Nghiên cứu Mới Diễn Giải Cầu Einstein-Rosen Thành Liên Kết Thời Gian

Các lỗ đen, thường được hình dung là lối tắt xuyên không gian hoặc thời gian, bắt nguồn từ sự hiểu sai lệch về công trình năm 1935 của Albert Einstein và Nathan Rosen. Cầu Einstein-Rosen, một cấu trúc thuần túy toán học, ban đầu được giới thiệu nhằm đảm bảo tính nhất quán giữa thuyết tương đối rộng và vật lý lượng tử, chứ không phải là một cơ chế du hành vật lý thực tế. Các nhà nghiên cứu như João Marto đã nhấn mạnh rằng những cây cầu này không thể tồn tại dưới dạng vật thể vật lý, cũng không thể quan sát hay duy trì được, mà chỉ là các cấu trúc lý thuyết, bác bỏ quan niệm phổ biến về lỗ sâu đục có thể xuyên qua được.

Nghiên cứu lý thuyết gần đây khẳng định rằng cấu trúc cầu này thực chất là một tấm gương trong không-thời gian, kết nối hai mũi tên thời gian vi mô, qua đó giải quyết thách thức hợp nhất cơ học lượng tử và thuyết tương đối rộng. Quan điểm diễn giải cổ điển về lỗ sâu đục có thể xuyên qua đã trở nên phổ biến sau này, nhưng các phân tích đã xác nhận rằng các cây cầu nguyên bản bị 'kẹp' lại quá nhanh khiến bất cứ thứ gì cũng không thể đi qua, khiến chúng không ổn định và không thể xuyên qua được. Quan điểm lượng tử hiện đại coi cây cầu này là hai thành phần bổ sung của một trạng thái lượng tử, cần thiết cho một mô tả lượng tử hoàn chỉnh và có thể đảo ngược gần các hiện tượng như lỗ đen.

Khung thời gian này tự nhiên giải quyết được nghịch lý thông tin lỗ đen năm 1974 của Stephen Hawking, vì thông tin bảo toàn tính toàn vẹn của nó bằng cách tiến hóa dọc theo các hướng thời gian đối lập. Công trình này, có sự đóng góp của K. Sravan Kumar và Enrique Gaztañaga, sử dụng lý thuyết lượng tử tổng trực tiếp để hòa giải tầm nhìn của Einstein và Rosen, vốn liên quan đến hai mũi tên thời gian. Lý thuyết này hứa hẹn một mô tả đơn nhất về Lý thuyết Trường Lượng tử trong Không-Thời gian Cong (QFTCS), cùng với tính bổ sung của người quan sát.

Bằng chứng cho cấu trúc thời gian này có thể nằm trong bức xạ phông vi sóng vũ trụ (CMB), nơi cho thấy một sự bất đối xứng dai dẳng mà các mô hình tiêu chuẩn gặp khó khăn trong việc giải thích. Một phân tích vào đầu năm 2026 cho thấy mô hình đối xứng đảo ngược thời gian giải thích được sự bất thường lưỡng cực CMB tốt hơn 650 lần so với mô hình tiêu chuẩn. Sự bất thường lưỡng cực CMB, một dấu hiệu cho thấy vũ trụ có thể không đồng nhất trên quy mô lớn, đang thách thức Nguyên lý Vũ trụ học cơ bản của mô hình Lambda-CDM tiêu chuẩn. Sự không nhất quán này, với sự khác biệt vượt quá 5-sigma, cho thấy các khung tham chiếu nơi vật chất và bức xạ xuất hiện đẳng hướng có thể không giống nhau.

Khái niệm này kết nối với khả năng vũ trụ học rằng Vụ Nổ Lớn là một 'cú nảy' lượng tử giữa hai pha vũ trụ đảo ngược thời gian. Trong khuôn khổ 'Vũ trụ Lỗ Đen' này, vũ trụ của chúng ta có thể là bên trong của một lỗ đen từ một vũ trụ mẹ, có khả năng giải thích các tàn dư vật chất tối. Các tàn dư vật chất tối này, đôi khi được gọi là tàn dư Hawking, có thể là kết quả của sự bay hơi lỗ đen không có điểm kỳ dị, một ý tưởng được nhà vật lý Phillip B. Levin đề xuất. Sự dịch chuyển trọng tâm từ du hành không gian sang một cổng thời gian ngụ ý rằng thời gian chảy theo cả hai hướng ở cấp độ lượng tử sâu nhất, bổ sung cho các lý thuyết vật lý hiện có. Việc giải quyết nghịch lý thông tin lỗ đen và hợp nhất các lý thuyết lớn là một mục tiêu trung tâm của vật lý hiện đại, và việc diễn giải lại cầu Einstein-Rosen này cung cấp một con đường lý thuyết thanh lịch. Tuy nhiên, sự chấp nhận của nó phụ thuộc vào việc xác nhận thực nghiệm thêm về các thành phần lượng tử được đề xuất, mặc dù các dấu hiệu vũ trụ học như sự bất đối xứng CMB cung cấp bằng chứng hỗ trợ mạnh mẽ cho mô hình mới này.