Ðông Duy Hoàng Kiếm Nam

Lời mở

Thời đó, và có thể còn đậm nét ở thế hệ của tôi (1940) , văn nghệ, văn chương theo định nghĩa của Xuân Diệu là những người “run với gió, mơ theo trăng và vơ vẩn cùng mây”.

Mây gío trăng, sao, bầu trời xanh biền biệt vẫn là những đề tài muôn thủa của văn hoá, văn học. Thiên nhiên mãi là cái nền để thị hiện sự hiện hữu và tâm cảm của con người.

Cái vở tuồng đời sống cần có mộït sân khấu để người ta yêu nhau, ghét nhau, ham muốn, thù hận, chiến tranh. Mặt trời lên, mang hơi ấm và sự bảo bọc yên bình, đêm về với niềm đe doạ nhưng cũng đầy quyến rũ của một vũ trụ thăm thẳm “thiên la địa võng” vây bủa chung quanh.

Thời thượng cổ người ta tin rằng trái đất như một tấm thảm bao quan bởi nước và trôi dạt trong không gian vô bờ bến và cho đến thế kỷ 17 ở Á đông người ta vẫn tin là trái đất vuông.

Cổ thư Trung Hoa ghi trời dương nên tròn, đất âm nên phẳng và vuông, lan tới Việt Nam thể hiện trong việc làm bánh trưng bánh đầy tượng trưng trời tròn đất vuông.

Mãi cho đến thế kỷ thức 6 trước công nguyên nhà toán học Pythagore mới đưa ra một nhận định là trái đất hình tròn ngay cả ước tính chi vi của địa cầu.

Tuy vậy, cho đến cuối thế kỷ 18, mọi suy tư sáng tạo của con người vẫn chỉ là sự chấp nhận thân phận con người như môt hạt bụi mong manh bám vào trái đất giữa một vũ trụ khôn cùng, siêu việt, vượt khỏi mọi tư duy của loài người, mang môt vẻ tĩnh lặng thụ động nhưng ngấm ngầm niềm đe doạ như câu thơ của Ðinh Hùng khi rời khỏi cái hấp lực gắn con người vào mặt đất để ngó vào “trên cao đó”:

Nắng thủa đó khiến lòng ta hồi hộp

Ta nhìn cao mới rõ bị giam cầm.

Người ta chấp nhận và sùng bái vũ trụ qua nhiều dạng tôn giáo, triết học, nghệ thuật. Cả ba  sinh hoạt này chỉ là phản ảnh một vũ trụ quan tiền định, chấp nhận sự giam cầm không thể vượt thoát của thân phận con người.

Trên cái sân khấu một vũ trụ tiền định này, thế nhân như chúng ta đành vui với nó, yêu nó, hạnh phúc, khổ đau, nhưng luôn luôn  run sợ trước một niềm đe doạ mong manh. Dù vậy, con nguời vẫn không bỏ được cái ám ảnh không rời, cần phải cật vấn, tìm hiểu cái khoảng không trên cao dó, dù có phải, thêm một lần nữa, cãi lời Chúa, bị đuổi khỏi dịa dàng hỉ nộ ái ố này xuống thấp hơn thêm một tầng địa ngục

Từ những áng cổ thi cho đến văn chương hiện đại, những vừng trăng, những vì sao long lanh trên trời đêm, những bình minh rực rỡ, những hoàng hôn hoang mang, vũ trụ quanh ta đã được huyền thoại hoá, làm đẹp, để đồng hoá và trở thành thân thiết với con người.

Chúng ta chấp nhận vũ trụ quanh mình, chấp nhận không gian và thời gian trong kiếp người và xin làm hoà với nó.

Tuy nhiên, từ đầu thế kỷ 19 và nhất là từ Einstein , său đó là Quantum Physic thì cái vũ trụ quanh ta mất đi nhiều đẹp huyền nhiệm thay vào đó là những khắc khoải hoài nghi.

Sự khắc khoải hoài nghi này lan đần trong mọi ngõ ngách của đời sống từ Tôn giáo, xã hội, văn chương nghệ thuật.

Vũ trụ , hiện hữu vẫn đẹp. Niềm say mê khi nhìn ngắm nó vẫn còn đó nhưng những hiểu biết mới về khoa học và không gian đã làm thay đổi mọi chuyện.

Vừng trăng của Lý thái Bạch đẹp huyễn hoặc trên giòng sông đêm khiến ông phải nhẩy xuống ôm lấy nó, không còn sức rung động kể từ khi bước chân đầu tiên của con người xoá đi sự trinh bạch của chị Hằng. Chú cuội đã chết. Nàng đẹp Stephanette của Alphonse d’Audet không còn tựa vào vai anh chăn cừu trong đồng cỏ giữa đêm khuya để nghe kể truyện những vì sao long lanh trong giải Ngân Hà và để ... chợt nghe một vì sao vừa rụng xuống vai mình..

Rồi đây, tôn giáo, xã hội, nhân sinh quan, tham, sân, si,hỉ, nộ, ái; ố, dục, lạc, sầu, bi, những khát vọng, hi vọng  của con người sẽ rời đổi khi chúng ta bước vào cái cảnh giới từ bên ngoài vũ trụ nhìn lại trái đất chỉ như một cái chấm nhỏ dần, nhỏ đần rồi tan loãng trong cái không, vô cùng không.

Ðứng trên sao Hoả nhìn trái đất mọc lên như một hòn ngọc xanh lơ hay nhìn hình chụp từ những phi thuyền không gian cách xa hàng tỷ cây số thì trái đất hầu như không hiện hữu nữa. Nó biến vào cái không mà vẫn có của sắc sắc không không trong Bát nhã ba la mật đa hoặc trong cái vũ trụ ảnh hiện của Vật lý lượng tử. Một cái nhìn như vậy có làm thay đổi gì bài thơ hay câu truyện tình bạn đang viết hay không?

 Người ta nói nghệ nhân hay những phù thuỷ thời xưa là những người có khả năng hiệp thông với thượng đế. Ngày nay không còn phù thuỷ nữa những vẫn còn những nghệ nhân và những khoa học gia đang tìm đường hiệp thông với thượng đế nhưng không biết có trả lại được cho chúng ta những vừng trăng thu hay một trời đầy sao long lanh mộng ảo của tình yêu. Xin mời vào cảnh giới của :

 

 

 

Từ chân không diệu hữu tới vật lý lượng tử

“sắc tức thị không, không tức thị sắc”.

 

                                           Ðông Duy Hoàng Kiếm Nam

 

Trước thời đại Einstein, khoa học thế kỷ 19 tin rằng không gian là vô tận. Sự tin tưởng này được chấp nhận như một sự kiện hiển nhiên trong tri thức mọi con người từ thời sơ khai khi ngó lên bầu trời đêm thăm thẳm mang đầy vẻ huyền nhiệm..

Người ta cố mường tượng nhưng thật khó để cụ thể hoá hay nắm bắt được cái ý niệm về một khoảng không tuyệt đối, câm nín  bao quanh mình như một nhà tù, vô cùng, vô tận, vô hình, vô ảnh, vô biên cương.

Nhà hiền triết Plato còn bi quan hơn khi cho rằng cho rằng không thể nói  “cái không tuyệt đối” này là có thật, nó chỉ là một nhận thức tuy được ghi nhận trong trí thức người quan sát nhưng “vì nó không mang một dạng thức nào nên cũng không thể nhận thức được bằng giác quan.”

Quãng không, không gian “tuyệt đối không” và ý tưởng về sự vô tận làm người ta sợ hãi như nghĩ về một ngục tù vô hình giam hãm thân phận con người trong tuyệït vọng.

Einstein là người đầu tiên nêu ý niệm về một không gian ba chiều có một độ bẻ cong hay khép kín hoàn toàn như một cái bọc.

Nói khác đi, cái gọi là khoảng không có gì cả (void) chung quanh chúng ta thật ra giống như môt cái bọc trong xuốt, vô hình, vô dạng thức nhưng không phải vô giới hạn mà giống như môt thứ nhà tù không chấn song nhưng  con người không thể vượt qua được.

Tìm hiểu về cái gì bao bọc bên ngoài vũ trụ chúng ta đang sống là một thách đố mời gọi tương tự như sự quyến rũ của ông A dong bà Eva  trước cây tri thức trong vườn địa đàng bị Thiên chúa cấm không cho ăn trái cấm.

Những tư tưởng gia dầu tiên của nhân loại cũng từng tắc mắc tự hỏi cái gì ngoài cái không gian nhìn thấy dưới một vòm trời đầy sao và cho rằng bên ngoài cái vòm mái đó là không có gì cả, không có không gian, không cả cái không .Như kinh Vệ đà : “ Ngay cả cái không cũng không, không cả sự hiện hữu”

Con cháu ông Adong bà Eva ngày nay cũng có những quyến rũ tương tự khi nhìn vào vủ trụ và choá ngợp trong tri thức mình khi nghĩ về hình ảnh về một quãng không trống lỗng tuyệt đối.

Cũng khó hiểu, khó mường tượng và phi lý không kém khi có người nói là cái trống không tuyệt đối vô hình vô ảnh vô thể chất này lại bẻ cong được nhưng chúng ta hãy thử lần đi từng bước một hi vọng có thể nắm bắt được chút hình ảnh cụ thể của cái không gian uốn cong và có giới hạn của Einstein.

Trước hết và đơn giản nhất là hãy nghĩ tới một tờ giấy nếu cuộn lại ta sẽ có một không gian hai chiều cuộn cong như cái ống.

Tưởng tượng chúng ta là một sinh vật bẹt chỉ có hai chiều như một cái bóng bò trên mặt phẳng hai chiều khép kín tờ giấy. Không gian mà sinh vật hai chiều cảm nhận trên mặt hình ống sẽ là một không gian  “có giới hạn theo vòng cong của hình ống nhưng lại không có biên cương”.

Không gian này có giới hạn vì nếu cứ tiếp tục bò theo một đường thẳng trên cái mặt cong đó, chúng ta sẽ trở lại điểm khởi hành. Không gian cong này lại không có biên cương vì có thể bò hoài như thế mãi mãi mà không gập một rào cản nào.

Sinh vật bẹt đó sống vô tư trong không gian 2 chiều vì không thể ngóc khỏi bề mặt của cái ống uốn cong nên không thể mường tượng hay ý thức được là không gian hai chiều của họ thực ra đang chứa trong không gian 3 chiều.

Tương tự như chúng ta sống trong không gian 3 chiều dài rộng cao mà không thể hình dung một cách cụ thể thể rằng chúng ta “có thể ” đang sống trong  một không gian ba, bốn hay nhiều chiều.

Bây giờ, xa hơn một chút nữa, to lớn hơn một chút, xin nghĩ tới một trái cầu như quả đất của chúng ta.

Tưởng tượng như đang ngồi trong một máy bay khởi đi từ một điểm phát xuất A trong không gian 3 chiều trên mặt trái đất và tiếp tục bay  song song với mặt đất và giữ một đường thẳng không đổi hướng thì cuối cùng chúng ta sẽ trở lại ngay chính điểm phát xuất A, cho dù máy bay bay theo bất cứ hướng nào .

Bề mặt trái đất như vậy, có thể coi như một không gian hai chiều cong và khép kín toàn diện như khi thổi phồng một trái bong bóng do đó nó cũng không có biên giới, không có một ngăn cản giới hạn nào.

Ðiểm luận lý ở đây là “nếu không gian phẳng hai chiều của mặt đất không khép kín” thì cứ bay mãi theo một đường thẳng tất nhiên phi cơ sẽ phải rời xa trái đất và không thể trở lại điểm phát xuất được.

Bây giờ nghĩ ngợi phức tạp hơn một chút về một không gian có 3 chiều dài, rộng cao, nhưng cuốn tròn cong lại được như một bọt không khí trong nuớc nhưng không có biên giới cụ thể ngăn chia nó với môït không gian nước bên ngoài nó.

Hình ảnh gợi ý về một bọt không khí trong nước thật ra chỉ là một gợi ý không chính sác lắm vì tuy mong manh nhưng giữa không khí và nước bao quanh vẫn là có một biên cương vật lý.

Một không gian có giới hạn nhưng lại không có biên cương vật lý mang một vẻ nghịch lý vì thế thật khó để hình dung môt cách cụ thể .

Trong kích thước quy chiếu tương đối của vũ trụ, trái đất thu gọn lại như môt chấm li ti. Bây giờ, xin hãy tưởng tượng một phi thuyền không gian phát xuất từ cái chấm địa cầu li ti này đưa chúng ta bay vào vũ trụ.

Phi thuyền, bay theo bất cứ hướng nào trong không gian, cứ bay mãi theo môt đường thẳng không thay đổi hướng, thì cuối cùng, cũng như chiếc máy bay bay theo măt đất, chúng ta sẽ không gập một rào cản nào có bảng hiểu cho biết nơi đây là biên giới của vũ trụ. Cuối cùng sẽ trở lại điểm khởi hành là trái đất nhỏ bé.

Ðó là cái không gian ba chiều nhưng khép kín theo chiều thứ tư ( chiều thời gian) trong lý thuyết của Einstein. Vì khép kín nên không gian này không phải là vô tận, nó có một dạng thức cố định nào đó nhưng đồng thời lại không có biên giới. Thật khó cho con người dể hình dung cụ thể là mình dang sống trong mộ không gian cong theo nhiều chiều như dang sống trong lòng một khối bột dang dược một diêu khác gia nhào nắn. Theo Stephen Hawkin  thì bộ òc của con người không dược trang bị dể thấy dược trực tiếp một không gian có 11 chiều  nhưng tri óc của chúng ta dựa vào toán hoc thuần thúy ( Pure Math) lại có thể cảm nhận dược 11 chiều không gian dễ dàng và tự nhiên như với không gian 3 chiều quen thuộc quanh mình

Cái không gian cong có hơn 3 chiều này thoạt nghe có vẻ hơi điên nhưng sẽ không điên chút nào khi chúng ta hiểu rõ hơn về thuyết tương đối của Einstein và tác dụng làm uốn cong không gian chung quanh những khối vật chất.

