"The Tao of Physics" - Đạo của vật lý 3
Chương 15ĐIỆU MÚ VỤ TRỤ
Việc nghiên cứu thế giới hạ
nguyên tử trong thế kỷ 20 đã phát hiện tính chất động nội tại của vật chất. Nó
cho thấy, thành phần của nguyên tử, các hạt, đều là những cơ cấu động; chúng
không hiện hữu như những đơn vị độc lập, mà là phần tử không tách rời của một
thể thống nhất, với nhiều mối tương quan.
Những liên hệ này biểu diễn
một dòng năng lượng không ngừng nghỉ, năng lượng đó biểu hiện dưới sự trao đổi
hạt; một mối liên hệ động , mà trong đó các hạt cứ được tạo thành và phân hủy
vô tận qua những cấu trúc năng lượng. Các hạt tương tác sinh ra những cấu trúc ổn
định, chính các cấu trúc đó xây dựng nên thế giới vật chất, rồi thế giới vật chất
cũng không nằm yên, nó vận động tuần hoàn. Toàn bộ vũ trụ cứ thế mãi mãi lao
vào trong hoạt động và vận hành vô tận, trong điệu múa vĩ mô của năng lượng.
Vũ điệu này bao gồm thiên
hình vạn trạng những cấu trúc, nhưng lạ lùng thay chúng cho phép ta phân chia
chúng dưới vài loại hình nhất định. Sự nghiên cứu các hạt hạ nguyên tử và tương
tác của chúng cho phép phát hiện ra một trật tự lớn. Tất cả mọi nguyên tử, tức
là tất cả mọi dạng hình của vật chất của thế giới chúng ta chỉ gồm có ba hạt
mang khối lượng cấu thành: proton, neutron, electron. Một hạt hạt thứ tư,
photon thì phi khối lượng và là đơn vị của các tia bức xạ điện từ. Proton,
photon và electron đều là những hạt ổn định, tức là chúng có thể sống vô tận, nếu
chúng không rơi vào một cuộc va chạm có thể tiêu diệt chúng. Còn neutron thì
ngược lại, nó có thể thình lình tự phân hủy. Sự tự phân hủy này được gọi phân hủy
beta (b) và là tiến trình cơ bản của một loại hoạt động phóng xạ nhất định.
Trong tiến trình đó, neutron tự biến thành proton, đồng thời sinh ra thêm một
electron và thêm một loại hạt phi khối lượng mới, mang tên neutrino. Như proton
và electron,neutrino cũng ổn định. Nó thường được biểu diễn bằng chữ Hy Lạp u;
cách viết của sự tự phân hủy beta này là :
N > p + e-+ v
Sự phân hủy của neutron
thành proton trong nguyên tử của một chất phóng xạ làm cho nguyên tử này chuyển
hóa thành một nguyên tử hoàn toàn khác. Trong quá trình này lại có thêm
electron được sinh ra nên nó phát ra bức xạ mạnh, bức xạ này được áp dụng rộng
rãi trong các ngành sinh vật, y khoa và công nghiệp. Còn neutrino ngược lại, mặc
dù chúng cũng được sinh ra với một số lưọng như thế, nhưng rất khó phát hiện ra
chúng, vì chúng không có khối lượng, chẳng có điện tích.
Như ta đã biết, cứ mỗi hạt lại
có một đối hạt cùng khối lượng nhưng điện tích ngược lại. Đối hạt của photon
cũng chính là nó; đối hạt của electron là positron; thế nên ta óc đối hạt
antiproton; antineutron và antineutrino. Hạt neutrino sinh ra trong phân hủy
beta vì không có khối lượng, nói chính xác, không phải là neutrino mà la
antineutrino (`v), cho nên ta phải viết tiến trình này là:
N >p + e- + `v
Đến nay, những hạt được nhắc
tới chỉ là một phần nhỏ của các hạt được biết tới. Tất cả mọi hạt khác đều bất ổn
định và tự phân hủy biến thành hạt khác trong thời gian rất ngắn, trong số đó một
phần lại phân hủy tiếp cho đến khi hình thành một nhóm những hạt ổn định. Việc
nghiên cứu các hạt bất ổn định rất tốn công, vì mỗi hạt của chúng phải được
sinh ra trong các quá trình va chạm, trong đó ta cần đến các thiết bị gia tốc hạt
khổng lồ, buồng đo và các thiết bị phức tạp khác nhằm phát hiện hạt.
Phần lớn các hạt bất ổn đều
tồn tại hết sức ngắn ngủi, theo khái niệm con người: nhỏ hơn một phần triệu
giây đồng hồ. Thế nhưng ta cần xem đời sống đó trong mối tương quan với độ lớn
của chúng, độ lớn đó cũng hết sức nhỏ bé. Nếu nhìn như thế, thì nhiều hạt đó sống
tương đối lâu dài và một phần triệu giây đồng hồ trong thế giới hạt thật ra là
một khoảng thời gian rất lớn. Trong một giây, con người có thể đi một đoạn dài
gấp vài lần cơ thể họ. Thì đó xem như là thời gian mà một hạt đi một đoạn dài gấp
vài lần độ lớn của nó: ta có thể xem đơn vị thời gian đó là giây đồng hồ hạt.
Để đi xuyên qua một nhân
nguyên tử có độ lớn trung bình, một hạt phải cần khoảng mười giây đồng hồ hạt
đó, trong đó hạt đi với vận tốc gần bằng vận tốc ánh sáng, đó là vận tốc khi hạt
bị va chạm. Trong một số lượng lớn các hạt phi ổn định thì có khoảng trên hai
chục hạt, những hạt này đủ sức xuyên qua nhiều nhân nguyên tử trước khi chúng tự
phân hủy. Khoảng cách này như thế dài gấp vài trăm ngàn lần độ lớn của chúng và
tương ứng khoảng thời gian vài trăm giờ đồng hồ hạt. Những hạt này được ghi
trong bảng trang sau đây, chung với các hạt ổn định đã được nhắc đến. Phần lớn
các hạt phi ổn định ghi trong bảng này đều đi được gần cả cen-ti-mét, thậm chí
vài cen-ti-mét trước khi chúng tự phân hủy, và những hạt sống lâu nhất, một phần
triệu giây, chúng đi cả vài trăm mét trước khi tự phân hủy, so sánh với độ lớn
của chúng thì đó là một đoạn đường khổng lồ.
Tất cả những hạt được biết
khác thì thuộc về loại cộng hưởng, trong chương sau sẽ được nói kỹ hơn. Đời sống
của chúng ngắn hơn nhiều, chỉ vài giây hạt sau là chúng đã phân hủy, chúng chỉ
đi được một đoạn dài gấp vài lần độ lớn của chúng. Điều đó có nghĩa là người ta
không thể thấy chúng trong buồng đo và chỉ suy đoán gián tiếp sự hiện diện của
chúng. Trong buồng đo người ta chỉ thấy vết của các hạt được ghi trong bảng sau
đây.
Các hạt ổn định và hạt có đời
sống tương đối dài
Tên Ký hiệu
Hạt đối hạt
Photon g
Lepton neutrino V
Lepton Electron e-
Lepton Myon m-
Hadron Menson Pion p+ po p-
Hadron Menson Kaon K+ Ko Ko K-
Hadron Menson Eta h
Hadron Baryon Proton p `p
Hadron Baryon Neutron n `n
Hadron Baryon Lambda
Hadron Baryon Sigma S+ So S-
Hadron Baryon Cascaden
Hadron Baryon Omega
Tên Ký hiệu
Hạt đối hạt
Photon g
Lepton neutrino V
Lepton Electron e-
Lepton Myon m-
Hadron Menson Pion p+ po p-
Hadron Menson Kaon K+ Ko Ko K-
Hadron Menson Eta h
Hadron Baryon Proton p `p
Hadron Baryon Neutron n `n
Hadron Baryon Lambda
Hadron Baryon Sigma S+ So S-
Hadron Baryon Cascaden
Hadron Baryon Omega
Bảng này trình bày 13 loại hạt
khác nhau, trong đó nhiều hạt xuất hiện dưới những dạng điện tích khác nhau.
Thí dụ những pion có thể có điện tích dương (p+) hoặc điện tích âm (p-) hay điện
tích trung hoà (p0). Có hai loại neutrino, một loại chỉ xuất hiện khi tương tác
với electron (v), loại kia chỉ tương tác với myon (vm). Các đối hạt cũng được
trình bày, có ba loại hạt (g, p0, h) cũng chíng là đối hạt của mình.Các hạt được
xếp thứ tự theo khối lượng càng lúc càng tăng của chúng: photon và neutrino là
phi khối lượng, electron có khối lượng bé nhất; các myon, pion và kaon nặng hơn
electron khoảng vài trăm lần, các hạt khác nặng hơn từ một đến ba ngàn lần.
