toàn có thể thống kê giám sát được, chứ không cần phải đi vào một không gian ba chiều nào cả. Một con kiến xem như một sinh vật hai chiều sống trên mặt cong, tuy nó không hề nhận ra được chiều thứ ba, nhưng nó hoàn toàn có thể phát hiện mặt phẳng mà nó đang sống là cong, với điều kiện kèm theo là nó biết những phép giám sát hình học. Muốn biết thế ta hãy so sánh hình học mặt cong của con kiến với một mặt phẳng khác nhau thế nào. Giả sử hai con kiến mở màn nghiên cứu và điều tra hình học của chúng bằng cách vẽ một đường thẳng, tức là đường ngắn nhất nối hai điểm. Kết quả như sau : Ta thấy con kiến trên mặt phảng sẽ vẽ một đường thẳng, nhưng con kiến trên mặt cong thì sao ? Đường nối hai điểm A và B quả thật là ngắn nhất so với mọi đường khác mà nó hoàn toàn có thể chọn, thế nhưng từ cách nhìn của ta thì nó là một đường cong. Bây giờ ta giả định hai con kiến điều tra và nghiên cứu hình tam giác. Con kiến trên mặt phẳng xác lập rằng tổng số ba góc của tam giác là bằng hai góc vuông, tức là 180 0, còn con kiến trên mặt cong thấy rằng tổng số ba góc của hình tam giác luôn luôn lớn hơn 1800. Đối với những tam giác nhỏ thì hầu hết hơn đó không nhiều, nhưng tam giác càng lớn thì phần nhiều hơn đó càng lớn theo ; trong trường hợp cực điểm thì con kiến của tất cả chúng ta hoàn toàn có thể vẽ một tam giác với ba góc vuông. Cuối cùng hai con kiến vẽ vòng tròn và đo chu vi của nó. Kiến mặt phẳng sẽ thấy rằng chu vi vòng trong bằng 2 p nhân với nửa đường kính, độc lập với vòng tròn to nhỏ. Còn kiến trên mặt cong sẽ thấy chu vi vòng tròn luôn luôn nhỏ hơn 2 p nhân với nửa đường kính. Như hình sau đây cho thấy, nhờ cách nhìn ba chiều của ta mà ta nhận ra rằng, nửa đường kính của kiến trên mặt cầu không hề là đường thẳng, nó là một đường cong, đường cong đó luôn luôn dài hơn nửa đường kính thật của vòng tròn. Khi hai con kiến trực tiếp điều tra và nghiên cứu hình học thì con kiến trên mặt phẳng sẽ phát hiện ra định đề Euclid và những định luật khác, nhưng con kiến trên mặt cong sẽ tới với những nhận thức khác. Sự độc lạ giữa hai nhận thức đó thì nhỏ so với những hình nhỏ nhưng nó sẽ lớn hơn so với những hình thể lớn. Thí dụ của hai con kiến cho ta thấy rằng, ta luôn luôn hoàn toàn có thể phán quyết, liệu một mặt là cong hay không, cứ đơn thuần dựa vào đo lường và thống kê trên mặt đó rồi so sánh hiệu quả thống kê giám sát với tác dụng của hình học Euclid. Nếu có sự khác nhau giữa hai tác dụng thì mặt đó là cong, và nếu sự khác nhau càng cao độ thì cong càng lớn. Với cách thế đó mà ta định nghĩa không gian ba chiều cong là một không gian mà trong đó hình học Euclid không còn đúng nữa. Những định luật trong không gian đó là thuộc về một loại khác, phi Euclid. Hình học phi Euclid đó được nhà toán học Bernhard Riemann ra mắt vào thế kỷ thứ mười chín, như một ý niệm toán học trọn vẹn trừu tượng và cũng chỉ được xem như vậy, cho đến ngày Einstein nêu ra giả thuyết cách mạng là, không gian ta đang sống ba chiều này quả thật là cong. Theo Einstein thì độ cong của không gian bị trường trọng tải của những vật thể mang khối lượng gây ra. Không gian xung quanh vật thể bị cong và độ cong đó, cũng là độ độc lạ với hình học Euclid, tỉ lệ với khối lượng của vật thể. Phương trình nói lên độ cong không gian liên hệ thế nào với sự phân bổ vật thể không gian được gọi là thuyết trường Einstein. Chúng không những được sử dụng để xác lập mức biến thiên của độ cong tại mỗi chỗ gần những thiên thể hay hành tinh, mà với chúng, người ta hoàn toàn có thể biết được