Sống gần biển sẽ lão hóa chậm hơn sống trên núi?

Thuyết tương đối rộng của Einstein đã nâng cao hiểu biết của loài người về vũ trụ, và kể từ đó đến nay các nhà khoa học đã phát hiện ra rằng diễn tiến của thời gian không phải lúc nào cũng đều đặn. Một trong những ý nghĩa ám ảnh của thuyết này là thời gian ở bậc trên cùng của mọi chiếc cầu thang trên thế giới đều trôi nhanh hơn thời gian ở bậc dưới cùng.

Hiện tượng khó hiểu này xảy ra bởi vì một vật thể càng ở gần mặt đất thì tác động của lực hấp dẫn, hay trọng lực, càng mạnh. Và bởi vì thuyết tương đối rộng mô tả lực hấp dẫn là sự biến dạng của không gian và thời gian cho nên bản thân thời gian trôi đi chậm hơn ở độ cao lớn hơn và khoảng cách xa hơn tính từ Trái Đất.

Như vậy, nếu thời gian có liên quan đến trọng lực thì phải chăng những người sống trên núi sẽ già nhanh hơn những người sống ở vùng biển? Trọng lực lớn hơn có thực sự làm con người lão hóa chậm hơn không?

Quả có thế thật! Đối với những vật thể ở xa trọng trường hơn (Trái Đất là một trọng trường), thời gian thực sự trôi đi chậm hơn. Nhà vật lý học James Chinwen Chou ở Viện Tiêu chuẩn và Công nghệ quốc gia (NIST), Colorado, Mỹ, cho biết như vậy. Điều đó có nghĩa là những người sống ở trên cao sẽ lão hóa nhanh hơn một chút so với những người sống ở độ cao bằng mực nước biển.

Sự chênh lệch này là rất nhỏ nhưng vẫn có thể đo đếm được. Nếu bạn ở trên đỉnh núi Everest, nơi có độ cao 8.848 mét trên mực nước biển, trong vòng 30 năm, bạn sẽ già hơn 0,91 mili giây (1 mili giây = 1/1.000 giây) so với chính bạn nếu sống ở ven biển. 

Trong một thí nghiệm độc đáo, các nhà nghiên cứu ở NIST đã dùng một trong những chiếc đồng hồ nguyên tử chính xác nhất trên thế giới để chứng minh rằng thời gian chạy nhanh hơn chỉ 0,2 mm bên trên bề mặt Trái Đất.

Nhà vật lý học Tobias Bothwell ở NIST nói rằng "không chỉ có những phép tính, chúng tôi còn nhận thấy sự thay đổi trong khắc đếm của một chiếc đồng hồ ở khoảng cách chỉ bằng bề dày của một sợi tóc."

Chìa khóa để hiểu được vì sao những vật thể có khối lượng lớn lại làm thay đổi diễn tiến của thời gian chính là việc chúng ta hiểu được "không gian - thời gian" là một tấm thảm bốn chiều được dệt từ ba tọa độ không gian (lên/ xuống, phải/ trái, và tiến/ lùi) cùng với một tọa độ thời gian (quá khứ/ tương lai). Một vật có trọng lực đều có thể làm biến dạng tấm thảm đó, uốn cong không gian và thời gian làm một.

Giáo sư vật lý thiên văn Andrew Norton ở Trường đại học Mở, Anh, nói rằng "bất kỳ thứ gì có khối lượng đều ảnh hưởng đến không gian - thời gian. Trong môi trường xung quanh một vật có khối lượng, không gian - thời gian bị biến dạng, làm cho không gian bị uốn cong và thời gian bị giãn nở."

"Ảnh hưởng đó là có thật và đo đếm được nhưng bị bỏ qua trong cuộc sống hàng ngày." - ông nói.

Tuy nhiên, trong những tình huống không phải thường ngày, hiện tượng này - còn được gọi là sự giãn nở thời gian do lực hấp dẫn - có thể gây rắc rối. Theo Giáo sư Norton, các vệ tinh của hệ thống định vị toàn cầu quay trên quỹ đạo ở độ cao 20.186 km cần được điều chỉnh bởi thực tế là mỗi 24 giờ trôi qua, đồng hồ của chúng chạy nhanh hơn 45,7 micro giây so với đồng hồ trên mặt đất.

Nhà vật lý học Chou cũng nói rằng "tác động lớn nhất của tính tương đối lên diễn tiến thời gian chính là độ chính xác của hệ thống định vị toàn cầu, bởi vì các vệ tinh chuyển động rất nhanh ở độ cao rất lớn bên trên bề mặt Trái Đất cho nên các tác động của tính tương đối phải được chú trọng để chúng ta có thể xác định chính xác các vị trí trên địa cầu."

Như vậy, rõ ràng là càng ở gần mặt đất, trọng lực càng giúp chúng ta chậm lão hóa. Tất nhiên là chỉ ở mức độ mili giây mà thôi và việc chỉ quanh quẩn sống ở bờ biển là một "chiến lược" chống lão hóa không khả thi. Nhưng thời gian vừa quý giá vừa không thể lấy lại, đặc biệt là khi chúng ta ở xa bất kỳ vật thể nào có khối lượng lớn.