Tất cả những hạt này có thể
được sinh ra hay phân huỷ trong quá trình va chạm. Mỗi hạt đều có thể được hoán
đổi với tính cách là hạt giả và nhờ thế nó tham gia vào sự tương tác giữa những
hạt khác.
Điều này sinh ra một số lượng
lớn tương tác giữa các hạt và may thay, mặc dù ta chưa biết nguyên do thế nào,
các tương tác đó được xếp thành bốn loại có độ tương tác khác nhau rõ rệt:
-tương tác mạnh
-tương tác điện từ
-tương tác yếu và
-tương tác trọng trường
-tương tác điện từ
-tương tác yếu và
-tương tác trọng trường
Trong số bốn loại này đối với
chúng ta, tương tác điện từ và trọng trường là gần gũi nhất vì chúng nghiệm được
trong đời sống hàng ngày. Tương tác trọng trường tác động lên các hạt nhưng
chúng quá nhỏ nên không thể chứng minh bằng thí nghiệm được. Thế nhưng trong thế
giới vĩ mô thì vô số các hạt làm nên các vật thể, số lượng đó cộng tương tác trọng
trường lại với nhau và sinh ra lực trọng trường, điều hành cả vũ trụ! Tương tác
điện từ cũng sinh ra giữa các hạt chứa điện tích. Chúng là nguồn gốc sinh ra
các tiến trình hóa học và sinh ra các cấu trúc nguyên tử cũng như phân tử.
Tương tác mạnh là lực giữ chặt proton và neutron trong nhân lại với nhau.Chúng
chính là lực hạt nhân, là năng lực mạnh nhất vượt xa các lực khác trong thiên
nhiên. Sức hút điện từ của nhân nguyên tử lên electron chỉ bằng mười đơn vị (Electro-Volt),
trong lúc đó thì lực hạt nhân buộc chặt proton và neutron với một năng lực khoảng
mười triệu đơn vị đó.
Những nucleon không phải là
những hạt duy nhất bị tương tác mạnh tác động. Đại đa số các hạt đều là những hạt
có tương tác mạnh cả. Trong các hạt ngày nay được biết tới, chỉ có năm hạt (và
những đối hạt của chúng) không tham dự vào tương tác mạnh. Đó là photon và các
lepton được ghi ở đầu bảng. Vì thế, tất cả các hạt được chia thành hai nhóm:
lepton và hadron, loại sau có tương tác mạnh. Các hadron lại được chia làm
thành menson và baryon, chúng khác nhau nhiều cách, thí dụ tất cả baryon đều có
đối hạt riêng, trong lúc menson có thể đồng nhất với đối hạt của mình.
Các lepton là những hạt tham
dự vào loại tương tác thứ tư, tương tác yếu. Loại tương tác này yếu và có biên
độ nhỏ đến nỗi chúng không ràng buộc gì với nhau được cả, trong lúc ba loại
tương tác kia sản sinh ra lực liên kết. Tương tác mạnh thì giữ nhân nguyên tử lại
với nhau, tương tác điện từ giữ phân tử và nguyên tử với nhau, tương tác trọng
trường giữ hành tinh, thiên thể và thiên hà với nhau. Tương tác yếu chỉ thể hiện
trong vài dạng va chạm của hạt và trong sự phân hủy của chúng, như đã nói trong
sự phân hủy beta.
Tất cả tương tác giữa các
hadron được sinh ra bởi sự hoán chuyển của các hadron khác. Sự chuyển hoá các hạt
mang khối lượng này là nguyên nhân tại sao các tác động tương tác chỉ có một
biên độ nhỏ. Chúng chỉ vươn xa khoảng được vài lần độ lớn của chúng và vì thế
mà không bao giờ xây dựng được một sức mạnh vĩ mô. Vì thế mà chúng ta không chứng
nghiệm được loại tương tác mạnh trong đời sống hàng ngày. Ngược lại tương tác
điện từ được sinh ra từ sự hoán chuyển của các photon phi khối lượng và biên độ
của chúng nhờ thế mà không bị hạn chế, đó là lý do mà ta gặp năng lực điện và từ
trong thế giới thông thường. Tương tác trọng trường cũng được cho là do một loại
hạt phi khối lượng sinh ra, gọi là graviton. Nhưng chúng quá yếu nên tới nay vẫn
chưa quan sát được graviton, mặc dù không có lý do chính đáng nào có thể nghi
ngờ được sự tồn tại của nó.
Cuối cùng loại tương tác yếu
có một biên độ hết sức ngắn - ngắn hơn nhiều so với biên độ của tương tác mạnh
- vì thế người ta cho rằng chúng sinh ra do sự hoán chuyển của các hạt rất nặng.
Các giả định đó xem như hiện hữu dưới ba loại với tên là W+, W - và Z. Người ta
đoán rằng, chúng đóng một vai trò như photon trong tương tác điện từ, chỉ khác
là chúng có khối lượng lớn. Sự song hành này là cơ sở của một phát triển gần
đây về một loại thuyết trường lượng tử có tên là thuyết Gauge và có khả năng
mang lại một lý thuyết nhất quán về trường, nó hợp nhất được sự tương tác điện
từ và tương tác yếu.
Trong nhiều quá trình va chạm
của vật lý năng lượng cao thì sự tác động của tương tác điện từ, tương tác mạnh
và tương tác yếu sinh ra một hậu quả phức tạp với nhiều tiến trình sau đó. Những
hạt bị va chạm ban đầu thường bị phân hủy, rồi nhiều hạt mới được sinh ra,
chúng lại bị va chạm hay tự phân hủy thành những hạt ổn định, có khi qua nhiều
lần khác nhau. Hình sau cho thấy hình chụp trong buồng đo, trong đó có cả một
loạt những tiến trình sinh thành và phân hủy. Đó là một sự minh họa đầy thuyết
phục về tính biến dịch của vật chất trên bình diện hạt và cho thấy sự tuôn trào
của năng lựợng, trong đó những cơ cấu hay hạt khác nhau được hình thành và phân
hủy.
Hình trên: một tiến trình phức
tạp của sự va chạm hạt và hủy diệt: một pion mang điện tích âm (p-) đến từ bên
trái và va chạm với một proton - tức là với nhân của một nguyên tử hydrogen -
đã nằm chờ sẵn trong buồng đo; hai hạt này đều bị hủy diệt và sinh ra một
neutron (n) với thêm hai kaon (K và K+). Neutron bay xa mà không để lại dấu vết
gì, K đụng một proton khác trong buồng đo, hai hạt này hủy diệt lẫn nhau và
sinh ra một lambda (l) và một photon (g). Thế nhưng cả hai hạt này đều không thấy
được, vì l sau đó đã phân hủy nhanh chóng thành một proton và một p -, cả hai hạt
này để lại dấu vết. Ta có thể thấy trong hình khoảng cách ngắn từ lúc sản sinh
l và lúc phân hủy. Còn K + hình thành trong sự va chạm ban đầu bay được một đoạn
và phân hủy thành ba pion.
Trong tiến trình sau đây, sự
hình thành của vật chất thật sự gây ấn tượng mạnh, khi một photon (g) phi khối
lượng mang năng lượng cao, vô hình trong buồng đo bỗng nổ ra, biến thành một cặp
hạt mang điện tích (một electron và một positron), hai hạt này bay theo hai đường
cong ngày càng xa nhau. Hình sau đây cho thấy một thí dụ tuyệt đẹp của tiến
trình này, trong đó hai cặp này được sinh ra.
Một loạt tiến trình, trong
đó hai cặp được hình thành: một K phân hủy thành một p - và hai photon
(g), rồi từ mỗi g lại sinh ra một cặp electron-positron, positron (e +) bay về
phía phải, electron (e -) bay lên phía trái.
Năng lượng ban đầu của tiến
trình va chạm càng cao thì càng nhiều hạt được sinh ra. Hình bên cho thấy sự
hình thành của tám pion trong một sự va chạm giữa một đối hạt antiproton và một
proton và hình kế tiếp cho thấy một trường hợp cực hiếm: sự hình thành của mười
sáu hạt chỉ trong một sự va chạm duy nhất giữa một pion và một proton.
Sự hình thành tám pion trong
tiến trình va chạm giữa một đối hạt antiproton (`p) và một proton (proton nằm
chờ sẵn trong buồng đo, do đó không thấy đường đi).
