Bí ẩn của thời gian

Bí ẩn của thời gianMai Sơn dịch Bất chấp những thành công của chúng ta trong việc đo lường được những thành phần nhỏ nhất của thời gian, thời gian vẫn còn là một trong những bí ẩn vĩ đại

Bí ẩn của thời gian

Mai Sơn dịch

Bất chấp những thành công của chúng ta trong việc đo lường được những thành phần nhỏ nhất của thời gian, thời gian vẫn còn là một trong những bí ẩn vĩ đại nhất của vũ trụ

Một cách để nghĩ về thời gian là tưởng tượng ra một thế giới không có thời gian Không thể có chuyển động, bởi vì thời gian và chuyển động không thể tách rời

Một thế giới không có thời gian chỉ có thể tồn tại với điều kiện là không có bất kỳ sự biến dịch nào Vì thời gian và biến dịch gắn liền với nhau Chúng ta biết rằng thời gian trôi đi khi có điều gì đó biến đổi

Trong thế giới thực tại - thế giới có thời gian - những biến đổi không bao giờ ngừng Vài biến đổi thỉnh thoảng chỉ xảy ra một lần, chẳng hạn hiện tượng nguyệt thực Những biến đổi khác lập đi lập lại nhiều lần, như mặt trời mọc rồi lặn Con người luôn luôn ghi chép những biến cố tự nhiên thường xuyên lập lại Khi con người bắt đầu chú ý đến những biến cố tuong tự như thế, họ bắt đầu đo lường thời gian

Thời tiền sử, những biến đổi dường như tự chúng lập lại đều đặn chỉ là những chuyển động của các vật thể trên bầu trời Hệ quả dễ thấy nhất của những chuyển động này là sự khác biệt giữa ánh sáng và bóng tối

Mặt trời mọc ở bầu trời phía đông, tạo ra ánh sáng Nó chuyển động ngang qua bầu trời và lặn xuống phía tây, tạo ra bóng tối Sự xuất hiện và biến mất của mặt trời diễn ra đều đặn và liên tục Những chu kỳ của ánh sáng và bóng tối mà nó tạo ra là những chu kỳ thời gian được ghi nhận đầu tiên Chúng ta đã gọi tên mỗi chu kỳ của ánh sáng và bóng tối là một ngày

Con người trông thấy mặt trời mọc cao hơn trên bầu trời vào mùa hè so với mùa đông Họ tính số ngày trôi qua từ vị trí cao nhất của mặt trời cho đến khi mặt trời quay trở lại vị trí đó Họ tính được ba trăm sáu mươi lăm ngày Giờ đây chúng ta biết đó là thời gian Trái Đất phải mất để di chuyển một vòng xoay quanh mặt trời Chúng ta gọi chu kỳ thời gian này là một năm

Người tiền sử cũng lưu ý đến những biến đổi ớ mặt trăng Khi nó di chuyển qua bầu trời đêm, hẳn họ đã tự hỏi Tại sao mỗi đêm nó mỗi khác? Tại sao nó biến mất? Nó biến đi đâu?

Thậm chí trước khi họ tìm ra được giải đáp cho những thắc mắc này, họ đã phát triển một phương pháp coi giờ căn cứ vào những thay đổi trên bề mặt của mặt trăng

Mặt trăng “đầy” khi bề mặt của nó sáng tỏ và tròn Người tiền sử đếm số lần mặt trời xuất hiện giữa những kỳ trăng đầy Họ nhận ra rằng con số này luôn luôn giống nhau - khoảng hai mươi chín lần mặt trời xuất hiện Hai mươi chín ông mặt trời bằng một mặt trăng Giờ đây chúng ta biết chu kỳ thời gian này là một tháng

Người tiền sử săn thú và hái lượm cây trái hoang Họ di chuyển theo từng nhóm hay bộ lạc từ nơi này đến nơi khác để tìm kiếm thức ăn Dần dà họ biết cách gieo trồng Họ biết sử dụng thú vật để giúp đỡ họ trong công việc, và lấy chúng làm thức ăn

Họ nhận ra họ không còn cần di chuyển từ nơi này đến nơi khác để kiếm sống nữa

Là thợ săn, con người không cần đo đếm thời gian Tuy nhiên, là người trồng trọt, họ phải gieo trồng cây trái đúng thời hạn để thu hoạch chúng trước mùa đông Họ phải biết khi nào mùa màng thay đổi Từ đó họ làm ra lịch

Không ai biết khi nào thì thời lịch đầu tiên được làm ra Nhưng có thể nó dựa trên những kỳ mặt trăng, hoặc những tháng âm lịch

Khi con người bắt đầu trồng trọt, những nguoi khôn ngoan nhất trong các bộ lạc bắt đầu trở nên quan trọng Họ nghiên cứu bầu trời Họ thu thập đủ thông tin để có thể biết khi nào mùa màng thay đổi Họ loan báo lúc nào là lúc gieo trồng

Sự phân chia thời gian mà chúng ta sử dụng ngày nay được sáng nghĩ ra tại Babylonia cách đây bốn ngàn năm Các nhà thiên văn Babylon tin rằng mặt trời chuyển động quanh Trái Đất mỗi ba trăm sáu mươi lăm ngày Họ chia hành trình này thành mười hai phần, hay tháng, bằng nhau Mỗi tháng là ba mươi ngày Sau đó, họ chiamỗi ngày thành hai mươi bốn phần, hay giờ, bằng nhau Họ chia mỗi giờ thành sáu mưoi phút, và mỗi phút thành sáu mươi giây

