Thứ Bảy, 15 tháng 1, 2022

GIẢI TRÍ KHOA HỌC: BÀN VỀ TÍNH BẤT ĐỊNH

 ĐÔNG LA

GIẢI TRÍ KHOA HỌC: BÀN VỀ TÍNH BẤT ĐỊNH


Lại một ngày cuối tuần đến. Cuối tuần trước tôi có trích đăng lại bài trao đổi với Lê Đạt về đổi mới thơ dựa trên cơ sở khoa học của Vật lý Lý thuyết, bạn Hoa Huynguyen, một bác sĩ làm ở cơ quan đào tạo, nghiên cứu y học, đã vào comment:
“Đừng cắt anh ơi. Hoặc anh để dưới còm này bản đủ. Đọc nó mới đã. Cắt đi nó thiệt thòi, chênh vênh. Vật lí không xa rời cuộc đời (dù có những phức tạp); vĩ mô không rời vi mô, mà.
Cảm ơn nhà Văn Đông La! Kính chúc anh luôn khỏe!”
Thật mừng khi có những độc giả như vậy, nhưng thực tế không có nhiều người hiểu được chính xác về Vật lý Lý thuyết. Tôi thấy người Việt Nam ta có nhà vật lý nổi tiếng cũng viết sai về vật lý, còn trên thế giới cũng có nhiều người hiểu sai về Einstein. Dù rằng có vấn đề chính ông cũng thừa nhận mình là “ngu ngốc”, và về Cơ học Lượng tử thì thực tế sự phát triển của khoa học công nghệ, như máy tính lượng tử, đã chứng minh tư tưởng Einstein đã sai hoàn toàn về nguyên lý Bất định.
Đến Einstein còn hiểu sai về Nguyên lý Bất định, vậy thì Lê Đạt cũng như một số người về khoa học mới chỉ biết mặt chữ, làm sao hiểu chính xác được?
Hôm nay lại cuối tuần, theo lời góp ý của bạn BS Hoa Huynguyen, tôi lại dông dài chút, “giải trí” về khoa học, triết học liên quan đến tính bất định.
Đi đến chỗ tận cùng của cực vĩ, cực vi, cực bao quát, chúng ta sẽ thấy tính bất định. Những ngày hôm nay đây cả thế giới đã và đang trải qua cuộc đại chiến chống covid-19 cũng liên quan đến tính bất định.
Ở quy mô hoạt động của tế bào chính là sự bất định. Cả hệ thần kinh của loài người, của động vật, cả tri thức của nền khoa học cũng không thể điều khiển được các hoạt động của tế bào. Người ta chỉ can thiệp được theo hướng có lợi cho sức khoẻ một phần rất nhỏ mà thôi. Chính vì vậy, những con covid-19 (chính xác hơn là những hạt virus), chúng chỉ có cấu trúc là một phần nhỏ của tế bào, nhưng khi ai đó bị lây nhiễm, chúng lại dễ dàng xâm nhập được vào tế bào, chiếm quyền điều khiển, khiến tế bào tổng hợp ra rất nhanh những con virus mới để chống lại chính cơ thể người đó. Một điều ngạc nhiên luôn thường trực trong tôi là thấy mỗi tế bào nhỏ tí nhưng lại hoạt động nhộn nhịp như một đại công xưởng. Trong đó, các bào quan chỉ là những cấu trúc đại phân tử sinh học, chúng không có não, nhưng lại thực hiện không ngừng nghỉ những chức năng của chúng y như những công nhân hăng say lao động sản xuất vậy. Và tiếc thay, khi kẻ địch là những hạt virus xâm nhập, các bào quan lại không phân biệt được ta-địch, nên đã bị chúng điều khiển, đã làm hại chính cơ thể của mình. Buồn cười là nếu so sánh với hoạt động của con người ngoài xã hội, các bào quan trong tế bào cũng giống y như bọn tay sai bán nước ngày nào, và giống bọn đón gió, trở cờ, phản bội hôm nay.
***
Với vật lý hiện đại, Nguyên lý bất định là trái tim của cơ học lượng tử, do nhà Vật lý người Đức W. Heisenberg phát minh. Nguyên lý này chỉ ra: "Người ta không bao giờ có thể xác định chính xác cả vị trí lẫn vận tốc (hay động lượng) của một hạt vi mô vào cùng một lúc". Có điều này bởi các hạt vi mô vừa có tính chất sóng, vừa có tính chất hạt.
