Bí mật của vũ trụ trước vụ nổ khai nguyên
Bí mật của vũ trụ trước vụ nổ khai nguyên
Phỏng vấn ông Paul Davies, Giáo sư Vật lý
Ngày 21-8-2013, ông Paul Davies, giáo sư vât lý người Anh – Australia, đã thuyết trình tại đại hội các dân tộc ở Rimini, trung Italia, về đề tài bí mật của vũ trụ trước vụ nổ khai nguyên “Big Bang”.
Giáo sư Paul Davies là chuyên viên vũ trụ học và là người có tài phổ biến các khám phá khoa học nổi tiếng quốc tế. Giáo sư là tác giả của 250 cuốn sách và đã nhận được nhiều giải thưởng về các giá trị khoa học, kể cả Giải thưởng Nobel Tôn giáo “Templeton” 1995.
Cho đến nay, các khoa học gia thường cho rằng Vũ trụ này đã bắt nugồn từ một vụ nổ khai nguyên lớn gọi là “Big Bang”, cách đây 13,7 tỷ năm. Các mảnh của vụ nổ khai nguyên ấy tạo thành các tinh tú, các thái dương hệ và các hành tinh quay quanh thái dương hệ. Thật ra, cho tới nay, nguồn gốc vũ trụ vẫn là một bí mật mà khoa học chưa giải mã được. Tuy nhiên, với các kính viễn vọng và các kỹ thuật tân tiến ngày nay, ngành vũ trụ và tinh tú học cho chúng ta biết rằng vũ trụ ngày càng lan rộng, mỗi một dải ngân hà có từ 200 tới 400 tỷ ngôi sao, và mỗi một ngôi sao là một thái dương hệ như thái dương hệ của chúng ta. Hằng năm đều có khoảng 10 ngôi sao mới xuất hiện và thỉnh thoảng có các vì sao hết sức nóng bị nổ tung và hút vào “lỗ đen”, rồi lại biến trở thành khí để tạo thành các thái dương hệ khác. Thật ra, cho tới nay, chúng ta vẫn biết rất ít về vũ trụ. Các chất liệu làm thành những gì chúng ta trông thấy chỉ diễn tả khoảng 20% các thứ chất liệu của vũ trụ. Còn lại 80% chúng ta tuyệt nhiên không biết gì hết. Các khoa học gia gọi chúng là “chất liệu tối”. Thái dương hệ gần với thái dương hệ của chúng ta nhất cách nhau hơn 2 triệu năm ánh sáng.
Kể từ khi Khoa học gia Albert Einstein đưa ra thuyết tương đối cho tới nay người ta vẫn dùng ánh sáng như đơn vị đo lường vận tốc: ánh sáng di chuyển mỗi giây 300.000 cây số, tương đương với chu vi trái đất. Theo Khoa học gia Einstein, có một vận tốc hạn chế không thể vượt qua đươc và theo các phương trình của ông, hạn chế đó là vận tốc của ánh sáng. Nói một cách khác, vận tốc thay đổi khối lượng của một vật thể, khi vận tốc gia tăng từ từ thì khối lượng của vật thể giãn ra và biến thành năng lượng, và khi vận tốc từ từ tới gần vận tốc của ánh sáng, thì vật thể hướng tới chỗ biến thành năng lượng tinh tuyền, và sau cùng nó chỉ còn là năng lượng, nghĩa là ánh sáng, nghĩa là foton, tức ánh sáng nămg lượng mà chúng ta dùng để điều khiển thang máy, đóng mở cửa xe hơi, đóng mở cổng sắt…
Tuy nhiên, lý thuyết này đã bị đảo lộn bởi khám phá của Trung tâm Nghiên cứu Nguyên tử năng Âu châu có trụ sở ở Thuỵ Sĩ. Ngày 23 tháng 9 năm 2011, các nhà vật lý học thuộc Trung tâm này đã xác nhận rằng một bó các phân tử trung tính di chuyển nhanh hơn ánh sáng. Được bắn từ Genève, Thuỵ Sĩ, tới Gran Sasso của Italia, cách nhau 732 cây số, bó phân tử trung tính này đã tới đích nhanh hơn dự tính 60 nanogiây. Nếu đúng như vậy thì ánh sáng sẽ không còn là đơn vị chuẩn giúp chúng ta đo lường thời gian nữa. Và người ta không biết thế giới vật lý sẽ dành cho chúng ta các ngạc nhiên nào nữa.
