Trò Chuyện Với Trịnh Xuân Thuận (phần 25) - VnExpress

Điều này dẫn chúng ta tới một phương diện khác của thực tại, phương diện đã làm cho tôi ngạc nhiên trong cuốn sách “Giai điệu bí ẩn” của ông đồng thời là tầm quan trọng mà ông đã gán cho nguyên lý vị nhân. Xét cho cùng, ta có thể nói rằng chúng ta ở trên một hạt cát quay xung quanh một chiếc đèn con mà chẳng bao lâu nữa sẽ tắt và ngọn đèn này so với Vũ trụ cũng chẳng là cái đinh gì. Nhưng cũng hơi lạ là từ cái điểm nhỏ xíu trong đó không gian và trong thời gian, chúng ta đã nhìn thấy được và làm được biết bao nhiêu thứ: chúng ta đã tìm Vũ trụ đồng thời tìm hiểu vị trí của chúng ta trong đó. Tôi muốn nói với ông, người đã nhiều đêm ngồi bên kính thiên văn, rằng riêng chuyện ban đêm trời tối đen đã là một điều kỳ diệu rồi.

Thực tế, tuyên bố của ông, xét bề ngoài, hoàn toàn không có gì quan trọng nhưng nó lại chứa đựng bí mật về sự ra đời của Vũ trụ. Thường những sự kiện đơn giản nhất lại mang nhiều thông tin nhất. Vấn đề này đã được nhà bác học người Đức Heinrich Olbers nêu ra vào năm 1823 và thường được biết tới dưới cái tên “nghịch lý Olbers”, mặc dù những người khác như Kepler cũng đã trăn trở về vấn đề đó trước ông. Olbers lý luận như sau: theo Newton, Vũ trụ là vô hạn và chứa một số vô hạn các sao. Điều này có nghĩa là dù bạn có hướng cái nhìn tới đâu, nó cũng sẽ gặp một ngôi sao có độ sáng cỡ độ sáng của Mặt Trời. Tình huống này cũng giống như khi bạn ở giữa một rừng cây dày đặc, dù bạn có hướng cái nhìn tới đâu cũng sẽ bị một thân cây chặn lại. Do vậy đêm lẽ ra cũng phải sáng như ban ngày mới phải. Thế mà nó lại tối đen.

Có rất nhiều toan tính nhằm giải thích nghịch lý nói trên, nhưng đều bị phát hiện ra là không đúng. Phải chờ cho tới thế kỷ XX, khi xuất hiện lý thuyết Big Bang, thì vấn đề trên mới được giải quyết. Thực thế, Big Bang cho Vũ trụ một điểm khởi đầu, bởi nó không tồn tại suốt thời gian. Nó mới được tạo ra chỉ khoảng 15 tỷ năm trước. Vì sự truyền của ánh sáng không phải là tức thời và phải mất một thời gian mới tới được chỗ chúng ta, nên chúng ta chỉ thấy được các sao và các thiên hà ở cách chúng ta một khoảng bằng hoặc nhỏ hơn 15 tỷ năm ánh sáng, ánh sáng tới từ các thiên thể nằm ngoài chân trời đó đều không có đủ thời gian tới chúng ta. Vì tầm nhìn của chúng ta không kéo dài tới vô tận, nên không thể có vô hạn các ngôi sao không sáng vĩnh viễn. Chúng sẽ chết khi dùng hết nhiên liệu. Và điều này lại làm giảm số lượng của chúng. Đêm có thể tối đen là bởi vì không có một số vô hạn các sao. Màn đêm chứa đựng trong nó sự khởi đầu của Vũ trụ và cái chết của những ngôi sao.

Chắc ông cũng đã biết, vấn đề này đã từng rất hấp dẫn Edgar Allan Poe. Chính ông ấy đã từng viết những trang rất đẹp về chủ đề này.

Edgar Poe đã suy nghĩ rất nghiêm túc về vấn đề đêm đen và ông đã phát biểu nó một cách rất thơ: thay vì nói những ngôi chặn hướng nhìn của chúng ta, ông nói về những bức tường vàng rực của Vũ trụ chắn hướng nhìn của chúng ta. Thậm chí vào năm 1848 (chỉ sau khi nghịch lý Ollbers ra đời có 25 năm), ông đã đề xuất một giải đáp giống một cách đáng kinh ngạc với giải đáp hiện đại về vấn đề này. Trong một tiểu luận có nhan đề “Eureka”, một bài thơ văn xuôi, ông đã thả sức bộc lộ những suy tư về vũ trụ của mình, nào là một vũ trụ giãn nở và co lại nhịp nhàng, nào là đêm đen là do không gian rộng lớn tới mức ánh sáng từ những bức tường vàng phát ra không có đủ thời gian tới được chúng ta. Poe không chỉ là bậc thầy trong nghệ thuật tưởng tượng và viết ra những câu chuyện ly kỳ hồi hộp, là người sáng lập thể loại tiểu thuyết trinh thám. Ông còn có một trực giác đáng kinh ngạc liên quan tới Vũ trụ và điều này, một thế kỷ sau, đã được xác nhận bởi phát minh ra sự giãn nở của Vũ trụ và lý thuyết Big Bang sau đó.

Trở lại nguyên lý vị nhân, có hai cách phát biểu nguyên lý này, một là nguyên lý vị nhân yếu và hai là nguyên lý vị nhân mạnh. Theo ông thì giữa chúng có sự khác nhau nào không?