độ cong tổng quát của không gian. Nói cách khác, những đẳng thức trường Einstein hoàn toàn có thể dùng để xác lập cấu trúc của ngoài hành tinh. Tiếc thay chúng không cho giải thuật rõ ràng. Có nhiều lời giải toán học khả dĩ cho những phương trình đó, và mỗi lời giải lại cho những quy mô khác nhau về thiên hà. Mục đích chính của ngành thiên hà học lúc bấy giờ là xác lập giải thuật nào đúng với cơ cấu tổ chức ngoài hành tinh của tất cả chúng ta. Vì trong thuyết tương đối, không gian không khi nào tách ly khỏi thời gian nên độ cong do trọng tải gây ra cũng không riêng gì hạn chế trong không gian ba chiều, mà người ta phải lan rộng ra lên không gian – thời gian bốn chiều. Đó chính là điều mà thuyết tương đối tổn quát đã tiên đoán. Trong một không – thời gian cong thì sự méo mó được sinh ra không những chỉ ảnh hưởng tác động lên không gian – là những mối liên hệ hoàn toàn có thể miêu tả bằng hình học – mà còn trên độ dài của những khoảng chừng thời gian. Thời gian trôi sẽ không với một tốc độ đều, như trong một không gian – thời gian phẳng ; dòng chảy sẽ không đều, vì sự phân bổ vật chất có chỗ cong nhiều cong ít. Thế nhưng tất cả chúng ta phải nói rõ là, sự biến hóa này của thời gian được thấy bởi một quan sát viên, người đó đứng khác chỗ của đồng hồ đeo tay đang giám sát thời gian. Nếu thí dụ quan sát viên cũng đứng ngay chỗ đó, ngay nơi mà thời gian chạy chậm đi, thì mọi đồng hồ đeo tay cũng chậm theo và người ta sẽ không có cách nào để đo hiệu ứng chậm đi đó nữa. Trong môi trường tự nhiên địa cầu này thì ảnh hưởng tác động của trọng tải lên không gian thời gian qúa nhỏ nên ta hoàn toàn có thể bỏ lỡ, thế nhưng trong ngành thiên văn học, khi người ta thao tác với những khối lượng lớn như hành tinh, thiên thể và ngân hà thì độ cong của không gian là một hiện tượng kỳ lạ quan trọng. Tới nay thì tổng thể mọi quan sát viên đều thừa nhận thuyết của Einstein là đúng và buộc tất cả chúng ta phải tin rằng không – thời gian quả thật là cong. Hiệu ứng cùng cực nhất của nó là sự sụp đổ trọng trường của một thiên thể đặc cứng. Theo tưởng tượng của thiên văn học thời nay thì mỗi thiên thể trong quy trình tăng trưởng sẽ đạt tới một quy trình tiến độ, trong đó nó bị co rút lại vì lực hút lẫn nhau giữa những hạt cấu trúc nên nó. Khi khoảng cách giữa những hạt nhỏ dần thì sức hút giữa chúng tăng nhanh, quy trình sụp đổ càng tần suất, và khi thiên thể có đủ tỉ trọng rồi, tức là khoảng chừng gấp đôi tỉ trọng của mặt trời thì không còn tiến trình nào hoàn toàn có thể cứu vãn sự sụp đổ. Khi thiên thể co rút lại và ngày càng đặng của không – thời gian quanh nó sẽ tăng lên. Vì sức hút quá mạnh, không có vật gì hoàn toàn có thể rời thiên thể được, và đến hơn cả mà ngay cả ánh sáng cũng bị hút, không chạy thoát nổi mặt phẳng của thiên thể. Tới mức này thì xung quanh thiên thể sinh ra một tầm chân trời biến cố, tức là không còn tín hiệu gì của thiên thể đi ra ngoài được với quốc tế còn lại. Không gian xung quanh thiên thể bị cong tới mức ánh sáng cũng bị nhốt lại, không chạy thoát được. Ta không hề thấy một thiên thể như vậy vì ánh sáng của nó không hề đến với tất cả chúng ta và do đó ta gọi nó là một lỗ đen. Sự hiện hữu của những lỗ đen đã được tiên đoán từ năm 1916 trên cơ sở thuyết tương đối. Trong thời gian gần đây, nó gây ra nhiều quan tâm vì một hiện tượng kỳ lạ của thiên thể cho thấy có sự hiện hữu của một vì sao nặng, vì sao đó quay chung quanh một đối tượng người tiêu dùng vô hình dung, đối tượng người dùng đó hoàn toàn có thể là một lỗ đen.