Tất cả những tiến trình va
chạm này đều được cố ý thực hiện trong phòng thí nghiệm với những máy móc khổng
lồ, trong đó hạt được gia tốc để đạt năng lượng cần thiết. Trên mặt đất, phần lớn
các tiến trình tự nhiên không đủ năng lượng để sinh hạt. Thế nhưng trong không
gian, tình hình hoàn toàn khác hẳn. Các hạt hạ nguyên tử xuất hiện tại trung
tâm thiên thể với số lượng lớn, trong đó tiến trình va chạm tương tự như trong
phòng thí nghiệm với gia tốc cao, chúng diễn ra một cách liên tục trong thiên
nhiên. Trong vài thiên thể, những tiến trình này sinh ra những bức xạ điện từ cực
mạnh dưới dạng sóng radio, sóng ánh sáng hay quang tuyến X, chúng giúp các nhà
thiên văn học có thêm các nguồn thông tin về vũ trụ. Như thế không gian giữa
các thiên hà là đầy những bức xạ điện từ có tần số khác nhau, tức là đầy những
photon với cường độ năng lượng khác nhau. Thế nhưng chúng không phải là những hạt
duy nhất bay trong không gian. Cùng với photon, những bức xạ vũ trụ này cũng
còn chứa những hạt khối lượng các loại, nguồn gốc của chúng không được rõ. Phần
lớn chúng là proton, một số trong đó mang năng lượng cực lớn, hơn xa năng lượng
của những thiết bị gia tốc mạnh nhất.
Khi những bức xạ vũ trụ mang
năng lượng cực mạnh này đụng khí quyển trái đất thì chúng sinh ra va chạm với
nhân của các phân tử không khí và sinh ra nhiều hạt phụ, các hạt phụ này hoặc bị
phân hủy hoặc va chạm tiếp, lại sinh ra các hạt khác, lại phân hủy hay va chạm,
cứ thế cho tới lúc các hạt cuối cùng chạm mặt đất. Theo cách thế này mà một
proton duy nhất, khi đã đến vùng khí quyển mặt đất, có thể gây nên cả một loạt
tiến trình, trong đó nguồn động năng ban đầu của nó biến thành một đám mưa chứa
nhiều hạt khác nhau, các hạt đó dần dần được hấp thụ khi chúng đi vào không khí
với nhiều cuộc va chạm. Thế nên, hiện tượng của những tiến trình va chạm được
quan sát trong phòng thí nghiệm cao năng lượng thực tế xảy ra liên tục trong tự
nhiên, chỉ khác là trong bầu khí quyển, chúng xảy ra mãnh liệt hơn nhiều, đó là
một dòng năng lượng liên tục, dòng đó đi suốt một quá trình nhảy múa tuần hoàn
của hình thành và phân hủy của một số lớn những hạt. Dưới đây là hình ảnh hoành
tráng của vũ điệu năng lượng đó, tình cờ được ghi lại trong buồng chụp của
Trung tâm Nghiên cứu Hạt nhân của châu Âu CERN, xem như sự phát kiến bất ngờ về
vũ trụ trong một cuộc thí nghiệm.
Không phải tất cả các tiến
trình của hình thành và phân hủy trong thế giới hạt đều có thể ghi lại trong buồng
đo. Có những sự hình thành và phân hủy của các hạt giả, chúng được hoán chuyển
trong sự tương tác các hạt, nhưng chúng hiện diện quá ngắn ngủi nên không thể
quan sát. Hãy giả định sự hình thành hai hạt pion trong tiến trình va chạm của
một proton và đối hạt antiproton. Biểu đồ không - thời gian của biến cố này được
vẽ như sau:
Người ta thấy rằng, trong biểu
đồ này vạch vũ trụ của proton (p) và antiproton (`p), chúng va chạm nhau trong
một điểm của không gian - thời gian, phá hủy lẫn nhau và sinh ra hai pion (p +
và p -). Thế nhưng biểu đồ này chưa biểu diễn đầy đủ hình ảnh thật sự. Sự tương
tác giữa proton và antiproton có thể xem là sự hoán chuyển của một neutron giả,
như biểu đồ sau đây cho thấy:
Tương tự như thế, quá trình
bên, trong đó một proton và antiproton va chạm sinh ra bốn pion, có thể được diễn
giải là một sự hoán chuyển phức tạp của ba hạt giả, ba hạt này gồm có hai
neutron và một proton.
Hình này chỉ có tính chất tượng
trưng và không chỉ đúng các góc của đường đi của hạt. Ta cần chú ý proton
nguyên thủy nằm đợi trong buồng đo, nó không hiện lên trong hình chụp, nhưng
trong biểu đồ không - thời gian nó lại được biểu diễn vì nó vận động trong thời
gian.
Thí dụ này cho thấy những
hình chụp trong buồng đo thật ra chỉ là một hình ảnh thô sơ về sự tương tác giữa
các hạt. Tiến trình thật sự chính là một loạt hoán chuyển phức tạp của những hạt.
Tình hình thực sự phức tạp hơn, nếu người ta nhớ rằng, mỗi hạt tham gia vào quá
trình tương tác bản thân đó cũng liên tục phát ra những hạt giả và hấp thụ
chúng lại. Thí dụ một proton luôn luôn phát ra một pion trung hòa p 0; có khi
nó lại phát ra một p + và tự biến thành neutron n, sau đó lại hấp thụ p + rồi
trở thành proton. Trong trường hợp đó thì biểu đồ Feyman của poton phải được
thay thế bằng những biểu đồ như hình sau.
Trong những tiến trình giả
này thì một hạt nguyên thủy có thể biến mất hoàn toàn trong một thời gian ngắn,
như trong tiến trình (b) cho thấy. Lấy thí dụ khác, một pion âm p-, có thể tự
biến thành một neutron (n) và một đối hạt antiproton (`p), hai hạt giả này tự hủy
diệt lẫn nhau để trở thành pion nguyên thủy:
Cần nhớ rằng tất cả những tiến
trình này đều tuân thủ quy luật của thuyết lượng tử, tức là tuân thủ phép xác
suất, nó chỉ nói lên khuynh hướng có thể xảy ra chứ không nói chúng nhất định sẽ
xảy ra. Với một xác suất nhất định, mỗi một proton chỉ có khả năng hiện hữu với
dạng proton và p0(a), hay neutron và p+ (b) và với những dạng khác. Những thí dụ
nêu trên chỉ là những tiến trình giả đơn giản nhất. Nhiều tiến trình phức tạp
hơn hẳn sẽ xảy ra khi những hạt giả sinh ra những hạt giả khác và do đó mà tạo
nên cả một mạng lưới những tiến trình tương tác giả. Trong tác phẩm The World
of Elementary Paticles (Thế giới các hạt cơ bản) Kenneth Ford dựng nên một thí
dụ phức tạp của một mạng lưới gồm sự hình thành và phân hủy của 11 hạt giả và
ghi chú thêm: “Biểu đồ cho thấy một loạt những biến cố, nhìn xem thì thấy hỗn độn,
nhưng hoàn toàn thực tế. Thỉnh thoảng mỗi proton chuyển động đúng như trong vũ
điệu hình thành và phân hủy này”.
Ford không phải là nhà vật
lý duy nhất sử dụng cách nói như “sự nhảy múa của hình thành và phân hủy” hay
nhảy múa năng lượng. Hình ảnh về nhịp điệu và nhảy múa sẽ hiện đến khi ta hình
dung về dòng năng lượng chảy qua các cấu trúc, những cấu trúc sinh ra thế giới
của các hạt cơ bản. Nền vật lý hiện đại đã chỉ rõ, rằng vận động và nhịp điệu
là tính chất cơ bản của vật chất; rằng mọi vật chất, dù trên mặt đất hay trong
không gian, đều tham gia vào một vũ điệu liên tục của vũ trụ.
Các xác suất của chúng cũng
không hề tuỳ tiện, chúng bị hạn chế bởi một số qui luật mà trong chương 16 sẽ
bàn tới.
Nhà đạo học phương Đông có một
quan điểm động về vũ trụ, tương tự như vật lý hiện đại và vì thế không có gì
đáng ngạc nhiên khi họ cũng dùng hình ảnh của vũ điệu. Trong tác phẩm Tibetan
Journey (Thời gian sống tại Tây Tạng), Alexandra David Neel kể lại một thí dụ đẹp
về hình ảnh đó của tiết điệu và nhảy múa, trong đó bà kể về một vị Lạt-ma, người
tự nhận là “đạo sư âm thanh” đã kể cho bà nghe quan niệm của mình về vật chất
như sau:
Mọi sự đều do nguyên tử tập
hợp lại, những nguyên tử đó nhảy múa và qua sự vận động của chúng mà sinh ra âm
thanh. Nếu nhịp điệu của điệu múa thay đổi thì âm thanh phát ra cũng thay đổi…
mỗi một nguyên tử là một bài ca bất tận và mỗi một âm thanh hình thành trong mỗi
chớp mắt bằng những dạng hình cô đọng và tinh tế.
