Bí maät cuûa vuõ truï
tröôùc vuï noå khai nguyeân
Bí maät cuûa vuõ truï tröôùc vuï noå khai nguyeân.
Phoûng vaán oâng Paul Davies, giaùo sö vaät lyù.
Roma (Avvenire 26-07-2013; Vat. 3-10-2013) - Ngaøy 21 thaùng 8 naêm 2013 oâng Paul Davies giaùo sö vaât lyù ngöôøi Anh - Australia ñaõ thuyeát trình taïi ñaïi hoäi caùc daân toäc ôû Rimini trung Italia, veà ñeà taøi bí maät cuûa vuõ truï tröôùc vuï noå khai nguyeân "Big Bang".
Giaùo sö Paul Davies laø chuyeân vieân vuõ truï hoïc vaø laø ngöôøi coù taøi phoå bieán caùc khaùm phaù khoa hoïc noåi tieáng quoác teá. Giaùo sö laø taùc giaû cuûa 250 cuoán saùch vaø ñaõ nhaän ñöôïc nhieàu giaûi thöôûng veà caùc giaù trò khoa hoïc, keå caû giaûi thöôûng Nobel toân giaùo "Templeton" 1995.
Cho ñeán nay caùc khoa hoïc gia thöôøng cho raèng Vuõ truï naøy ñaõ baét nugoàn töø moät vuï noå khai nguyeân lôùn goïi laø "Big Bang", caùch ñaây 13.7 tyû naêm. Caùc maûnh cuûa vuï noå khai nguyeân aáy taïo thaønh caùc tinh tuù, caùc thaùi döông heä vaø caùc haønh tinh quay quanh thaùi döông heä. Thaät ra cho tôùi nay nguoàn goác vuõ truï vaãn laø moät bí maät maø khoa hoïc chöa giaûi maõ ñöôïc. Tuy nhieân vôùi caùc kính vieãn voïng vaø caùc kyõ thuaät taân tieán ngaøy nay ngaønh vuõ truï vaø tinh tuù hoïc cho chuùng ta bieát raèng vuõ truï ngaøy caøng lan roäng, moãi moät daûi ngaân haø coù töø 200 tôùi 400 tyû ngoâi sao, vaø moãi moät ngoâi sao laø moät thaùi döông heä nhö thaùi döông heä cuûa chuùng ta. Haøng naêm ñeàu coù khoaûng 10 ngoâi sao môùi xuaát hieän vaø thænh thoaûng coù caùc vì sao heát söùc noùng bò noå tung vaø huùt vaøo "loã ñen", roài laïi bieán trôû thaønh khí ñeå taïo thaønh caùc thaùi döông heä khaùc. Thaät ra cho tôùi nay chuùng ta vaãn bieát raát ít veà vuõ truï. Caùc chaát lieäu laøm thaønh nhöõng gì chuùng ta troâng thaáy chæ dieãn taû khoaûng 20% caùc thöù chaát lieäu cuûa vuõ truï. Coøn laïi 80% chuùng ta tuyeät nhieân khoâng bieát gì heát. Caùc khoa hoïc gia goïi chuùng laø "chaát lieäu toái". Thaùi döông heä gaàn vôùi thaùi döông heä cuûa chuùng ta nhaát caùch nhau hôn 2 trieäu naêm aùnh saùng.
Keå töø khi khoa hoïc gia Albert Einstein ñöa ra thuyeát töông ñoái cho tôùi nay ngöôøi ta vaãn duøng aùnh saùng nhö ñôn vò ño löôøng vaän toác: aùnh saùng di chuyeån moãi giaây 300,000 caây soá, töông ñöông vôùi chu vi traùi ñaát. Theo khoa hoïc gia Einstein coù moät vaän toác haïn cheá khoâng theå vöôït qua ñöôc vaø theo caùc phöông trình cuûa oâng, haïn cheá ñoù laø vaän toác cuûa aùnh saùng. Noùi moät caùch khaùc: vaän toác thay ñoåi khoái löôïng cuûa moät vaät theå, khi vaän toác gia taêng töø töø thì khoái löôïng cuûa vaät theå giaõn ra vaø bieán thaønh naêng löôïng, vaø khi vaän toác töø töø tôùi gaàn vaän toác cuûa aùnh saùng, thì vaät theå höôùng tôùi choã bieán thaønh naêng löôïng tinh tuyeàn, vaø sau cuøng noù chæ coøn laø naêng löôïng, nghóa laø aùnh saùng, nghóa laø foton, töùc aùnh saùng naêmg löôïng maø chuùng ta duøng ñeå ñieàu khieån thang maùy, ñoùng môû cöûa xe hôi, ñoùng môû coång saét vv...