Lỗ đen là những vật thể bí ẩn và đáng kinh ngạc nhất mà nền thiên văn hiện đại đang nghiên cứu, và chúng minh họa hiệu ứng của thuyết tương đối một cách lạ lùng nhất. Độ cong của không – thời gian quanh chúng không những ngăn trở ánh sáng đến với chúng ta mà còn gây ảnh hưởng đáng kể lên thời gian. Nếu đem một cái đồng hồ gắn trên bề mặt của một thiên thể đang co rút, tức là gắn một thiết bị gửi tín hiệu về phía chúng ta thì ta sẽ thấy rằng những tín hiệu đó chậm dần khi thiên thể càng tiến gần đến tầm chân trời biến cố; và khi nó trở thành lỗ đen thì không còn tín hiệu nào đến với ta nữa. Đối với một quan sát viên ở bên ngoài thì thời gian đi chậm dần khi thiên thể co rút và khi nó đến tầm chân trời biến cố thì thời gian ngưng hẳn lại. Do đó mà sự sụp đổ hoàn toàn một vì sao cần một thời gian vô tận. Còn bản thân thiên thể đó thì không có gì đặc biệt xảy ra cả khi nó vượt qua tầm chân trời biến cố. Thời gian sẽ trôi bình thường và sự sụp đổ sẽ hoàn tất sao một thời gian có hạn, khi thiên thể biến thành một điểm với một tỉ trọng vô cùng lớn. Thế thì sự sụp đổ thật sự kéo dài bao lâu, đó là một khoảng thời gian vô hạn hay hữu hạn? Trong thế giới của thuyết tương đối, một câu hỏi như thế là vô nghĩa. Thời gian sống của một vì sao co giãn cũng như mọi khoảng thời gian khác, nó là tương đối và tùy thuộc nơi hệ qui chiếu của quan sát viên. 