Sự tương đồng của quan điểm
này với nền vật lý hiện đại tỏ rõ khi ta nhớ rằng, âm thanh là một sóng có tần
số nhất định, tần số đó thay đổi theo âm thanh cao thấp và nhớ rằng, hạt cơ bản,
khái niệm hiện đại của nguyên tử, chẳng qua cũng chỉ là sóng mà tần số tỉ lệ với
năng lượng của chúng. Theo thuyết lượng tử thì quả thật mỗi hạt cơ bản ca bài
ca bất tận của nó và sản sinh ra những cơ cấu năng lượng có tiết điệu (những hạt
giả) trong dạng hình cô đọng và tinh tế.
Hình tượng của về vũ điệu vũ
trụ được diễn tả sâu sắc và đẹp đẽ nhất trong Ấn Độ giáo với hình ảnh của thần
Shiva nhảy múa. Một trong những hiện thân của Shiva - một trong những vị thần Ấn
Độ xưa cũ nhất và cũng được ngưỡng mộ nhất - là vị hoàng đế vũ công. Trong niềm
tin của Ấn Độ giáo thì tất cả đời sống chỉ là một phần trong tiến trình tuần
hoàn của sinh thành và hoại diệt, của tử vong và tái sinh, và điệu nhảy của
Shiva biểu diễn tiết điệu vô cùng này của sống chết, nó tiếp diễn trong vô tận
đại kiếp. Hãy nghe lời của Anada Coomaraswamy:
Trong đêm tối của Brahman
thì thế giới tự nhiên bất động và không thể nhảy múa, cho đến ngày Shiva muốn:
từ báo thân của mình, ngài đứng dậy và gửi cho vật chất đang im lìm những sóng
nhảy múa hầm hập gồm toàn âm thanh thức tỉnh và xem kìa! Vật chất sống dậy, nhảy
múa và biến thành hào quang nằm quanh Ngài. Trong lúc nhảy múa Ngài giữ vững
tính thiên hình vạn trạng của hiện tượng. Vẫn tiếp tục nhảy múa, theo thời
gian, Ngài dùng lửa hủy diệt mọi sắc danh và tạo lại sự tĩnh lặng. Đây là thi
ca mà cũng chính là khoa học.
Vũ điệu của Shiva không những
biểu diễn sự tuần hoàn sinh diệt của vũ trụ mà cũng là nhịp điệu hàng ngày của
sống chết, đối với đạo học Ấn Độ thì nhịp điệu đó là cơ sở của mọi hiện hữu. Đồng
thời Shiva nhắc nhở chúng ta hiện tượng muôn vẻ đó trong thế gian chỉ là do ảnh
- nó không cơ bản, nó chỉ là ảo giác và liên tục biến đổi. Ngài tạo ra nó rồi hủy
diệt nó trong dòng nhảy múa bất tận của mình, như Heinrich Zimmer mô tả:
Vũ điệu ào ạt và cao quý của
Ngài gia tăng thêm cho sự ảo giác về vũ trụ. Tay chân quay cuồng và cơ thể uốn
lượn của Ngài kích thích sự sinh thành và hoại diệt liên tục của vũ trụ, trong
đó cái tử cân bằng với cái sinh và sự hủy diệt luôn luôn chấm dứt sự sinh
thành.
Nghệ sĩ Ấn Độ của thế kỷ thứ
10, thứ 12 đã diễn tả thần Shiva nhảy múa tuyệt đẹp bằng tượng đồng với hình ảnh
bốn tay, với sự cân bằng tuyệt hảo nhưng lại trình bày được tính chất động của
nhịp điệu và tính nhất thể của đời sống. Những ý nghĩa khác nhau của điệu múa
được diễn tả bằng những chi tiết bức tượng qua một biểu tượng phức tạp. Tay phải
bên trái phía trên của thần cầm trống, đại diện cho âm thanh sinh thành nguyên
thủy, tay trái phía trên là ngọn lửa, yếu tố của hủy diệt. Sự cân bằng của hai
tay này đại diện cho sự cân bằng động giữa sinh thành và hoại diệt trong thế giới,
được khắc hoạ thêm nhờ khuôn mặt tĩnh lặng và ánh sáng ngời của vũ công giữa
hai tay, trong đó có sự đối cực của thành hoại đã bị vượt lên và chuyển hóa.
Tay phải thứ hai bắt ấn vô úy và biểu diễn tính bảo toàn, cứu nguy và an lạc;
trong lúc tay trái kia chỉ xuống chân đang nhấc lên, tượng trưng cho sự giải
thoát khỏi ảo giác. Vị thần nhảy múa trên xác quỷ, quỷ tượng tưng cho sự vô
minh của con người, nó phải được đối trá để đạt sự giải thoát.
Vũ điệu Shiva, nói như
Coomaraswamy, là “hình ảnh rõ nhất của hoạt động thượng đế, mà bất cứ nghệ thuất
hay tôn giáo nào muốn ca tụng”. Vì Thượng đế ở đây là hóa thân của Brahman nên
hoạt động của Ngài chính là muôn hình vạn trạng những xuất hiện của Brahman
trong thế giới. Vũ điệu của Shiva chính là vũ trụ đang nhảy múa, là nguồn năng
lượng bất xuyên chảy qua vô cùng những cấu trúc đang xen kẽ vào nhau.
Nền vật lý hiện đại đã chỉ
rõ, rằng nhip điệu sinh thành và biến hoại không không những chỉ là bốn mùa
xuân hạ thu đông và sự sống chết của sinh vật, mà còn trong bản chất đích thực
của vật chất vô sinh. Theo thuyết trường lượng tử thì tất cả mọi tương tác của
mọi nguyên tố cấu thành vật chất diễn ra thông qua sự hình thành và hấp thụ các
hạt giả. Hơn thế nữa, điệu múa thành hoại chính là cơ sở hiện hữu của vật chất,
vì tất cả các hạt vật chất cơ bản thông qua sự sản sinh và tái hấp thụ các hạt
giả mà tự tương tác với chính mình. Thế nên, nền vật lý hiện đại đã khám phá rằng,
mỗi hạt hạ nguyên tử không những chỉ có một sự nhảy múa năng lượng, mà là một sự
nhảy múa, bản thân nó là một tiến trình đầy sức sống của sinh thành và hoại diệt.
Cấu trúc của vũ điệu này là
khía cạnh chủ yếu và quy định tính chất mỗi hạt. Thí dụ năng lượng tham gia khi
phát ra hay hấp thụ hạt giả là tương ứng với khối lượng tương tự của hạt tương
tác. Vì thế những hạt khác nhau có vũ điệu khác nhau, năng lượng và khối lượng
khác nhau. Cuối cùng các hạt giả không những là chủ yếu trong sự tương tác hạt
và tính chất của chúng, mà còn bị không gian trống rỗng sinh ra và huỷ diệt.
Cho nên không phải chỉ vật chất thôi mà cả không gian trống rỗng cũng tham gia
vũ điệu, hình thành và phân huỷ các cấu trúc năng lượng, kéo dài vô tận.
Theo huyền thoại Ấn Độ giáo
nói về một tiến trình liên tục của thành hoại của toàn vũ trụ, thì tiến trình
này là cơ sở của mọi hiện hữu và của mọi hiện tượng tự nhiên. Cách đây hàng
trăm năm, nghệ sỹ Ấn Độ đã diễn tả Shiva nhảy múa bằng tượng đồng. Ngày nay thì
nhà vật lý đã dùng những phương tiện hiện đại nhất để diễn tả những cấu trúc của
nhịp điệu vũ trụ đó. Những hình ảnh ghi lại sự tương tác hạt trong buồng đo, những
hình minh chứng tiết điệu thành hoại liên tục của vũ trụ, là những hình ảnh thấy
được của điệu múa Shiva, những hình ảnh đó có thể đặt ngang hàng với vẻ đẹp và
ý nghĩa sâu kín với các tác phẩm của Ấn Độ. Như thế, những biểu tượng của điệu
múa vũ trụ này đã thống nhất huyền thoại cũ xưa, nghệ thuật tôn giáo vật lý hiện
đại lại vào một mối. Thực tế đó là thi ca mà cũng chính là khoa học.