Tuy nhieân, lyù thuyeát naøy ñaõ bò ñaûo loän bôûi khaùm phaù cuûa Trung taâm nghieân cöùu nguyeân töû naêng AÂu chaâu coù truï sôû beân Thuïy Só. Ngaøy 23 thaùng 9 naêm 2011 caùc nhaø vaät lyù hoïc thuoäc Trung taâm naøy ñaõ xaùc nhaän raèng moät boù caùc phaân töû trung tính di chuyeån nhanh hôn aùnh saùng. Ñöôïc baén töø Geneøve beân Thuïy só tôùi Gran Sasso beân Italia caùch nhau 732 caây soá boù phaân töû trung tính naøy ñaõ tôùi ñích nhanh hôn döï tính 60 nanogiaây. Neáu ñuùng nhö vaäy thì aùnh saùng seõ khoâng coøn laø ñôn vò chuaån giuùp chuùng ta ño löôøng thôøi gian nöõa. Vaø ngöôøi ta khoâng bieát theá giôùi vaät lyù seõ daønh cho chuùng ta caùc ngaïc nhieân naøo nöõa.
Sau ñaây chuùng toâi xin göûi tôùi quùy vò vaø caùc baïn moät soá nhaän ñònh cuûa giaùo sö Paul Davies.
Hoûi: Thöa giaùo sö Davies, tieán trình khaùm phaù trong laõnh vöïc vaät lyù ñaõ nhö theá naøo trong maáy theá kyû qua?
Ñaùp: Vaøo haäu baùn theá kyû XVII nhaân loaïi ñaõ bieát ño löôøng thôøi gian vôùi moät baûn laõnh kheùo leùo haàu nhö trong theá kyû XXI ngaøy nay vaäy. Khoa hoïc gia Galileo khaùm phaù ra luaät neàn taûng cuûa quûa laéc, Isaac Newton loan baùo raèng trong vaät lyù caùc vaät theå theo caùc loä trình coù theå thaáy tröôùc ñöôïc: oâng coù theå ño khoâng chæ söï di chuyeån cuûa maët traêng vaø caùc haønh tinh maø caû loä trình cuûa ñaïn baén nöõa. Chính khi ñoù moät heä thoáng "toaùn hoïc tuyeät ñoái" taïo ra caùc ñieàu kieän neàn taûng theo ñoù thôøi gian ngaøy nay ñöôïc ño thaønh töøng giaây vaø ngaøy caøng chính xaùc hôn, treân caùc veä tinh nhaân taïo vaø caùc laøn soùng khoâng gian. Ngaøy nay theá giôùi cuûa Newton giuùp chuùng ta ñoàng yù lieân quan tôùi thôøi gian vôùi caùc ñaøi quan saùt ñaët ñeå moät caùch tình côø raát xa chuùng ta, bao goàm caû omino xanh treân maët hoûa tinh vaø caû ôû xa hôn nöõa. Caùc nghieân cöùu veà baûn chaát thôøi gian du haønh treân bieån yeân gioù laëng trong theá kyû XVIII. Theá roài baát thình lình giöõa caùc naêm 1905-1913 caùc nghieân cöùu bò moät traän ruùng ñoäng. Lyù thuyeát veà söï töông ñoái cuûa Albert Einstein ñaõ laät nhaøo heä thoáng toaøn veïn cuûa Newton. Noù cuõng gaây ra haäu quûa taâm lyù naëng neà nôi caùc nhaø nghieân cöùu. Giôùi khoa hoïc gia khoâng theå tin raèng thôøi gian cuõng "töông ñoái". Thôøi gian laø gì khi noù khoâng coøn ñaïi ñoàng nöõa maø trôû thaønh meàm deûo, töông ñoái. Söï khoâng chaéc chaén ñaït ñoä cao, vì caùc pheâ bình khoâng coøn nhuùt nhaùt nöõa. Chuùng toâi ñang chôø ñôïi moät hieåu bieát hoaøn toaøn veà baûn chaát cuûa thôøi gian. Coøn coù quùa nhieàu vaán naïn chöa coù caâu traû lôøi.