Mọi vật chất đều tạo ra chung quanh nó một trọng lực trường (gravitational force) làm cong không gian quanh nó. Khối vật chất càng lớn, càng cô đọng thì khả năng làm cong không gian càng lớn. Vật chất làm cong không gian và chính không gian cong này lại ép mọi vật chất phải tuân theo dộ cong của nó

Tuy nhiên cũng cần lưu ý là ý niệm “lớn hay nhỏ” là tùy theo cái khung quy chiếu rất chủ quan và tương đối khi chúng ta đặt nhận thức và tri thức của con người làm tâm điểm để quan sát vũ trụ .

Không gian và thời gian trong khung quy chiếu tương đối của một con vi trùng sống bám trên một tế bào khác tri thức của con người do đó có thể đối với con vi trùng cũng có những không gian cong  cực kỳ nhỏ bé 

Không gian và vũ trụ trong một tế bào

Trong cái tri thức và khả năng quan sát chủ quan và giới hạn của con người, lý thuyết về độ cong của không gian đã được chứng minh trong thực nghiệm bằng cách nhìn vào vũ trụ trong một khung quy chiếu vĩ mô với những khối vật chất lớn lao, những thiên thể có độ lớn từ một vài mặt trời tới hàng trăm, hàng ngàn, hàng vạn, hàng triệu mặt trời. Chỉ ở những khoảng cách không gian và khối lượng vĩ đại giữa những thiên thể thì sự bẻ cong của không gian mới hiện rõ hơn trong nhận thức của con người.

Với những khối lượng lớn như vậy độ cong của không gian trong nhiều trường hợp có thể đạt tới mức tạo thành một không gian khép kín như một cái dọ của những black holes (Hố đen). Những hố đen black holes này nhỏ li ti trong kích thước của con người hoạc vĩ đại như những hố đen trong chùm thiên hà Phoenix  lớn hàng chục tỷ mặt trời.

Nếu mường tượng có phép thần thông giúp đứng hẳn ra ngoài cái cái không gian cong lớn lao và khép kín này, người ta có thể mường tượng là toàn bộ vũ trụ nhìn thấy, chưa nhìn thấy, hay ngoài tầm nhìn thấy của loài người, trong đó có trái đất cũng được chứa đựng trong một cái bọc cong khép kín mà cái bọc này lại nằm trong một không gian cong khác lớn hơn.

Xuy nghĩ theo chiều ngược lại, từ vũ trụ nhìn thấy của loài người thì vũ trụ cuả chúng ta cũng chứa những bọc không gian khép kín, lớn nhỏ như sự phát hiện về cái không gian kỳ lạ bên trong những Black Hole .

Người ta nghi ngờ là chính trong những lỗ đen này lại có những không gian riêng với những quy luật vật lý và sự hiện hữu khác.

Chưa hết, những lý thuyết của Eintein trong 2 thuyết tương đối còn xô nhận thức thông thường của con người về thực tại quanh mình vào một hố thẳm hoang mang như huyễn mộng của thời gian tương đối, về sự tương đồng giữa vật chất và năng lượng qua cái phương trình mà hầu hết chúng ta đều biết W=MC2. Có thể nghĩ về điều này như sự biến dổi giữa cái hữu hình và cái vô hình, giữa không và có nếu chỉ cảm nhận bằng sắc giới.

Với phương trình này, một cuộc cách mạng vĩ đại đã mở đường cho những lý thuyết khoa học ngày một hoang đường hơn trong ngành Vật lý Lượng tử (quantum physic) trong đó, cái biên giới giữa có và không, hiện hữu và phi hiện hữu trùng phùng như trong câu kinh Bát nhã của nhà Phật :

“Sắc tức thị không, không tức thị sắc”.

Là người mở lối cho khoa học cổ điển ra khỏi cái bóng lớn của cây cổ thụ Newton nhưng chính Einstein cũng ra đi từ cái bóng này vì thế, cho đến hơi thở cuối cùng ông vẫn tìm mọi cách để cưỡng lại quan điểm của vật lý lượng tử  khi ngành vật lý này cho rằng “thực tại mang  tính bất định, lưỡng diện, trơn trượt, không thể nắm bắt giữa có và không.”

Không những thế, quantum physic còn cho rằng sự hiện hữu của toàn bộ vũ trụ của chúng ta đang sống chỉ là môt trò may rủi, một sản phẩm của một ông thượng đế (nếu có) thích trò cờ bạc, reo thò lò súc sắc .

“God do not play dice”,

ông thượng đế không chơi sí ngầu khi tạo ra mọi thứ. Einstein cãi lại và cương quyết đề kháng.

Dù là người khám phá những lý thuyết đi ngược lại tri thức thông thường của loài người nhưng lạ thay, Einstein vẫn tin rằng vũ trụ này phải có môït thứ trật tự nào đó nằm trong khuôn khổ quan niệm tiền định (deterministic) của khoa học cổ điển.

Thật vậy, khoa học thế kỷ 20 trong đó có Einstein lớn lên từ những phát kiến của Issac Newton từ thế kỷ 17.

Newton là người phát hiện những quy luật về chuyển động, sức hút của trọng lực và định luật “vạn vật hấp dẫn”, mọi vật chất đều có sức hút lẫn nhau. Từ những định luật này người ta có thể mô tả chính sác sự vận hành của mọi chuyện từ lớn tới nhỏ, từ những thiên thể cho đến nhưng trái billards hay đường đi của một trái banh tenis.

Quan niệm tiền định “determinist” cho rằng vũ trụ này được sáng tạo và vận hành bởi bàn tay của một đấng toàn năng, một “thượng đế ”, từ lúc khởi đầu của thời gian và cứ thế liên tục nối nhau theo một quy luật nhất định. 

(dù người ta không định nghĩa được lúc nào là khởi đầu của thời gian, hoăc cái gì có trước cả ông thượng đế toàn năng. Câu hỏi này dành cho tôn giáo).

Ðây là một né tránh để tạm yên lòng chấp nhận thực tại một cách tương đối, tương tự như đạo Phật chẳng bao giờ nói tới ông thượng đế

Sự vận hành vũ trụ theo quan niệm cổ điển đó sẽ chi phối từ những vật thể lớn nhất cho tới nhỏ nhất và người ta có thể tiên đoán chính sác dựa vào những định luật của Newton .

Nói khác đi, nếu ta biết được những điều kiện ban đầu của một vật thể ở một thời điểm trong quá khứ thì từ đó cũng tiên đoán được những bước kế tiếp trong tương lai. Giống như sự vận hành của vô tận những răng cưa của trong một chiếc đồng hồ vũ trụ vẫn lầm lũi tiến vào tương lai.

Tất nhiên trí óc của con người, trong thực tế không cách nào theo rõi được toàn thể những răng cưa (những duyên khởi theo danh từ Phật giáo) ẩn giấu trong cái bộ máy kỳ diệu của vũ trụ hiện hữu để có thể tiên đoán chính sác được tương lai (ngoại trừ bộ óc toàn năng của thượng đế.)

Cái quan niệm đặt sự hiện hữu của con người và vũ trụ trong quyền lực tuyệt đối của một thượng đế toàn năng tạo cho đời sống một vẻ an toàn (dù thụ động), trong đó, hạnh phúc hay thảm kịch của thế nhân như đã được định trước hoặc là thành tựu của vô vàn duyên khởi từ một kiếp nào đan vào những nghiệp mới trong hiện tại.

Vũ trụ quanh chúng ta cứ tiếp diễn lạnh lùng, khách quan, bất kể đến khát vọng hay sự hiện hữu của con người. Con người chỉ là một răng cưa ly ty, mộït vi trần trong sự vận chuyển lớn. Mặt trời vẫn mọc, tinh tú vẫn chuyển vần, sinh tử nối nhau và như cách nói của ông Pham Duy “thiên cổ  vẫn tìm gập ngàn thu ” dù con người thì vẫn cầu xin “không gian đừng đụng thời gian”.

Không gian đụng thời gian là trở về cái khởi đầu vốn trống không, không có gì, không cả cái không nhưng lại chứa vô cùng trong một “chân không diệu hữu” của đạo Phật.

Nẩy sinh từ cái nền tiền định (deterministic) xuốt thế kỷ 20, nhiều công trình, khám phá khoa học đã ra  đời với những ứng dụng thực tế như lý thuyết của James Clerk Maxwell về  nhiệt động học ( thermodinamic) giải thích tác động và sự vận hành của nhiệt trong phạm vi cơ học thống kê, hoặc những lý thuyết  cho rằng bản thể của ánh sáng chỉ là một làn sóng điện từ. Chính những lý thuyết này sẽ mở lối cho nhửng phát kiến của Einstein trong thuyết tương đối

Những định luật của Newton từng được áp dụng cực kỳ chính sác và hữu dụng trong “ khung quy chiếu” của đời thường tức là trong những điều kiện vật lý và sinh học của con người, nhưng từ cuối thế kỷ 19 thì cái lâu đài tiền định này sụp đổ hoặc trở thành bất lực khi người ta rời khỏi cảnh giới đời thường để bước vào thế giới vi mô mới được phát hiện, về cấu trúc hạ tầng của vật chất, đó là cấu trúc của nguyên tử .

Ở mức độ cực kỳ nhỏ bé này người ta nhận thấy những phần tử của một nguyên tử hoạt động hoàn toàn hỗn loạn không thể tiên liệu hay kiểm soát được theo một quy luật nào.

Ðể giải đáp cho những phát kiến thực nghiệm về nguyên tử, vì thế cần phải có một nền tảng lý thuyết mới vượt ngoài khuôn khổ deterministic.

Ðó là sự ra đời của những lý thuyệt về vật lý lượng tử trong khoảng thời gian từ 1900 tới 1926.

Khi mới xuất hiện sự tách rời giữa vật lý lượng tự và deterministic chưa rõ ràng lắm. Người ta hi vọng lý thuyết mới này chỉ là sự giải thích quan điểm tiền định ( deterministic) và những định luật của Newton theo một chiều hướng diễn tả khác nhưng từ său 1926 thì sự đối kháng đã quá rõ rệt.

Quan điểm deterministic không thể giải thích được những hiện tượng trong thế giới siêu vi mô nhỏ hơn nguyên tử (sub atomic world)

Nhìn lại những thế kỷ trước, có sự chuyển tiếp từ ngành vật lý mô tả thời trung cổ của Galileo với kính thiên văn để quan sát vùng “vũ trụ nhìn thấy được” (observable universe) tới Newwton là sự chiêm nghiệm một số vấn đề vượt ngoài khả năng  quan sát trực tiếp của giác quan để tiến tới những định luật tổng quát hơn về vận hành của vũ trụ.

Tiếp theo đó, kỷ nguyên Einstein và Quantum physic đã khai mở những định luật ẩn dấu khí đào sâu hơn nữa trong vật chất và không gian, vượt ngoài những ngoài khả năng quan sát trực tiếp của giác quan. Những phát kiến mới lạ này ngày càng trở nên trừu tượng hơn chỉ có thể diễn tả bằng toán học thuần thuý.

Người ta cho rằng chỉ toán học mới là thứ ngôn ngữ tuyệt đối, nói theo đạo Phật là một phượng tiện  “vô ý ngại”,  vượt khỏi cái giới hạn ngục tù vật chất để nói về cái căn nguyên, cái lý mà theo Công giáo là cái “lẽ thật” của hiện hữu

Kể từ đây, khoa học tiến tới những định luật nền móng để giải thích một cách sâu xa những hiện tượng vật lý thấy được trong đời thường như về trọng lực trường, hấp lực của trái đất trong  quan niệm vạn vật hấp dẫn, cơ học, động lực học, nguyên lý bảo toàn năng lượng vv...

Nhờ những phát kiến này, người ta hiểu được nhiều hơn về sự vận hành của vũ trụ và cả những ứng dụng cơ học thực tiễn như gia tốc, quán tính (khuynh huớng chống lại chuyển động của vật chất), sự  phân biệt giữa trọng lượng và khối lượng (Trọng lương tương đối phụ thuộc vào sức hút của các vật thể, Khối lượng là vật chất tuyệt đối trong mọi vậït thể ), sự rơi tự do của những chuyển động đều.

Với Newton chúng ta được biết là nếu thả một vật nặng từ một nhà lầu cao thì vật đó sẽ bị sức hút hay trong lực trường của trái đất kéo về trung tâm của trái đất với tốc độ tăng chóng đều. Tuy nhiên, nếu có hai vật thả rơi trong chân không (tức là không bị sức cản của không khí)  thì lại khác, một sợi lông chim sẻ rơi cùng tốc độ y hệt quả tạ sắt. Ðiều gì đã tạo nên khác biệt này?.

Một người nhẩy lầu tự tử trong tay cầm một bông hoa (giả thử không có sức cản của không khí) thì  khi anh ta buông tay ra bông hoa vẫn lơ lửng ngay trước mặt và rơi cùng anh ta.

Tương tự khi một phi thuyền không gian tắt máy thì mọi vật bên trong phi thuyền sẽ tiếp tục di chuyển trong cùng một tốc độ cố định (một hệ thống chuyển động đều). Toàn thể hệ thống nội tại bên trong phi thuyền trong tình trạng phi trọng lực. Mọi vật sẽ bay lơ lửng trong hệ thống không gian đó.

