Lý Thuyết Mới: Thời Gian Nảy Sinh Từ Sự Ghi Nhận Thông Tin Không Thể Đảo Ngược

Một chuyển dịch lý thuyết nền tảng đang thu hút sự chú ý trong giới vật lý, tập trung vào bản chất cốt lõi của thời gian, một vấn đề nan giải trong nỗ lực thống nhất Thuyết Tương Đối Rộng và Cơ Học Lượng Tử. Trọng tâm của nghiên cứu mới này là đề xuất rằng thời gian không phải là một thực thể cơ bản mà là một hiện tượng nổi lên từ quá trình ghi lại thông tin một cách không thể đảo ngược trong toàn vũ trụ, ngụ ý rằng không-thời gian hoạt động như một phương tiện lưu trữ thông tin. Công trình lý thuyết này, đang có đà phát triển mạnh mẽ hướng tới năm 2026, được xây dựng trên nền tảng lý thuyết thông tin do Claude Shannon thiết lập vào những năm 1940.

Sự phát triển lý thuyết chủ yếu liên quan đến các nhà nghiên cứu tại các cơ sở học thuật danh tiếng như Đại học Leiden, Đại học Oxford và Đại học Kỹ thuật Vienna. Khung lý thuyết này tìm cách giải quyết 'vấn đề thời gian' vốn là một mâu thuẫn nghiêm trọng cản trở việc hình thành một lý thuyết thống nhất về hấp dẫn lượng tử. Các nhân vật chủ chốt trong nỗ lực này bao gồm Albert Einstein, người đã phát triển Thuyết Tương Đối Rộng, Claude Shannon với Lý thuyết Thông tin, Florian Neukart từ Đại học Leiden với khuôn khổ Ma Trận Bộ Nhớ Lượng Tử, Natalia Ares từ Đại học Oxford, Marcus Huber thuộc Đại học Kỹ thuật Vienna, và Paola Verruchi từ Hội đồng Nghiên cứu Quốc gia Ý (CNR).

Khung lý thuyết mới này xem thông tin là một đại lượng vật lý, liên kết hình học của không-thời gian chặt chẽ với sự vướng víu lượng tử và tổng hợp các tương tác tích lũy. Một kết luận quan trọng được rút ra là trật tự thời gian nảy sinh từ sự ghi lại thông tin không thể đảo ngược, một cơ chế giải thích mạnh mẽ cho sự bất đối xứng của thời gian. Hướng tiếp cận này tập trung vào hệ lượng tử khép kín, khác biệt với các giả thuyết trước đây vốn tập trung vào sự mất liên kết lượng tử do tương tác môi trường.

Trong khi Thuyết Tương Đối mô tả thời gian là một thực thể đàn hồi, đan xen với không gian, thì Cơ Học Lượng Tử lại coi thời gian là một tham số bên ngoài, tạo ra sự không tương thích cơ bản. Mặc dù Định luật thứ hai của Nhiệt động lực học, thông qua entropy, giải thích được mũi tên thời gian, nó không giải thích được sự tồn tại của chính thời gian. Sự liên kết được đề xuất giữa hình học không-thời gian, sự vướng víu lượng tử và thông tin tích lũy cung cấp một khuôn khổ thống nhất tiềm năng, có khả năng giải quyết các câu đố vũ trụ học tồn tại lâu năm, bao gồm cả bản chất của vật chất tối.

Khái niệm thông tin được nâng lên từ một công cụ trừu tượng thành một đại lượng vật lý định hình cấu trúc không-thời gian. Các nhà nghiên cứu, như Flavio Mercati, đang tìm kiếm bằng chứng quan sát được, có thể thông qua các quan sát vũ trụ, để kiểm nghiệm ý tưởng của họ về nhận thức thời gian là kết quả của sự tăng trưởng không thể đảo ngược của phức hợp. Sự phát triển này cũng có mối liên hệ gián tiếp với những tiến bộ trong việc giải quyết Nghịch lý Thông tin Lỗ đen, củng cố ý tưởng rằng thông tin không bị hủy diệt khi vật chất rơi vào hố đen, một quan điểm được củng cố bởi các nghiên cứu gần đây, bao gồm cả công trình của Stephen Hawking.

Nghiên cứu này đại diện cho một sự thay đổi mô hình đáng kể, chuyển trọng tâm từ các mô hình thời gian tuyến tính hoặc tham số sang một mô hình trong đó dòng chảy thời gian là một thuộc tính thứ cấp, nảy sinh từ các quá trình vật lý cơ bản liên quan đến việc ghi lại thông tin không thể xóa bỏ trong cấu trúc vũ trụ. Công trình của nhóm nghiên cứu do Cai Qingyu tại Đại học Hải Nam dẫn đầu, được công bố trên Annals of Physics, nhấn mạnh vai trò của các tương quan lượng tử trong việc tạo ra tính không thể đảo ngược của thời gian.