Chúng ta sống trong vũ trụ song song? Vật lý kỳ lạ của “Stranger Things”
Nature trao đổi với các nhà vật lý để khám phá các lý thuyết thật truyền cảm hứng cho serie này.
Dẫu trải qua năm mùa, Stranger Things trên the Netflix là cuộc theo chân một nhóm các trẻ em nghèo và cha mẹ chúng trong bối cảnh những con quái vật từ vũ trụ khác – thoát ra từ công trình nghiên cứu bí mật trong phòng thí nghiệm của chính phủ – tàn phá một thị trấn hư cấu nhỏ bé ở Indiana.
Đừng lo ngại, Demogorgons, những quái vật bóng tối, và một cô bé 12 tuổi có năng lực đặc biệt về tâm linh đều là những tạo vật hư cấu. Nhưng khái niệm ‘vũ trụ song song’ tại lõi của loạt phim này xuất phát từ một lý thuyết khoa học có thực. Và nó cũng là chủ đề được tranh cãi giữa các nhà vật lý khắp 75 năm qua hoặc thậm chí trong những năm tới.
Diễn giải “đa vũ trụ”
Dẫu chủ yếu là kỳ ảo và khoa học viễn tưởng, Stranger Things cũng chứa đựng nhiều khái niệm của vật lý cơ bản. Các nguyên tắc của điện từ học giải thích sự bất thường của la bàn cũng như nam châm rơi ngẫu nhiên khỏi một tủ lạnh. Và trong mùa thứ ba, các nhân vật cứu thế giới bằng việc sử dụng hằng số Planck trong cuộc truy tìm đến gần cổng vào vũ trụ khác mà người ta gọi là thế giới đảo ngược (dẫu đoàn làm phim sử dụng giá trị năm 2014 của hằng số Planck chứ không phải tiêu chuẩn được thiết lập trong những năm 1980).
Có lẽ, hiện tượng vật lý nổi bật nhất được đề cập đến trong chương trình này là diễn giải đa vũ trụ của cơ học lượng tử. Sau khi suy luận là bạn mình có thể bị mắc kẹt ở vũ trụ nghịch đảo, ba cậu bé đã hỏi giáo viên khoa học là chúng có thể tới đó như thế nào và nhận được phản hồi “hãy nghĩ về diễn giải đa vũ trụ của Hugh Everett”.
Trong những năm 1950, nhà vật lý Mỹ Hugh Everett đã đề xuất một giải thích cho vật lý hiện đại và lý thuyết của ông đã được nhiều người ủng hộ. Công trình của Everett đem lại ý nghĩa cho một khái niệm đã gây tranh cãi giữa các nhà vật lý lượng tử: vấn đề phép đo. Câu hỏi ở đây là một hệ lượng tử có thể dường như ở hai trạng thái cùng lúc như thế nào – một electron có thể đồng thời ở hai địa điểm khác nhau – cho đến khoảnh khắc hệ đó được quan sát hoặc được đo, khi tất cả cùng lúc cùng ở một trong hai trạng thái đó.
Giải thích phổ biến nhất cho trường hợp kỳ quặc này, gọi là diễn giải Copenhagen, cho rằng electron chưa được quan sát tồn tại trong một trạng thái lượng tử kỳ quặc của cả hai lựa chọn, chỉ có thể được miêu tả bằng xác suất, cho đến khi đột ngột được đo, đã kết thúc ở một trạng thái. Everett đưa ra một giải pháp kỳ lạ bậc nhất: electron thực sự tồn tại ở cả hai trạng thái cùng lúc và sau phép đo, người quan sát chỉ thấy được một trạng thái bởi vì vũ trụ đã được phân nhánh thành hai, với mỗi kết quả tồn tại trong một thế giới khác biệt. Vô số trạng thái lượng tử của các hạt trong thế giới tạo ra một con số vô hạn các vũ trụ: đó chính là đa vũ trụ.