Những nhận xét vật lý này sẽ  được triển khai rõ ràng hơn trong thuyết tương đối của Einstein

Einstein là người mở đường nếu không nói là nhịp cầu trung gian quan trọng từ Newton sang Quantum physic nhưng điều nghịch lý là chính Einstein lại đẫn đầu một số đông những nhà bác học đương đại chống lại lý thuyết Vật lý lượng tử.

Einstein không thể chấp nhận quan điểm của Quantum physic vì ngành vật lý này cho rằng  ngay từ nền móng, cái lâu đài thực tại mà chúng ta cảm nhận hàng ngày bằng giác quan, nay cả hiện hữu của con người, không tuân theo một trật tự, quy luật tiền định nào, trái lại, thực tại được thành tựu trong thế giới giác quan chỉ là những thị hiện hoàn toàn do tình cờ may rủi.

Ghê gớm  hơn nữa khi Quantum Physic đoán quyết:

“Thực tại chỉ có khi ta muốn nó có, quan sát viên tạo ra thực tại, observer creates reality và thực tại tương tác hai chiều với người quan sát.”. Phải do quan sát sắc giới mới phát khởi tâm niệm rồi chính tâm niệm này lại tương tác với sắc giới.

Nói theo thế nhân là :" ngươi buồn cảnh có vui đâu bao giờ"

và chẳng khác nào nói về chữ TÂM của đạo phật.

Tâm ở đâu thì cảnh ở đấy.

Tâm tạo ra cảnh và cảnh lại là đối tác cho hiện diện của tâm:

 “Sắc tức thị không,

không tức thị sắc.”

 

Những thuyết giảng của các vị đại sư về kinh Bát Nhã cho đến nay vẫn chưa vượt ra ngoài tính ẩn dụ thể hiện qua những thí dụ cụ thể trong đời thường theo tiêu chuẩn 4000 năm trước để minh hoạ một chân lý sâu xa. Những thí dụ mà đức Phật dùng để khai tâm cho chúng sanh thời đó nay đã trở thành lỗi thời với kiến thức khoa học, sinh học hiện đại. Những câu kinh đầy thí dụ, ẩn dụ này mất đần tính thuyết phục, nếu không được thay thế bằng những thí dụ mới, giải thích mới  sẽ tạo phản ứng ngược là làm con đường giác ngộ u tối hơn.

Nói như vậy không có nghĩa là đương đại không có những vị thiền sư đã tới được bờ bên kia của giác ngo nhờ nhửng phút đốn ngộ trực khợi tương tự như những khoa học gia.

Như đức Phật đã nói có muôn vàn pháp môn mà pháp môn mầu nhiệm tuyệt đối nhất vẫn là sự đốn ngộ đột khởi không qua một chặng luận lý nào. Vì vậy mà y bát đã được truyền cho Ca Diếp với nụ cười hồn nhiên như trẻ thơ và bông hoa trên tay mà không là  trí tuệ mẫn tiệp của Duy Ma Cật hay sự siêng năng chép lời thầy của Anan.

 Vì đa phần chúng sinh trong đời thường không có được trí tuệ của Duy Ma Cật hoặc cái Tâm không trống rỗng vô nhiễm của Ca Diếp để trực khởi đón nhận chân lý nên Phật đã phải qua Anan tiếp cận chúng sanh với phương tiện là vô vàn thí dụ, ẩn dụ được Anam và các hàng đệ tử chép trong vô vàn kinh điển.

Với thời gian, như thời đại này ở thế ky 21, khi con người đã đi bộ trên mặt trăng, gửi robo lên Hoạ tinh, gửi vệ tinh bay khỏi thái dương hệ để nhìn lại trái đất như một hạt bụi ly ty thì  “có thể ” những thí dụ để minh hoạ hay chứng minh lời Phật ghi trong thiên kinh vạn quyển cần được giải thích hoặc hiểu theo một cách khác thí dụ qua Einstein hay với hậu duệ của thuyết tương đối là Vật lý lượng tử

Có thể, sức phương tiện khoa học, chấp nhận đối chấp, người ta sẽ hiểu rõ hơn phần nào lời kinh Phật khi đi sâu vào lý thuyết của Vật Lý Lượng tử nhờ những lý thuyết logic hơn hoăc qua những kiểm chứng, ứng dụng thực nghiệm có tác dụng như những minh hoạ gợi ý.

Thí dụ minh hoạ: Chúng ta nhìn thấy một trái đào vàng óng trên cây, những hiểu biết kinh nghiệm về trái đào thơm ngon, mắt ta nhìn thấy và Tâm ta phát sinh một ý “niệm” muốn hái ăn hay muốn nhìn ngắm cảnh đẹp trong vườn. Cũng một cảnh đó, con dơi không có mắt, không có khứu giác, bay lượn nhanh chóng bằng cách phát ra những làn sóng radar nên sẽ nhìn cảnh cây đào khác cách nhìn của chúng ta. Giữa cách nhìn của con người và con dơi cảnh nào là thật.

Môt bức hình chụp từ vệ tin Cassidi cho thấy trái đất chỉ là môt hạt bụi giữa vũ trụ bao la. Ngay giây phút mà vệ tinh chụp tấm hình đó nhân loại ở đâu, thu gọn lại thì người dang viết hay người đang đọc nhửng giòng chữ này có hiện hửu hay không nếu nhìn từ Saturn. Ðâu là sắc đâu là không và cái nhìn của vật lý lượng tử như thế nào về sắc và không.

Trái dất ở đâu? Chúng ta ở đâu, làm gì lúc

chụp tấm hình này?

Trái dất chỉ là 1 chấm trắng nhỏ li ti

như dầu kim ở bìa phía tay trái của tấm hình

Nói theo (Stephen Hawkin)  thì :Nhân loại chỉ là một cái váng hóa chất trôi nổi trên mỗt hành tinh trung bình ở bìa ngoài của một giãi ngân hà nằm trong số hàng tăm tỷ nhửng giãi ngân hà khác. Chúng ta thật chẵng có ý nghĩa đáng kể nào  vì thế tôi không thể tin rằng toàn thể vũ trụ này hiện hữu chỉ để phục vụ cho lợi ích của chúng ta. Nói như thế chẳng khác nào nói rằng nếu tôi nhắm mắt lại thì bạn cũng sẽ biến mất 

Tuy nhiên, trên con đường giác ngộ, cuối cùng, càng đi sâu vào Vật lý lượng tử, người ta lại càng thấy, để thực sự giác ngộ, lại phải trở về sự đột phá vô minh nhờ tuệ giác. Một phương cách mà chính Einstein đã xác nhận khi hình thành thuyết tương đối.

Tuy không bác bỏ hoàn toàn Quantum physic vì lý thuyết này đã có những thành tựu khoa học và ứng dụng cụ thể  nhưng Einstein vẫn cho rằng:

Einstein : “Vật lý lượng tử không thể

mô tả đầy đủ thực tại vật lý của vũ trụ hiện hành” .

Như một hiệp sỹ cuối cùng bảo vệ lâu đài vật lý cổ điển, Einstein đã kiên trì cho tới hơi thở cuối cùng để tìm mọi cách đánh đổ lý thuyết mới.

Người ta cho rằng thái độï này của Einstein đã bắt nguồn từ những ảnh huởng mãnh liệt và bao trùm của ngành vật lý cổ điển từ Gallileo tới Newton hoặc cái logic của hình học Euclides.

Năm lên 12 tuổi, Einstein được một ông cậu cho một sách toán hình học Euclid. Từ đó cuốn sách toán này trở thành cuốn thánh kinh của ông vì luận lý của hình học Euclid không là sự áp đặt kỷ luật như truyền thống giáo dục của nước Ðức, cũng không phải là những huyền thoại xa rời khoa học như có ghi trong Thánh kinh ở trường Công Giáo nơi ông đã theo học. Hình học Euclid là luận lý mà không là áp đặt nên nó thích hợp với bản chất của Einstein.

Toán học gia

Euclid

Ngay từ bé Einstein như bị quyến rũ bởi không gian. Ông thích trò chơi xếp những lá bài vươn vào không gian tới một độ rất cao, như mộït giấu hiệu mở vào sự khát khao tìm hiểu niềm bí mật đầy quyến rũ của yếu tố không gian .

Trong cái nền của determinitic, Einstein cũng cho rằng vũ trụ được cai trị bởi những quy luật mà con người có thể tìm hiểu dù những quy luật  này độc lâïp  bên ngoài tư tưởng và cảm quan của con người”.

Những quy luật thiên nhiên này đã được ghi sẵn trong bản thể sâu kín của vạn vật và vẫn lạnh lùng, vô cảm, vận hành mọi hiện hữu từ lúc khởi đầu của thời gian. Con người không thể thay đổi gì. Ðiều duy nhất con người có thể làm là học hỏi nó vì theo Einstein:

“Ông trời có thể ẩn mật (thiên thượng vô ngôn trời cao chẳng thèm nói một lời ....) nhưng không hiểm độc”. Như lão tử nói về:” đức hiếu sinh của trời đất”

Khởi từ quan điểm này, Einstein bị cuốn hút vào việc chiêm ngưỡng cái vũ trụ cực kỳ hoành tráng vẫn câm lặng tiến hành trong trật tự.  

Khi nói đến những quy luật của vũ trụ ẩn đấu như những bí số có sẵn trong bản thể của hiện hữu, Einstein không nói rõ ra nhưng người ta có thể thấy thấy trong xuy nghĩ của ông vẫn tiềm tàng cái quan điểm tiền định (deterministic),vẫn có sự an bài cụa một đấng trên cao đó

Bản tính muốn chống lại những áp đặt lên tư duy của con người nhưng Einstein lại rụt rè chấp nhận và không muốn  đặt câu hỏi là những quy luật của vũ trụ mà ông đang nói tới “do ai và có từ bao giờ ?” . Ai sinh ra cái Ai đó

Câu hỏi “cái gì có trước cả sự khởi đầu” vẫn là một vấn nạn không thể giải quyết được theo cái logic cổ điển Tây Phương tức là phải có cái này mới đưa tới cái kia. Có con gà mới có quả trứng và gà con.

Logic Tây Phương “tiền quantum physic”  không có cái nhìn mang vẻ phản “logic thế nhân” của Lão tử “có cái này mới có cái kia, cái này có cái kia có ” hoặ như đạo phật “vì không nên mọi hiện tượng đều khả hữu”

Nói khác đi, theo Einstein con người vẫn phải chấp nhận những sắp đặt của một đấng toàn năng nào đó dù tri thức của con người lại có khả năng tìm hiểu về những định luật này qua từng bước dọ dẫm của khoa học, óc tò mò và sáng tạo.

Ðối với Einstein óc tò mò và sáng tạo còn quan trọng hơn cả  kiến thức. Kiến thức là những đóng góp tiệm tiến, sáng tạo là bước tiến nhẩy vọt từ kiến thức.

Ngay từ năm đầu tại đại học đa kỹ thuật Polytechnic ở Zuric, có lúc Einstein tự hỏi một câu hỏi như trẻ thơ là “chuyện gì sẽ sẩy ra nếu người ta có thể di chuyển bằng tốc độ của một tia sáng?”.

Vào giai đoạn này, Maxwell đã đưa ra những phát kiến theo đó ánh sáng là tổng hợp của điện trường và từ trường.":

Anh sáng là “một làn sóng liên tục”

được truyền đi trong không gian.

Do đó, trên mặt luận lý, nếu có thể di chuyển bằng tốc độ của sóng này thì sóng của ánh sáng phải đứng yên tương đối với người lướt sóng.

Ðó là sự tương đối của chuyển động.

Thí dụ một người dùng ván trượt sóng, người di chuyển cùng tốc độ với con sóng nên vị trí và của người so với sóng coi như không di chuyển, trong lúc một người đứng ngoài nhìn vào lại thấy cả hai đang di chuyển rất mau so với khung cảnh chung quanh.

Ðây là một nhận xét đơn giản và hầu như hiển nhiên nhưng Eistein đẩy xa hơn khi đặt câu hỏi rất cụ thể là :

“Nếu nói rằng ánh sáng là một làn sóng di chuyển với một tốc độ cố định trong không gian thì

tại sao người ta vẫn không thể nào bắt kịp tốc độ của ngọn sóng,

tương tự như những người lướt sóng nuớc”.

Câu hỏi có vẻ ngô nghê này lại là những hạt giống đầu tiên nẩy mầm trong trí óc Einstein để 9 năm său biến thành thuyết tương đối đặc biệt ( special relativity ) với một định đề :

“không vật chất nào có thể đạt được tốc độ của ánh sáng”.

Tốc độ của ánh sáng là một "giới hạn" mà mọi “vật thể vật chất” không thể nào vượt qua. Con người không thể nào bắt kịp ánh sáng. Ðây là một tốc độ giới hạn, tối đa của mọi vật thể vì không vật thể nào có thể chạy mau hơn ánh sáng.

Năm 1900, Einstein bù đầu trong viêc học thi tốt nghiệp ở đại học Zuric. Thi cử theo quy trình giáo dục cung đình là một điều ông thù ghét và cho rằng nó làm hỏng lòng nhiệt thành của ông dành cho khoa học.

Sau khi tốt nghiệp Einstein tạm làm nghề gia sư nhưng ông vẫn ghét lối giáo dục chính quy đến độ ông từng khuyên cha mẹ học sinh đừng cho con đến trường nữa vì trừơng học sẽ hủy diệt óc tò mò của trẻ thơ.

Dù ghét nền giáo dục cung đình nhưng cuối cùng Einstein cũng phải làm như mọi người. Hai năm său, 1902 ông đỗ bằng tiến sỹ vật lý và nhận một công việc tầm thuờng tại sở đăng ký bằng sáng chế. Công việc nhàm chán nhưng cho ông cơ hội theo đuổi những suy nghĩ trong lãnh vực vật lý thuần lý.