Chương 16
CẤU TRÚC ĐỐI XỨNG QUARK- MỘT
CÔNG ÁN MỚI
Thế giới hạ nguyên tử là một
thế giới của nhịp điệu,vận hành và biến dịch liên tục. Thế nhưng nó không tùy
tiện và hỗn loạn mà luôn giữ một dạng nhất định và rõ ràng. Trước hết là tất
cả các hạt của một loại đều giống nhau, chúng có một khối lượng như nhau, điện
tích như nhau và các tính chất đặc trưng khác cũng giống nhau. Hơn thế nữa, các
hạt mang điện tích đều có đúng điện tích của một electron (hay có dấu ngược lại),
hoặc có điện tích gấp đôi của electron. Điều này cũng đúng với các đại lượng
mang tính chất khác, những trị số đó không tùy tiện mà được giới hạn trong một
số lượng có hạn. Qua đó ta có thể xếp loại các hạt trong một số ít loại nhất định
hay những họ. Điều này dẫn đến câu hỏi, thế thì những cấu trúc nhất định này
làm sao có thể sinh thành trong một thế giới động và liên tục thay đổi được.
Sự xuất hiện các dạng nhất định
trong cấu trúc của vật chất thật ra không phải là hiện tượng mới, người ta đã
thấy nó trong thế giới nguyên tử. Cũng như các hạt hạ nguyên tử, các nguyên tử
của cùng một loại thì hoàn toàn giống nhau và những nguyên tử khác nhau của các
yếu tố hóa tính được xếp loại trong những nhóm của bảng phân loại tuần hoàn.
Ngày nay ta hiểu rõ sự phân loại này, nó dựa trên số lượng của proton và
neutron trong nhân nguyên tử và trên sự phân bố của electron trong các vân đạo.
Tính chất sóng của electron qui định các vân đạo đó cách xa bao nhiêu và độ quay
của một electron trên một vân đạo cho sẵn. Tính chất sóng đó hạn chế các đại lượng
này trong vài con số nhất định, chúng liên hệ với sự dao động nhất định của
sóng electron. Thế nên trong cấu trúc nguyên tử chỉ có một số mẫu hình nhất định,
chúng được qui định bởi một nhóm số lượng tử, mẫu hình đó thể hiện bởi các dạng
dao động của sóng electron trong các vân đạo. Những dao động này quyết định các
tình trạng tương tự của một nguyên tử và vì thế mà hai nguyên tử hoàn toàn giống
nhau nếu chúng cùng ở trong trạng thái cơ bản hay trạng thái kích thích như
nhau.
Cấu trúc của các hạt cơ bản
cho thấy sự tương đồng lớn với cấu trúc của nguyên tử, thí dụ phần lớn các hạt
đều quay quanh trục của mình như một con vụ. Độ quay nội tại Spin của nó được hạn
chế trên các đại lượng nhất định, chúng được diễn tả bằng những số nguyên của một
đơn vị gốc. Thí dụ spin của baryon có thể là, 3/2, 5/20…, trong lúc đó thì spin
của menson là 0, 1, 2… Điều này nhắc ta nhớ nhiều đến các độ quay của các
electron trên vân đạo của chúng, các độ quay đó cũng được hạn chế bởi các trị số
được biểu diễn bằng số nguyên.
Tính tương tự với các cấu
trúc nguyên tử càng rõ hơn với thực tế là, các hạt có tương tác mạnh hay hadron
có thể được xếp họ chung với nhau mà các thành viên có tính chất như nhau,
không kể khối lượng và spin của chúng. Các thành viên cao của những họ này là
những hạt cơ bản sống hết sức ngắn ngủi, ta gọi chúng là resonance và được phát
hiện rất nhiều trong vài chục năm qua. Khối lượng spin của các resonance tăng dần
theo một cách có qui định trong các họ và xem ra sẽ tiến tới vô cực. Tính chất
có qui luật này làm ta nhớ đến các mức độ của những tình trạng kích thích các
nguyên tử và làm cho nhà vật lý tiến đến cách nhìn, là các thành viên cao (khối
lượng nặng) của hadron không hề là những hạt gì khác, mà chẳng qua chính là
thành viên có khối lượng thấp nhưng ở dạng bị kích thích. Cũng như một nguyên tử,
một hadron có thể lưu trú trong những dạng bị kích thích, và sống rất ngắn ngủi,
dạng kích thích đó được biểu diễn bằng spin cao hơn hay năng lượng (chính là khối
lượng ) cao hơn.
Sự tương tự giữa những tình trạng
lượng tử của nguyên tử và những hạt hadron cho thấy, bản thân hadron cũng có thể
là những vật thể được tạo thành bởi cấu trúc nội tại, cấu trúc đó có thể bị
kích thích, tức là chúng hấp thụ năng lượng để làm thành một cấu trúc khác. Tuy
nhiên hiện nay ta chưa hiểu được các cấu trúc đó hình thành như thế nào. Trong
vật lý nguyên tử, ta có thể lý giải chúng dựa trên tính chất và sự tương tác với
các hạt cấu thành nguyên tử (proton, neutron, và electron), nhưng trong nền vật
lý hạt thì chưa lý giải được. Các cấu trúc tìm thấy được trong thế giới hạt chỉ
được xác định và phân loại một cách thuần tịnh thực nghiệm chứ chưa được suy luận
từ các chi tiết của cấu trúc hạt.
Khó khăn chủ yếu mà nhà vật
lý hạt gặp phải là khái niệm của vật thể do các phần tử khác tạo thành khái niệm
đó không còn ứng dụng được trong hạt hạ nguyên tử nữa. Khả năng duy nhất để tìm
phần tử tạo thành của một hạt cơ bản là phá vỡ nó bằng tiến trình va chạm với
năng lượng cao. Thế nhưng các hạt vỡ ra đó lại không hề nhỏ hơn hạt cơ bản ban
đầu. Thí dụ hai hạt proton va chạm với nhau với vận tốc lớn sẽ sinh ra một loạt
các mảnh, thế nhưng không có mảnh nào có thể được gọi là mảnh vỡ của proton.
Các mảnh đó luôn luôn đều là hadron toàn vẹn, chúng được sinh ra từ động năng
và khối lượng của các proton ban đầu. Vì thế mà việc tách một hạt để tìm phần tử
cấu thành của nó là điều rất không rõ ràng, vì chúng tùy thuộc nơi năng lượng
tham gia trong các tiến trình va chạm. Nơi đây ta có tình trạng của tương đối,
trong đó một cấu trúc năng lượng biến mất, một cấu trúc khác sinh ra và khái niệm
tĩnh tại về vật thể do nhiều phần tử hợp thành không còn áp dụng được nữa trong
những cấu trúc đó. Cấu trúc của một hạt chỉ có thể hiểu theo nghĩa động: đó là
tiến trình và sự tương tác.
Khi hạt bị vỡ thành những mảnh
trong tiến trình va chạm, điều đó có qui định nhất định và vì các mảnh lại là
các hạt cùng loại nên ta có thể dùng các qui luật đó để mô tả những tính chất
nhất định được quan sát trong thế giới hạt. Trong những năm sáu mươi, khi phần
lớn các hạt ngày nay ta biết đến được phát hiện và các họ của các hạt bắt đầu
xuất hiện thì phần lớn các nhà vật lý đều tìm hiểu các tính chất nói trên, số
ít khác lại tìm hiểu vấn đề khó khăn do nguyên nhân động của cấu trúc hạt sinh
ra. Với cách làm như thế họ rất thành công.
Khái niệm của đối xứng đóng
một vai trò quan trọng trong những nghiên cứu này. Nhà vật lý tổng quát hóa nó
lên và cho nó một ý nghĩa trừu tượng và qua đó mà khái niệm này trở thành hữu dụng
khi phân loại các hạt. Trong đời sống hàng ngày, sự đối xứng trục là trường hợp
thông thường nhất của đối xứng. Một dạng hình là đối xứng trục khi ta có thể vẽ
một đường thẳng và chia hình ra hai phần như nhau.
Loại đối xứng cao cấp hơn là
dạng hình, trong đó có nhiều trục đối xứng như hình dưới đây của một biểu tượng
Phật giáo. Tuy nhiên sự phản chiều không phải là cách duy nhất liên quan tới đối
xứng. Một dạng hình cũng có thể gọi là đối xứng sau khi quay một góc nhất định,
nó sẽ trở về vị trí cũ. Thí dụ đồ hình âm dương của Trung quốc dựa trên loại đối
xứng quay này.