Người tiền sử dùng nhiều công cụ để đo đếm thời gian Đồng hồ mặt trời là một trong những công cụ sớm nhất và đơn giản nhất

Đồng hồ mặt trời đo lường các chuyển động của mặt trời qua bầu trời mỗi ngày Nó có một cái que hay một vật khác nổi lên trên một mặt

phẳng Cái que, ngăn ánh sáng mặt trời, tạo ra một cái bóng Khi mặt trời di chuyển, bóng của cái que cũng di chuyển ngang qua mặt phẳng Những điểm trên bề mặt cho thấy sự trôi đi của những giờ, và có lẽ, những phút

Đồng hồ mặt trời chỉ hoạt động tốt khi nào mặt trời chiếu sáng Do vậy, những phương cách khác được chế tạo ra để đo đếm sự đi qua của thời gian

Một dụng cụ khác là đồng hồ cát - dùng dòng cát chảy để đo thời gian Đồng hồ cát có hình dạng giống như con số 8 - rộng ở đỉnh và đáy, nhưng rất hẹp ở giữa Trong cái ly “giờ” thực sự, nó mất đúng một giờ để tất cả cát chảy từ đỉnh xuống đáy qua một cái miệng rất nhỏ ở giữa Khi đồng hồ cát được lật ngược xuống, nó bắt đầu đánh dấu sự trôi đi của một giờ khác

Ở thế kỷ 18, con người đã phát triển những loại đồng hồ cơ học Và ngày nay, nhiều đồng hồ treo tường và đeo tay của chúng ta là đồng

hồ điện tử

Vậy là chúng ta đã có những dụng cụ để đánh dấu sự trôi đi của thời gian Nhưng thời gian bây giờ là gì Đồng hồ ở những khu vực khác nhau trên thế giới không cho thấy thời gian cùng một lúc Là bởi vì thời gian trên Trái Đất được thiết đặt bởi vị trí của mặt trời trên bầu trời

Tất cả chúng ta đều có một buổi trưa mười hai giờ mỗi ngày Buổi trưa là thời gian mặt trời ở nơi cao nhất trên bầu trời Nhưng lúc mười hai giờ trưa nơi tôi đứng đây, có thể là mười giờ đêm nơi bạn ở

Khi sự giao lưu và sự đi lại khắp thế giới phát triển, rõ ràng phẳi cần đến một thời gian chung cho tất cả các khu vực trên thế giới

Năm 1884, một hội nghị quốc tế đã chia thế giới thành hai mươi bốn khu vực, hay vùng, thời gian Mỗi vùng đại diện cho một giờ Đài quan sát thiên văn tại Greenwich, Anh, được chọn là điểm khởi đầu cho các vùng thời gian Mười hai vùng thuộc tây Greenwich Mười hai vùng thuộc đông Greenwich

Giờ ở Greenwich - được đo bằng mặt trời - được gọi là Giờ Quốc Tế Trong nhiều năm nó được gọi là Greenwich Mean Time (giờ GMT - giờ chuẩn, căn cứ theo kinh tuyến Greenwich)

Một số nhà khoa học nói thời gian được chi phối bởi sự chuyển động của vật chất trong vũ trụ chúng ta Họ nói thời gian trôi về phía trước bởi vì vũ trụ đang giãn nở ra Một số nói vũ trụ sẽ ngừng giãn nở một ngày nào đó và sẽ bắt đầu chuyển động theo hướng ngược lại, càng ngày càng nhỏ hơn Một số khác cho rằng thời gian cũng sẽ bắt đầu trôi theo chiều ngược lại - từ tương lai về dĩ vãng Thời gian có thể chuyển động ngược về phía sau được không?

Hầu hết mọi người không chút băn khoăn khi đồng ý rằng thời gian chuyển động tới trước Chúng ta thấy con người sinh ra rồi lớn

lên.Chúng ta nhớ lại quá khứ,nhưng chúng ta không biết tương lai Chúng ta biết một cuốn phim đang chuyển động tới trước nếu nó cho thấy một cái ly đang rơi khỏi bàn và vỡ thành nhiều mảnh Nếu cuốn phim chuyển động ngược về sau, những mảnh vỡ sẽ chắp nối lại để tạo thành cái ly và nhảy trở lại lên bàn Không ai từng thấy điều này xảy ra Ngoại trừ trong phim ảnh

Một vài nhà khoa học cho rằng có một lý do giải thích tại sao thời gian chỉ chuyển động tới trước Đó là định luật khoa học thời danh - định luật thứ hai của nhiệt động lực học Định luật đó phát biểu rằng sự hỗn loạn tăng lên theo thời gian Trong thực tế, có nhiều điều kiện cho

sự hỗn loạn hơn là của trật tự

Ví dụ, có nhiều cách để một cái ly vỡ ra thành nhiều mảnh Đó là sự hỗn loạn Nhưng chỉ có một cách để những mảnh vỡ có thể được hàn gắn lại thành một cái ly Đó là trật tự Nếu thời gian chuyển động ngược về phía sau, những mảnh vỡ có thể nối kết lại trong rất nhiều cách Tuy nhiên, chỉ một trong nhiều cách này mới tạo lại được cái ly Hầu như không thể tin được điều này sẽ xảy ra

Không phải tất cả các nhà khoa học đều cho rằng thời gian bị chi phối bởi định luật thứ hai của nhiệt động lực học Họ không nhất trí rằng thời gian luôn luôn phải chuyển động tới trước Cuộc tranh cãi về bản chất của thời gian sẽ còn tiếp tục Và thời gian vẫn sẽ còn là một bí ẩn