BÍ MẬT CỦA GIAI ĐIỆU TRỊNH XUÂN THUẬN - GIAI ĐIỆU BÍ ẨN - VÀ CON NGƯỜI ĐÃ TẠO RA VŨ TRỤ Dịch Giả: Phạm Văn Thiều

Con lắc Foucault đã chứng minh cho chúng ta thấy rằng, Vũ trụ là một chỉnh thể ở thang vĩ mô. Bây giờ chúng ta cũng sẽ thấy rằng, thế giới nội nguyên tử cũng không thể chia cắt được. Bằng chứng về điều này dựa trên một thực nghiệm nổi tiếng được Albert Einstein, Boris Podolsky, Nathan Rosen đề xuất vào năm 1930 với mục đích tìm ra điểm yếu trong cách giải thích xác suất đối với thực tại bởi cơ học lượng tử. Ta hãy tưởng tượng, họ nói, một hạt bị phân rã tự phát thành hai hạt ánh sáng A và B. Không gì cho phép ta có thể nói trước hướng bay ra của hai hạt này. Chỉ có một điều được biết chắc chắn: đó là do đối xứng, chúng cần phải bay theo hai hướng ngược nhau. Nếu hạt A bay về hướng tây thì hạt B sẽ bay về hướng đông. Vậy chúng ta hãy đặt các dụng cụ đo và kiểm tra: đúng là hạt A bay về hướng tây và hạt B bay về hướng đông. Tất cả diễn ra đúng như chúng ta dự đoán.

Nhưng chúng ta chưa tính đến tính không tất định của thế giới nội nguyên tử. Cơ học lượng tử nói với chúng ta rằng, A không thể có hướng chính xác trước khi được thu bởi dụng cụ đo. Khi đó nó phô bộ mặt sóng nên không thể lấy bất cứ một hướng nào. Chỉ sau khi tương tác với detector, A mới biến thành hạt và “cho biết” rằng nó bay về hướng tây. Nhưng nếu A không “biết” nó bay theo hướng nào trước khi bị bắt bởi dụng cụ đo thì làm sao B có thể “đoán” trước được hướng bay của A mà định hướng quỹ đạo của mình sao cho cũng bị bắt ở cùng thời điểm nhưng theo hướng ngược lại? Điều này là hoàn toàn không có ý nghĩa. Einstein và các đồng nghiệp của ông do đó rút ra kết luận rằng, cơ học lượng tử đã chọn con đường sai lầm, rằng thực tại không thể được mô tả thông qua các xác suất và Thượng đế không chơi trò xúc xắc: trước khi xuất phát A đã “biết” trước hướng mà nó sẽ bay theo và nó thông báo điều đó với hạt B trước khi chúng tách ra khỏi nhau để cho hạt B bay theo hướng ngược lại. A và B đều có một thực tại khách quan rất xác định, độc lập với hành động quan sát. Nhưng Einstein đã nhầm. Những thực nghiệm trong phòng thí nghiệm luôn cho phần đúng về phía cơ học lượng tử, và cơ học lượng tử đã giải thích rất tốt tính chất của các nguyên tử: A không hề “biết” nó sẽ bay theo hướng nào, Thượng đế cũng chơi trò xúc xắc và các hạt không có một thực tại khách quan độc lập với hành động quan sát. Vậy thì làm thế nào có thể giải quyết được nghịch lý EPR (tên viết tắt của ba tác giả)?

Nghịch lý này sẽ thực sự chỉ là nghịch lý nữa nếu chúng ta giả thiết rằng thực tại được “định xứ” trên mỗi hạt ánh sáng, rằng các hạt này là phân biệt và tách rời, và chúng không thể có ảnh hưởng gì đến nhau. Nhưng nó sẽ không còn là nghịch lý nữa nếu chúng ta chấp nhận ý tưởng cho rằng hai hạt ánh sáng, thậm chí cách xa nhau hàng tỷ năm ánh sáng, trước khi được ghi nhận bởi dụng cụ đo đều là một bộ phận của cùng một chỉnh thể, chúng thường xuyên liên lạc với nhau thông qua một tương tác bí ẩn. Điều đó giải thích tại sao B “biết” ngay tức thời tất cả những gì xảy ra với A: chúng không cần phải gửi thông báo cho nhau. Thực tại không phải là cục bộ mà là toàn bộ. Không còn có “ở đây” hoặc “ở kia” nữa. Tất cả đều liên hệ với nhau và “ở đây” cũng đồng nhất với “ở kia”.

