Trong năm phút
Vũ trụ song song là một thực tại tồn tại song song với thực tại của chúng ta nhưng tách biệt khỏi nó. Nó có thể gần như giống hệt, chỉ khác ở một sự kiện lịch sử có kết cục khác, hoặc có thể vận hành theo những quy luật vật lý hoàn toàn khác. Cụm từ này bao hàm ba thứ khá khác nhau: một cách diễn giải cơ học lượng tử, một hệ quả có thể có của vũ trụ học, và một trong những công cụ lâu đời nhất của khoa học viễn tưởng. Phân biệt rõ ba thứ ấy gần như là chìa khóa để hiểu chủ đề này.
Tóm lại: chưa ai từng quan sát được một vũ trụ khác. Một số nhà vật lý xem trọng vài phiên bản của ý tưởng vì chúng xuất phát từ những lý thuyết hoạt động tốt, trong khi người khác cho rằng chúng không thể kiểm chứng. Còn các nhà văn thì không cần bằng chứng. Với họ, vũ trụ song song là cách để đặt câu hỏi “nếu như” và đem câu trả lời so sánh với thế giới thật.
Trang này thuộc chủ đề History of Science Fiction của chúng tôi. Muốn xem bức tranh lớn hơn về nhiều vũ trụ, hãy đọc bài multiverse, còn với một kiểu thực tại khác hẳn, mời xem simulation hypothesis.
Ba nghĩa, một cụm từ
- Các nhánh lượng tử. Theo cách diễn giải đa thế giới của cơ học lượng tử, mọi kết quả khả dĩ của một sự kiện lượng tử đều xảy ra, mỗi kết quả trong một nhánh thực tại riêng.
- Những vùng không gian khác. Một số mô hình vũ trụ học dự đoán vô số vũ trụ, mỗi vũ trụ là một bong bóng không gian riêng với điều kiện riêng.
- Thế giới thay thế trong hư cấu. Truyện dùng cụm từ này cho mọi phiên bản khác của thực tại, từ một lịch sử nơi cuộc chiến kết thúc khác đi đến một thế giới mà vật lý vận hành kỳ lạ.
Phần khoa học thực sự
Đa thế giới: phiên bản lượng tử
Vào thập niên 1950, cách giải thích thông thường trong sách giáo khoa về cơ học lượng tử cho rằng một hạt có thể ở nhiều trạng thái cùng lúc cho đến khi bị đo, và việc đo khiến nó chốt lại ở một trạng thái. Nhiều nhà vật lý thấy bất ổn vì lý thuyết không nói rõ thế nào mới được tính là một phép đo.
Năm 1957, Hugh Everett III, khi ấy là nghiên cứu sinh tiến sĩ tại Princeton làm việc với John Wheeler, đề xuất một hướng khác: bỏ quy tắc đặc biệt đó. Hãy để cùng một hệ phương trình áp dụng cho mọi thứ, kể cả thiết bị đo và người đọc kết quả. Sau phép đo, thiết bị và người quan sát trở nên liên kết với từng kết quả khả dĩ. Mọi kết quả đều có thật, và mỗi phiên bản của người quan sát chỉ thấy một trong số đó.
Bài báo của Everett lúc đầu gần như bị phớt lờ. Đầu thập niên 1970, Bryce DeWitt đã quảng bá ý tưởng và đặt cho nó cái tên đa thế giới. Hãy xét con mèo của Schrödinger, thí nghiệm tưởng tượng mà Erwin Schrödinger công bố năm 1935. Theo cách kể thông thường, con mèo vừa sống vừa chết cho đến khi có người mở hộp. Trong đa thế giới, không có chuyện nửa này nửa kia: có một nhánh nơi chiếc hộp chứa con mèo còn sống và một nhánh khác nơi nó chứa con mèo đã chết, và hai nhánh không còn tác động đến nhau.
Đa thế giới cho ra những dự đoán giống phiên bản chuẩn của lý thuyết. Vì vậy nó được gọi là một cách diễn giải chứ không phải lý thuyết mới, và hiện chưa thí nghiệm nào phân biệt được chúng. Có nhà vật lý thấy nó thanh nhã, có người thấy nó quá xa xỉ, và chưa có sự đồng thuận. Các lựa chọn một thế giới như lý thuyết sóng dẫn đường hay các mô hình suy sụp khách quan vẫn được thảo luận sôi nổi.
Vũ trụ học: những bong bóng không gian
Lạm phát vũ trụ, do Alan Guth đề xuất năm 1981, cho rằng vũ trụ sơ khai đã giãn nở với tốc độ kinh ngạc trong một phần cực nhỏ của một giây. Nó giúp giải thích vì sao vũ trụ trông rất mượt và vì sao bức xạ nền vi sóng vũ trụ, thứ ánh sáng cổ xưa nhất ta nhìn thấy được, lại đồng đều đến vậy.
Sau đó Andrei Linde, Alexander Vilenkin và những người khác chỉ ra rằng trong nhiều phiên bản của lạm phát, sự giãn nở không dừng lại ở mọi nơi cùng lúc. Nó kết thúc ở một mảng, mảng ấy trở thành một vũ trụ như của ta, trong khi ở nơi khác nó vẫn tiếp diễn và tạo thêm các mảng khác. Bức tranh ấy là một bọt các vũ trụ bong bóng, mỗi vũ trụ có thể có hằng số tự nhiên khác nhau, thậm chí các hạt khác nhau.