Hoûi: Thöa giaùo sö, maëc duø ñaõ coù 100 naêm nghieân cöùu, nhöng coù khaù nhieàu vaán naïn ñaõ naûy sinh vôùi tính caùch töông ñoái cuûa thôøi gian vaø vaãn chöa ñöôïc giaûi quyeát. Coù theå chaáp nhaän raèng neáu ngöôøi ta ñoåi loaïi ñoàng hoà, caùc ñoàng hoà khaùc nhau - trong cuøng moät giôø - thì chuùng seõ cho caùc giôø khaùc nhau hay khoâng?
Ñaùp: Coù nhieàu caâu hoûi loaïi naøy vaø moät phaàn chuùng laø keát quûa cuûa vieäc suïp ñoå moät quan nieäm thôøi gian gaén lieàn vôùi yù thöùc chung.
Hoûi: Theá thì caùi gì in treân thôøi gian moät höôùng roõ raøng thöa giaùo sö?
Ñaùp: Ñieàu thöù nhaát maø con ngöôøi tröïc giaùc ñöôïc ñoù laø thì gian khoâng theå quay trôû laïi ñaøng sau, vaø noù con ngöôøi khoâng theå thu hoài keå caû moät phuùt cuûa quùa khöù. Caâu hoûi chính trong caùc caâu hoûi ñang leân ñoù laø laøm sao phoái hôïp lyù thuyeát troïng löôïng cuûa chuùng ta, laø moät lyù thuyeát cuûa khoâng gian thôøi gian thöïc söï, vôùi cô khí duy löôïng töï, laø lyù thuyeát mieâu taû hoaït ñoäng treân baäc thang nguyeân töû vaø phaân töû. Lyù thuyeát caùc döõ kieän maïng laø tieáp caän höùa heïn nhaát nhöng laïi khoâng ñöôïc thöøa nhaän moät caùch phoå quaùt. Coù caùc tieán trình vaät lyù khaùc nhau coù theå ño thôøi gian moät caùch raát caån thaän. Ngöôøi ta ñi töø caùc phaân töû trung tính neutron cho tôùi caùc rung ñoäng cuûa caùc nguyeân töû. Caùc thí nghieäm xaùc nhaän raèng cuøng caùc khoaûng caûnh thôøi gian ñöôïc toân troïng, vôùi moät söï chính xaùc lôùn hôn laø moät cho triton laø nguyeân töû bao goàm moät döông töû vaø hai phaân töû trung tính. Nhö theá khoâng coù söï hieån nhieân raèng caùc loaïi ñoàng hoà khaùc nhau coù theå cho caùc thôøi gian khaùc nhau.
Hoûi: Thöa giaùo sö Davies, "Muõi teân thôøi gian", du haønh trong töông lai: khi naøo thì vaät lyù thaønh hoân vôùi xineâ vaø caùc maâu thuaãn...
Ñaùp: Ñeå coù theå böôùc vaøo yù nieäm "muõi teân thôøi gian" chuùng ta phaûi yù thöùc raèng vaøo khôûi ñaàu vuõ tru ñaõ ôû trong moät ñieàu kieän thoáng nhaát troïng löïc raát thuaän tieän. Vì theá noù coù moät döï tröõ naêng löôïng ích lôïi maø cho tôùi nay ñaõ ñöôïc söû duïng quùa möùc. Coøn veà vieäc du haønh trong töông lai thì chuùng ta ñang laøm roài. Nhöng caàn phaûi di chuyeån moät caùch nhanh choùng. Trong luùc naøy chuùng ta coù theå duøng caùc ñoàng hoà coù khaû naêng ño löôøng caùc xeâ dòch cuûa ít daây nano. Caû troïng löôïng cuõng laøm cho thôøi gian chaäm laïi vaø coù theå coáng hieán con ñöôøng giuùp thaønh toaøn moät böôùc nhaûy tôùi tröôùc trong thôøi gian: nhöng caû trong tröôøng hôïp naøy nöõa ñoù laø caùc thôøi gian raát nhoû. Ngöôøi ta chæ coù theå laøm moät cuoäc khaùm phaù trong töông lai neáu du haønh vôùi moät toác ñoä gaàn vôùi toác ñoä cuûa aùnh saùng hay chung quanh moät hoá ñen.