Con lắc Foucault và thí nghiệm EPR đã buộc chúng ta phải vượt qua những khái niệm vốn đã quen thuộc về không gian và thời gian. Chúng ta đã được dẫn tới kết luận rằng, Vũ trụ có một cấp độ tổng thể và không thể chia cắt được, dù là ở thang vĩ mô hay vĩ mô. Một ảnh hưởng hiện diện ở khắp nơi và đầy bí ẩn làm cho mọi cái bộ phận đều chứa cái toàn thể và các đoàn thể phản ánh từ cái bộ phận. Tất cả các sinh vật trong Vũ trụ, toàn bộ vật chất, quyển sách mà bạn đang cầm trên tay, đồ đạc ở xung quanh bạn, quần áo mà bạn đang mặc, tất cả các vật mà chúng ta đồng nhất với các mảng của thực tại đều chứa cái toàn thể được ẩn giấu giữa chúng. “Mỗi chúng ta ai cũng đều giữ cái vô hạn trong lòng bàn tay mình”.

Như vậy, khoa học phương Tây, vì sự bó buộc mà phải là một khoa học mang tính giản hóa luận (cần phải cô lập ra các mảng của thực tại để nghiên cứu chúng một cách chi tiết và phát triển dần lên) nay đang ngày càng hội tụ dần tới một cái nhìn tổng thể (mà người ta gọi là chỉnh thể luận) về Vũ trụ. Những ý định hiện nay nhằm thống nhất các định luật vật lý chỉ là một biểu hiện của xu hướng đó. Khoa học đã dạy chúng ta rằng, chúng ta chia sẻ với toàn bộ vật chất của Vũ trụ một lịch sử chung, chúng ta là con của các ngôi sao, là anh em với các loài thú hoang dã, là anh em họ với những cây mỹ nhân xinh đẹp trên đồng nội. Nó cũng nói với chúng ta rằng, chúng ta mang trong mình toàn bộ Vũ trụ, rằng chúng ta hoàn toàn không thể cắt rời khỏi Vũ trụ. Liệu ý thức về sự thuộc về Vũ trụ này có tránh được cho chúng ta một tự sát hạt nhân hay sinh thái không? Trong mọi trường hợp, nhà khoa học không có sự chọn lựa. Hay diễn đạt theo câu nói nổi tiếng của André Malraux: “Khoa học ở thế kỷ 21 sẽ là tâm linh hoặc là không”.

• Bí Mật Của Giai Điệu

Chúng ta hãy nhắc lại câu hỏi ban đầu của chúng ta: Liệu một ngày nào đó Vũ trụ có tiết lộ cho chúng ta tổng thể của cái thực tại rực rỡ của đó hay không? Liệu chúng ta có khám phá ra bí mật của cái giai điệu thực hay không? Dưới ánh sáng của những điều được trình bày ở trên, thì điều đó dường như rất khó và thậm chí không thể. Chính hành động quan sát đã làm biến đổi thực tại, như cơ học lượng tử đã từng dạy chúng ta. “Thực tại” này sau đó lại được con mắt của chúng ta, những dụng cụ đo của chúng ta và những “thiên kiến” của chúng ta giải thích và làm cho biến đổi. Và nghiêm trọng hơn nữa, do không thoát khỏi khả năng hữu hạn của mình, chúng ta mãi mãi chỉ có thể nghiên cứu được một phần nhỏ bé của Vũ trụ bao la, một Vũ trụ toàn bộ là một chỉnh thể. Với cái giá là những nỗ lực phi thường của trí tưởng tượng và sáng tạo, những thiên tài ngày càng phát hiện ra nhiều mối liên hệ và khoa học cũng ngày càng tiến bộ. Nhưng sẽ không bao giờ phát hiện được tất cả các mối liên hệ. (Nhân đây, thiết nghĩ cũng rất bổ ích để nhất lại những công trình của nhà toán học người Áo Kurt Godel, người đã chứng minh được vào năm 1931 rằng sẽ mãi mãi tồn tại trong toán học những mệnh đề không thể chứng minh được. Tương tự như không thể chứng minh được mọi điều trong toán học, trí tuệ con người cũng sẽ mãi mãi không thể hiểu được toàn thể Vũ trụ)

Chúng ta sẽ không bao giờ tiếp cận được Vũ trụ với chữ V viết hoa. Giai điệu của nó sẽ vĩnh viễn còn là điều bí ẩn. Nhưng lẽ nào đó là cái lý để chúng ta chán nản và vứt bỏ mọi sự tìm kiếm? Tôi hoàn toàn không nghĩ như vậy. Con người sẽ không bao giờ thoát khỏi nhu cầu cấp bách là phải tổ chức thế giới bên ngoài thành một sơ đồ hài hòa và thống nhất. Sao Vũ trụ Big Bang, con người sẽ tiếp tục sáng tạo ra những Vũ trụ khác, ngày càng gần với Vũ trụ thực hơn, dù là không bao giờ đạt tới,  nhưng chúng ta sẽ soi sáng và ngợi ca sự tồn tại của cái Vũ trụ thực ấy.

-------o0o------

Trích: Giai Điệu Bí Ẩn - Và Con Người Đã Tạo Ra Vũ Trụ

Tác Giả: Trịnh Xuân Thuận

Dịch Giả: Phạm Văn Thiều

Nxb: Khoa Học Và Kỹ Thuật, Năm 2000