Nguyên lý Bất định không chỉ mở ra một chân trời khoa học kỳ lạ mà còn gợi mở nhiều tư tưởng về triết học, về chính trị, mà khi cực đoan đã có những tư tưởng sai trái, như Chủ nghĩa Vật lý. Nhà thơ Lê Đạt ở ta cũng từng viết: “Những nguyên lý bất định, nguyên lý bổ sung của vật lý lượng tử đã giải phóng nhân loại khỏi lý thuyết nhân quả tất định cứng nhắc...Chúng đã đánh một đòn chí mạng vào lý thuyết chết người "loại trừ vế thứ ba" của logic cổ điển từng gây thảm họa cho loài người (mà không phải chỉ trong phạm vi tư tưởng). Không nên quên hệ quả cao điểm của nó là định thức “Kẻ nào không đi với ta là chống lại ta". Các nhà vật lý lượng tử đã góp phần thiết kế cho nhân loại một phạm trù mở, cái khác. Từ trước đến nay tư duy cổ điển chỉ vận hành trên hai trục đúng sai giờ đây cái vạc hai chân kia đã thêm một trụ mới, trụ thứ ba về cái khác góp phần tạo nên một cách ứng xử mới, mở ra kỷ nguyên đối thoại thay thế cho thói quen độc thoại chuyên chế và bạo lực”.
Tôi đã bàn về ý này của Lê Đạt nhưng bài đăng tuần trước tôi đã cắt đi. Hôm nay để chiều lòng BS Hoa Huynguyen, một độc giả quý hiếm của tôi, tôi sẽ đăng lại.
Lê Đạt, dường như từ thực tiễn gập ghềnh của đời mình, đã dựa vào vật lý để suy ngẫm như trên là không khớp. Bởi vì thực ra lưỡng tính sóng hạt của cơ học lượng tử ngụ ý: trong cái này có cái kia và ngược lại trong cái kia có cái này chứ không phải “có cái thứ ba”, “cái khác” như Lê Đạt viết. Và tuỳ theo vấn đề, cấp độ, trong khoa học là tuỳ theo hệ quy chiếu, Nguyên lý Bất định sẽ có tác dụng hay không. Riêng trong chính trị thì không thể có “cái khác”, cái “thứ ba” như Lê Đạt viết. Bất cứ thể chế nào cũng chỉ có một Hiến pháp, một hệ thống luật, không ai, không tổ chức nào có thể dựa vào Nguyên lý Bất định để mà đưa ra một Hiến pháp “khác”, bởi đó là phạm pháp.
Đối với khoa học, nói theo Lê Đạt, hạt vi mô không chỉ có hai tính chất “sóng”, “hạt”, mà còn có tính “thứ ba” cũng sai hoàn toàn. Thực tế nó phức tạp vô cùng chứ không như suy nghĩ hơi ngô nghê của ông.
Sự lạ lùng của thế giới vi mô khiến đến Einstein cũng phải kêu lên là “ma quái”. Einstein không chấp nhận tính bất định của Cơ học Lượng tử qua câu nói nổi tiếng: “Chúa không chơi trò xúc xắc!” Theo Einstein, sự bất định do sự bất lực của con người trước thế giới vi mô quá nhỏ bé chứ không phải nó vốn thế. Nhưng rồi thực tiễn đã chứng minh quan điểm của các nhà khoa học “cãi lại” Einstein mà đứng đầu là Bohr: bản chất của tự nhiên ở thang vi mô đúng là bất định. Các hạt vi mô tự nhiên ở vô vàn trạng thái bất định chồng chập của sóng và hạt chứ không phải ở trạng thái “thứ 3” như Lê Đạt viết. Các hạt vi mô sinh ra từ một nguồn có tính chất “quantum entanglement” mà ta dịch chưa chính xác lắm là “vướng víu lượng tử”, “rối lượng tử”, tức là khi người ta xác định trạng thái của một hạt thì đồng thời hạt kia cũng “biết” và sẽ thể hiện ngay lập tức trạng thái của nó, dù hai hạt cách xa bao nhiêu, tức nhanh hơn cả ánh sáng. Einstein gọi đó là tác động “ma quái” và cho Cơ học Lượng tử như vậy là chưa hoàn chỉnh. Thú vị là hiện tại các nhà khoa học công nghệ không chỉ chứng minh bằng lý thuyết Einstein sai mà họ còn sử dụng tính bất định, sự chồng chập trạng thái và tính vướng víu lượng tử của các hạt vi mô để chế tạo máy tính lượng tử, để chuyển tải thông tin lượng tử, với công năng phi thường mà công nghệ cũ không sao đạt được. Nhưng vẫn còn những thách thức về công nghệ rất lớn, vì muốn các hạt vi mô giữ được tính chồng chập trạng thái để làm được qubit trong máy tính lượng tử, người ta phải cách ly chúng khỏi tất cả các dạng nhiễu điện và phải làm chúng lạnh xuống gần bằng độ không tuyệt đối (gần mức -273oC).

15-1-2022
ĐÔNG LA