Nguyên lý vị nhân, đó là tên gọi do nhà vật lý thiên văn người Ôxtrâylia Brandon Carter đặt ra, nói về mối liên hệ thống nhất con người và Vũ trụ. Nó được nêu ra để chống lại quan niệm tuyệt vọng của các nhà tư tưởng, như nhà sinh vật học người Pháp Jacques Monod, những người cho rằng không hề tồn tại mối liên hệ đó: “Con người xuất hiện là ngẫu nhiên trong một vũ trụ hoàn toàn thờ ơ với nó”. Nguyên lý vị nhân yếu là hiển nhiên: các tính chất của Vũ trụ cần phải tương thích với sự tồn tại của con người chúng ta. Mỗi một nguyên tử, một ngôi sao, một thiên hà và các định luật vật lý chi phối chúng đều cần phải có rất chính xác những tính chất cần thiết để làm nảy sinh ra con người ý có ý thức và trí tuệ. Nếu Vũ trụ nóng hơn hoặc lạnh hơn, lớn hơn hoặc nhỏ hơn, nếu sự giãn nở của nó là nhanh hơn hoặc chậm hơn, chúng ta sẽ không có mặt trên đời này để nói về những chuyện đó. Chúng ta biết rằng chúng ta hiện hữu và những tính chất của Vũ trụ đã được điều chỉnh một cách thuận lợi cho sự hiện diện đó. Nguyên lý vị nhân yếu hiển nhiên tới mức nó đã được tất cả các nhà khoa học chấp nhận.

Trái lại, Nguyên lý vị nhân mạnh lại gây ra nhiều tranh cãi. Nguyên lý này đề xuất một ý định của tự nhiên, nó nói rằng Vũ trụ nhằm tiến tới con người. Trong khi nguyên lý yếu khiêm tốn nói rằng sự hiện hữu của chúng ta phụ thuộc vào một Vũ trụ có thể sống được, thì nguyên lý mạnh tuyên bố rằng Vũ trụ nhất thiết phải là sống được để cho ý thức xuất hiện. Nhà vật lý người Mỹ gốc Anh Frreenman Dyson đã diễn đạt một cách rất ngắn gọn nguyên lý vị nhân mạnh như sau: “ở đâu đấy, Vũ trụ đã biết chắc rằng con người sẽ xuất hiện”.

Ở đây tôi muốn mở rộng hơn nữa nguyên lý vị nhân. Tôi sẽ nói về con người, nhưng có lẽ chính xác hơn là nói về “ý thức” và “trí tuệ” có khả năng hiểu được vẻ đẹp và sự hài hòa của Vũ trụ. Hiện tại, con người (có thể cùng với một số loài động vật gần gũi với nó) là đại diện cho dạng ý thức và trí tuệ duy nhất mà chúng ta biết, nhưng một trí tuệ ngoài Trái Đất trên một hành tinh khác, quay xung quanh một ngôi sao khác cũng không thành vấn đề gì.

Tôi luôn kinh ngạc khi nghĩ rằng 100 tỷ nơtron có trong bộ não chúng ta đã có thể đạt tới trình độ tổ chức đủ phức tạp để phát hiện ra các định luật vật lý và toán học chi phối Vũ trụ. Hệ thống nơtron đó đã được sắp đặt như thế nào để chúng ta có được một ý thức về Vũ trụ đã sản sinh ra chúng ta? Vì chúng ta chẳng qua chỉ là những hạt bụi của các ngôi sao, được cấu tạo bằng những nguyên tố nặng do lò luyện trong các ngôi sao chế tạo ra, rồi bị xả vào môi trường giữa các vì sao bởi các sao siêu mới. Những nguyên tố này kết hợp với nhau để tạo thành các hành tinh, những cái nôi của sự sống. Chẳng có một nguyên nhân tiên quyết nào để chúng ta có thể phát hiện được ra những định luật dường như mô tả tốt những đường nét khúc khuỷu của tự nhiên. Và những định luật mà chúng ta phát hiện tại cái xó xỉnh nhỏ nhoi của thế giới, trên cái hạt cát bé tí của Vũ trụ lại có thể giải thích được các hiện tượng diễn ra ở cách xa hàng tỷ năm ánh sáng. Tôi có thể giải thích được các tính chất vật lý của những thiên thể ở xa tới mức ánh sáng xuất phát từ chúng còn trước cả khi những nguyên tử tạo nên cơ thể tôi được chế tạo ra.

Đây cũng chính là điều kinh ngạc mà Einstein muốn bày tỏ khi ông nói rằng: “Cái không thể hiểu được là Vũ trụ lại có thể hiểu được” hay như nhà vật lý Mỹ gốc Hung Eugene Wigner khi ông nói về “tính hiệu quả không thể tưởng tượng nổi của toán học” đối với việc mô tả thế giới.

Nói tóm lại, người ta có thể tóm tắt nguyên lý vị nhân mạnh bằng cách nói rằng Vũ trụ ban tặng cho chúng ta ý thức là để cho phép chúng ta chiêm ngưỡng được sự sáng thế.

Đúng thế. Tôi nghĩ rằng Vũ trụ chỉ có ý nghĩa nếu có một người quan sát có ý thức về nó. Một Vũ trụ trống rỗng và khô cằn sẽ không có lý do để tồn tại.

Còn nữa

Cuốn sách Trò chuyện với Trịnh Xuân Thuận có tên gốc là Một nhà vật lý thiên văn, hay Cuộc trò chuyện của Trịnh Xuân Thuận với nhà báo Jacques Vauthier. Sách do Phạm Văn Thiều dịch, Nhà xuất bản Trẻ và Tạp chí Tia sáng phối hợp phát hành năm 2001.