- reset +
Home

Home Vũ trụ học Thời gian là gì?

Thời gian là gì?

Share
 Bài viết đã được thực hiện khá lâu trước đây. Xin lưu ý đây là các ý kiến và phân tích cá nhân của tác giả vào năm 2004, không phải tài liệu chuẩn hay khẳng định khoa học mà chỉ có ý nghĩa tham khảo cùng độc giả. Tới nay sau gần 10 năm, tôi vẫn đang cố gắng suy xét để bổ sung các lập luận này
Nói về không gian và thời gian, dường như nó là những khái niệm quá quen thuộc và thông dụng trong đời sống của tất cả mọi người. Chắc hẳn không ai lại nghĩ rằng mình chưa hiểu thế nào là không gian, là thời gian vì nó đã quá đương nhiên. Tôi tồn tại, dường như không ai nói với tôi thì bao giờ tôi cũng tự hiểu rằng tôi đang sống, rồi ít năm nữa tôi sẽ phải chết. Tất cả những gì diễn ra khi tôi sống đều là diễn biến theo cái gọi là thời gian, và những thứ xung quanh tôi, có kích thước, khoảng cách … thì là không gian, chỉ có khi tôi chết thì không gian và thời gian mới vô nghĩa đối với tôi. Nghe qua và nghĩ qua thì thật đơn giản, thậm chí hầu hết con người ta cũng chẳng bao giờ nghĩ làm gì, cũng như không ai phí thì giờ ngồi nghĩ xem mình đã sinh ra để làm gì và cuộc sống của mỗi người có thật sự có ý nghĩa không.

Thời gian là gì?
Tôi viết những dòng này khi tôi mới hơn 20 tuổi. 20 năm đó là thời gian. Tôi chỉ mong mình sống đến năm 2100, mà nếu tôi chỉ được phép sống đến 2010 chẳng nữa thì thôi cũng đành phải chấp nhận. Nhiều lúc khi nghi thế tôi cũng tự hỏi rằng thế sống đến 2100 và sống đến 2010 thì có gì khác nhau không, đúng là tôi đã từng nghĩ như thế, ai cũng phải đến lúc từ giã thế giới, có lẽ khác nhau chỉ là khoảng cách giữa lúc sinh ra và lúc chết đi, cái khoảng cách đo dài ngắn ra sao được người ta gọi là là thời gian. Bạn sinh ra và lớn lên, bạn đi từ nhà đến cơ quan, bạn chờ đợi một cô gái... tất cả những cái đó đều có sự tham gia của thời gian và thật sự là bạn đều cần đến sự có mặt của thời gian. Tóm lại, mọi hoạt động hàng ngày của mỗi chúng ta đều không thể thiếu được thời gian. Vậy là nảy sinh vấn đề định nghĩa. Chúng ta cần có một định nghĩa chính xác về thời gian.

Tôi thường phản đối nhiều cách định nghĩa thiếu chính xác hoặc dẫn đến những sự lòng vòng khái niệm như đã nhiều lần chứng kiến. Theo tôi, một định nghĩa cần đáp ứng được 2 yêu cầu cơ bản:
1- Đầy đủ - tức là không được bỏ sót một tính chất cơ bản nào, tổng quát - không bỏ sót trường hợp và không gây nhầm lẫn với một định nghĩa nào khác.
2- Không có sự mâu thuẫn tuần hoàn về vấn đề khái niệm trong ngôn từ sử dụng.

*Ví dụ:
Chúng ta cùng xem xét một khái niệm hết sức phổ biến trong vật lí học. Đó là khái niệm về "lực".
Khái niệm Lực ra đời trong ngôn ngữ vật lý thực ra chưa phải là quá lâu. Nó mới xuất hiện vào đầu Thiên niên kỉ thứ 2 (1000 năm trước) để chỉ tất cả các tương tác giữa mọi dạng vật chất tồn tại trong tự nhiên. Tuy nhiên ngày nay, định nghĩa này đôi khi tỏ ra thiếu hợp lí. Nó chỉ ra nhiều sai sót trong rất nhiều sách báo, bài viết hiện nay.
-Các sách có tính phổ thông thường định nghĩa rằng "Lực là một đại lượng đặc trưng cho tương tác giữa các chất điểm"
Cách định nghĩa này có quá nhiều điểm không ổn
Trước hết là nó vi phạm yêu cầu 1: "lực là một đại lượng..." _ Từ "đại lượng" là một thuật ngữ được sử dụng nhiều trong vật lí và khoa học tự nhiên nói chung. Tuy nhiên nó chỉ có ý nghĩa mô tả cho các quá trình tính toán, không nêu lên cái gì đặc trưng cũng như tổng quát về khái niệm, bản chất của "lực" không thể đơn giản là một đại lượng được.
Tiếp theo là yêu cầu thứ 2: Lực đặc trưng cho các tương tác, vậy "tương tác là gì", người ta ai cũng chỉ biết trả lời là "tương tác là sự truyền lực" hay cùng lắm là chỉ quanh quẩn vài lần để trở lại với một câu không thể thiếu được từ "lực". Vậy là các mâu thuẫn về khái niệm trở nên tuần hoàn, không thể chấm dứt.

- Trong một cuốn từ điển tiếng Việt tôi đã vô tình đọc được có một cách định nghĩa "lực là sức, sức mạnh, công sức" (trích nguyên văn), Trong khi đó cuối sách nói rằng sức là "khả năng hoạt động của cơ thể nhờ sự bền bỉ của gân cốt"...?