Vật lý thuần lý thuyết trong giai đoạn này đã có những công trình quan trọng của Maxwell về điện từ với những ứng dụng cụ thể nhưng trên phương diện lý thuyết, Maxwell vẫn chưa rút ra được một quy luật về “sự chuyển động cơ học của những phần tử có mang điện tích trong môt từ trường său này được gọi là lực điện từ ”. (Chúng ta còn nhớ bài học từ thời trung học, lực điện từ là một lực thẳng góc với mặt phẳng tạo nên bởùi một dòng điện trong một từ trường.)

Một trong những áp dụng quan trọng  là  những máy gia tốc hạt tử (particle accelerator). Người ta dùng một diện từ trường (electomagnetic field) để đẩy những hạt tử tới những tốc độ ngày một cao hơn.  Tốc độ cao tức là nạp thêm năng lượng khiến  khối lượng của hạt tử cũng gia tăng nhờ đó có thể cho chúng có thể va vào nhau vỡ tan thành những mảnh nhỏ, Dây cũng là những hạt tử nhưng nhỏ hơn một bậc nữa trong thế giới hạ nguyên tử. Những quaks, lepton vv được phát hiện bằng cách này

Khả năng phóng xạ năng lượng và phát xạ quang phổ của một số vật chất cũng đã được ghi nhận nhưng chưa có sự giải đáp lý thuyết.

Mặt khác, người ta cũng bắt đầu phát hiện những tính chất mới của vật chất cho thấy dường như phải có một cấu trúc sâu xa, nhỏ bé hơn, vượt ngoài khả năng quan sát của mắt thường. Ðó là cấu trúc mà său này chúng ta gọi là nguyên tử. Ở thời đại của Einstein ngươi ta còn hồ nghi về chuyện này.

Thật ra từ  2000 năm trước, người ta đã phỏng đoán về cái cái cấu trúc cơ bản của vật chất nhưng chưa có cách nào chúng minh được. Như khi nhìn môït toà lâu đài đồ sộ, người ta phỏng đoán dưới lớp hồ vữa che bên ngoài hẳn phải có những đơn vị căn bản, đó là những viên gạch nhưng kẹt là chưa ai nhìn thấy được viên gạch xây nên toà lâu đài vật chất.

Vật lý theo quan điểm tiền định, tuy phó mặc định mạng trong tay đấng toàn năng không thắc mắc, không vặn hỏi về “ cái thủa ban đầu huyền nhiệm đó ” nhưng ở mặt thực hành trường phái deterministic của Newton lại đòi hỏi khoa học phải rất thực tế và cụ thể.

Vì thế, những nhà khoa học thế hệ Einstein đa phần đều đòi hỏi mọi khám phá khoa học phải được chứng minh, kiểm chứng chứng thực nghiệm. Chưa nhìn thấy thì chưa tin, mà chưa tin là chưa có. Nhà vật lý Mach cho rằng ông không tin là có nguyên tử  đơn giản vì “chưa nhìn thấy nguyên tử bao giờ.

Ảnh hưởng deterministic đè nặng lên các khoa học gia đầu thế kỷ 20 trong đó cũng có Einstein.

Max Planck là nhà vật lý đầu tiên khai mở những ý niệm cơ bản của thế giới vật chất, theo đó, vật chất được cấu tạo bằng những đơn vị độc lập mà ông gọi là Quanta ( lượng tử).

Tất nhiên đây chỉ là môt giả định lý thuyết vì giai đoạn đó chính giới khoa học vẫn chưa có một ý niệm cụ thể nào về những quanta.

Trước đó, khoa học thế kỷ 19 cho rằng vật chất hoặc năng lượng là liên tục. Dễ hiểu và cụ thể thôi. Gỗ, đa,ù nước, ngay cả năng lượng như lửa cháy, sức nóng, vv...là những đại lượng liên tục không thể phân chia.!! Khó hình dung được vật chất hay năng lượng, sức nóng của lửa lại do những đơn vị nhỏ hơn và rời rạc. Hòn đá, giọt nước dù cắt nhỏ cách mấy thì vẫn là hòn đá, những ý niệm vềà phân tử hay nguyên tử là chuyện hoang đường thời đó mặc dù từ cổ thời Hi lạp hay Ấn độ đã có những triết gia suy nghĩ một cách mơ hồ về ý niệm nguyên tử.

Nhiều triết gia Ấ độ trong Rigveda từng cố mô tả trừu tương về ý niệm nguyên tử. Với Guru Kananda, nguyên tử “Paramanu” là trạng thái nhỏ nhất , không thể phân chia thêm được, nó nhỏ như môt chấm toán học, tức là không có thể tích. Cái phần tử nhỏ nhất này có thể “thị hiện” dưới nhiều hình thức khi kết hợp với những yếu tố khác.( tạo thành những phân tử vật chất)

Trong quan niệm Veda không khí được nói đến như biểu tượng của một lực có khả năng nối kết những nguyên tử  như cách nói của guru Astanga Saria :

 “không khí  là nguyên do kết hợp hay phân chia những nguyên tử” .

Câu nói này có khác gì ngày nay khi nói năng lượng từ tiếng nổ bùng Big Bang hay từ Thái Cực,  chuyễn hoá thành nguyên tữ đầu tiên là Hydrogen từ đó mới thành những nguyên tử khác như Oxigen,Carbon vv... thành không khí...

 Guru Nyayas nói rõ hơn là những nguyên tử có hình cầu như một hạt. Nhửng hạt nguyên tử trong  bốn yếu tố nước gió lửa không giống nhau. Có lẽ đây là khởi đầu của ý niệm tứ tượng lan tran khắp thế giới như ghi trong kinh dịch. Thái cực sinh lương nghi (âm dương, có không), sinh tứ tượng (đất nước gió lửa)

Atom theo tiếng Hi lạp có nghĩa tầm nguyên là không thể phân chia nhỏ hơn được nữa. Ðó là mức độ cuối cùng “còn mang tính chất của vật chất”, đá còn là đá, nước còn là nước, (său này được gọi là những phân tử ). Dưới mức này là nguyên tử.

Khi Einstein bước vào thế giới vật lý Nguyên tử chưa được phát hiện.

Planck cho rằng quan điểm vật chất liên tục này phải huỷ bỏ để thay thế bằng hình ảnh một thế giới được thành lập bằng những đại lượng bất liên tục. Dó là những đơn vị “quanta” rời rẽ và vô cùng nhỏ bé khiến giác quan của con người không nhận biết được.

Thí dụ nhìn một đống cát từ xa người ta thấy như một khối liên tục nhưng lại gần lại là những hạt cát rời rẽ. Bên trong những hạt cát này lại là những đơn vị quanta nhỏ hơn nữa mà său này được biết là những phân tử, nguyên tử, âm điện tử, trung hoà tử,  quark, lepton  vv...

Cái ý niệm về sự bất liên tục, sự rời rã của vật chất và ý niệm về lượng tử (quanta) sẽ rất quan trọng trong những phát kiến sau này. Nó cho thấy  vật chất trong vũ trụ quả thật là trống rỗng, đã được tạo thành từ một cái biển không đáy những “lượng tử ” ngày một nhỏ hơn, nhỏ hơn nửa, mãi mãi như một thách thức cuộc tìm kiếm của con người. ( cuối cùng, cái cuối cùng sẽ là cái khởi đầu, epsilon sẽ là infini, a tăng kỳ sẽ chỉ là một sát na)

Ngày nay với những máy gia tốc nguyên tử ( atom accelerator) người ta đã vượt qua ngay cả ngưỡng cửa của nguyên tử với âm điện tử, trung hoà tử mà còn phá vở nhân nguyên tử để tìm ra những “quanta” mới như quark, lepton, hardon, bosom, neutrino, higgs boson vv

Nghĩ theo chiều ngược lại,  ngó lên trời cao, môt cồn cát trên mặt trăng sẽ nhỏ hơn cả một hạt cát . Nếu vượt được  xa hơn ra ngoài vũ trụ này rồi nhìn lại thì a tăng kỳ những tinh tú cũng chỉ nhỏ như những hạt bụi mà thôi.. Trái đất hầu như không hiện hữu nữa.

Với lý thuyết String theory còn ghê gớm hơn nữa vì cứ cắt nhỏ bé mãi mãi, mãi mãi, sẽ tới một lúc mà người ta bước vào cảnh giới  mà thời gian và không gian sẽ tan chẩy vào nhau, không còn không gian, không còn thời gian. Sắc không thì Tâm cũng không. Bởi Không nên mọi hiện tượng dều khả hữu

Những thắc mắc của Plank về sự rời rạc, trống rỗng của vật chất khởi đi từ nhận xét của ông là những Vật Thể Ðen “ Black Body” có thể “phát xạ” tức là toả ra nhiều loại ánh sáng tần số khác nhau khi được hấp thụ năng lượng thí dụ như khi nó bị đun nóng lên .

(Ðịnh nghĩa tiên khởi và đơn giản của Vật Thể Ðen là nó có khả năng hấp thụ tối đa ánh sáng hay năng lượng”. Trong đời thường người ta sẽ thấy là bận áo đen nóng hơn áo trắng vì áo đen hấp thụ ánh sáng và năng lượng nhiều hơn.

Lấy một thỏi sắt mang vào một căn phòng kín không có ánh sáng ta sẽ không nhìn thấy gì vì đó là một vật thể đen ( một Black Body). Nếu làm nóng thỏi sắt này lên một nhiệt độ cao (thí dụ cho dòng điện chạy qua) rồi mang lại vào phòng tối thì thỏi sắt đen không còn đen nữa mà nó sẽ hực lên như một cục than hồng vì său khi hấp thu năng lượng nó nhả năng lượng ra dưới dạng phát xạ ánh sáng có những tần số khác nhau tùy theo mức năng lượng.

Tiếp tục làm nóng, cục sắt sẽ toả ra ánh sáng trắng giống như một bóng đèn tungsten. Hiện nay người ta đã có thể chụp được ngay cả sự phát xạ của cơ thể hay bộ óc con người dưới dạng hào quang nhiều mầu sắc khác nhau tuỳ mức năng lượng cao hay thấp.

Miếng sắt nóng trong phòng tối phát xạ những quang phổ ánh sáng có tần số và năng lượng khác nhau và có thể đo được.

Hiện tượng này gọi là sự phát xạ của những vật thể đen ( Black body radiation) có một đường cong biểu diễn của quang phổ khá chính sác.

Plank vật vã tìm hiểu về hiện tượng phát xạ này rồi trong một phút đốn ngộ chợt đến, không luận lý, ông đặt giả thuyết là vật thể đen hấp thụ năng lượng và nhả ra năng lượng  duới hình thức những “rung động giống như một làn sóng .

Sự rung động này chính là những trao đổi năng lượng “không liên tục” với những đơn vị nhỏ độc lập, tách rời,  gọi  là những lượng tử  “quanta.”

Plank tính toán được một con số biểu thị “mức độ không liên tục của vật chất” mà său này được gọi tên là Hằng số Planck ký hiệu là “h”.

Lấy hình ảnh minh hoạ là một đống cát.

Giả thử nếu có thể rút Hằng số Planck xuống thành 0 thì  độ  liên tục của vật chất sẽ là 0 và hạt sát sẽ thu nhỏ thành 0, người ta sẽ có một cục cát khổng lồ, toàn thể vũ trụ cũng dính cứng vào nhau thành một khối, ngay cả nguyên tử cũng không có khoảng cách. Nói khác đi là không thể có vũ trụ hiện hành.

Những thử nghiệm trong thực tế cho thấy hằng số Planck không thể bằng 0 và thế giới này nếu có được cũng nhờ tính không liên tục, trống rỗng của vật chất.

Thật vậy, vạn vật làm bởi những nguyên tử cực kỳ nhỏ bé (1phần 10 tỷ của 1 mét) với một hay một vài âm điện qua chung quanh nhân như một đám mây sác xuất được gọi là vân đạo hay “ÐƯỜNG MÂY”.

Cái gọi là vân đạo này cũng không phải là một đám mây theo cái nghĩa vật chất mà chỉ là áng chừng quỹ đạo khả hữu của những âm điện tử.

 Cái quỹ đạo này lớn gấp 10.000 lần cái nhân của nguyên tử. Ngay trong cái nhân tý hon này cũng lại là khoảng trống giửa những hạt tử nhỏ hơn.Nhân nguyên tử này so với kích thuơo71 vân dạo  bên ngoài của một nguyên tử cũng giống như trái banh tenis dể giữa một sân vận dộng. Mọi vât cấu tạo bằng tỷ tỷ nguyên tử nên cũng trống rỗng mà thôi

Nói tóm lại vật chất hay ngay cả vũ trụ này trống không

và dược xây dựng trên khoảng trống không

 

Khởi đi với giả thuyết về lượng tử (quanta) và những kết quả thực nghiệm và cả sự may mắn nữa, Planks rút ra được một định luật về sự phát xạï của vật thể đen.

Tháng 10-1900 công thức của Planck được chính thức thừa nhận và đây là sự mở đầu của vật lý lượng tử hay ngành vật lý về sự bất liên tục của vật chất và năng lượng. Giây phút này Einstein mới 21 tuổi.

Năm 1902 său khi có bằng tiến sỹ, Einstein cho công bố ba phát kiến được đăng trong tập san khoa học liên quan tới 3 chủ đề là :

Cơ học Thống kê,

 Lý thuyết lượng tử (quantum theory)

 và Thuyết tương đối.

Ba luận án này mở đầu cho một cuộc cách mạng khoa học của thế kỷ 20.

Luận án đầu tiên của Einstein là về cơ học sác xuất (probality mechanic)

Lý thuyết này thực ra đã được Maxwell và một số khoa học gia khác khảo cứu từ trước, theo đó, không khí hoặc các chất khí không liền lạc như một khối duy nhất mà lại được cấu tạo bởi nhiều phần tử nhỏ.