Thuyết tương đối tổng quát đã từ bỏ những khái niệm cổ xưa xem không gian và thời gian là tuyệt đối và độc lập. Không những mọi đo lường và thống kê trong không gian và thời gian là tương đối và nhờ vào vào thực trạng hoạt động của quan sát viên, mà hàng loạt cấu trúc của không – thời gian lại nhờ vào vào sự phân bổ của vật chất. Không gian mỗi nơi có độ cong khác nhau và thời gian trôi chảy tại nhiều nơi trong ngoài hành tinh với tốc độ khác nhau. Khái niệm của tất cả chúng ta về không gian ba chiều Euclid và thời gian trôi chảy tuyến tính chỉ được số lượng giới hạn trong đời sống hàng ngày, và ta phải từ bỏ chúng khi muốn đi ra khỏi đó. Các bậc hiền nhân phương Đông cũng đã nói đến sự lan rộng ra của kinh nghiệm tay nghề về quốc tế trong những thực trạng ý thức hạng sang và họ đoán chắc rằng những thực trạng này tiềm ẩn một sự xác nhận trọn vẹn khác về không gian và thời gian. Họ nhấn mạnh vấn đề rằng, khi ở trong thiền định, họ không những ra khỏi một không gian ba chiều thông thường – mà còn mạnh hơn – họ còn vượt qua sự cảm nhận thời gian thường thì. Thay vì tiếp nối của những khoảng chừng thời gian tuyến tính họ chứng một thực tại vô tận, phi thời gian mà lại năng động. Trông ba đoạn văn sau đây ta sẽ nghe ba nhà đạo học nói về xác nhận của họ về cái thực tại vô cùng : Trang Tử nhà hiền nhân Lão giáo ; Huệ năng Lục tổ Thiền tông ; và D.T.Suzuki, thiền sư Phật giáo của thời đại tất cả chúng ta :

