LƯỢC SỬ THỜI GIAN Kết luận doc

LƯỢC SỬ THỜI GIAN - Kết luận Chúng ta ở trong một thế giới đang làm chúng ta phải trầm tư suy nghĩ. Chúng ta muốn gán cho mọi vật xung quanh chúng ta một ý nghĩa nào đó và tự hỏi bản chất của vũ trụ là gì? Chúng ta đóng vai trò gì trong vũ trụ và chúng ta từ đâu tới? Tại sao vũ trụ lại như thế này? Để trả lời những câu hỏi đó chúng ta hãy chọnmột “bức tranh củavũ trụ”. Một bứctranh là hình ảnhcủa vô số conrùa chở trên lưng một mặt đất phẳng, còn bức tranh kháccó thể làlý thuyết siêu dây. Cả haiđều là những lý thuyết về vũ trụ, song lý thuyếtthứ haitoán học hơnvà chính xác hơn. Cả hailý thuyết đều thiếu cơ sở thực nghiệm:chưa ai thấycon rùa khổng lồ mang mặt đất trênlưng và cũng chưa aithấy đượcmột siêudây. Song lý thuyết rùa không thể đứng vững như một lý thuyết khoahọc vì theothuyết này thì chúng ta cóthể rơi từ vùng biên của thế giới. Điều này khôngphù hợp với thực nghiệm,nếu khônghóa ra đó lại là cáchgiải thích cho hiệntượng nhiều người đượcgiả địnhlà biến mất trong tam giác Bermuda! Nhiều lý thuyết trước đây nhằm mô tả vàgiải thích vũ trụ gắn liền với ý tưởng cho rằng các sự cố và hiện tượngthiênnhiên đều điều hành bởi thần linh,do đó mang sắc thái cảm tínhvà không có khả năng tiên đoán. Các thần linhsống giữanhững vật thể như sông,núi, kể cả các tinhcầu như mặt trăng, mặttrời. Con ngườiphải cảm tạ và cầu xin thần linhđể đất đaiđược phì nhiêu, mưa gióthuận hòa.Song dần dần, người ta nhậnthấy được một số quy luật: mặttrời luôn mọc ở phương Đông và lặn ở phương Tây bấtkể là người ta códâng vậthy sinh chothần mặt trời hay không.Hơn nữa,mặt trời, mặt trăng và cáchành tinh khác luônchuyển độngtheo những quỹ đạo nhấtđịnh mà người ta cóthể tính toánđược trướcvới một độ chínhxác rất cao. Mặt trời và mặttrăngcóthể vẫn lànhững thầnlinh, songnhững thần linh này luôn tuân thủ những đinh luậtrất nghiêm ngặt, khôngngoạilệ, nếu người ta tin vào nhữngtruyềnthuyết như mặt trời đã dừng lại choJoshua. Ban đầunhữnghiện tượng bìnhthường và những quyluật như thế chỉ quan sát được trong một số lĩnhvực như thiên văn học và trong mộtsố tình huống khác. Song lúcvăn minh loàingười càngtiến hóa vàđặc biệt trong300 năm gần đây, nhiều định luật đã đượcphát hiện.Sự thànhcông trong việc ứngdụng những định luật đó đã dẫn Laplaceở đầu thế kỷ 19thiết lập thuyết quyếtđịnh luận, với nội dungkhẳng địnhrằng dựa trên các địnhluật chúng ta có thể xácđịnh được sự tiến triển của vũ trụ mộtcách chính xáckhi biết cấuhình của vũ trụ tại mộtthời điểm. Quyếtđịnh luậncủa Laplace khônghoànchỉnh ở haiđiểm. Luậnthuyết đó chưa nói rõ phải chọn các địnhluật như thế nào vàkhông xácđịnhđược cấuhình ban đầu của vũ trụ. Các điểm đó thuộc phần của Chúa. Chúa sẽ chọn vũ trụ bắt đầu như thế nào, những định luật nào mà vũ trụ phải tuân theo, nhưngChúa không can thiệp vào vũ trụ nữa, một khi vũ trụ đã bắt đầu. Thực ra, Chúa chỉ giớihạn vào những lĩnhvực mà khoa họcthế kỷ 19 chưa hiểuđược. Hiện nay thì chúngta đã biết các niềm hy vọng về một quyết định luận của Laplace khôngthể