Lý thuyết gây tranh cãi
Với nhiều nhà vật lý, ý tưởng này có vẻ không hợp lý bởi nếu đa vũ trụ không thể tương tác thì không có cách nào để chứng minh lý thuyết này, theo Jorge Pullin, một nhà lý thuyết tại ĐH Louisiana ở Baton Rouge.
Nhưng những người khác – bao gồm Sean Carroll, một nhà vật lý tại ĐH Johns Hopkins ở Baltimore, Maryland, từng làm cố vấn khoa học cho nhiều bộ phim khoa học viễn tưởng – diễn giải đa vũ trụ là diễn giải tinh tế bậc nhất giữa các diễn giải. “Có nhiều người nghĩ đây là phiên bản đơn giản nhất của cơ học lượng tử và nó phù hợp với mọi dữ liệu,” ông nói. Trong số nhiều giải thích của lý thuyết lượng tử, đa vũ trụ hiện là lý thuyết phố biến thứ ba trong số các nhà vật lý lượng tử, theo một khảo sát của Nature.
Nhưng không thể nói rằng vật lý của thế giới thực ủng hộ ý tưởng vũ trụ đảo ngược trong Stranger Things, vốn chứa đựng những quái vật vô diện và tia chớp đỏ. Phần lớn các vũ trụ song song không thể quá khác biệt với vũ trụ của chúng ta. Bởi vì mỗi vũ trụ có thể chỉ khác biệt ở một số hạt hạ nguyên tử, “chúng có những quy luật vật lý giống nhau và con người giống nhau”, Carroll nói. “Không khác nhau một cách khủng khiếp đâu.”
Ngay cả nếu một thực tại ác mộng như vũ trụ nghịch đảo tồn tại thì các quy luật vật lý cũng có thể ngăn bất cứ ai từ vũ trụ của chúng ta di chuyển tới đó. Dẫu trong bộ phim, các nhân vật của Stranger Things nhảy vào vũ trụ song song thông qua các lối vào tiện lợi ở cây cối, ao hồ và tường. Và phần lớn đều trở lại nguyên vẹn. Trong một trường hợp, một cỗ máy bí ẩn do Liên Xô chế tạo đã mở một cánh của tới vũ trụ nghịch đảo.
Những lối đi không thể
Tuy nhiên với đa vũ trụ “về cốt yếu là không thể cho ai đó trên một vũ trụ lại có thể có tác động lên người khác ở một vũ trụ khác”, Carroll nói. Một dạng lối vào ở trong Stranger Things có lẽ sẽ không thể tồn tại trong đời thực, Pullin cho biết thêm.
Một số nhà nghiên cứu thì cho là các vũ trụ khác nhau vẫn có thể tương tác được với nhau. David Deutsch, một nhà vật lý ở ĐH Oxford, đã lập luận rằng tiềm năng của một máy tính lượng tử là có thể biểu diễn các tính toán hiệu qảu hơn máy tính cổ điển do nó có thể thực hiện một cách hiệu quả nhiều tính toán song song trong đa vũ trụ. Nhưng lý thuyết này chỉ có thể đem lại sự hợp tác khắp vũ trụ nếu như bạn là một electron hoặc một hệ lượng tử khác.
Dẫu Stranger Things có thể không tuân theo một cuốn sách vật lý lý thuyết nào – nó – bên cạnh những bộ phim về vũ trụ song song khác – vẫn đem lại những suy đoán thú vị cho người xem. Doctor Stange in the Multiverse of Madness (2022) và Spiderman: Into the Spider-Verse (2018) khám phá đa vũ trụ và làm phong phú thêm cuộc sống của những siêu anh hùng. Sliding Doors (1998) và Dark Matter (2024) sử dụng khái niệm này để chứng tỏ những cuộc sống song song mà một người có thể có được.
Nhưng sức hút của văn hóa đại chúng với đa vũ trụ không thể tồn tại mà không có sự gắn kết với các quy luật vật lý, Pullin nói: “Nếu bạn bám sát chính xác các lý thuyết thì không thể có một cốt truyện cực kỳ hấp dẫn được.”
Anh Vũ dịch từ Nature
Nguồn: doi: https://doi.org/10.1038/d41586-025-04088-z