Tôi nghĩ đây không phải một cuốn từ điển về khoa học tự nhiên, nó mang ý nghĩa xã hội và đời sống nhiều hơn. Dù sao thì tôi vẫn không hiểu cách định nghĩa này.

Nhìn chung, dù đã đọc nhiều sách, tôi vẫn chưa tìm thấy ở đâu một định nghĩa chính xác cho khái niệm này.Ở đây xin đưa ra một cách định nghĩa mời bạn đọc tham khảo để thấy rằng tuy nó có vẻ hơi "quái lạ" nhưng ít ra nó đáp ứng được 2 yêu cầu cơ bản nêu trên
"Lực là một thuộc tính cơ bản của tự nhiên, nó không những có mặt trong nguyên nhân mà còn có mặt trong kết quả của mọi biểu hiện của thế giới tự nhiên"

Nếu bạn không hài lòng về cách định nghĩa này thì có thể tự suy ngẫm để tìm ra một cách định nghĩa hay hơn mà vẫn đáp ứng đầy đủ các yêu cầu đã nêu.

Còn bây giờ chúng ta trở lại với thời gian. Cũng giống như "lực", thời gian là một khái niệm quá cơ bản và phổ biến, và chính đó là lí do gây khó khăn cho vấn đề định nghĩa. Để định nghĩa được khái niệm này, người ta phải phân tích kĩ về những gì liên quan đến các biểu hiện của nó ở khắp mọi nơi. Cơ sở tối thiểu là phải tìm được ít nhất một điểm chung, một sợi dây chạy suốt mọi biểu hiện của nó. Đó là cách duy nhất để hướng tới yêu cầu đầu tiên - tính tổng quát.

Lại trích một định nghĩa trong cuốn từ điển tiếng Việt tôi đã đọc, sách này cho biết "thời gian là Hình thức tồn tại cơ bản của vật chất, trong đó vật chất chuyển động liên tục, không ngừng"
Thật sự trong trường hợp này tại sao thời gian mà lại có thể là một "hình thức tồn tại"? Và nếu cứ tạm cho là đúng đi thì nguời ta có thể đặt câu hỏi ngược lại là kể tên các Hình thức tồn tại cơ bản của vật chất, trong đó vật chất chuyển động liên tục, không ngừng . Và thế là chúng ta ít nhất có thể lấy thêm không gian làm câu trả lời. Nhìn chung định nghĩa này vẫn thiếu về tính đầy đủ và tổng quát, chưa kể đến vấn đề khái niệm của cụm từ "hình thức tồn tại".

Sự thật là người ta đã sớm biết là thời gian đồng nghĩa với sự vận động của vật chất. Chính sự thay đổi của vật chất, sự biến đổi thì thời gian mới có nghĩa. Cũng như khi bạn không làm gì trong một ngày và cuối ngày nhận ra và kết luận "1 ngày đã trôi qua vô nghĩa".
Cho đến tận đầu thế kỉ 20, khi vật lí hạt cơ bản trở thành một ngành khoa học mũi nhọn, người ta khám phá ra các viên gạch nhỏ dần xây nên toàn vũ trụ (từ các nguyên tử rồi đến các phần tử nhỏ hơn như proton, neutron và đến các quark, lepton và tương lai có thể còn nhỏ hơn nữa) và đồng thời là các tương tác giữa chúng.
Các tương tác giữa các hạt cơ bản nhất (liệu có phải các quark, lepton hay còn nhỏ hơn?) hẳn cũng là các tương tác cơ bản của vũ trụ. Và khái niệm thời gian bỗng nhiên xuất hiện. Nếu như những tương tác giữa các hạt cơ bản chính là các tương tác cơ bản nhất của vũ trụ, thì tại sao chúng lại không thể là nền tảng của thời gian?
Quay lại với những lập luận ban đầu. Thời gian cũng chỉ tồn tại khi có các biến đổi vật chất, không có biến đổi thì không có thời gian. Và bây giờ chúng ta đã tiến rất gần đến những vận động, những biến đổi cơ bản nhất.
Vậy nếu các quá trình lý - hoá nói chung cũng như tương tác giữa các hạt cơ bản được đơn giản bằng một từ "quá trình" thì dưới đây xin được tạm nêu ra một định nghĩa như sau về thời gian:

"Thời gian là một thuộc tính cơ bản của tự nhiên, nó đặc trưng cho trật tự và mức độ của các quá trình"
Nói dễ hiểu hơn, thời gian là một khái niệm cho ta biết trật tự của các diễn biến. Giữa 2 sự kiện A và B sự kiện nào có trước, sự kiện nào có sau. Nó cũng cho phép ta có một đại lượng để đo khoảng trống giữa các sự kiện đó. Thứ tự của các quá trình cũng chính là quan hệ nhân - quả mà ta thấy hàng ngày. Quan hệ nhân - quả là một tính chất cơ bản và hết sức quan trọng của thời gian mà chỉ do nó mà những biến đổi theo thời gian luôn chỉ xảy ra theo một chiều duy nhất.
Share
comments
 

HỘI THIÊN VĂN HỌC TRẺ VIỆT NAM

Vietnam Astronomy and Cosmology Association (VACA)

Văn phòng: 90b Khương Đình, quận Thanh Xuân, Hà Nội

Điện thoại: 091.530.1116; Email: [email protected]

DMCA.com Protection Status