Trong vật lý hạt, tính đối xứng,
ngoài loại phản chiếu và quay, còn có mối liên hệ với nhiều phương pháp khác và
chúng không những chỉ xảy ra trong không gian bình thường (và trong thời gian)
mà cả trong không gian toán học trừu tượng. Chúng được áp dụng cho hạt và nhóm
các hạt , và vì tính chất hạt không thể tách rời khỏi sự tương tác lẫn nhau giữa
chúng, nên tính đối xứng cũng có thể áp dụng cho sự tương tác, tức là cho những
tiến trình có hạt tham dự. Các tính đối xứng này hữu ích, vì lẽ chúng liên hệ
chặt chẽ với qui luật bảo toàn. Một khi một tiến trình trong phạm vi hạt có một
sự đối xứng thì nơi đó có một đại lượng đo được, đại lượng đó được bảo toàn, tức
là một đại lượng bất biến trong suốt quá trình. Những đại lượng này cho ta những
yếu tố bất biến trong quá trình chuyển biến phức tạp của hạt vật chất hạ nguyên
tử và chúng phù hợp một cách lý tưởng cho việc mô tả sự tương tác các hạt. Một
số đại lượng thì bất biến xuyên qua mọi tương tác, một số khác chỉ bất biến qua
một số tương tác, thế nên mỗi tiến trình tương tác đều được liên hệ với một
nhóm đại lượng bảo toàn nhất định. Do đó tính đối xứng hiện ra trong tính chất
của hạt với tính cách là qui luật bảo toàn trong liên hệ tương tác của chúng.
Trong ngôn ngữ của nhà vật lý thì hai khái niệm này hoán chuyển được. Trong một
số trường hợp, ta gọi là sự đối xứng của tiến trình, trường hợp khác ta gọi là
luật bảo toàn, tùy theo lúc nào hữu ích hơn.
Có bốn luật bảo toàn cơ bản,
chúng được quan sát trong tất cả mọi tiến trình. Trong số đó thì đã có ba loại
liên hệ với điều kiện đối xứng đơn giản trong không gian thông thường và thời
gian thông thường.
Tất cả mọi tương tác giữa hạt
đều đối xứng trong không gian - chúng giống hệt nhau, dù chúng xảy ra ở London
hay New York, về mặt thời gian thì chúng cũng đối xứng, tức là chúng xảy ra bất
kỳ, dù ngày thứ hai hay ngày thứ tư trong tuần. Tính đối xứng đầu tiên liên hệ
với sự bảo toàn năng lượng. Điều đó có nghĩa là toàn bộ xung lực của các hạt
tham gia vào một quá trình tương tác và toàn bộ năng lượng của chúng (kể cả khối
lượng) không thay đổi trước và sau tiến trình. Tính đối xứng cơ bản thứ ba nói
về định hướng trong không gian. Thí dụ trong một tiến trình va chạm thì bất kỳ,
dù các hạt va chạm nhau có chuyển động theo trục tung hay hoành. Kết quả của tính
đối xứng này là tổng trị số của xung lượng quay (kể cả spin của các hạt) được bảo
toàn trong một tiến trình. Cuối cùng là sự bảo toàn của điện tích. Điều này
liên hệ với một điều kiện đối xứng phức tạp, nhưng nếu phát biểu như tính bảo
toàn thì nó rất đơn giản, đó là tổng số điện tích của mọi hạt trong một tương
tác được bảo toàn. Ngoài ra còn có vài luật bảo toàn khác nữa, chúng được phát
biểu bằng tính đối xứng trong không gian toán học trừu tượng như trường hợp của
bảo toàn điện tích. Đến nay ta biết, một vài luật trong đó có giá trị cho tất cả
mọi tương tác, một số khác chỉ có giá tị trong một số tương tác (thí dụ chỉ
đúng cho tương tác yếu). Những đại lượng bảo toàn liên hệ có thể được gọi là điện
tích ảo của hạt. Vì chúng là những số nguyên (± 1, ± 2…) hay có số chia đôi (±
1/2, ± 3/2, ± 5/2…), nên người ta gọi nó là số lượng tử, tương tự như số lượng
tử trong vật lý nguyên tử. Mỗi hạt như thế được chỉ định bởi một nhóm số lượng,
nhóm số này cùng với khối lượng của hạt xác định toàn bộ tính chất của hạt.
Thí dụ hadron có những trị số
rõ rệt “Isospin” và “Hypercharge” hai trị số lượng tử, chúng không thay đổi
trong các tương tác mạnh. khi tám menson của bảng trình bày trong chương trước
được xếp theo hai trị số lượng tử này, chúng tạo ra một cấu trúc có hình bát
giác cân đối, được gọi là “Menson octet”. Hình này cho thấy một sự đối xứng rõ
rệt, thí dụ, những hạt và đối hạt giữ các vị trí đối nghịch trong hình bát
giác, hai hạt ở trung tâm lại chính là đối hạt của bản thân mình.
Tám hạt baryon nhẹ nhất cũng
tạo nên cấu trúc như thế, nó được gọi là “Baryon octet”. Thế nhưng lần này, các
đối hạt không còn được chứa đựng trong hình bát giác, mà chúng tạo nên một “Đối
octet” có dạng như vậy.
Các baryon còn lại trong bảng
các hạt, các omega thì thuộc về cấu trúc khác mang tên là “Baryon decuplet”, đứng
chung với chín resonance.
Tất cả các hạt nằm trong một
cấu trúc đối xứng nhất định đều có những trị số lượng tử như nhau, chỉ trừ
isospin và hypercharge là những số cho chúng các vị trí khác nhau trong cấu
trúc. Thí dụ, tất cả mọi menson trong đó octet đều có spin bằng không (tức
chúng không quay gì cả); những baryon trong octet thì có spin bằng 1/2 và các
baryon trong decuplet có spin bằng 3/2.
Thế nên, các trị số lượng tử
vốn được sử dụng để xếp hạt trong họ của chúng, tạo nên những cấu trúc đối xứng
rõ ràng, chúng cũng chỉ định vị trí của các hạt riêng lẻ trong mỗi cấu trúc đồng
thời cũng phân loại các tương tác khác nhau của hạt đúng theo luật bảo toàn. Nhờ
thế mà hai tính chất liên hệ giữa đối xứng và bảo toàn được xem là hết sức hữu
ích nhằm trình bày có tính qui luật trong thế giới hạt.
Điều đáng ngạc nhiên là phần
lớn các qui luật này lại được diễn tả một cách rất đơn giản, nếu ta giả định rằng
tất cả hadron được tạo bởi một số ít những đơn vị, đơn vị đó hiện nay chưa phát
hiện được.
Những đơn vị (hay hạt) đó được
Murray Gell-Mann gọi bằng một cái tên giả tưởng là “Quark”, là người đã lấy những
dòng của James Joyce trong tác phẩm Finnergarn’s Wake, khi ông giả định chúng
hiện hữu. Gell-Mann thành công trong việc suy ra một loạt các cấu trúc hadron,
như các octet hay decuplet nói trên, bằng cách cho những trị số lượng tử phù hợp
gắn vào ba hạt quark và ba đối hạt antiquark, rồi ông biết để những viên gạch
đó ở những vị trí tương quan với nhau để tạo nên baryon và menson, trong đó các
trị số lượng tử của chúng chỉ do các trị số của các hạt quark cộng lại. Với
nghĩa này thì baryon được gọi gồm có ba quark, có ba đối hạt antiquark và
menson gồm một quark và một antiquark.
Tính đơn giản và hữu dụng của
mô hình này thì thật đáng kinh ngạc, thế nhưng nó sẽ mang lại khó khăn trầm trọng
nếu quark thật sự được xem là thành phần vật chất của hadron. Tới nay, chưa
hadron nào được phá vỡ mà thành ra các quark cả, mặc dù ta bắn phá chúng với
các nguồn năng lượng lớn nhất có thể có, điều đó có nghĩa là các quark phải được
giữ chặt với nhau bằng những lực liên kết cực mạnh. Theo hiểu biết hiện nay của
chúng ta về hạt và tương tác của chúng thì những lực này phải bao gồm luôn cả
những hạt khác và như thế quark cũng phải có những cấu trúc, cũng như tất cả
các hạt có tương tác mạnh khác.
Thế mà mô hình quark chủ yếu
gồm các điểm, phi cơ cấu. Vì sự khó khăn cơ bản này, tới nay không thể phát biểu
mô hình quark dưới dạng động để phù hợp với đối xứng và các lực liên kết.