là hiệnthực được,ít nhất là theonhững quanđiểm củaông.Nguyên lý bất định của cơ học lượng tử buộc rằng một số cặp các đạilượng liên hợp, như vị trí vàvận tốc củamột hạt,không thể tiên đoán đồng thời được. Cơ học lượngtử giải quyết tình huống này thông qualý thuyết lượngtử trong đó hạt không thể đồng thời có vị trí và vậntốc xác định, ở đây hạt được biểu diễn bởi một sóng,nhữnglý thuyết lượngtử làtất địnhvới ý nghĩa rằng chúngđưara những địnhluật xácđịnhsự tiến triển của sóng theothời gian. Như thế khibiết sóng tạimột thời điểm thì người ta có thể tính sóng ở bất cứ thời điểm nào. Điều khôngtiên đoán được và mang tính xácsuất chỉ xuất hiện khita muốn đoán nhận sóng để biết vị trí và vận tốc của hạt. Nhưng có lẽ đây làmột sai lầmcủa chúngta: rất cóthể không tồn tại vị trí, vận tốc của hạt màchỉ tồn tại cácsóng. Chẳngqua là chúng ta muốnlàm ứngsóng với các tiền niệm của chúng ta về vị trí và vận tốc. Cho nên sự khó khăn trong việc đoánnhận nói trên là nguyên nhân của tínhkhông thể tiên đoán biểu kiếncủa lý thuyết lượng tử. Quả vậy,chúng ta đã địnhnghĩa lại nhiệm vụ của khoa học là phát kiến nhữngđịnh luật chophép chúngta tiên đoán các sự kiện vớiđộ chính xácquyết địnhbởi nguyênlý bất định. Những câuhỏi còn lạilà: các địnhluật và trạng thái ban đầu của vũ trụ đã đượcchọn như thế nào và vì sao? Trongquyển sách này, tôi đã chú trọng đặcbiệt đến cácđịnh luật điều hành hấp dẫn, bởi vì chính hấp dẫn đã quyết định hìnhdáng các cấu trúc vĩ môcủa vũ trụ, mặc dầuhấp dẫnlà tương tác yếunhất trongbốn loại tươngtác. Các định luật hấp dẫn không tươngthích với quanniệm phổ biến đến mãi gần đây là vũ trụ không thayđổi theo thời gian: Lực hấpdẫn là lựchút, điều này buộcvũ trụ hoặc giãn nở hoặc colại. Theo lý thuyết tươngđối rộng,tồn tại một trạngthái với mật độ vô cùng trong quákhứ, vụ nổ lớnlà điểm bắt đầu của thời gian. Tương tự như vậy, nếu toàn bộ vũ trụ co lại, phải tồn tại một trạng thái khác cũng với mật độ vô cùng trong tương lai,vụ nổ lớnsẽ là chungcuộc của thời gian. Ngay cả trong trường hợp toànvũ trụ không co lại, thì cũng tồn tại nhữngkỳ dị trong những vùng địa phương dẫn đến sự co lại thànhnhững lỗ đen.Các kỳ dị này sẽ là điểm kếtthúc của thời gian đối với ai rơi vào lỗ đen.Tại vụ nổ lớn hoặc cácđiểm kỳ dị khác, mọi địnhluật khoa họckhôngcòn đúngnữa,và Chúa toànquyền chọn cho vũ trụ phải bắtđầu như thế nào. Khi chúng ta tổng hợpcơ họclượng tử với lý thuyết tươngđối rộng,hình như tồn tại một khả năngmới, chưaxuất hiện trước đây:không gianvà thời giancó thể làm thành một không gianhữu hạnbốn chiềukhông kỳ dị, không biên tựa như mặt đất song với số chiều lớn hơn.Dường như ýtưởng đó có thể giải thích được nhiều điều trong vũ trụ, ví như sự đồngnhất ở thang vĩ mô cũng như những nơi lệch khỏi sự đồngnhất đó như thiên hà, các sao và thậmchí cả cơ thể như chúng ta. Cũng phải tính đếnchiều củamũi tên thời gianmà chúng ta quansát được. Nếu vũ trụ là hoàn toàn tự thân, không kỳ dị,khôngbiên và có thể môtả hoàn toànđược bởi một lý thuyếtthống nhất, thì điều này sẽ đưa ra những ràng buộcsâu sắc cho vai trò củaChúa như là Đấng sáng tạo. Einsteinđã một lần nêu ra câu hỏi: “Chúacó bao nhiêu phươngán khi xây dựng vũ trụ?”