Không thể biết hay theo rõi từng phân tử chất khí nhưng có thể biết hiệu ứng tổng quát của một số lớn những phân tử này về phương điện nhiệt động học hay sự lan truyền của nhiệt. Bơm một quả bóng lên người ta biết được áp xuất và nhiệt độ của toàn thể khối hơi bên trong

Những phần tử nhỏ của chất khí dồn nén trong một thể tích nhỏ sẽ va chạm liên tục và hỗn loạn ở một vận tốc cao.

Hình ảnh này được minh hoạ tương tự như trong một căn phòng chứa đầy những trái banh tenis được phóng vào và bay hỗn loạn.

Những trái banh tenis này đụng vào bờ tường, va chạm vào nhau trong căn phòng không theo một trật tự quy luật nào.

Người ta chỉ có thể đưa ra hình ảnh minh hoạ đơn giản về nguyên tử vì ở giai đoạn 1900, ý niệm về nguyên tử còn rất mơ hồ vì những phân tử của chất khí quá nhỏ để có thể theo dõi trực tiếp trong thực nghiệm .

Ở giai đoạn 1900 quả thật rất khó để hình dung và tin tưởng ở thuyết nguyên tử vì như được biết đến sau này, kích thước của những nguyên tử cực kỳ nhỏ bé, số lượng nguyên tử chứa trong trong mọi vật chất  lại cực kỳ lớn để khả năng con người có thể theo dõi.

Thí dụ khi chúng ta vừa hít không khí vào trong phổi thì nhiều cơ may đã hít vào trong cơ thể mình ít nhất một nguyên tử trong hơi thở cuối cùng của đức Phật vào phút Ðức Thế Tôn nhập niết bàn và nói lời chót: “Ta chẳng nói gì cả”.

Thật vậy, trong một hơi thở của con người có chứa khoảng một triệu tỷ tỷ nguyên tử (10.000000000000000000000000.). Số nguyên tử trong hơi thở cuối cùng của đức Phật, dù có tan loãng trong bầu khí quyển thì vẫn có rất nhiều hy vọng là chúng ta đã có lần  được “sài chung ” một nguyên tử này trong hơi thở của mình

Dù không thể trực tiếp và cụ thể chạm mặt với những nguyên tử nhưng điều đáng nói là hầu như những định luật vật lý từ sau thời Einstein đều dựa trên “giả thuyết” về sự hiện diện của nguyên tử.

Vấn đề của Einstein là làm thế nào để chứng tỏ sự hiện hữu của nguyên tử.

Một lần nữa người ta lại phải minh họa để dẫn dắt tư tưởng vào một thế giới lung linh không thể nắm bắt được bằng lục căn giới hạn của con người.

Giả thử có một trái banh lớn trong một căn phòng đầy những trái banh tenis nhỏ hơn di chuyển hỗn loạn ở một tốc độ cao. Trái banh lớn sẽ bị những trái banh nhỏ va chạm tình cờ và hỗn loạn từø bốn phía. Sự va chạm này cũng làm trái banh lớn dời chuyển một cách hỗn loạn tương tự, nó cũng sẽ nẩy lên nẩy xuống, thay đổi vị trí mỗi khi bị va chạm

Luận án của Einstein, cũng dùng những hình ảnh những trái banh để minh hoạ và chứng tỏ sự hiện hữu của nguyên tử.

Trước hết ông ghi nhận những nhận định trước đây của một số khoa học gia về những chuyển động sẩy ra khi người ta bỏ những hạt bụi vào trong chất lỏng hoặc không khí.

Những hạt bụi này sẽ di chuyển theo một chiều hướng tưởng như hỗn loạn nhưng thực ra theo một cung cách nào đó như sự ghi nhận của nhà bác học người Anh Robert Brown, sau này chính thức được ghi nhận là chuyển động Brownien (từng được học từ thời trung học nhưng không có lời giải thích nên vô nghĩa)

Thí dụ nếu ta bỏ một giọt mực tức là dung dịch có chứa những hạt than nhỏ li ti trong nước, những hạt than nhỏ này sẽ va chạm với rất nhiều “phân tử nước nhỏ hơn” khiến những hạt than cũng di chuyển hỗn loạn giống như một trái banh lớn bị những trái banh tenis xô đẩy.

Nói khác đi, hình ảnh minh hoạ của Brown cho ta một ý niệm là nước hay chất khí không liên tục mà cũng do những hạt rất nhỏ, những đơn vị gọi là quanta.(său này dược biết là những phân tử nước H2O) Nhận xét này là khởi đầu giả thuyết về sự hiện hữu nguyên tử . (Einstein không là người khám phá ra cấu trúc của nguyên tử...Rutherford và Neil Borh mới tìm được cấu trúc của nguyên tưû)

“Hạt” nắng bên thềm

Luận án thứ nhì của Einstein, lại gần hơn và cụ thể hơn về sự hiện hữu của nguyên tử, đó là Hiệu ứng quang điện.

Ngày nay khi chúng ta bước vào một siêu thị và cánh cửa tự động mở ra, đó là ứng dụng của hiệu ứng quang điện.

Theo Einstein, khi ánh sáng chiếu vào một bảng kim loại thì những phần tử mang điện tích ( sau này được biết là những âm điện tử ), bị khích động do nhận thêm năng lưỡng từ ánh sáng, sẽ thoát khỏi miếng kim loại dể tạo nên một dòng điện.

( khi các âm điện tử của nguyên tử kim loại nhận thêm năng lượng từ những quang tử sẽ nhẩy vọt khởi quỹ đạo của nó tạo thành một dòng điện.

Mỗi quỹ đạo của nguyên tử tương ứng với một mức độ năng lượng, âm điện tử nhận thêm năng lượng sẽ nhẩy khỏi quỹ đạo cũ trở thành một âm điện tự tự do. Dòng điện là sự di chuyển của những âm điện tử)

Ở những cửa mở tự động, một tia sáng được chiếu băng ngang khung cửa chiếu vào một bảng kim loại nối với một điện cực tạo nên một dòng điện liên tục. Khi người đi qua, cắt ánh sáng và cắt dòng điện tạo hiệu ứng kích hoạt một cơ chế khác  khiến động cơ mở cửa.

 

 

1 Ánh sáng vơi những quang tử chở năng lượng

2 Năng lượng của quang tử làm âm điện tử nhẩy vọt khỏi quỹ đạo

3 âm điện tử bị hút về dương cực tao thành dòng điện làm cửa mở

Hiệu ứng quang điện là một phát kiến cực kỳ mới lạ ở thời kỳ đó và nó cũng mở ra sự tìm hiểu ngày một sâu xa hơn về bản chất ánh sáng.

Trong luận án quang điện, Einstein đã sử dụng chính giả thuyết về lượng tử ( quanta ) và sự bất liên tục của vật chất do Planck đề nghị từ trước nhưng ông đi xa hơn một bậc khi nói rằng:

 “Chính ánh sáng cũng là những đại lượng độc lập, những quanta độc lập”.

Nói đơn giản là chỉ có những hạt ánh sáng mà không phải là một sóng điện từ  liên tục như tin tưởng trước đó của các khoa học gia chịu ảnh hưởng trong trường phái tiền định.

Những hạt ánh sáng của Einstein sau này được gọi là những Quang Tử ( photons ). Photon là những đơn vị năng lượng, có một trị giá rõ ràng.

Với ý niệm về những photons, Einstein dùng toán học hoàn thành một phương trình diễn tả về hiệu ứng quang học.

Lúc đầu những khoa học gia đương thời không chịu chấp nhận ý kiến này vì vẫn chưa kiểm chứng được bằng thực nghiệm. Trong suốt mười năm kế đó, Einsein chịu sự lẻ loi trong ý kiến của mình về tính chất “lượng tử” của những  hạt năng lượng ánh sáng.

Einstein cương quyết giữ vững quan điểm của mình và ngay cả cho đến khi hiệu ứng quang điện đã được kiểm chứng bằng thực nghiệm vẫn có những khoa học gia chống lại truyện ánh sáng là những hạt.

Phải đợi tới năm 1924 thì luận án quang điện của Einstein mới được chính thức công nhận: “ quả thật ánh sáng là những hạt có chứa một năng lượng nhất định và cũng có cả một động năng giống như một viên đạn phóng ra khỏi nòng súng ”.

Với luận án quang điện , Einstein nhận giải  Nobel về vật lý.

Luận án thứ ba của Einstein vào năm 1905 là thuyết tương đối, một luận án làm đảo lộn thế giới.

 

Thuyết tương đối

 

Ngay từ trước thời Einstein, người ta đã biết tốc độ ánh sáng vào khoảng 300.000 cây số 1 giây nhưng theo Einstein phải có một cái gì đặc biệt liên quan tới tốc độ này vì không giống với những tốc độ khác.

Einstein đặt câu hỏi:  Tốc độ ánh sáng cố định nhưng tại sao cho dù chạy mau cách mấy người ta cũng không thể đuổi kịp ánh sáng.

Ðể một vật trong phòng tối, chiếu đèn sáng vào, ánh sáng sẽ bay tới vật đó bằng tốc độ 300.000 cây số một giây rồi phản xạ lại tới mắt quan sát viên và người ta nhìn thấy vật đó. Chuyện gì sẩy ra nếu quan sát viên bay theo cùng tốc độ với ánh sáng. Anh ta có thấy được vật đó không?

Có thể hình dung một cách cụ thể hơn thí dụ một viên đạn đại bác vừa bay ra khỏi nòng súng. Tốc độ viên đạn giới hạn nên trong thực tế người ta có thể đuổi kịp viên đạn này. Vào lúc đó, giữa người và viên đạn hầu như không có chuyển động vì cùng tốc độ. Hai máy bay tiếp tế săng trên không cùng bay với tốc độ của âm thanh mà khoảng cách không thay đổi, như đang đứng yên giữa không trung.

Einstein cho rằng tốc độ của viên đạn như vậy “không phải là một trị giá tuyệt đối” . Nó chỉ có giá trị tương đối khi so sánh với tốc độ của một quan sát viên hay một vị trí cố định bên ngoài không gian cận kề của nó .

Trong thí dụ trên nếu một quan sát viên và một  viên đạn  bay cùng tốc độ mà không được đối chiếu so sánh với bất cứ đối tượng nào bên ngoài khu vực không gian cận kề (immediate vicinity) thì viên đạn sẽ được người đó nhìn thấy như đang đứng yên bên cạnh mình.

Tốc độ của ánh sáng lại khác vì tuy là một con số cố định (300000 cây số/giây) nhưng theo Einstein lại là một tốc độ tuyệt đối, hoàn toàn độc lập, không lệ thuộc vào tốc độ của người quan sát.

Người quan sát có thể di chuyển với bất cứ tốc độ nào nhưng  khi quan sát thì tốc độ của ánh sáng vẫn không thay đổi vì thế mới gọi là “tốc độ tuyệt đối.”

Giả thuyết tính chất tuyệt đối của ánh sáng nằm trong hệ luận thứ nhì của thuyết tương đối đặc biệt.

Hệ luận thứ nhất của thuyết tương đối đặc biệt (special relativity) nói rằng người ta “không thể “xác định một chuyển động đều và tuyệt đối”.

Nói đơn giản, một quan sát viên “không thể biết chắc về chuyển động của mình nếu anh ta ở trong môt hệ thống chuyển động đều”. Một chuyển động đều theo định nghĩa là một chuyển động đi theo một hướng nhất định và một tốc độ cố định.

Thí dụ ngồi trong một máy bay, không thể biết mình đang di chuyển vì toàn bộ không gian trong máy bay là một hệ thống chuyển động cùng một tốc độ. Ngay cả khi ngó sang một máy bay bay bên cạnh cùng tốc độ cùng hướng, nếu không đối chiếu với một vật gì khác ngoài hệ thống hai máy bay, một quan sát viên sẽ tưởng như đang bất động, không thể nói hay biết chắc mình đang di chuyển 600 Km/giờ.

Nói khác đi hai động tử di chuyển cùng tốc độ tạo ra một hệ thống chuyện động đều mới.

Nhận xét này hoàn toàn đối nghịch với quan điểm cổ điển theo đó thời gian là một yếu tố tuyệt đối do đó một động tử có thể được mô tả là đang ở trong tình trạng “nghỉ tuyệt đối ”  (absolute rest).

Sở dĩ vật lý cổ điển cho rằng “có sự đứng yên tuyệt đối” vì trước đó, để giải thích về sự dẫn truyền của ánh sáng và âm thanh trong không gian, người ta nói rằng vũ trụ này tràn ngập bằng bằng một môi trường giả định tạm gọi là “ether”.

Người ta không thể giải thích bản chất của ether là gì nhưng nói rằng môi trường ether  “tràn ngập vũ trụ và đứng yên” nên khi nói chuyển động hay di động chỉ là sự so sánh với sự bất động của ether như một cái nền  cố định làm chuẩn .

 Quan niệm cuả Einstein cho rằng “mọi chuyện đều chỉ được mô tả một cách tương đối” bị chống đối mãnh liệt và ngay nhiều năm său khi đã nhận được giải Nobel vật lý cùng với những khám phá khác  từ 1920 tới 1930. Einstein than thở: “hàng ngày tôi vẫn nhận được vài ba lá thư nói rằng : “Einstein ơi, ông sai rồi”.

Nói tóm lại, người ta không thể biết mình đang di chuyển nếu ở trong hệ thống chuyển động đều, ngoại trừ khi được phép so sánh với một vật ở bên ngoài hệ thống. Một vật bên ngoài hệ thống tức là một vật có tốc độ khác nhau, theo những hướng khác nhau.

