Vận tốc hữu hạn của ánh sáng: quá khứ và hiện tại

 https://vtc.vn/tat-ca-nhung-gi-chung-ta-nhin-thay-deu-la-qua-khu-vi-sao-ar574038.html

Không chỉ cho biết thời gian có tính tương đối, vận tốc hữu hạn của ánh sáng còn ảnh hưởng tới cách chúng ta nhìn nhận những khái niệm như quá khứ và hiện tại.

Đôi khi có người nói rằng khi nhìn các ngôi sao trên bầu trời là chúng ta đang nhìn vào quá khứ. Điều này xuất phát từ thực tế là ánh sáng cần có thời gian để truyền đi. Nếu một ngôi sao cách ta 1.000 năm ánh sáng thì có nghĩa là hình ảnh của nó mất 1.000 năm để tới chúng ta. Nếu bạn thấy một ngôi sao ở khoảng cách đó phát nổ, có nghĩa việc đó xảy ra cách đây 1.000 năm.

Tuy nhiên có một thực tế khác là ánh sáng luôn cần thời gian để truyền đi. Có nghĩa là ngay cả ở khoảng cách rất ngắn, đòi hỏi một khoảng thời gian ngắn đến mức không thể nhận ra thì hình ảnh bạn nhận được vẫn là hình ảnh trong quá khứ. Bạn nhìn một tòa nhà cách xa vài trăm mét hay nhìn một người đứng ngay trước mắt mình thì thực tế hình ảnh bạn thấy cũng không phải là ngay tức khắc. Vậy có nên chăng xem lại khái niệm quá khứ và hiện tại.

Trên thực tế, khi vận tốc ánh sáng là lớn nhất trong vũ trụ và thời gian có tính tương đối, thì vận tốc ánh sáng đồng thời là vận tốc truyền thông tin tối đa. Rất khó để phân định xem hình ảnh của một ngôi sao cách chúng ta 1.000 năm ánh sáng nên được gọi là quá khứ hay hiện tại. Bởi trên thực tế, chưa có bất cứ cách nào cho phép bạn thu được hình ảnh của ngôi sao ở thời điểm gần với hiện tại của bạn hơn.

Giả sử một nhà du hành đi tới một hành tinh có điều kiện rất giống Trái đất trong hệ gần chúng ta nhất, cách khoảng hơn 4 năm ánh sáng. Sau đó anh ta liên lạc với trạm điều khiển ở Trái đất. Khi đó, thông tin anh ta gửi đi mất hơn 4 năm mới tới được Trái đất. Nếu được hồi âm ngay thì vẫn mất thêm hơn 4 năm nữa để tín hiệu hồi âm tới được với nhà du hành.

Nếu nhà du hành này gặp nạn và qua đời trước khi đợi được hồi âm thì tín hiệu phát đi từ Trái đất không bao giờ nhận được tín hiệu trả lời, bởi lý do nhà du hành đã chết “trong quá khứ”. Vậy nên, việc coi hình ảnh của những thiên thể ở xa là quá khứ được nhiều người ủng hộ hơn. Mặc dù, đôi khi nhà khoa học cho rằng nên coi những gì quan sát được ở hiện tại là… hiện tại.

Mặc dù vậy, việc vận tốc ánh sáng là hữu hạn mang đến cho chúng ta nhiều thứ còn đáng giá hơn nhiều. Nhờ vận tốc hữu hạn của ánh sáng, chúng ta mới có thể quan sát được sao, thiên hà hình thành và tiến hóa trong giai đoạn sớm hơn của vũ trụ, những đặc điểm của vũ trụ trong thời kỳ đầu của nó.

Nhìn thấy quá khứ là một điều tuyệt vời không chỉ vì nó thú vị. Mà quan trọng hơn nó cho phép chúng ta tìm hiểu chi tiết về chính vũ trụ của mình, từ những thiên hà và sao khác để khám phá thêm về chính hệ hành tinh của chúng ta.

Từ đó đưa ra những dự đoán về tương lai của hành tinh và môi trường chúng ta đang sống. Đó mới chính là ý nghĩa quan trọng nhất của nghiên cứu vũ trụ. Điều đó không bao giờ có thể nếu như vận tốc ánh sáng là vô hạn.