Lưu ý: Bài viết có nhắc đến một số tình tiết quan trọng của phim, bao gồm phần cuối.

Hố Đen Tử Thần (Interstellar, 2014) là một trong số ít phim bom tấn khiến khán giả rời rạp và lập tức tìm đọc về thuyết tương đối. Christopher Nolan làm việc với nhà vật lý Kip Thorne, người về sau nhận giải Nobel Vật lý 2017 cho công trình về sóng hấp dẫn, với vai trò cố vấn khoa học và giám đốc sản xuất. Bài viết này giải thích những ý tưởng khoa học chính của phim bằng ngôn ngữ đời thường, đồng thời chỉ ra đâu là khoa học vững chắc và đâu là phần hư cấu phục vụ câu chuyện.

Bối cảnh: một Trái Đất đang chết dần

Phim mở ra ở một tương lai nơi bão bụi và dịch bệnh cây trồng đang xóa sổ nông nghiệp. Cooper, cựu phi công NASA trở thành nông dân, được mời tham gia một sứ mệnh bí mật: đi qua một lỗ sâu xuất hiện gần Sao Thổ để tìm hành tinh có thể sống được. Anh phải rời xa con gái Murph, và lời hứa sẽ quay về trở thành sợi dây xuyên suốt phim. Vì thế, mỗi quyết định khoa học đều có cái giá tính bằng thời gian bên gia đình.

Giãn nở thời gian: vì sao một giờ bằng bảy năm?

Ý tưởng cốt lõi

Theo thuyết tương đối rộng của Einstein, vật thể có khối lượng lớn làm "cong" không–thời gian xung quanh nó. Hệ quả là ở gần một nguồn hấp dẫn cực mạnh, thời gian trôi chậm hơn so với nơi ở xa. Đây không phải ảo giác: hai chiếc đồng hồ ở hai nơi sẽ thực sự lệch nhau khi được đặt cạnh nhau trở lại.

Hiệu ứng này có thật và đã được đo đạc. Ví dụ quen thuộc là hệ thống định vị vệ tinh: đồng hồ trên vệ tinh phải được hiệu chỉnh theo thuyết tương đối, nếu không sai số định vị sẽ tích lũy dần. Ở quy mô Trái Đất, chênh lệch này chỉ rất nhỏ.

Hành tinh Miller

Hành tinh Miller quay quanh Gargantua ở khoảng cách rất gần, nên lực hấp dẫn khiến thời gian ở đó trôi cực chậm. Phim nêu rõ: mỗi giờ trên Miller tương đương khoảng bảy năm trên Trái Đất. Nhóm của Cooper chỉ định ghé qua nhanh, nhưng sự cố với con sóng khổng lồ khiến họ mắc kẹt lâu hơn dự tính. Khi trở lại tàu Endurance, Romilly – người ở lại chờ – đã già đi hơn hai mươi năm.

Để con số "một giờ bằng bảy năm" khả thi về mặt lý thuyết, Gargantua phải là một hố đen tự quay với tốc độ cực lớn, gần mức giới hạn tối đa. Thorne đã giải thích lập luận này trong cuốn sách The Science of Interstellar. Nói cách khác, đây là một tình huống cực đoan nhưng không vi phạm vật lý đã biết.

Lỗ sâu: lối tắt xuyên không gian

Lỗ sâu (wormhole) là một "đường hầm" giả thuyết nối hai điểm xa nhau trong không–thời gian. Hình dung đơn giản nhất: gấp đôi một tờ giấy rồi đâm thủng nó, hai điểm vốn cách xa trên mặt giấy bỗng gần nhau.

Điểm thú vị là cách phim thể hiện lỗ sâu như một quả cầu chứ không phải một cái lỗ tròn phẳng. Nếu lỗ sâu tồn tại trong không gian ba chiều, ta sẽ nhìn thấy nó như một khối cầu phản chiếu méo mó khung cảnh ở đầu bên kia.

Cần nói rõ: lỗ sâu có thể "đi qua được" vẫn chỉ là giả thuyết. Các phương trình cho phép nó tồn tại về mặt toán học, nhưng giữ cho nó mở có lẽ cần đến dạng vật chất kỳ lạ chưa từng được quan sát. Phim xử lý vấn đề này bằng cách để lỗ sâu được "ai đó" đặt sẵn.