Hãy quên thời gian đang trôi chảy; hãy quên mọi mâu thuẫn của tư duy. Hãy nghe cái vô cùng réo gọi và hãy đứng tại đó.

Trang Tử

Cái giây phút hiện tại này là sự tĩnh lặng vô cùng. Mặc dù nó chỉ hiện hữu trong phút giây này, nó không có biên độ và cũng trong đó mà hiện ra cái miên viễn tuyệt diệu.

Huệ Năng

Trong thế giới tâm linh này không có phân chia thời gian cũng như quá khứ, hiện tại và tương lai, vì các thứ này đã rút lại trong một cái chớp mắt của hiện tại, trong đó đời sống rung động trong ý nghĩa đích thực của nó… Quá khứ và tương lai đã cuốn tròn trong giây phút hiện tại của giác ngộ và cái chớp mắt hiện tại này không hề đứng yên với những gì nó dung chứa, mà vận động tiếp tục không ngừng nghỉ. 

D.T.Suzuki Thật hầu hết không hề nói về sự xác nhận của một hiện tại phi thời gian, vì những từ phi thời gian, hiện tại, quá khứ, phút giây v.v … đều dựa trên khái niệm thường thì về thời gian mà thành. Vì thế thật vô cùng khó mà hiểu những nhà đạo học đó muốn nói gì với những câu trên. Tuy thế, ở đây nền vật lý tân tiến hoàn toàn có thể giúp ta dễ hiểu hơn, vì người ta hoàn toàn có thể dùng hình vẽ để trình diễn những kim chỉ nan vật lý đã chuyển hóa khái niệm thời gian thường thì như thế nào. Trong nền vật lý tương đối thì lịch sử vẻ vang của một vật thể, thí dụ một hạt, được màn biểu diễn trong biểu đồ không – thời gian. Trong biểu đồ này thì trục hoành màn biểu diễn không gian ( ở đây chỉ có một chiều ), trục tung trình diễn thời gian. Đường đi của hạt trong không – thời gian được gọi là vạch thiên hà. Nếu hạt nằm yên thì thật ra nó cũng đã hoạt động trong thời gian ; trong trường hợp này thì vạch ngoài hành tinh của nó là một đường dọc. Nếu hạt cũng hoạt động trong không gian thì vạch ngoài hành tinh là một đường xéo, vạch càng xéo thì hạt hoạt động càng nhanh. Ta chú ý rằng, trong trục thời gian, hạt chỉ hướng lên, nhưng trong trục không gian nó hoàn toàn có thể đi tới hay đi lui. Vạch ngoài hành tinh hoàn toàn có thể nghiêng nhiều góc khác nhau so với trục ngang, nhưng nó không khi nào nằm ngang thực sự, vì nếu thế thì có nghĩa hạt không cần thời gian nào mà hoạt động được từ nơi này qua nơi khác. Biểu đồ không – thời gian được sử dụng trong vật lý tương đối để minh họa sự ảnh hưởng tác động lẫn nhau giữa những hạt. Ta hoàn toàn có thể vẽ một biểu đồ cho mỗi tiến trình và khi sự Open của mỗi tiến trình đó có một Tỷ Lệ thì ta hoàn toàn có thể cho nó một phát biểu toán học nhất định. Thí dụ sự va chạm nhau giữa một electron và photon hoàn toàn có thể được trình diễn trong hình sau đây. Ta đọc biểu đồ này như sau ( từ dưới lên trên, theo chiều thời gian ) : một electron ( được bộc lộ bằng e – ) va chạm một photon ( bộc lộ bằng g, gamma ) ; electron hấp thụ photon và hoạt động tiếp với một tốc độ khác ( vạch ngoài hành tinh có độ nghiêng khác ) ; sau một thời gian electron nhả photon ra và quay lui. Lý thuyết kiến thiết xây dựng nên khuôn khổ của biểu đồ không – thời gian và cho nó những phát biểu toán học liên hệ được gọi là thuyết trường lượng tử. Nó là một trong những thuyết thuộc phép tương đối quan trọng nhất của ngành vật lý tân tiến mà ta sẽ bàn đến sau. Để tranh luận về biểu đồ không – thời gian, tất cả chúng ta chỉ cần nắm vững hai đặc thù quan trọng nhất của thuyết này. Một là, đừng quên mọi tương tác dẫn đến sự phát sinh và huỷ diệt của những hạt, như sự hấp thụ và nhả ra của photon trong biểu đồ trên ; và hai là sự đối xứng cơ bản giữa hạt và đối hạt. Cứ mỗi hạt lại có một đối hạt có khối lượng như nhau và điện tích ngược nhau. Thí dụ đối hạt của electron là positron và thường được trình diễn bằng e +. Đối với photon vô điện tích thì đối hạt của nó chính là bản thân nó. Một cặp được phát sinh chớp nhoáng từ photon và trong tiến trình ngược lại chúng hợp nhau thành photon. Nhờ vận dụng thuật sau đây mà biểu đồ không – thời gian trở nên đơn thuần : mũi tên của vạch ngoài hành tinh không còn dùng để chỉ hướng đi nữa ( trước sau thì nó cũng vô ích vì tổng thể những hạt đều hoạt động theo chiều thời gian, trong biểu đồ là chỉ lên ). Thay vào đó mũi tên dùng để phân biệt hạt và đối hạt : nếu nó chỉ lên thì đó là một hạt ( thí dụ một electron ). Còn photon, bản thân nó cũng là đối hạt nên