Thí dụ, trẻ con đi biển không say sóng vì nó bồng bềnh lên xuống cùng với ngọn sóng. Ðứa trẻ và sóng cùng di chuyển với tốc độ đều lên xuống giống nhau trong “không gian cận cảnh của sóng và đứa trẻ ” do đó coi như đứng yên không chuyển động. Người lớn với tư duy tách ra khỏi sự lên xuống này nên chóng mặt.

Một chuyển động vì vậy chỉ có giá trị tương đối. Chỉ được kể là đang chuyển động nếu so sánh vị trí tương đối của mình với một vật nào khác ngoài hệ thống cận cảnh. Xe hơi di chuyển là so sánh với cột đèn.

Một người ở trên tầu hoả chạy ngang một người đứng yên trên sân ga thì cả hai người đều “chuyển động tương đối với nhau”. Người đứng sân ga nói xe hoả vừa chạy qua mặt mình trong lúc người trên xe hoả sẽ cãi lại là chính người dưới sân ga và mọi vật đang di chuyển lùi xa mình.

Từ hai hệ luận tốc độ tuyệt đối của ánh sáng và tính tương đối của chuyển động, Einstein đã dựng lên thuyết tương đối đặc biệt (special relativity)

Thuyết tương đối đặc biệt (special relativity)

Dựa vào những tính toán của toán học, Einstein rút ra được những định luật liên quan tới việc đo đạc không gian và thời gian giữa hai đối tượng di chuyển tương đối với nhau như trường hợp một người đứng yên trên sân ga và một người đứng trên tầu đang chuyển động. Cả hai đều dùng thước để đo một cửa sổ trên con tàu.

Theo Einstein người đứng dưới sân ga sẽ thấy cửa sổ ngắn hơn người ở trên tầu (không gian co lại theo tốc độ) và khi con tầu gia tăng tốc độ thì người dưới sân ga sẽ thấy kích thước của cửa sổ càng ngắn hơn. Nếu con tầu đạt tốc độ của ánh sáng thì độ đo cửa cửa sổ rút xuống thành số không. Nhận xét này cho ta một gợi ý là cả ba yếu tố, không gian, thời gian và tốc độ ánh sáng có một mối tương quan đồng dạng.

Trong đời thường của chúng ta, kể cả vận tốc của hoả tiễn vẫn là quá nhỏ so với vận tộc của ánh sáng nên không thể thấy độ co rút của không gian.

Thuyết tương đối đặc biệt của Einstein còn cho thấy một điều ghê gớm hơn là “sự đồng dạng giữa không gian và thời gian”. Thời gian một tiếng đồng hồ được minh hoạ  là chuyển động của cây kim giữa hai vạch không gian. Cả hai yếu tố thời gian không gian chỉ là hai sự thị hiện khác nhau trong tâm trí con người.

Theo thuyết tương đối đặc biệt, đồng hồ đeo trên tay người đang di chuyển mau trên con tàu sẽ chậm lại hơn nếu so với người đứng yên dưới mặt đất. Khi con tầu  tiến dần tới tốc độ của ánh sáng thì thời gian đối với người trên xe hầu như ngừng lại.

Vào lúc này, nếu có phép thần thông cho phép một người đứng bên ngoài nhìn được chiếc đồng hồ của người dưới sân ga, sẽ thấy đồng hồ của người này nhanh hơn so với đồng hồ của người trên con tàu vũ trụ. Một ngày của Từ Thức trên xứ tiên đào nguyên bằng nhiều thế hệ nơi trần thế.  

Nói rõ hơn, thời gian không có giá trị tuyệt đối, chỉ là một đại lượng biểu kiến đối với những động tử di chuyển tương đối với nhau. (tương đối có nghĩa là có thể so sánh, đối chấp)

Ðến đây người ta thấy có vẻ như có một nghịch lý. Hai người “chuyển động  tương đối với nhau tức là coi như cùng tốc độ ”, một người đứng trên sân ga một người di chuyển trên con tàu vậy thì tại sao đồng hồ lại nhanh chậm khác nhau . Ðiều này được gọi là nghịch lý của cặp song sinh

Nghịch lý của cặp song sinh

Hãy tưởng tượng, có hai người sinh đôi cùng điều chỉnh đồng hồ giống hệt nhau. Một người trên tầu, một người dưới sân ga.

Khi con tầu gia tăng tới tốc độ của ánh sáng (giả sử nếu có thể so sánh vào lúc đạt gần tốc độ của ánh sáng). thì  người sinh đôi di chuyển mau sẽ thấy đồng hồ của mình chậm lại

Khi con tầu chậm lại, trở về sân ga, hai người này ai sẽ già hơn ai. Ðối với người ở trên sân ga thì người trên tầu đã đi đúng một vòng và trở về chỗ cũ trong lúc người ở sân ga lại nghĩ ngược lại là anh ta đứng yên mà người dưới sân ga mới đi một vòng.

Xuy nghĩ theo chuyển động tương đối giữa hai người thì cả hai đều phải già đi cùng một mức độ. Phải chăng đã có một nghịch lý ?.

Einstein giải thích : “trong thí dụ nói trên đã có một sự “bất đối xứng” trong chuyển động của cặp song sinh”, dựa vào đó,  giải toả được cái nghịch lý trong lý thuyết của ông.

Quả thật cả hai song sinh có chuyển động tương đối với nhau tuy nhiên có một khác biệt quan trong đó là chuyện  con tầu gia tăng tốc độ, do đó, nó không còn nằm trong “điều kiện đòi hỏi chính yếu” là thuyết tương đối, chỉ áp dụng cho những chuyển động đều.

Người song sinh ở trên sân ga đứng yên, vì thế anh ta  không cảm nhận được sự gia tăng hay giảm tốc độ của con tàu do đó nguyên tắc chuyển động tương đối của Eintein không thể áp dụng.

Người trên con tàu chạy mau, chịu ảnh hưởng thực sự của gia tốc nên thời gian chậm lại. Người đứng dưới sân ga không được hưởng sự chậïm lại của thời gian nên sẽ già hơn.

Biện thuyết về nghịch lý “cặp song sinh” được giải quyết với giải thích là khi con tầu vũ trụ giảm dần tốc độ trở về điểm khởi hành, người viễn khách gập lại cậu em song sinh nay đã tóc bặc răng long.(Lưu Nguyễn trở lại trần gian)

Hiệu ứng thời gian chậm lại theo tốc độ không là chuyện phong thần giả tưởng mà đã được kiểm chứng nhiều lần trong thực nghiệm với hai đồng hồ nguyên tử cực kỳ chính sác được đặt trên hai máy bay bay ngược chiều quay của trái đất, từ Ðông sang Tây và từ Tây sang Ðông.

Kết quả cho thấy là nếu muốn sống thêm vài phần triệu giây thì nên có một Hành Trình Về Phương Ðông vì tốc độ của máy bay tăng thêm nhờ cộng với chuyển động tương đối của độ quay của trái đất làm thời gian chậm lại.

Xuy nghĩ của người viết theo kiểu đốn ngộ Phương Ðông thì nghịch lý cặp song sinh chưa hẳn đã giải quyết. Thí dụ một hỏa tiễn chở người một song sinh bay khỏi hấp lực của trái đất với tốc độ rất mau, gần tốc độ của ánh sáng rồi tắt máy. Theo nguyên lý về quán tính thì trong một môi trường tuyệt đối độc lập không có cản trở, một động tử sẽ tiếp tục di chuyển vô hạn định với tốc độ đều của vận tốc ban đầu (tức là tốc độ khi tắt máy giả định khoảng 20.000 miles một giờ ).

Kể từ lúc tắt máy, phi thuyền sẽ tiếp tuc di chuyễn đều với vẫn tốc cuối cùng, lúc này, người dưới mặt đất và  người trên phi thuyền sẽ ở trong tình trạng “chuyển động tương đối và đều” đúng như đòi hỏi của Einstein.

Giả thử bây giờ không cho người trên phi thuyền đi một vòng rồi trợ về để so sánh đồng hồ mà chúng ta cho anh ta có phép thần thông của tề thiên đại thánh để có thể đồng lúc nhìn thấy cả hai đồng hồ.

Anh ta sẽ thấy gì? Theo Einstein đồng hồ của anh ta đã chậm lại vì ảnh hưởng của tốc độ cao nhưng còn đồng hồ của anh chàng ở lại trên trái đất có chậm lại theo không vì “tương đối” anh ta cũng chuyển động  rất mau gần 20.000 miles một giờ như người trên phi thuyền.

Nếu không có sự so sánh thì tất nhiên đồng hồ của người dưới đất vẫn phải chạy theo tốc độ bình thường nếu không bị ngươi kia nhòm vào để so sánh.

Câu hỏi này có lẽ đành phải dựa vào “thần giao cách cảm” telepathy kiểu tâm linh và său này giải thích theo quantum physic. Hai chuyện có thể xẩy ra. Một là đồng hồ của anh chàng trên phi thuyền đột nhiên quay thật mau vì anh ta đã ra khỏi vết gấp của thời gian để trở về cùng một cảnh giới với cõi trần thế khi daõi dột ngó vào cảnh giơi trần gian nên sẽ gìa đi trong chớp mắt hoặc người trên trái đất sẽ đột nhiên trẻ lại.

Chưa ai biết được điều này dù hiện nay những phi hành gia đang bay quan trái đất với tốc độ cao và cũng đang liên lạc “hầu như đồng bộ ”ä với người dưới đất qua vô tuyến và TV.

Tuy nhiên, Vật lý lượng tử đã tiên liệu về sự lan truyền của tin tức (những biến cố) không theo quy luật về sự lan truyền của một biến cố hay hiện tượng giữa những địa phương (the principle of locality).

Theo quan điểm Locality, một vật hay một biến cố chỉ bị ảnh hưởng bởi không gian cận kề và đòi hỏi phải có phương tiện dẫn truyền theo thời gian.

Tin tức về một đám cháy rừng ở Cali không thể đồng thời biết ở Việt Nam vì ngay cả tốc độ điện thoại cũng phải có phương tiện và thời gian lan truyền.

Ðối kháng với chủ trương Locality là quan điểm Nonlocality của Quantum physic thì hai hiện tượng ở cách xa trong không gian có thể đồng thời tạo ảnh hưởng từ xa (action at a distance) kiểu thần giao cách cảm.

 

1-SỰ DỒNG DẠNG HAY TƯƠNG DƯƠNG-

(giữa không và thời gian, trọng lực và gia tốc)

2-THUYẾT TƯƠNG ÐỐI TỔNG QUÁT

3-GENERAL RELATIVITY

 

Kể từ 1905 , những phát kiến của Einstein đần được kiểm chứng về sự hiện diện của nguyên tử trong mọi vật chất và ánh sáng cũng là một lượng tử độc lập, một quanta.

Năm 1913, gập Einstein ở Zurich, Max Planck  đề nghị ông giữ chức giám đốc viện vật lý học tại viện Kaiser Wilhelm ở Bá linh. Einstein chấp nhận dù ông vốn không thích trở về trong cái thế giới hàn lâm của nước Ðức nhưng với chức vụ mới này, Einstein có dịp làm việc với những nhà bác học danh tiếng nhất thời đại. Ông tiếp tục đóng góp những nghiên cứu của Planck về sự phát sạ của vật thể đen đặc biệt là một ý tưởng rất lạ theo đó những quan tử Photon có thể bị “khích động, khích thích”. Ðây là nguyên tác său này mở đường cho công nghệ laser với vô vàn ứng dụng từ truyền thông đến quân sự.

Cũng trong gia đoạn này, từ 1915-1916 Einstein hoàn thành công trình vĩ đại nhất của ông về thuyết tương đối tổng quát với sự triển khai quan niệm về không gian và thời gian đối với những “chuyển động tương đối và đều” thí dụ, một người trên tầu và người đứng dưới sân ga.

Tuy nhiên, ông còn phải giải quyết thuyết tương đối với những chuyển động không đều  (nonuniform) thí dụ con tầu tăng tốc độ hoặc chậm lại, thay đổi phương hướng.

Thí dụ một phi thuyền vũ trụ tăng tốc độï để ra khỏi hấp lực của trái đất rồi đột ngột tắt máy. Khi hoả tiễn tăng tốc độ thì gia tốc  tạo hiệu ứng tương tự như trọng lực đè phi hành gia xuống sàn .

Theo Einstein thì lực kéo hút tạo nên bởi  gia tốc này tương đương với trong lực G và hai lực này không thể phân biệt được.

Trong lúc hoả tiễn đang gia tăng tốc độ, nếu ta thả một sợi lông chim và một quả tạ thì cả hai sẽ rơi suống sàn phi thuyền với cùng một vận tốc giống hệt như khi thả những vật rơi trong chân không trên trái đất vì lúc đó quả tạ và sợi lông chim đã tách khỏi hệ thống gia tốc của phi thuyền nên rơi tự do trong chân không.

Galileo từng làm thí nghiệm tương tự trên chiếc tháp nghiêng ở Pisa Ý đại lợi.

Tại sao vậy?

Khi ta buông hai vật khỏi tay thì hai vật này tách khỏi sự ràng buộc với hệ quy chiếu của con tàu nên không còn bị gắn bó với độ gia tốc của con tàu. Chúng sẽ rơi tự do trong chân không với cùng môït tốc độ

 Trong những điều kiện này, người ta sẽ có thể mô tả là chính sàn tầu bay lên để gập quả tạ.

Ðó là nhận định đầu tiên về thuyết tương đối tổng quát và có thể phát biểu như său :

“Không thể phân biệt hiệu ứng của trọng lực G với hiệu ứng của gia tốc”.

Ðịnh đề vật lý này còn được gọi là nguyên tắc tương đương giữa chuyển động không đều và trọng lực.

Hiệu ứng này vẫn sẩy ra hàng ngày mà chúng ta không để ý thí dụ khi đạp gaz cho xe vọt tới sẽ có cảm giá bị kéo ép vào chiếc ghế tương tự như quả táo của ông Newton rơi xuống mặt đất vì trọng lực.