Gargantua: hố đen đẹp nhất màn ảnh

Hình ảnh dựa trên phương trình

Hình ảnh Gargantua với đĩa bồi tụ sáng rực uốn cong quanh nó được nhóm kỹ xảo tạo ra dựa trên các phương trình Thorne cung cấp. Ánh sáng từ phần đĩa phía sau hố đen bị bẻ cong qua phía trên và phía dưới, tạo nên hình vành khuyên đặc trưng. Quá trình này đủ nghiêm túc để nhóm thực hiện công bố kết quả trên tạp chí khoa học về hiện tượng thấu kính hấp dẫn quanh hố đen quay.

Hố đen siêu khối lượng và lực thủy triều

Một điều nghe có vẻ ngược đời: hố đen càng lớn thì lực thủy triều tại chân trời sự kiện lại càng yếu. Vì vậy, với một hố đen siêu khối lượng như Gargantua, việc tàu hay người tiến gần mà không bị xé nát ngay lập tức là có cơ sở hơn so với một hố đen nhỏ.

Tesseract: khi khoa học nhường chỗ cho câu chuyện

Ở phần cuối, Cooper rơi vào Gargantua và thấy mình bên trong một tesseract – cấu trúc được tạo ra để anh có thể nhìn vào căn phòng của Murph ở nhiều thời điểm khác nhau. Từ đó, anh tác động đến thế giới của con gái thông qua lực hấp dẫn, truyền dữ liệu bằng chuyển động kim giây trên chiếc đồng hồ anh để lại.

Phần nào là khoa học, phần nào là hư cấu?

  • Có cơ sở: ý tưởng lực hấp dẫn có thể truyền qua các chiều không gian khác là một giả thuyết được bàn luận trong vật lý lý thuyết.
  • Mang tính suy đoán: việc tồn tại một không gian năm chiều có thể đi lại, và việc "họ" tạo ra tesseract, nằm ngoài những gì khoa học hiện nay kiểm chứng được.
  • Thuần túy kể chuyện: khả năng Cooper sống sót, định vị đúng khoảnh khắc và truyền thông tin chính xác.

Nhìn theo hướng đó, tesseract là một công cụ kể chuyện. Nó cho phép phim khép lại vòng lặp: "con ma" mà Murph thấy hồi nhỏ thực ra chính là cha cô. Những gì khán giả tưởng là siêu nhiên ở đầu phim được giải thích bằng một ý tưởng vật lý, dù là ý tưởng mang tính tưởng tượng.

Lõi cảm xúc: thời gian là thứ không mua lại được

Điều khiến Hố Đen Tử Thần đọng lại không chỉ là khoa học. Giãn nở thời gian trong phim là phép ẩn dụ cho nỗi sợ rất đời thường của cha mẹ: lỡ mất tuổi thơ của con.

Cảnh xem tin nhắn

Cảnh Cooper trở về tàu và xem tin nhắn video tích lũy suốt nhiều năm từ các con là khoảnh khắc phương trình trở thành nỗi đau cụ thể.

Tình yêu như một lực dẫn đường

Đoạn thoại của Brand về tình yêu như thứ vượt qua không gian và thời gian bị nhiều người chê là sến, nhưng nó phản ánh lựa chọn có chủ đích: đặt con người vào trung tâm câu chuyện vũ trụ. Cuối cùng, chính sự gắn bó giữa Cooper và Murph – chứ không phải dữ liệu thuần túy – giúp thông điệp từ tesseract được nhận ra.

Nếu bạn thích cách Nolan biến khái niệm thời gian thành cảm xúc, Kẻ Đánh Cắp Giấc Mơ với các tầng mơ có thời gian trôi khác nhau là lựa chọn tiếp theo hợp lý.

Tóm lại

Hố Đen Tử Thần dựa trên những nguyên lý có thật như giãn nở thời gian do hấp dẫn và ánh sáng bị bẻ cong quanh hố đen, rồi mạnh dạn bước sang vùng suy đoán với lỗ sâu và tesseract. Sự hợp tác với Kip Thorne giúp phần hình ảnh và nhiều chi tiết khoa học đứng vững một cách hiếm thấy ở dòng phim giải trí. Nhưng sức nặng thật của phim nằm ở chỗ nó biến vật lý thành câu chuyện về một người cha chạy đua với thời gian. Xem lại phim khi đã hiểu khoa học phía sau, bạn sẽ thấy mỗi phút trên màn ảnh đều đáng giá hơn.

Xem trailer và nơi xem phim: Hố Đen Tử Thần