Để trả lời câu hỏi liệu đa vũ trụ có thật hay không, trước tiên chúng ta cần thống nhất về ý nghĩa của việc một thứ gì đó là có thật. Là một nhà vật lý thiên văn nghiên cứu về vũ trụ học và triết học vật lý, Giáo sư Zachary Slepian ở Trường đại học Florida, Mỹ, đã suy nghĩ về câu hỏi này.
Theo Giáo sư Slepian, định nghĩa trực tiếp nhất của “có thật” có lẽ là bạn có thể nhìn thấy và chạm vào nó. Bữa trưa của bạn là có thật theo nghĩa này, bởi vì bạn có thể nếm được vị của nó. Vì vậy, “có thật” có thể được định nghĩa là thứ gì đó bạn có thể cảm nhận được bằng ít nhất một trong năm giác quan của mình.
Nhưng điều đó sẽ bỏ sót rất nhiều thứ khác cũng có thật. Lò vi sóng làm nóng thức ăn của bạn là có thật, nhưng bạn không thể trực tiếp cảm nhận được chúng mà chỉ có thể cảm nhận được tác dụng của chúng, thức ăn được làm nóng. Vì vậy, một số thứ có thật bạn chỉ có thể “nhìn thấy” một cách gián tiếp thông qua bằng chứng mà chúng để lại. Sự tồn tại của khủng long là một ví dụ khác, bạn chỉ có thể nhìn thấy hóa thạch của chúng.
Vì vậy, bạn có thể đặt ra hai phiên bản của câu hỏi liệu đa vũ trụ có thật hay không. Một: Bạn có thể nhìn thấy, nghe thấy, chạm vào, ngửi thấy hoặc nếm được nó không? Hai: Ngay cả khi bạn không thể, liệu có bằng chứng nào về ảnh hưởng của nó không?
Cơ học lượng tử của đa vũ trụ
Câu trả lời mà hầu hết các nhà nghiên cứu đưa ra cho câu hỏi liệu bạn có thể cảm nhận đa vũ trụ bằng năm giác quan của mình hay không có lẽ là không.
Nhưng có rất nhiều thứ có thật mà lại không có thật theo nghĩa này, chẳng hạn như sóng vi ba. Vậy chúng ta có thể thấy bất kỳ bằng chứng gián tiếp nào về đa vũ trụ, chẳng hạn như những ảnh hưởng mà nó có thể gây ra đối với thế giới quan sát được không? Câu trả lời ngắn gọn là có, ở một mức độ nào đó.
Đa vũ trụ là một cách để hiểu hành vi của những thứ rất, rất nhỏ, chẳng hạn như nguyên tử và các hạt hạ nguyên tử. Các nhà khoa học gọi các quy tắc chi phối cách thức hoạt động của những vật thể rất nhỏ này là cơ học lượng tử.
Trong cơ học lượng tử, kết quả của một thí nghiệm không bao giờ chắc chắn. Bạn chỉ có thể ghi lại xác suất của một điều gì đó xảy ra.
Con mèo của Schrödinger minh họa cách nhiều khả năng có thể cùng tồn tại đồng thời (Ảnh: Researchgate).
Nó giống như tung xúc xắc: Bạn không thể chắc chắn mình sẽ nhận được con số nào, nhưng bạn có thể nói rằng mình có cơ hội ngang nhau để nhận được một, hai, ba, bốn, năm hoặc sáu.
Tuy nhiên, nếu bạn biết đủ thông tin về xúc xắc, chẳng hạn như hình dạng và khối lượng chính xác của nó, các mô hình không khí xung quanh nó và cách bạn tung nó chính xác thì bạn có thể dự đoán chính xác mặt nào nó sẽ rơi xuống. Có thể cần một mô phỏng máy tính lớn để xử lý các con số, nhưng điều đó là khả thi.
Bây giờ hãy tưởng tượng những con xúc xắc thực sự, thực sự, thực sự nhỏ. Ngay cả khi bạn có một máy tính rất mạnh, bạn cũng không thể dự đoán được mặt nào mà con xúc xắc siêu nhỏ này sẽ rơi xuống. Đó là bởi vì nó được chi phối bởi cơ học lượng tử, bạn không thể dự đoán kết quả với độ chắc chắn hoàn toàn. Bạn chỉ có thể dự đoán xác suất.