Một ngươi tự tử nhẩy từ building 100 tầng suống đất ( giả thử không sức cản không khí), trong tay cầm một bó hoa. Khi còn đứng trong building anh ta bị chi phối bởùi sức hút của trái đất nhưng khi đã nhẩy ra khỏi cửa rồi anh ta và bó hoa trong tình trạng rơi tự do nên khi buông tay ra thì bó hoa sẽ lơ lưng trức mặt anh ta vì cả hai đang rơi tự do cùng một tốc độ.

Những nhận xét này vẫn còn mang tính vật lý mô tả. Ðể có một định luật phổ quát sẽ cần phải dùng tới toán học của Riemann về không gian cong nên Einstein phải nhờ tới sự trợ giúp của một bạn học là nhà toán học Marcel Grossman.

Câu hỏi đặt ra là tại sao phải vận dụng tới không gian cong trong toán học Riemann để mô tả trọng lực (hiểu đơn giản như sức hút của trái đất).

Không gian chúng ta đang sống và cảm nhận hiển nhiên là không gian ba chiều (dài, rộng, cao). Không gian cong là khi không gia ba chiều này bị bẻ cong một lần nữa (său này người ta chứng minh đó là chiều thời gian).

Hình ảnh Thời gian là một chiều thứ tư thật khó để người thường như chúng ta có thể nắm bắt được.

Thí dụ vẽ một tam giác trên một tờ giấy rồi uốn cong lại thành một cái ống, ta có một không gian hai chiều uống cong. Theo hình học phẳng Euclide , nếu đo tổng số ba góc của hình tam giác vẫn là 180 độ như bài học hình học ở trung học. Nếu kẻ hai đường song song chúng sẽ không bao giờ gập nhau.

Bây giờ tưởng tượng tới một hình cầu thật lớn và chúng ta là một sinh vật bẹt chỉ có hai chiều bò trên mặt trái cầu đó rồi phóng ra hai tia sáng laser song song đi xa thật xa cả triệu cây số.

Sinh vật bẹt sẽ hoảng hốt phát hiện là hai tia sáng song song này sẽ gập nhau.  (Bài hình học ở trung học, hai đường song song gập nhau ở vô cực, đó là định đề Riemann)..

hinh

Có thể chúng ta sẽ nghĩ ngay là hai tia sáng phóng đi không thẳng. Thực ra thì hai tia sáng laser vẫn thẳng nhưng nó sẽ đi theo con đường nào ngắn nhất ( và chỉ có  một con đường mà thôi) đó là con đường theo một không gian cong .

Sống trong một không gian ba chiều nhưng bẻ cong, nếu chúng ta vẽ một tam giác khổng lồ trong không gian cong này thì tổng số ba góc của một tam giác sẽ “lớn hơn hay nhỏ hơn 180 độ”, hai đường song song sẽ hội tụ hay rời xa tuỳ theo cách cong của

không gian thuộc loại kín hay mở.

 

 

Vũ trụ của chúng ta có thể cong và mở, trải tới vô tận hoặc

cong và khép kín như một bọt không khí trong nước.

 Cho đến nay thì chưa thể biết rõ vủ trụ nở ra hay thu lại vì còn trong vòng tìm hiểu nhưng điều chắc chắn là vũ trụ của chúng ta không phẳng, (Non –Euclidian) .

Tạm chấp nhận không gian của chúng ta cong vậy thì độ cong này ảnh hưởng và liên quan thế nào tới trọng lực và chuyển động không đều.

Theo Einstein, hai tia ánh sáng không còn song song ở quãng cách lớn vì “tia sáng có chứa năng lượng”. Giữa năng lượng và khối lượng của vật chất có sự tương đương hoán chuyển.

Ðốt than cháy là một dạng chuyển hoá từ khối lượng trong vật chất thành năng lượng dù chỉ là sự chuyển hoá rất kém hiệu xuất. Nếu sự chuyển hoá toàn diện sẽ tạo một năng lượng kinh hoàng theo công thức W=MC2. (bom hay lò điện nguyên tử). 

Không những thế, bất cứ thứ gì có khối lượng đều đều thu hút lẫn nhau. Nếu ta phóng một tia sáng lại gần một thiên thể thì tia sáng đáng lý phải thẳng lại bẻ cong khi tới gần hơn với thiên thể này.

Tia sáng bị bẻ cong khi tới gần với một thiên thể, theo Einstein vì vùng không gian quanh những khu vực có khối lương lớn làm không gian quanh nó bị bẻ cong.

Ðộ cong của không gian nhiều ít tuỳ ở độ cô đọng của vật chất. Những thiên thể có khối lượng lớn tất nhiên làm không gian cong nhiều hơn.

Ðây là luận điểm chính và nòng cốt của thuyết tương đối tổng quát và là một quan điểm cực kỳ cách mạng nếu không nói là hoang đường vì chưa một ai ở thời đại ông, ngay cả những khoa học gia cũng khó có  thể tưởng tượng là khối lượng chứa trong của những vật thể có thể làm thay đổi hình thể học của không gian vì tự bản thể không gian vốn là trống không. Làm sao bẻ cong được cái trống không ? 

Không ai tin một không gian thị hiện trước mắt chúng ta vô cùng vô tận, trống không, tuyệt đối trống không lại có thể bẻ cong đuợc

Einstein với một huệ nhãn trực khởi đã đoan quyết, không gian quanh những khối lượng bị bẻ cong.

Một ngôi sao bình thường đã có khối lượng vật chất đủ lớn để làm cong không gian chung quanh nó nhưng hãy tưởng tượng một ngôi sao như mặt trời khi hấp hối vì hết nguyên liệu sẽ sụm xuống, thu nhỏ lại bằng quả bưởi.

Khối lượng vật chất cực lớn nén ép trong một vùng không gian quá nhỏ sẽ tạo nên một độ bẻ cong khủng khiếp, làm không gian khép kín như mộït cái bọc. Ðó là truờng hợp những lỗ đen ( Black Holes) được phát hiện ở thời đại hậu Einstein qua những lý thuyết của Hawkin và những phát hiện cụ thể nhờ những viễn vọng kính đặt trong không gian.

Có thể minh hoạ như său về không gian cong:

Lấy một miếng bong bóng cao su thực lớn căng đều trên một vòng tròn như mặt trống. Thả vào miếng cao su này một hòn bi sắt, nó sẽ làm màng cao su thụng xuống. Hòn bi càng nhỏ, càng nặng thì càng thụng sâu hơn. Nếu cứ gia tăng sức nặng thì tới một lúc nó màng cao su sẽ túm miệng lại thành một cái bọc sâu phía dưới. Một hố đen black hole cũng như vậy.

Giải ngân hà của chúng ta có môt lỗ đen black hole ở ngay trung tâm. Cái Ngân Hà này, giống như mộït cái dĩa quay tròn, có tỷ tỷ ngôi sao mà trái đất là chỉ là một chấm nhỏ li ty ở ngoài dìa “Ngân Hà”.

Lỗ đen sinh hoạt như câu thơ của Hồ Xuân Hương :” Một lỗ nông sâu mấy cũng vừa ”, nó quay xoáy trong vũ trụ và liên tục hút  mọi vật chất chung quanh để dồn nén vào môt Ðiểm Nhất Nguyên (singularity) chỉ có trong luận lý toán học.

(Ðiểm nhất nguyên này phải hiểu là một điểm toán học. Theo định nghĩa điểm toán học là một điểm nhỏ hơn bắt cứ điểm nào mà trí óc có thể hình dung được. Nói khác đi là một đại lượng động tiến tới vô cực, nó là một  điểm của hư vô toán học )

Tóm lại thuyết tương đối của Einstein có thể thu vào những điểm chính său đây:

   1 / Trọng lực G đồng dạng hoặc không thể phân biệt với những chuyển động không đều.

   2 / Không gian bẻ cong quanh khu vực những khối lượng.

Sức hút của các vật thể được thể hiện là trọng lực G thực ra chỉ là sự thị hiện của một không gian cong.

Từ đây, cách diễn tả đơn giản mang tính mô tả về sức hút trong lực như Newton bị bãi bỏ.

Về phương diện lý thuyết, bằng ngôn ngữ toán học Einstein đưa ra một số phương trình nhằm mô tả không gian cong của ông và đề nghị ba thí nghiệm cụ thể để chứng minh không gian của vũ trụ hiện hành cong (hoặc u nần).

Thí nghiệm thứ nhất : ánh sáng hơi bị cong khi đi gần mặt trời.

Thí nghiệm thứ nhì : có một độ lệch nhỏ của sao Mercury

Thí nghiệm thứ  ba:  Ðồng hồ chạy chậm hơn khi ở trong một vùng trọng lực lớn (thí dụ nhữõng ngôi sao khổng lồ).

Với kỹ thuật hiện nay, để kiểm chứng độ cong của ánh sáng khi đi gần mặt trời, người ta dùng phương pháp gọi là Interferometer tức là đo vị trí những nguồn sóng radio từ những giải ngân hà hay những ngôi sao khi  sóng radio này lại gần nhưng ở phía său mặt trời.

Vào lúc Einstein đề nghị những thí nghiệm kiểm chứng năm 1916 người ta chưa có những viễn vọng kính đo sóng theo kỹ thuật Interferometer nhưng vào ngày 29-5 -1919 sẽ có nhật thực toàn diện ở Nam bán cầu nên có thể dùng hiện tượng này để kiểm chứng độ lệch của ánh sáng.

Nhà thiên văn học người Anh là Arthur Edington đưa đề nghị có thể quan sát nhật thực để kiểm chứng luận thuyết của Einstein.

Theo Edington, trong thời gian nhật thực toàn diện, mặt trời bị mặt trăng che khuất nên tối đen nhờ đó có thể quan sát và chụp hình ánh sáng từ những ngôi sao nằm ở phía său mặt trời.

Sáu tháng său đó người ta chụp lại những ngôi sao một lần nữa khi nó đã rời xa mặt trời.

 

So sánh vị trí của ngôi sao trong hai tấm hình có thể xác nhận có sự chuyển dịch “vị trí tương đối của ngôi sao” . Vị trí tương đối là vị trí ảo khi ánh sáng của ngôi sao bị lệch khi gần mặt trời.

Kết quả được kiểm chứng, ánh sáng có bị bẻ cong khi đi gần mặt trời tạo một ảnh biểu kiến của ngôi sao. Luận án của Einstein được xác nhận là chính sác.

Bức điện tín báo tin đến với Einstein khi ông đang giậy học. Một cô học trò cắc cớ hỏi “ Giáo sư nghĩ sao nếu điện tín nói rằng ông sai lầm”.

Einstein trả lời đầy tự tin:

 “Nếu kết quả ghi nhận là tôi sai thì thật đáng tiếc cho thượng đế...vì lý thuyết của tôi (tất nhiên) đúng”.

Quả thật vậy, rất nhiều thử nghiệm với những kỹ thuật tân tiến nhất thời gian său này đều xác định “EINSTEIN ÐÚNG.”

Ngay từ 1937 Einstein còn đưa một dự đoán là những khối lượng cực lớn như những thiên thể khổng lồ sẽ tạo nên điều mà khoa học ngày nay gọi là những : “Kiếng Trọng Lực Gravitational lens”.

Ánh sáng từ những ngôi sao rất xa khi đi gần khu vực này sẽ bi lệch đi khiến việc quan sát từ trái đất sẽ cho thấy thấy hai hình ảnh của cùng môït ngôi sao.

Kiểm nghiệm thứ ba của thuyết tương đối tổng quát là việc đồng hồ sẽ chạy chậm lại trong những vùng có trọng lực trường vì như đã nói ở trên là do khối lượng vật chất làm cong không gian chung quanh nó.

Ý nghĩ thật đơn giản. Thời gian đo bằng sự chuyển vận của kim đồng hồ. Nếu đồng hồ chậm lại tức là thời gian chậm lại. Có thể mường tượng là khi tốc độ gia tăng khoảng không gian giữa hai vạch trên đồng hồ cũng chẩy nhão ra và dài hơn như trong nhữõng bức tranh của Salvador Daly

 

Chúng ta già đi chậm hơn trong những khu vực có trọng lực lớn so với những người ở nơi không có trọng lực. Những phi hành gia lơ lửng trong không gian có thể già đi mau hơn người dưới đất. Ở khu vựv dìa gần miệng hố đen nơi vật chất cực kỳ cô đọng, thời gian như ngừng lại và khi tới sát miệng black hole (gọi là vùng chân trời hiện tượng) thì thời gian hoàn toàn ngừng lại.  Ðộ khác biệt rất nhỏ ở tốc độ đời thường nhưng đã được đo bằng những đồng hồ nguyên tử.

Người ta dùng hai đồng hồ nguyên tử đồng bộ, một chiếc đặt ở sở tiêu chuẩn quốc gia “national Bureau of standar” tại Washington là nơi gần mặt biển, một chiếc di chuyển tới Denver Colorado cao hơn mặt biển và ghi nhận có khác biệt chứng tỏ sống ở Colorado già mau hơn vì xa trọng lực của trái đất.( không giải thích tại sao những guru trên Hi mã lạp Sơn sống  lâu hơn mọi người !!!???)

Thuyết tương đối tổng quát ( general relativity) còn tiên đoán là có những làn “sóng trọng lực”  lan truyền trong không gian với tốc độ của ánh sáng tới những khoảng cách rất xa. Hiện tượng này xẩy ra khi có thay đổi những khối lượng vật chất lớn trong không gian thí dụ như khi hai thiên thể đụng vào nhau hoặc phát nổ.