được màn biểu diễn không có mũi tên. Với sự kiểm soát và điều chỉnh này ta hoàn toàn có thể giữ nguyên mọi trình diễn trong biểu đồ mà không gây trộn lẫn gì cả : vạch với mũi tên là electron, vạch không có mũi tên là photon. Ta còn hoàn toàn có thể đơn giản hoá biểu đồ bằng cách bỏ luôn trục không gian và thời gian, và chỉ nhớ trong đầu trục thời gian từ dưới hướng lên và trục đi tới của không gian từ trái qua phải. Như biểu đồ của quy trình va chạm electron – photon như sau : Vậy muốn vẽ biểu đồ va chạm của positron – photon, ta chỉ cần dùng biểu đồ trên nhưng quay chiều mũi tên là được. Tới giờ đây thì chưa xảy ra điều gì lạ lùng trong cuộc đàm đạo của ta về biểu đồ không – thời gian cả. Chúng ta đọc nó từ dưới lên, đúng như qui ước của ta về dòng chảy của thời gian tuyến tính. Tuy thế, góc nhìn đặc biệt quan trọng hiện ra trong biểu đồ với đường đi của positron. Dạng toán học của triết lý trường được cho phép ta lý giải đường này bằng hai cách : một là, xem nó là positron, hoạt động theo chiều thời gian ; hai là, xem nó là eletron và hoạt động ngược chiều thời gian ! Hai cách diễn giải đều giống nhau về mặt toán học. Tức là sự phát biểu đó vận dụng cho một đối hạt chạy từ quá khứ đến tương lai hay một hạt chạy từ tương lai về quá khứ. Thế nên ta hoàn toàn có thể xem hai biểu đồ này biểu lộ một tiến trình duy nhất, tiến trình đó chỉ diễn ra trong hai chiều thời gian khác nhau. Cả hai đều hoàn toàn có thể xem là sự va chạm giữa electron và photon, nhưng trong tiến trình này thì những hạt đi theo chiều thời gian ; trong tiến trình kia thì chúng đi ngược lại ( đường có vạch đứt bộc lộ photon, dù nó chạy cùng chiều hay ngược chiều thời gian, vì hạt hay đối hạt của photon chỉ là một ). Như thế thuyết tương đối của tương tác giữa những hạt cho thấy một sự đối xứng trọn vẹn, trên trục của thời gian. Tất cả mọi biểu đồ không – thời gian đều hoàn toàn có thể được đọc hai chiều như vậy. Điều đó có nghĩa là mỗi một tiến trình đều có một tiến trình ngược lại trong thời gian, trong đó ta sửa chữa thay thế những hạt bằng những đối hạt của chúng. Để biết đặc thù giật mình này của quốc tế hạ nguyên tử tác động ảnh hưởng lên quan điểm không gian – thời gian của ta như thế nào, hãy xem tiến trình sau đây trong biểu đồ sau : Chúng ta hãy đọc biểu đồ theo cách qui ước từ dưới lên trên, ta sẽ thấy như sau : một electron ( được trình diễn bằng vạch liền ) và một photon ( vạch đứt ) tiến gần với nhau ; tại A photon phân hủy thành một cặp electron – positron, electron hoạt động về phía phải, positron về phía trái ; positron va chạm với electron tiên phong tại B, chúng tiêu hủy lẫn nhau và tạo thành photon, chuyển về phía trái. Mặt khác ta hoàn toàn có thể ý niệm biểu đồ này như sự tác động ảnh hưởng giữa hai photon và một electron, trong đó electron mới đầu vận động và di chuyển theo chiều thời gian, sau đó đi ngược thời gian, rồi lại hoạt động theo chiều thời gian. Muốn ý niệm như thế ta hãy theo chiều mũi tên của electron mà nhìn. Trước hết electron hoạt động đến B, nơi đó nó nhả một photon ( biến thành đối hạt ), đổi chiều thời gian đi lui về điểm A ; tại A nó hấp thụ photon tiên phong, lại đổi chiều và hoạt động theo thời gian. Trong mức độ nào đó thì cách lý giải thứ hai dễ hơn cách thứ nhất vì ta chỉ việc đi theo vạch thiên hà của một hạt. Thế nhưng ta thấy ngay mình gặp khó khăn vất vả về ngôn từ. Electron mới đầu đến B trước, sau đó lui về A, mà như thế thì sự hấp thụ photon tại A xảy ra trước khi nhả photon ở B. Người ta hoàn toàn có thể tránh mặt sự khó khăn vất vả này bằng cách xem biểu đồ không – thời gian như trên không phải là sự ghi nhận đường đi của hạt trong quy trình thời gian, mà chỉ là cấu trúc bốn chiều trong không – thời gian, cấu trúc đó miêu tả một mạng lưới toàn những biến cố liên hệ với nhau, mạng lưới đó không có chiều nào là dứt khoát của thời gian cả. Vì toàn bộ những hạt đều hoàn toàn có thể hoạt động cùng chiều thời gian hay ngược chiều thời gian, cũng như trong không gian có trái có phải, do đó không có ý nghĩa khi chỉ có một chiều của thời gian trong biểu đồ. Nó chỉ là một tấm map bốn chiều, đặt trong không – thời gian, trong đó ta không hề nói về một thứ tự thời gian. Louis de Broglie nói :