Về mặt thực nghiệm, trong những
thập niên qua người ta có những cuộc săn lùng kiếm quark quyết liệt nhưng không
thành công. Nếu các quark thật sự hiện hữu thì nó phải dễ thấy vì mô hình
Gell-Mann cho chúng những tính chất rất bất thường, như điện tích bằng 1/3 và
2/3 điện tích electron, điều không đâu có trong thế giới hạt. Tới nay người ta
không quan sát hạt nào có tính chất đó mặc dù có những nỗ lực rất lớn. Vì thực
nghiệm không phát hiện ra chúng, cộng thêm những phản đối lý thuyết về thực tại
của chúng, tất cả những điều đó làm sự hiện hữu của quark rất đáng nghi ngờ.
Mặt khác, mô hình quark vẫn
rất thành công nếu tính thêm những qui luật được phát hiện trong thế giới hạt,
mặc dù mô hình đó không còn được sử dụng một cách đơn giản nữa. Trong mô hình
Gell-Mann nguyên thủy, tất cả hadron có thể được xây dựng bằng ba loại quark và
ba đối hạt antiquark. Nhưng trong thời gian qua, nhà vật lý giả định rằng có
thêm những hạt khác để đáp ứng nhiều dạng khác nhau của cấu hadron. Ba hạt
quark nguyên thủy được tạm đặt tên là u, d và s, viết tắt của up, down và
strange. Sự mở rộng đầu tiên của mô hình quark trên toàn bộ thông tin có được của
hạt, là đòi mỗi quark phải xuất hiện trong ba cách khác nhau, hay ba màu. Từ
màu được sử dụng nơi đây một cách tùy tiện, không liên hệ gì với màu sắc bình
thường. Dựa trên mô hình quark có màu, baryon gồm có ba quark có màu khác nhau,
trong lúc đó thì menson gồm có một quark và một đối hạt cùng một màu.
Việc sử dụng các màu đã nâng
số lượng của quark lên chín(ba màu của ba loại u, d, s), và trong thời gian gần
đây người ta giả định có thêm một quark, nó cũng xuất hiện trong ba màu. Với
khuynh hướng ưa đặt tên giả tưởng của nhà vật lý, hạt quark mới này mang tên c,
viết tắt của “charm”. Điều này mang tổng số các hạt lên mười hai, gồm có bốn loại,
mỗi loại xuất hiện trong ba màu. Để phân biệt các loại quark với các màu khác
nhau, nhà vật lý đưa từ vị và ngày nay người ta nói về những quark có màu và vị khác
nhau.
Các qui luật nói trên được
mô tả bằng mười hai quark này một cách hùng hồn. Không còn nghi ngờ nữa, hadron
cho thấy một sự đối xứng quark. Mặc dù hiểu biết đến nay của chúng ta về hạt và
sự tương tác của chúng loại bỏ sự hiện diện một hạt quark vật chất, hadron vẫn
thường có tính chất hầu như nó gồm có những phần tử điểm tạo thành. Tính chất
nghịch lý này của mô hình quark làm ta nhớ đến những ngày đầu tiên của vật lý
nguyên tử khi những mâu thuẫn kỳ lạ đã dẫn nhà vật lý đến sự bừng tỉnh lớn lao
để hiểu được nguyên tử. Những hạt quark có tất cả tính chất của một công án mới,
mà ngày nay đến phiên nó, có thể dẫn đến một sự bừng tỉnh để hiểu hạt hạ nguyên
tử. Thực tế là sự bừng tỉnh này đã trên đường đi đến, và chúng ta sẽ thấy chúng
trong những chương sau. Một số ít nhà vật lý đang tìm cách đưa lời giải cho
công án quark, mà họ được cảm hứng, gợi mở ra những tư tưởng mới về tự tính của
thực tại vật lý.
Sự khám phá ra cấu trúc đối
xứng trong thế giới hạt đã làm cho nhiều nhà vật lý nghĩ rằng, những cấu trúc
đó phản ánh qui luật cơ bản của thiên nhiên. Trong năm mươi năm qua, con người
đã nỗ lực để đi tìm mộ cái đối xứng uyên nguyên nhằm kết hợp mọi hạt đã biết và
nhờ đó mà lý giải cơ cấu của vật chất. Mục đích này phản ánh một thái độ triết
học đã được đề ra bởi các nhà Hy Lạp cổ đại và đã được quan tâm suốt nhiều thế
kỷ. Tính đối xứng, cùng với hình học, đã đóng mội vai trò quan trọng trong khoa
học, triết học và nghệ thuật Hy Lạp, nó đồng nghĩa với thiện mỹ, tương hòa và
hoàn hảo. Cho nên những người theo phái Phythagoras xem những cơ cấu đối xứng
là then chốt của mọi sự vật. Platon tin rằng nguyên tử của bốn yếu tố tạo nên dạng
của mọi vật thể rắn và phần lớn các nhà thiên văn Hy Lạp nghĩ rằng các thiên thể
vận động trong hình tròn vì vòng tròn là hình ảnh hình học có mức đối xứng cao
nhất.
Thái độ của triết lý phương
Đông về tính đối xứng là hoàn toàn ngược lại với thái độ triết lý Hy Lạp cổ đại.
Các truyền thống đạo học Viễn Đông hay dùng cấu trúc đối xứng như một biểu tượng
hay phương tiện thiền định. Ngoài ra, phép đối xứng xem ra không đóng một vai
trò quan trọng gì trong triết lý của họ. Cũng như hình học,nó được cho rằng
cũng chỉ do đầu óc tạo ra hơn là một tính chất của tự nhiên, vì thế không có tầm
quan trọng cơ bản. Theo đó, nhiều nghệ thuật phương Đông thường chuộng tính bất
đối xứng và hay tránh mọi qui định về hình thể. Các bức họa mang nặng tính thiền
của Trung quốc hay tranh của Nhật thường được diễn tả bằng hướng một góc hay
cách xếp đặt không theo qui luật của kiến trúc vườn Nhật Bản, minh họa rõ khía
cạnh này của nghệ thuật Viễn Đông.
Hình như việc đi tìm kiếm một
phép đối xứng cơ bản trong thế giới hạt là một phần của gia tài để lại của người
Hy Lạp, điều này khong thể tương thích được với thế giới quan đang hình thành từ
khoa học hiện đại. Sự nhấn mạnh về tính đối xứng, tuy thế không phải là khía cạnh
duy nhất của vật lý hạt. Ngược lại với quan điểm đối xứng, luôn luôn có một trường
phái tư tưởng động, họ không xem cấu trúc hạt là tính chất then chốt của tự
nhiên, mà hiểu chúng chỉ là mặt xuất hiện của một thế giới tự nhiên năng động
và của những tương tác trong thế giới đó. Hai chương còn lại sau đây sẽ trình
bày những trường phái tư tưởng đó, trong những thập niên qua, đã hình thành những
quan điểm khác hẳn về đối xứng và qui luật của tự nhiên, chúng hòa hợp với thế
giới quan của nền vật lý hiện đại tới nay được biết và chúng cũng phù hợp một
cách hoàn hảo với triết lý phương Đông.
Chương 17
CÁC MẪU HÌNH BIẾN DỊCH
Lý giải tính đối xứng trong
thế giới hạt bằng mô hình động, tức là bằng cách mô tả sự tương tác giữa các hạt
với nhau, đó là một trong những thách thức chủ yếu của vật lý ngày nay.
Cuối cùng thì vấn đề đặt ra
là làm sao cùng một lúc mà nối kết cả thuyết lượng tử lẫn thuyết tương đối. Những
cấu trúc hạt dường như phản ánh tính lượng tử của hạt, vì mẫu hình tương tự như
thế đã xảy ra trong thế giới nguyên tử rồi. Thế nhưng trong vật lý hạt, chúng
không thể được lý giải bằng mô hình sóng trong khuôn khổ thuyết lượng tử, vì
năng lượng tham gia vào đây quá cao nên thuyết tương đối phải được áp dụng đến.
Vì thế chỉ có một lý thuyết lượng tử - tương đối cho hạt là có hy vọng chuyên
chở được tính đối xứng đã được quan sát.