. Nếu quả giả thiếtkhông có biên là đúng, thì Chúa khôngcòn tự do để chọn các điều kiệnban đầu nữa. Lẽ dĩ nhiên Chúa còncó thể chọncác địnhluật màvũ trụ phải tuân theo. Song sự lựa chọn cũngkhông được nhiều lắm,có thể chỉ một, hai hoặcmột số ít các lý thuyết thốngnhất hoàn chỉnh,như thuyết dây hỗnhợp, là khôngchứa mâu thuẫnvà cho phép sự tồn tại những cấu trúc phức tạp như con người là nhữngsinh vật cókhả năng nghiên cứu các định luật của vũ trụ vàđặt ra câu hỏivề bản chấtcủa Chúa. Cho dầu chỉ có một lý thuyếtthống nhấtlà khả dĩ, thì lýthuyết đó cũng gồmcả một tập hợp những quyluật và phươngtrình. Điều gìđã thổi sức sống vào những phươngtrình đó và tạo ra vũ trụ để chúngcó thể mô tả được? Cách tiếp cận của khoa họcđể xây dựng một môhình toán học khôngthể cung cấp câu trả lời vì sao tồn tại mộtvũ trụ để có thể mô tả. Vì sao vũ trụ phải chịu trải quamọi sự phiền hà của cuộcsống?Lý thuyết thống nhất có phải vì quá hấp dẫn mà phải tồntại không? Hoặc vũ trụ cần mộtĐấng sáng tạo, và nếu quả như vậy,Đấng sáng tạo có tác dụng gì khác đối với vũ trụ? Và ai sáng tạo raĐấng sáng tạo? Đến thời điểm này, đasố các nhàkhoa học quábận rộn vào việc phát triển những lý thuyết để trả lời câu hỏi như thế nào và chưa bận tâm tới câu hỏivì sao? Mặt khác,những triết gia lànhững người màcôngviệc là đặt ra câu hỏi vì sao, lại khôngđủ điều kiện để thông tuệ được các lý thuyết hiện đại.Ở thế kỷ thứ 18,các nhà triết học xemtoànbộ kiến thứccủa loài người trong đó có khoa họctự nhiên là thuộclĩnh vựccủa họ vànêu ra nhữngcâu hỏinhư: vũ trụ có điểm ban đầu không?Song đến các thế kỷ 19 và 20, khoahọc trở nên quá kỹ thuật và toán học hóa đối với nhữngnhà triết học nói riêng vànói chunglà đối với nhiều ngườitrừ một số chuyên rất sâu. Cáctriết gia giớihạncác câu hỏi đến mức mà Wittgenstein, nhà triết học danh tiếng nhấtcủa thế kỷ này đã thốt lên:“Nhiệm vụ duynhấtcòn lại củatriết họclà phân tíchngôn ngữ”.Thật là một thoáitrào lớnkhởi truyền thống lớn lao củatriết học từ Aristotleđến Kant. Song nếu chúng ta phát kiến được một lý thuyết đầy đủ, thì lý thuyếtđó cũng khôngđược hiểu ngaybởi đasố, ngoại trừ một số chuyên gia. Nhưngsau đó, tất cả chúng ta,các nhà khoahọc, các triếtgia và cả mọi người bìnhthường sẽ hiểu được và tham gia thảo luận câu hỏi vì sao vũ trụ và chúng ta tồn tại. Nếu chúngta tìm được câu trả lời, thì đó là sự thắnglợi cuối cùngcủa trí tuệ con người - chúngta sẽ biết được ý của Chúa. ALBERTEINSTEIN Einsteincó liênquan đến chính sáchbom nguyên tử, điều đó được nhiều người biết: Einsteinđã viếtmột bức thư nổi tiếng thuyếtphục Tổngthống Franklin Rooseveltcần nghiêm túcnghiên cứu vấnđề bomnguyêntử, sau chiến tranh Einsteinlại hoạtđộng chống chiến tranhhạtnhân. Nhưngnhững hoạt độngđó khôngphải là nhữnghoạt độngcô lập củamột nhà khoa học bị lôi cuốnvào thế giới chínhtrị. Cuộc đờiEinsteintheo cách phát biểu của ông“được chia đôi giữa chínhtrị và các phương trình”. Einsteinbắt đầu những hoạt độngchính trị rấtsớm, vàothời gianChiến tranhthế giới lầnthứ nhất, khi ôngcòn là giáo sư ở Berlin.