Nhiều thế giới và đa vũ trụ
Thực tế, cơ học lượng tử không hoàn toàn là một trò chơi ngẫu nhiên vô định. Dù không thể đoán chính xác cái gì sẽ xảy ra, các nhà khoa học vẫn có thể tính toán được tỷ lệ xảy ra của từng kịch bản. Hãy tưởng tượng một con "xúc xắc lượng tử": chúng ta không biết chắc mặt nào sẽ ngửa lên, nhưng ta biết chắc chắn mỗi mặt đều có đúng 1/6 cơ hội.
Hãy quay lại với con xúc xắc:
Theo thuyết đa vũ trụ, thay vì chỉ có một kết quả duy nhất, 6 vũ trụ khác nhau sẽ được tạo ra ngay khi con xúc xắc vừa dừng lại.
Bạn có thể đang ở trong thế giới nơi xúc xắc hiện số 3, nhưng ở 5 thế giới song song khác, 5 phiên bản khác của bạn đang nhìn thấy các con số từ 1 đến 6 còn lại.
Tuy nhiên, việc kiểm chứng điều này là bất khả thi. Trong thế giới tí hon của các hạt, chỉ cần chúng ta chạm vào hay quan sát, bản chất lượng tử của chúng sẽ lập tức bị phá hủy.
Vậy cơ học lượng tử có phải là bằng chứng thép cho thấy đa vũ trụ có thật? Câu trả lời có lẽ là: Chưa hẳn. Dù đây là một cách hình dung cực kỳ thú vị, nhưng nó vẫn mới dừng lại ở mức độ một "cách diễn giải" để hiểu về thế giới, chứ chưa phải là bằng chứng thực tế không thể chối cãi.
Đa vũ trụ và lý thuyết dây
Một cánh cửa khác dẫn chúng ta đến với ý tưởng về đa vũ trụ chính là Lý thuyết dây. Hãy tưởng tượng, các hạt cơ bản tạo nên vạn vật không phải là những điểm nhỏ đơn thuần, mà chúng giống như những sợi dây thun siêu nhỏ đang rung động. Tùy vào cách rung động khác nhau, chúng sẽ tạo ra những loại hạt khác nhau, giống như cách một sợi dây đàn tạo ra nhiều nốt nhạc.
Điểm đặc biệt là Lý thuyết dây dự đoán thế giới không chỉ có 3 chiều không gian (dài, rộng, cao) mà còn nhiều chiều ẩn giấu khác. Ở mỗi "góc" của những chiều không gian này, các quy luật vật lý có thể thay đổi: tốc độ ánh sáng có thể nhanh hơn, điện tích của electron có thể mạnh hơn, hay lượng vật chất có thể dày đặc hơn.
Chính sự đa dạng này đã vẽ nên bức tranh về một đa vũ trụ khổng lồ, nơi mỗi vũ trụ con lại vận hành theo một "bản nhạc" vật lý riêng biệt.
Chúng ta có thể tìm thấy chúng không?
Cho đến nay, bằng chứng trực tiếp về một đa vũ trụ theo Lý thuyết dây vẫn là con số 0. Những thế giới này dường như hoàn toàn tách biệt với chúng ta. Nếu chúng có kết nối, chúng đã trở thành một phần của vũ trụ này chứ không còn được gọi là "vũ trụ khác". Vì thế, việc "nhìn tận mắt, bắt tận tay" một vũ trụ song song là điều gần như không thể.
Tuy nhiên, các nhà khoa học vẫn hy vọng vào những bằng chứng gián tiếp. Nếu Lý thuyết dây giúp chúng ta dự đoán chính xác kết quả của các thí nghiệm năng lượng siêu cao hoặc giải thích được cách các hạt li ti vận hành, thì uy tín của lý thuyết này sẽ được khẳng định.
Và một khi Lý thuyết dây được chứng minh là đúng trong vũ trụ của chúng ta, nó cũng ngầm khẳng định rằng: Đa vũ trụ hoàn toàn có thể là một thực tại khách quan, dù chúng ta chưa thể chạm tới.
Tương lai của khoa học luôn đầy rẫy những bất ngờ, và biết đâu một ngày nào đó, những sợi dây rung động này sẽ tiết lộ sự thật về những thế giới xa xôi kia.