Hoûi: Vuõ truï ñaõ coù moät khôûi ñaàu nhö theá noù cuõng seõ coù moät keát thuùc coù phaûi theá khoâng thöa giaùo sö?
Ñaùp: Cho tôùi caùch ñaây ít laâu caùc nhaø vuõ truï hoïc ñaõ tin raèng Vuõ truï ñaõ khôûi ñaàu vôùi vuï noå lôùn Big Bang töùc caùch ñaây 13,7 tyû naêm. Ngaøy nay ngöôøi ta thay moát môùi roài vaø khoâng ít caùc nhaø vuõ truï hoïc cho raèng khoâng phaûi vuï noå lôùn Big Bang baét ñaàu moïi söï. Chuùng ta tieáp tuïc töï hoûi: thôøi gian coù keát thuùc hay khoâng? Caâu traû lôøi tuøy thuoäc moät caâu hoûi chìa khoùa khaùc: ñoù laø Vuõ truï seõ tieáp tuïc traûi roäng ra nhö theá naøo vaø roäng bao nhieâu. Vaø theo caùc ñieàu hieån nhieân ngaøy nay xem ra thôøi gian khoâng coù taän.
Hoûi: Thöa giaùo sö Davies Giaûi thöôûng Templeton ñaõ ñöôïc trao cho giaùo sö vì daán thaân trí thöùc ngoaïi thöôøng cuûa giaùo sö trong vieäc thaêng tieùn neàn tu ñöùc ñaõ bò chæ trích töø phía caùc ngöôøi voâ thaàn coù toå chöùc. Ñeå giaûi thích muïc ñích cuûa Giaûi thöôûng giaùo sö ñaõ duøng caùc lyù leõ khoa hoïc: "söï thinh laëng laï luøng cuûa Vuõ truï" vaø moät "vuõ truï ñöôïc chuaån bò cho söï soáng". Giaùo sö coù thaáy raèng nôi caùc ngöôøi voâ thaàn coù toå chöùc coù nhieàu ngöôøi khöôùc töø yù töôûng duy nhaát raèng moät khoa hoïc gia coù theå ñeå caùc xoaùy troân oác môõ cho nguoàn goác cuûa vuõ truï hay khoâng?
Ñaùp: Nhieàu nhaø khoa hoïc, thuoäc nhieàu khuynh höôùng, thích khoâng troän laãn khoa hoïc vôùi toân giaùo...
Hoûi: Nhieàu ngöôøi khaùc, ña soá laø caùc giaùo daân, thì laïi khaúng ñònh raèng khoa hoïc coù theå giuùp toân giaùo tìm thaáy Thieân Chuùa... Rieâng giaùo sö thì giaùo sö nghó sao?
Ñaùp: Theo toâi, coù moät kieåu toát hôn giuùp dieãn taû tö töôûng naøy. Toâi khoâng phaûi laø ngöôøi tin vaø toâi xaùc tín raèng khoa hoïc veùn môû cho chuùng ta moät vuõ truï coù theå hieåu ñöôïc, noù coù moät löôïc ñoà lyù trí, noù khoâng tuøy tieän. Nhöng khoâng phaûi laø nhieäm vuï cuûa khoa hoïc noùi nhieàu hôn vaø xaâm laán laõnh vöïc ñoäc laäp cuûa nieàm tin toân giaùo.
(Avvenire 26-7-2013)
Linh Tieán Khaûi
(Radio Vatican)