Đau khổ vì số phậnnhiều người bị chết,ông thamgia vào nhiều cuộcbiểu tìnhchống chiến tranh.Ông bênh vực sự chống đốicủa côngluậnvà hô hào quần chúng không tòngquân, nhưng điều này làm ông mấtcảm tìnhcủa nhiều đồng nghiệp. Sauđó trongthời kỳ chiến tranh,ông hoạt động nhằm cảithiện các mối quan hệ quốc tế. Điều nàycũng vậy, làm cho ông bị nhiều thế lực căm ghét, vàchính kiến của ôngđã sớmgây choông nhiềukhó khăntrong việc sangMỹ, thậm chí chỉ để đọc bàigiảng. Hoạt độngchính trị lớn thứ hai của Einstein là chủ nghĩa phục quốc Do thái (Zionism). Mặcdầu thuộc dòng họ Do thái, Einstein phủ nhận các ý tưởngkinh thánh của Chúa.Song trước những hành động bài Do thái ngày càng phát triển trướcvà trong Chiến tranh thế giới lầnthứ nhất, Einsteinđã dần dần hòa nhập với cộng đồngDo thái và trở thành mộtngười phát ngôn xuất sắccủa phongtrào Zionism.Bị nhiều kẻ chống đối, Einstein vẫnkhông ngừng nói lênquan điểm của mình. Các lý thuyết của ông bị công kích, thậm chí cả một tổ chức chống Einstein cũng đã được thànhlập. Mộtkẻ đã bị truytố vì hô hào kẻ khác giết Einstein (và chỉ bị phạt6 đô la). NhưngEinstein luôn bình tĩnh: khimột cuốn sách cótên “100 tác giả chốngEinstein” đượccông bố, Einsteinđã trả lời: “Nếu tôi sai lầm thì chỉ cần một cũngđủ rồi”. Năm 1933,Hitle lên cầm quyền. Lúc đó Einstein ở Mỹ tuyên bố sẽ không về Đức. Khi bọn quốc xã đột phá nhà củaông vàtịch thu tài khoản nhà băng của ông, một tạp chí Berlin đã đăng tít đậm “Những tin tức tốt lành từ Einstein ôngta khôngtrở về nữa”. Trước sự đe dọa của bọn quốc xã, Einstein đã từ bỏ chính sách hòa bình và sợ các nhà khoa học Đứcsẽ làm mộtquả bomnguyên tử, ông đã đề nghị Mỹ phải làm bom nguyên tử. Songngay trướclúc quả bom nguyên tử đầu tiên nổ,ông công khai báo động về mối hiểmhọa của một cuộcchiến tranhhạt nhân và đề nghị thiết lậpsự kiểmsoát quốc tế đối với vũ khí hạt nhân. Trongsuốt cuộc đời, các hoạt động cho chính sách hòa bìnhcủa Einsteinđạt ítkết quả và có lẽ cũngkhông gây đượcnhiều tìnhcảm trong bạn bè. Song các hoạt động cho phongtrào Zionnism của ông đã được đềnđáp mộtcách xứng đángnăm 1952, khi ôngđược đề cử tổngthốngIsrael.Ông từ chối với lý do là ngâythơ về chính trị. Song lý dochính lại là khác: theolời của ông là: “phương trình quan trọnghơn đối với tôi, vìchính trị là cho hiện tại,còn phươngtrình là cho vĩnh cửu”. GALILEOGALILEI Có lẽ Galileo hơn ai cả là người có công lớntrong sự rađời của khoa học hiện đại. Ông đã chống lại Nhàthờ Thiên chúagiáo, sự chống đốinày là điểmtrung tâmtriết học của ông. Galileo là mộttrong nhữngngười khẳng định rằng con ngườicó thể hy vọnghiểu đượcvũ trụ hoạt động như thế nào, và ngoài ra, chúngta có thể làm được điều đó bằng cách quansát vụ trụ thực tại. Galileo tin vào lý thuyết Copecnicus (cho rằng các hànhtinh quayxung quanh mặt trời) từ lâu, nhưng chỉ khi tìm ra được những điềuhiển nhiên chứng minhcholý thuyết đó thì ôngmới phát biểu côngkhai.Galileo viết về lý thuyết của Copecnicus bằngtiếng Italy(khôngphải bằngtiếng Latinh hàm lâm), và quan điểm củaông được ủnghộ rộngrãi ngoài các trườngĐại học. Điều này làm các giáo sư phái Aristotlegiận dữ, họ liênminh chốnglại Galileovà thuyếtphục nhà thờ Thiên chúa triệt bỏ lý thuyết Copecnicus. Galileo bèn đến Rome yết kiến chính quyền tôn giáo.