Sau đây, chúng tôi xin gửi tới quý vị và các bạn một số nhận định của Giáo sư Paul Davies.
Hỏi: Thưa Giáo sư Davies, tiến trình khám phá trong lĩnh vực vật lý đã như thế nào trong mấy thế kỷ qua?
Đáp: Vào hậu bán thế kỷ XVII, nhân loại đã biết đo lường thời gian với một bản lãnh khéo léo hầu như trong thế kỷ XXI ngày nay vậy. Khoa học gia Galileo khám phá ra luật nền tảng của quả lắc, Isaac Newton loan báo rằng trong vật lý các vật thể theo các lộ trình có thể thấy trước được: ông có thể đo không chỉ sự di chuyển của mặt trăng và các hành tinh mà cả lộ trình của đạn bắn nữa. Chính khi đó một hệ thống “toán học tuyệt đối” tạo ra các điều kiện nền tảng theo đó thời gian ngày nay được đo thành từng giây và ngày càng chính xác hơn, trên các vệ tinh nhân tạo và các làn sóng không gian. Ngày nay, thế giới của Newton giúp chúng ta đồng ý liên quan tới thời gian với các đài quan sát đặt để một cách tình cờ rất xa chúng ta, bao gồm cả omino xanh trên mặt hoả tinh và cả ở xa hơn nữa. Các nghiên cứu về bản chất thời gian du hành trên biển yên gió lặng trong thế kỷ XVIII. Thế rồi bất thình lình giữa các năm 1905-1913, các nghiên cứu bị một trận rúng động. Lý thuyết về sự tương đối của Albert Einstein đã lật nhào hệ thống toàn vẹn của Newton. Nó cũng gây ra hậu quả tâm lý nặng nề nơi các nhà nghiên cứu. Giới khoa học gia không thể tin rằng thời gian cũng “tương đối”. Thời gian là gì khi nó không còn đại đồng nữa mà trở thành mềm dẻo, tương đối. Sự không chắc chắn đạt độ cao, vì các phê bình không còn nhút nhát nữa. Chúng tôi đang chờ đợi một hiểu biết hoàn toàn về bản chất của thời gian. Còn có quá nhiều vấn nạn chưa có câu trả lời.
Hỏi: Thưa giáo sư, mặc dù đã có 100 năm nghiên cứu, nhưng có khá nhiều vấn nạn đã nảy sinh với tính cách tương đối của thời gian và vẫn chưa được giải quyết. Có thể chấp nhận rằng nếu người ta đổi loại đồng hồ, các đồng hồ khác nhau – trong cùng một giờ – thì chúng sẽ cho các giờ khác nhau hay không?
Đáp: Có nhiều câu hỏi loại này và một phần chúng là kết quả của việc sụp đổ một quan niệm thời gian gắn liền với ý thức chung.
Hỏi: Thế thì cái gì in trên thời gian một hướng rõ ràng, thưa giáo sư?
Đáp: Điều thứ nhất mà con người trực giác được đó là thì gian không thể quay trở lại đàng sau, và nó con người không thể thu hồi kể cả một phút của qúa khứ. Câu hỏi chính trong các câu hỏi đang lên đó là làm sao phối hợp lý thuyết trọng lượng của chúng ta, là một lý thuyết của không gian thời gian thực sự, với cơ khí duy lượng tự, là lý thuyết miêu tả hoạt động trên bậc thang nguyên tử và phân tử. Lý thuyết các dữ kiện mạng là tiếp cận hứa hẹn nhất nhưng lại không được thừa nhận một cách phổ quát. Có các tiến trình vật lý khác nhau có thể đo thời gian một cách rất cẩn thận. Người ta đi từ các phân tử trung tính neutron cho tới các rung động của các nguyên tử. Các thí nghiệm xác nhận rằng cùng các khoảng cảnh thời gian được tôn trọng, với một sự chính xác lớn hơn là một cho triton là nguyên tử bao gồm một dương tử và hai phân tử trung tính. Như thế, không có sự hiển nhiên rằng các loại đồng hồ khác nhau có thể cho các thời gian khác nhau.
