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 nà
o .
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)