Ông lý luận rằng Kinh thánh khôngnhằm mụcđích nói vớichúngta mọi điều về cáclý thuyết khoahọc, và phải giả địnhrằng, nhữngđoạnmà Kinh thánh tráivới lương tri chỉ là những đoạn có tính chất phúngdụ, biểutượng màthôi. NhưngNhà thờ, lo sợ đếnmột vụ bêbối có thể làm thất bại cuộc đấu tranhchống đạo Tin lành, nên đã sử dụngnhững biện pháp đànáp. Nhàthờ tuyên bố luận thuyết Copecnicuslà “giả dốivà sai lầm” vào năm 1616và yêu cầu Galileođừng baogiờ “bảo vệ và giữ quanđiểm” lý thuyết đó. Galileo đã phục tùng. Năm 1623,mộtngười bạn cố tri của Galileo lêngiữ chức Giáo hoàng. Lập tức Galileo tìm cách hoạtđộng để Nhà thờ thủ tiêu sắc lệnh năm1616. Ôngđã thấtbại, tuy vậy cũngđược phép viết mộtcuốn sách bàn luận về hai thuyết Aristotle và Copecnicus dưới hai điều kiện:không đượcđứng về pháinào và phải kết luậnrằng con người không bao giờ xácđịnh được vũ trụ hoạt độngnhư thế nào bởivì Chúa có khả năng tạo ra nhữnghệ quả bằng cách con người không hìnhdung được, con người khôngthể ápđặt giới hạn cho quyền lực vô biên của Chúa. Cuốn sách “Đối thoại của haihệ thốngchủ yếu củathế giới” được hoànthành và xuấtbản năm 1632.Với sự giúp đỡ triệt để của kiểm duyệt, cuốn sách ngaylập tức được hoannghênhkhắp châu Âu như là một kiệt tác về văn chươngvà triết học. Liền sauđó, Giáo hoàng hiểu ngayrằng độcgiả đã thấy rõ cuốnsách là một tác phẩm đầy thuyết phục củalý thuyếtCopecnicusvàhối tiếcvì đã cho phépxuấtbản. Giáo hoàng lý luận rằng mặc dầu cuốnsách đã được kiểm duyệt, nhưng Galileo vẫn vi phạm sắc lệnhnăm 1616.Giáo hoàng đã đưa Galileo ratrước Tòa án dị giáo, tòa án này đã tuyên ánquản thúc Galileotại gia suốt đời và buộc ông côngkhai tuyên bố từ bỏ thuyết Copecnicus.Lần thứ hai,Galileophục tùng. Galileo vẫnlàmột người Thiên chúa giáo ngoan đạo, song sự tin tưởng của ôngvào tính độc lập của khoa học không bao giờ bị lay chuyển. Bốn năm trước khichết, năm 1642,trongkhi ông vẫnbị quảnthúc, mộtbản thảocủa cuốn sách kiệt tác thứ hai của ông đã lọt đến một nhàxuất bản Hà Lan. Đó là cuốn“Haikhoa học mới”, cuốn sách này khôngchỉ là sự ủnghộ Copecnicus,mà còn làsự hìnhthành của vật lý hiện đại. . LƯỢC SỬ THỜI GIAN - Kết luận Chúng ta ở trong một thế giới đang làm chúng ta phải trầm tư suy nghĩ. Chúng ta. chúngđưara những địnhluật xácđịnhsự tiến triển của sóng theothời gian. Như thế khibiết sóng tạimột thời điểm thì người ta có thể tính sóng ở bất cứ thời điểm nào. Điều khôngtiên đoán được và mang tính. điểm bắt đầu của thời gian. Tương tự như vậy, nếu toàn bộ vũ trụ co lại, phải tồn tại một trạng thái khác cũng với mật độ vô cùng trong tương lai,vụ nổ lớnsẽ là chungcuộc của thời gian. Ngay cả