Hỏi: Thưa Giáo sư Davies, “Mũi tên thời gian”, du hành trong tương lai: khi nào thì vật lý thành hôn với xinê và các mâu thuẫn…?
Đáp: Để có thể bước vào ý niệm “mũi tên thời gian” chúng ta phải ý thức rằng vào khởi đầu vũ tru đã ở trong một điều kiện thống nhất trọng lực rất thuận tiện. Vì thế, nó có một dự trữ năng lượng ích lợi mà cho tới nay đã được sử dụng quá mức. Còn về việc du hành trong tương lai thì chúng ta đang làm rồi. Nhưng cần phải di chuyển một cách nhanh chóng. Trong lúc này chúng ta có thể dùng các đồng hồ có khả năng đo lường các xê dịch của ít dây nano. Cả trọng lượng cũng làm cho thời gian chậm lại và có thể cống hiến con đường giúp thành toàn một bước nhảy tới trước trong thời gian: nhưng cả trong trường hợp này nữa đó là các thời gian rất nhỏ. Người ta chỉ có thể làm một cuộc khám phá trong tương lai nếu du hành với một tốc độ gần với tốc độ của ánh sáng hay chung quanh một hố đen.
Hỏi: Vũ trụ đã có một khởi đầu như thế nó cũng sẽ có một kết thúc có phải thế không, thưa giáo sư?
Đáp: Cho tới cách đây ít lâu, các nhà vũ trụ học đã tin rằng vũ trụ đã khởi đầu với vụ nổ lớn Big Bang tức cách đây 13,7 tỷ năm. Ngày nay, người ta thay mốt mới rồi và không ít các nhà vũ trụ học cho rằng không phải vụ nổ lớn Big Bang bắt đầu mọi sự. Chúng ta tiếp tục tự hỏi: Thời gian có kết thúc hay không? Câu trả lời tuỳ thuộc một câu hỏi chìa khoá khác: đó là vũ trụ sẽ tiếp tục trải rộng ra như thế nào và rộng bao nhiêu. Và theo các điều hiển nhiên ngày nay xem ra thời gian không có tận.
Hỏi: Thưa Giáo sư Davies, Giải thưởng Templeton đã được trao cho giáo sư vì dấn thân trí thức ngoại thường của giáo sư trong việc thăng tién nền tu đức đã bị chỉ trích từ phía các người vô thần có tổ chức. Để giải thích mục đích của Giải thưởng, giáo sư đã dùng các lý lẽ khoa học: “sự thinh lặng lạ lùng của vũ trụ” và một “Vũ trụ được chuẩn bị cho sự sống”. Giáo sư có thấy rằng nơi các người vô thần có tổ chức có nhiều người khước từ ý tưởng duy nhất rằng một khoa học gia có thể để các xoáy trôn ốc mỡ cho nguồn gốc của vũ trụ hay không?
Đáp: Nhiều nhà khoa học, thuộc nhiều khuynh hướng, thích không trộn lẫn khoa học với tôn giáo…
Hỏi: Nhiều người khác, đa số là các giáo dân, thì lại khẳng định rằng khoa học có thể giúp tôn giáo tìm thấy Thiên Chúa… Riêng giáo sư thì giáo sư nghĩ sao?
Đáp: Theo tôi, có một kiểu tốt hơn giúp diễn tả tư tưởng này. Tôi không phải là người tin và tôi xác tín rằng khoa học vén mở cho chúng ta một vũ trụ có thể hiểu được, nó có một lược đồ lý trí, nó không tuỳ tiện. Nhưng không phải là nhiệm vụ của khoa học nói nhiều hơn và xâm lấn lĩnh vực độc lập của niềm tin tôn giáo.
(Avvenire 26-7-2013)
Linh Tiến Khải
Nguồn: RV