 

“Binary pulsa

 

Ta chạy vòng vòng

Ta chạy vòng quanh

nào có hay đời cạn

nào có hay cạn đời

( thơ Nguyễn tất nhiên)

 

Một trong những hiện tượng liên quan tới làn sóng trọng lực (gravitational wave) là nghiên cứu về những cặp sao song hành “Binary pulsa”.

Pulsa là những ngôi sao lớn bị co nhỏ và sụm xuống khi những phản ứng hạch tâm bên trong nó hết nguyên liệu. Mặt trời của chúng ta một ngày nào đó sài hết năng lượng tạo nên bởi những phản ứng hạch tâm thì cũng sẽ sụm xuống, co nhỏ lại. Tất nhiên chỉ cần mặt trời co lại một chút thôi nhân loại dã dủ chết lạnh trước khi nhìn mặt trời giẫy chết.

Ở những pulsar này, vật chất bị ép nén cực kỳ cô đọng, một mẩy nhỏ như đầu kim cũng nặng vài tấn. Người ta đã ghi nhận có rất nhiều  những Pulsa  quay chung quanh một ngôi sao bình thường.

Không thể nhìn thấy Pulsa nhưng có thể phát hiện được những làn sóng radio của nó phát ra khi nó quay chung quanh một ngôi sao, giống như người thở hổn hển nên mới gọi là Pulsa.

Trong một Pusla cặp đôi ( binary pulsa), tín hiệu radio của nó bị mất khi pulsa ở phía său của một thiên thể rồi lại tái hiện khi tới phía trước, tạo thành một nhịp điệu theo chu kỳ.

Său nhiều năm theo rõi người ta nhận thấy chu kỳ tái xuất hiện của làn sóng radio giảm dần.

Lời giải thích là những pulsa vừa quay quanh thiên thể vừa phóng ra những làn sóng trọng lực (gravity wave) vào không gian vì thế nó cũng mất dần năng lượng.

Trái đất cũng có môt trong lực trường nên khi nó quay quanh mặt trời và quay quanh nó cũng tạo nên những “sóng trọng lực” và mất dần năng lượng. Phải chăng vì thế mà trong tháng 6 -2015 vừa qua người ta vừa phải điều chỉnh đồng hồ chậm lại một cái tích tắc.

Trong thời kỳ khủng long, 220 triệu năm trước, trái đất hoàn thành vòng quay chỉ mất 23 giờ,(ngày ngắn hơn). Tới năm 1820  vòng quay chậm lại nên phải mất 24 tiếng mới hết một ngày. Chuyển động của trái đất đang chậm dần lại khoảng 2/1000 giây mỗi ngày, tuy rất nhỏ nhưng hiển nhiên sẽ có ngày trái đất ngừng quay. 

Áp dụng thuyết tương đối tổng quát, người ta tính được số năng lương tiêu hao của Pulsa khi chạy vòng vòng quanh ngôi sao hoàn toàn phù hợp với độ chậm lại trong quỹ đạo của Pulsa.

Trong hệ thống thái dương hệ của chúng ta, trong lực trường tương đối nhỏ nên không có khác biệt nhiều với những tính toán của Newton nhưng những khám phá său này cho thấy có những ngôi sao khổng lồ khi dẫy chết sẽ suy xụp kích thước xuống rất nhỏ trong đó vật chất cực kỳ cô đọng tạo thành những Lỗ đen (black Hole).

 Vì trong lực trường chung quanh ngôi sao chết quá mạnh làm không gian khép kín lại, mọi vật đều vị hút vào đó kể cả ánh sáng nên không thể nhìn thấy. Nó trở thành 1 lỗ đen ngòm có khối lượng cực lớn nên hút mọi vât chất khác và nó. Black hole còn được khoa học gia ví như một quái vật ăn thịt đồng loại vì nó ăn tươi nuốt sống ngay cả những thiên thể chung quanh nó và làm thay dổi cấu trúc của vũ trụ hiện hành.

Thuyết tương đối của Einstein đã có rất nhiều những ứng dụng thực tế nhưng sức mạnh của nó còn vươn xa hơn tới cuối chân trời vũ trụ để giúp chúng ta hiểu hơn về niềm bí mật cuối của hiện hữu, đó là “sự khởi đầu và chấm dứt của vũ trụ” mà chúng ta đang sống.

Trải qua nhiều triệu năm, tạm kể từ lúc con người được gọi là (nhân loại), biết rời hai tay khỏi mặt đất để thành những con người đứng thẳng homoerectus, người ta bắt đầu ngửa mặt ngó vào không gian im lìm kỳ bí với sự sợ hãi, sùng kính cùng biết bao câu hỏi mà câu hỏi ghê gớm nhất được biến hình thành đủ loại tôn giáo, thần giáo đó là câu hỏi và thắc mắc về “Cái Khởi Ðầu”, lúc khởi đầu.

Ngày đến, mặt trời lên mang theo ánh sáng và an ninh người ta thờ thần mặt trời. Ðêm về một trời đầy trăng sao, thân phận con người được đồng hoá với những ngôi sao trên trời.

Tuy nhiên ngay cho tới thời Newton thì thắc mắc của con người vẫn chỉ quanh quẩn trên mặt đất, mọi chuyện còn lại vẫn được giao phó cho một thượng đế “ là ánh sáng, là lẽ thật và đời đời và chẳng cùng” như ghi trong kinh thánh.

Tiền bán thế kỷ 19, mở vào thế kỷ 20 có những tiến bộ đột ngột của toán học và  khoa học nhất là từ thời Galileo và kính thiên văn, con người nhìn xa hơn vào vũ trụ và càng nhìn xa người ta càng run rợ trước sự vĩ đại và kỳ diệu của thiên nhiên.

Sợ hãi, thấy mình nhỏ bé, vô vọng nhưng đồng thời sự thôi thúc tìm hiểu vẫn không thể ngừng lại được, như Eva và sự quyến rũ của trái cấm hiểu biết.

Cái ý niệm về sự vô cùng tận thật đáng sợ vì tri thức  của con người không dễ dàng chấp nhận “cái có nẩy sinh từ cái không”, hoặc bên ngòai cái vũ trụ của chúng ta là cái gì.

Quan điểm của Einstein với những phát kiến kỳ lạ về không thời gian tương đối, tuy không đối kháng toàn diện với quan điểm của deterministic ngầm tuân phục và mặc nhiên chấp nhận có một thượng đế đã tạo dựng nên vũ trụ từ lúc khởi đầu của thời gian (tất nhiên cả không gian nữa) nhưng đã khơi mào cho những mầm đối kháng, nổi loạn, hồ nghi về sự hiện hữu của thượng đế . Hồ nghi ngay cả sự hiện hữu của con người hoặc cái vũ trụ đang vây quanh chúng ta.

Vũ trũ này như thuyết tương đối, không bất biến, trái lại nó đang liên tục thay đổi, nó có thể phình ra hay thu nhỏ lại như một người đang thở ra hút vào, nó có thể hết sinh khí và chết lạnh, sẽ tan loãng trong hư không hay luân hồi  “tái sanh”, khởi đi từ tiếng nổ lớn Big bang, nở rộng ra, tới một lúc nào đó, trong một chu kỳ gọi là Big crunch (Ðại co rút), mọi vật chất và hiện hữu sẽ quay trở về dồn nén trong một Ðiểm Toán Học gọi là Ðiểm Nhất Nguyên (singularity)

 Ðiểm toán học theo định nghĩa là một điểm không có kích thước, một điểm của hư vô nhưng tàng chứa mọi dữ kiện Informations của vũ trụ dưới dạng âm dương, có, không (binary 0n off, high , low).

Những data hay informations này có thể tái hiển thị như khi chúng ta mở TV và nhìn những cảnh giới tái xuất hiện lại.

Từ những hàng số 01100011001000101000000111 biến thành bao nhiêu biến cố. Những cặp tình nhân xa nhau trong nước mắt, những trận chiến kinh hoàng, những tội ác, những thiên tai, hạnh phúc khổ đau, thù hận.

Người ta đắm chìm trong những cảnh giới và những dữ kiện này có thể sẽ miệt mài bay mãi trong không gian và biết đâu đó, một sinh vật thông minh cách ta triệu năm ánh sáng lại có cách làm hiển thị những informations này, hoặc 1000 năm nữa khoa học kỹ thuật loài người sẽ bắt được những làn sóng dữ kiện từ một hành tinh xa xăm.

 Tư tưởng của Einstein còn có vẻ như muốn chiếm đoạt ngôi vị của thượng đế và khi nói tới thượng đế tất không tránh khỏi những va chạm với tôn giáo, vì có vẻ như một thứ hư vô chủ nghĩa, một quan điểm vô thần.

Thuyết tương đối ra đời cùng lúc với cuộc đấu tranh ý thức hệ giữa phe Cộng sản và Tây Phương. Nhà bác học Nga V Fock thì nói rằng thuyết tương đối phù hợp chặt chẽ với quan điểm duy vật của Lenin trong lúc phía Tây Phương phản đối cho rằng thuyết tương đối chẳng liên hệ gì đến những giá trị đạo đức, luân lý, hay văn hóa, nói rộng ra là không ở phía đối nghịch với tôn giáo.

Tiếp theo Einstein, trong thập niên 20 có sự ra đời của một lý thuyết vật lý mới nhằm khảo sát những hiện tượng siêu vi vật chất, său này gọi là nguyên tử.

 

Quantum physic 

 

 Ðó là thuyết Vật lý Lượng tử.(Quantum physic)  

Quantum physic tuy không chính thức phủ nhận sự hiện hữu tất yếu của thượng đế nhưng cũng khơi mào cho những hồ nghi.

Lạ thay, người mở lối cho Quantum physic là Einstein kiên lại kiên trì chống đối Quantum physic cho đến hơi thở cuối cùng.

Ông chống đối không phải vì nó sai lầm, ông biết lý thuyết mới này đúng vì đã được kiểm nghiệm đúng trong thực nghiệm. Ông chống đối vì cho rằng cách mô tả thực tại của quantum physic đi ngược lại quan niệm khách quan trong khoa học và vì nó cũng khước từ quan điểm một vũ trụ tiền định ((deterministic) có thấp thoáng bóng ông thượng đế .

Trong hai thập niên từ 1920-1940, một thế hệ những nhà vật lý hậu Einstein nô nức chấp nhận lý thuyết mới và áp dụng nó với nhiều thành công quan trọng.

Ðáng kể nhất là sự xác nhận và tìm ra được cấu trúc của nguyên tử giúp hiểu được căn nguyên của những hiệu ứng hoá học thay vì trước đây chỉ là một ngành khoa học mang tính mô tả. Chất A cộng chất B thành chất C  nhưng không thể giải thích tận tường cơ chế của một phản ứng hoá học.

Người ta cũng hiểu hơn về tính chất của kim loại và sự đẫn điện. Ngành vật lý nguyên tử  mở ra từ đây.

Einstein không đóng góp gì trong những phát kiến cách mạng său này. Ông vẫn cố tin rằng Vật Lý Lượng tử chưa hoàn chỉnh, nó chỉ là một hệ quả rút ra từ một lý thuyết bao quát hơn, nối kết những lực chính trong vũ trụ như điện, từ, trọng lực, strong force, week force. Phải có một lý thuyết vượt xa hơn cả thuyết tương đối được gọi là lý thuyết Trường Tổng Hợp (unfied field theory).

Einstein quyết liệt đề kháng Quantum physic và cho rằng cái cơ cấu căn bản của vũ trụ không thể thành lập trong sự tình cờ may rủi. Ẩn dưới những thị hiện muôn vàn hình thức của vật chất và hiện hữu phải có một quy luật vĩnh cửu. Một Bí Số Của Vũ Trụ điều động mọi hiện hữu.

 Nhận định này không xa lắm với hình ảnh một thượng đế của khoa học cổ điển deterministic. 

 Nhìn được vào cái huyễn hoặc của thời gian và cái hư ảo đầy tuyệt vọng của không gian cũng là nhìn thấy sự mong manh của cuộc đời, của hiện hữu. Thế nhưng, cũng chính trong ý thức hữu hạn của cuộc sống, trong sự huyễn ảo của hiện hữu, con người vẫn có thể và cần phải vui hưởng khả năng sáng tạo trong tự do của mình.

Ðây là một thái độ tuân thủ hay khiêu khích thượng đế, tuỳ mỗi người.

Chủ trương của quantum physic thì “thực tại không xuất hiện khách quan mà nó tương tác với người quan sát. “Thị hiện của thực tại là do chủ quan của người quan sát”. Nói khác đi chính chúng ta tạo nên thực tại. Vũ trụ này có là vì có chúng ta muốn nó có hay nói như lão tử, nó có vì chúng ta có.

Nói như thế phải chăng có ý là chính thượng đế cho chúng ta cái đặc quyền tạo ra hiện hữu cuả chính chúng ta và cả vủ trụ này.

Không được tự do lựa chọn khi ra đời nhưng ông có thể kháng cự lại sự áp đặt “thiên định” về cái chết. Khi biết mình vướng bệnh nan y giai đoạn chót, Einstein từ chối can thiệp của y khoa, không chịu cho giải phẫu. Ông qua đời ngày 18-2-1955.

Michele Besso, nhà toán học từng phụ với Einstein trong thuyết Tương đối, cũng là bạn tâm giao trong nhiều năm từ lúc ở sở Patent qua đời trước ông một tháng. Chia buồn với con của Besso ông viết :

“Giờ đây,  ông đã rời bỏ cõi đời huyễn hoặc này trước tôi. Ðiều này chẳng có ý nghĩa gì. Chúng tôi, những người tin vào khoa học vật lý đều biết rằng sự phân biệt giữa quá khứ, hiện tại, và tương lai chỉ là một ảo ảnh lỳ lợm, không rời.”

Trích (Từ chân không diệu hữu tới vật lý lượng tử)