Năm 2003, nhà vũ trụ học Max Tegmark xếp các khả năng thành bốn cấp trong một bài viết trên Scientific American mang tên Parallel Universes. Cấp I là những vùng xa xôi của chính không gian chúng ta, cấp II là các bong bóng riêng biệt, cấp III là các nhánh lượng tử, và cấp IV là những cấu trúc toán học hoàn toàn khác. Danh sách này là tấm bản đồ hữu ích, dù cấp càng cao thì càng mang tính suy đoán.
Điều đã được xác lập và điều chưa
Bản thân cơ học lượng tử là một trong những lý thuyết được kiểm chứng tốt nhất của khoa học. Lạm phát khớp tốt với các phép đo bức xạ nền vi sóng, dù chi tiết vẫn còn tranh luận. Điều chưa được chứng minh là bước đi từ các lý thuyết đó sang những vũ trụ khác thực sự tồn tại. Chưa kính thiên văn hay thí nghiệm nào phát hiện được một vũ trụ như vậy, và với bức tranh bong bóng, không rõ liệu có quan sát nào làm được không. Những tít báo khẳng định ai đó đã chứng minh có vũ trụ song song đáng để xem kỹ rằng rốt cuộc người ta đã đo được gì.
Vũ trụ song song trong hư cấu
Các nhà văn không chờ đến các nhà vật lý. Những câu chuyện về thế giới khác nằm cạnh thế giới của ta đã có từ ít nhất một thế kỷ trước.
H. G. Wells đưa những người du hành vào một thế giới song song trong Men Like Gods (1923), nơi họ gặp một xã hội yên bình, được tổ chức tốt sống trong một vũ trụ kề bên Trái Đất. Năm 1934, Murray Leinster xuất bản truyện Sidewise in Time, trong đó những mảng Trái Đất hoán đổi chỗ với các phiên bản từ những lịch sử khác, nên quân đoàn La Mã và các thị trấn hiện đại cuối cùng nằm cạnh nhau.
The Man in the High Castle (1962) của Philip K. Dick là một tiểu thuyết lịch sử thay thế, trong đó phe Trục thắng Thế chiến thứ hai. Các nhân vật chuyền tay nhau một cuốn tiểu thuyết bị cấm tưởng tượng ra một kết cục khác, và cuốn sách cứ liên tục hỏi phiên bản nào của thế giới mới là thật. Vào thập niên 1960, Michael Moorcock dùng từ multiverse trong các tác phẩm giả tưởng và khoa học viễn tưởng của mình, góp phần làm quen độc giả với ý tưởng về nhiều thế giới liên kết với nhau.
Bộ ba His Dark Materials của Philip Pullman, bắt đầu từ năm 1995, đưa các nhân vật trẻ đi qua nhiều thế giới bằng những vết cắt trong không khí. Gần đây hơn, tiểu thuyết ly kỳ Dark Matter (2016) của Blake Crouch biến phiên bản lượng tử thành cơn ác mộng cá nhân: một nhà vật lý tỉnh dậy trong một cuộc đời gần giống của mình, nhưng không hoàn toàn. Trên màn ảnh, bộ phim Everything Everywhere All at Once (2022) và tiểu thuyết trò chơi Nhật Bản Steins;Gate (2009) là hai ví dụ nổi tiếng.
Ba mô-típ các nhà văn hay dùng
- Con đường không đi. Một thế giới tách khỏi thế giới của ta chỉ vì một sự kiện, để câu chuyện có thể so sánh hai lịch sử.
- Thế giới gương. Nơi nhân vật gặp bản sao của mình, hoặc thấy cuộc đời mình lẽ ra có thể diễn ra thế nào.
- Cuộc vượt qua. Một cỗ máy, cánh cửa hay tai nạn cho phép ai đó đi giữa các thế giới. Việc vượt qua hoàn toàn là hư cấu; không có vật lý nào cho thấy điều đó khả thi.
Những hiểu lầm thường gặp
- Đa thế giới nghĩa là mọi thứ tưởng tượng được đều xảy ra. Không. Chỉ những kết quả mà lý thuyết lượng tử cho phép mới xảy ra, và chúng có trọng số khác nhau. Một thế giới nơi bạn bay được không nằm trong danh sách.
- Chúng ta có thể ghé thăm một vũ trụ song song. Hiện chưa có cách nào được biết đến. Trong bức tranh đa thế giới, các nhánh trên thực tế không còn tác động lẫn nhau, nên chẳng có gì để băng qua.
- Déjà vu hay hiệu ứng Mandela cho thấy một thế giới khác đang “rò rỉ” sang. Đó là những đặc điểm của trí nhớ con người đã được nghiên cứu kỹ, không phải bằng chứng cho vũ trụ khác.
- Vũ trụ song song và đa vũ trụ là một. Hai khái niệm chồng lấn nhau. Đa vũ trụ là cả tập hợp, còn vũ trụ song song là một thành viên của nó, và người ta thường dùng hai từ này khá lỏng lẻo.
- Các nhà khoa học đã chứng minh được nó. Không đúng. Đó vẫn là câu hỏi mở và hiện nay là vấn đề của diễn giải và suy đoán.
Đọc tiếp
Multiverse nhìn rộng ra từ một vũ trụ song song sang cả tập hợp và các lập luận ủng hộ lẫn phản đối.
Simulation hypothesis đặt một câu hỏi khác: không phải liệu có vũ trụ khác bên cạnh ta hay không, mà liệu vũ trụ của ta có được dựng trên một nền tảng nào khác hay không.
History of Science Fiction đặt thế giới song song vào câu chuyện dài hơn của thể loại này, từ những tiểu thuyết khoa học thời đầu đến ngày nay.