Trong không – thời gian, tất cả những gì mà mỗi người chúng ta gọi là quá khứ, hiện tại, tương lai, chúng hiện hữu một lúc (enbloc). Có thể nói mỗi quan sát viên, khi thời gian của họ trôi qua thì họ phát hiện ra những mặt cắt với cái không – thời gian đó, những mặt cắt đó hiện ra với họ như những khía cạnh khác nhau của thế giới vật chất, cả trước cả sau, mặc dù trong thực tại thì tổng thể của những biến cố đã hiện hữu trước khi họ biết tới, xây dựng nên tổng thể không – thời gian.

Đây là hàng loạt ý nghĩa của không gian – thời gian trong vật lý tương đối. Không gian – thời gian là trọn vẹn bình đẳng. Chúng được thống nhất trong một thể liên tục bốn chiều, trong đó sự tương tác giữa những hạt hoàn toàn có thể diễn ra trong mọi hướng. Muốn tưởng tượng đơn cử sự tương tác này, ta phải thu một tấm hình bốn chiều, tấm hình đó bao trọn cả hàng loạt thời gian lẫn hàng loạt không gian. Muốn có một cảm xúc về quốc tế tương đối của những hạt, tất cả chúng ta phải “ quên thời gian đang trôi ”, nói như Trang Tử và do đó mà biểu đồ không – thời gian của đạo học phương Đông ? Nghĩa của sự tương đương đó được Lama Govinda nói như sau về phép thiền định Phật giáo :

Và khi nói tới cảm giác về không gian trong thiền định thì ở đây ta có một kích thước hoàn toàn khác về không gian. Trong sự chứng thực về không gian này, cái trước cái sau trở thành những cái đồng thời, những cái cạnh nhau trong không gian. Rồi cái đó cũng không tĩnh tại mà thành một thể liên tục sinh động, trong đó bao gồm cả không gian và thời gian…

Mặc dù những nhà vật lý sử dụng ngôn từ toán học hình thức và những biểu đồ để miêu tả sự tương tác cùng một lúc trong không – thời gian bốn chiều, họ lý giải thêm rằng trong quốc tế thực sự một quan sát viên chỉ nhận ra những hiện tượng kỳ lạ đó trong từng lớp quá trình của không – thời gian, tức là có thứ tự thời gian. Ngược lại những nhà đạo học quả quyết họ thực sự hoàn toàn có thể xác nhận qui mô toàn thể của không – thời gian, trong đó thời gian không còn trôi chảy. Thiền sư Đạo Nguyên nói :

Phần lớn đều nói rằng thời gian trôi qua. Thực tế thì nó đứng một chỗ. Hình dung về một sự trôi chảy, người ta có thể gọi nó là thời gian, nhưng đó là một hình dung sai lầm, vì ta chỉ thấy thời gian trôi chảy, ta không thể nhận rằng nó đang đứng tại chỗ.

Nhiều bậc đạo sư phương Đông nhấn mạnh vấn đề rằng, tư duy phải sinh ra trong thời gian, nhưng linh ảnh hoàn toàn có thể vượt thời gian. Govinda nói : “ Linh ảnh nằm trong một không gian nhiều chiều hơn và do đó nó phi thời gian ”. Không – thời gian của vật lý tương đối cúng là một không gian phi thời gian, có chiều cao hơn, trong đó mọi biến cố đều liên hệ với nhau, nhưng mối liên hệ không có tính nhân quả. Sự tương tác những hạt chỉ hoàn toàn có thể lý giải trong khái niệm nguyên do – tác dụng khi biểu đồ không – thời gian được đọc trong một hướng nhất định, thí dụ từ dưới lên trên. Một khi chúng được ý niệm trong một cấu trúc bốn chiều, không có một hướng thời gian nhất định, thì không có cái trước, cái sau và vì thể không có nguyên do và hậu quả.

Các nhà đạo học phương Đông cũng quả quyết tương tự như thế, rằng khi họ vượt qua thời gian thì họ cũng vượt lên nhân quả. Cũng như khái niệm cổ điển của ta về không – thời gian, thì hình dung về nhân quả cũng bị giới hạn với một kinh nghiệm nhất định về thế giới và nó phải bị từ bỏ khi kinh nghệm này được mở rộng. Swami Vivekanada nói:

Thời gian, không gian và mối liên hệ nhân quả giống như tấm kính ta nhìn xuyên qua nó để thấy cái tuyệt đối… Trong tuyệt đối thì không có thời gian, lẫn không gian, lẫn liên hệ nhân quả.

Chúng đưa ta vượt lên kih nghiệm về thời gian và giải thoát ra khỏi những mắt xích của nhân quả – thoát khỏi sự trói buộc của nghiệp, nói như Ấn Độ giáo và Phật giáo. Nền đạo học phương Đông do đó là một sự giải thoát khỏi thời gian và trong chừng mực nhất định, điều đó cũng có giá trị cho nền vật lý tương đối.
 
 
 

Source: https://vh2.com.vn
Category : Trái Đất