Thuyết trường lượng tử là mô
hình đầu tiên của loại này. Nó cho ta một sự mô tả xuất sắc về sự tương tác điện
từ giữa electron và photon, nhưng nó không phù hợp lắm để mô tả loại tương tác
mạnh. Khi các hạt của loại này ngày càng được phát hiện, nhà vật lý sớm nhận ra
rằng thật khó lòng liên hệ mỗi một hạt đó với một truờng cơ bản, và khi thế giới
hạt cho thấy rằng nó là hiện thân của tấm lưới dệt ngày càng phức tạp gồm toàn
sự tương tác, thì nhà vật lý thấy phải tìm những mô hình khác để biểu diễn cho
được thực tại động và luôn thay đổi này. Cái cần thiết là một mô hình toán học
đủ sức mô tả ở dạng động một số lớn hình thái của cấu trúc hadron, đó là sự
chuyển hóa lẫn nhau liên tục của chúng từ hạt này qua hạt khác, sự tương tác giữa
chúng bằng cách hoán chuyển hạt, sự hình thành các trạng thái liên kết của hai
hay nhiều hadron, và sự tự phân hủy để thành những liên hợp khác của hạt. Tất cả
những tiến trình này, có lúc được gọi chung là phản ứng hạt, là tính chất chủ yếu
của tương tác mạnh và phải được lưu ý trong một mô hình lượng tử tương đối của
Hadron.
Khuôn khổ xem ra phù hợp nhất
để mô tả hadron và tương tác của chúng được gọi là thuyết ma trận S. Cơ sở then
chốt của nó, ma trận S, nguyên được Heisenberg đề xuất năm 1943 và được phát
triển trong suốt hai thập kỷ qua, thành một cơ cấu toán học phức tạp, có thể
xem là thích hợp nhất để mô tả tương tác mạnh. Ma trận S là tập hợp các xác suất
của tất cả phản ứng có thể có với hadron. Tên của nó xuất phát từ điều mà toàn
bộ phản ứng khả dĩ của hadron được xếp trong trận đồ vô tận mà nhà toán học gọi
là ma trận. Chữ S đại diện cho tên nguyên là scattering matrix (ma trận phân
tán), nó nói lên các tiến trình va chạm - hay phân tán, đó là phần đa số của phản
ứng các hạt.
Tất nhiên, trong thực tế
không ai quan tâm đến toàn bộ tập hợp của các tiến trình hadron, mà chỉ một ít
phản ứng đặc biệt. Thành thử, không bao giờ ta xem xét toàn bộ ma trận S, mà chỉ
một phần của nó, hay các yếu tố liên quan đến tiến trình đang xét. Những yếu tố
này được biểu diễn tượng trưng bằng biểu đồ như hình sau đây, nói lên phản ứng
đơn giản nhất và cũng chung nhất của hạt.
Hai hạt A và B chịu một lực
va chạm để sinh ra hai hạt khác C, D. Tiến trình phức tạp hơn có thể chứa nhiều
hạt hơn và được đại diện bởi các hình sau đây.
Cần nhấn mạnh rằng biểu đồ
ma trận S rất khác với biểu đồ Feyman của lý thuyết trường. Nó không minh họa
cơ chế cơ lý chi tiết của phản ứng mà chỉ định những hạt đầu tiên và cuối cùng.
Thí dụ tiến trình cơ bản A+B = C+D có thể diễn tả trong lý thyết trường như một
sự hoán chuyển của một hạt giả V (xem hình dưới), trong lúc trong thuyết ma trận
S, tiến trình đó chỉ được vẽ bằng một vòng tròn mà không ghi rõ trong đó xảy ra
những gì.
Hơn nữa biểu đồ ma trận S
không hề là biểu đồ về không gian - thời gian, nó chỉ là sự biểu diễn tiêu biểu
chung của phản ứng hạt. Những phản ứng này cũng không được giả định là xảy ra tại
một điểm nhất định nào trong không gian - thời gian, mà chỉ được mô tả với trị
số vận tốc (hay chính xác hơn, với trị số xung lượng) của các hạt đến và các hạt
đi.
Tất nhiên ,điều đó có nghĩa
là biểu đồ ma trận S không mang nhiều lượng thông tin như biểu đồ của Feyman. Mặt
khác, thuyết ma trận S lại tránh được khó khăn xảy ra trong lý thuyết trường.
Các hiệu ứng liên hợp của thuyết lượng tử và tương đối không cho phép ta xác định
một cách chính xác sự tương tác giữa các hạt cho sẵn. Vì nguyên lý bất định, trạng
thái bất định của vận tốc hạt sẽ tăng trong khu vực tương tác được qui định rõ
ràng hơn, và vì thế trị số của động năng của nó cũng bất định hơn. Tới lúc nào
đó thì năng lượng này đủ lớn để sinh ra hạt mới, theo thuyết tương đối, lúc đó
người ta không còn chắc chắn liệu mình đang xét hạt nguyên tử nữa hay không. Vì
thế, trong một thuyết bao gồm cả thuyết lượng tử và thuyết tương đối, người ta
không thể chỉ định được vị trí của các hạt một cách rõ ràng. Nếu điều này vẫn cứ
xảy ra như trong lý thuyết trường, thì người ta phải đối phó với những mâu thuẫn
toán học, mà đó chính là khó khăn then chốt của mọi lý thuyết trường lượng tử.
Thuyết ma trận S tránh khỏi khó khăn này bằng cách chỉ định xung lượng của hạt
và chấp nhận sự nhất định về vị trí nơi đó phản ứng xảy ra.
Điều quan trọng của thuyết
ma trận S là nhấn mạnh đến biến cố, chứ không quan tâm đến vật thể, không quan
tâm chủ yếu về hạt mà về phản ứng của chúng. Sự dời chuyển đó từ hạt lên biến cố
đều được cả hai thuyết lượng tử và tương đối đòi hỏi. Một mặt, thuyết lượng tử
đã nói rõ một hạt cơ bản chỉ có thể được hiểu như là dạng xuất hiện của sự
tương tác giữa các tiến trình đo lường khác nhau. Nó không phải là một vật thể
độc lập mà là một sự xảy ra, một biến cố, nó nối những biến cố khác với nhau
trong một cách thế đặc biệt. Hãy nghe Heisenberg nói:
Trong vật lý hiện đại, người
ta không thể chia thế giới thành những nhóm vật thể mà thành những nhóm của sự
liên hệ…Điều cần phân biệt là cách liên hệ, đây là yếu tố quan trọng nhất trong
một số hiện tượng…Thế nên thế giới hiện ra như một tấm lưới dệt toàn những biến
cố, trong đó có những mối liên hệ của nhiều cách thế khác nhau, xúc tác hay đan
lẫn hay nối kết lẫn nhau và qua đó mà xác định toàn bộ tấm lưới.
Mặt khác, thuyết tương đối
cũng buộc ta phải xem hạt trong tiến trình của không gian - thời gian : là một
cấu trúc bốn chiều, phải xem là tiến trình hơn là vật thể. Giả thuyết ma trận S
vì thế nối kết cả hai quan điểm này. Dùng phép toán học bốn chiều của thuyết
tương đối, nó mô tả được tất cả tính chất của hadron theo nghĩa phản ứng (hay
nói chính xác hơn theo nghĩa khả năng phản ứng) và nhờ thế mà tạo dựng một gạch
nối chặt chẽ giữa hạt và tiến trình. Mỗi phản ứng của hạt đều nối hạt đó với những
phản ứng khác và như thế mà xây dựng một mạng lưới của những quá trình.
Thí dụ, một neutron n có thể
tham gia vào hai phản ứng theo sau nhau, bao gồm hai hạt khác nhau; phản ứng đầu
tiên là một proton và một p -, và phản ứng thứ hai là một S - và một K +. Thế
nên neutron đã nối kết hai phản ứng đó và hòa nhập chúng trong một tiến trình lớn
hơn.
Mỗi một hạt đầu tiên hay cuối
cùng của tiến trình vừa kể lại có thể tham gia trong những phản ứng khác; thí dụ
proton có thể sinh ra từ một tương tác của một K+ và một l (xem b). Sau đó K+ của
hình a lại có thể xem là nối với một K- và một po; p- với ba pionkhác nữa (xem
hình trang 313).
Thế là neutron nguyên thủy
có thể được xem là một phần tử của một mạng lưới biến cố, tất cả được mô tả
trong ma trận S. Mối tương quan trong mạng lưới đó không thể xác được định một
cách chắc chắn, chúng chỉ liên hệ với xác suất. Mỗi phản ứng có thể xảy ra với
một xác suất nào đó, nó tùy thuộc vào năng lượng hiện diện và vào những đặc
trưng của phản ứng và những xác suất này được nhiều yếu tố của ma trận S chỉ
rõ.
Phép tính này cho phép ta
xác định cấu trúc của một hadron trong một cách thế trước sau đều động. Thí dụ
hạt neutron trong một mạng lưới này có thể xem là trạng thái liên kết của một
proton và p, từ đó sinh ra; cũng là trạng thái liên kết của p- và một K+, trong
đó nó tự hủy. Cả hai trạng thái liên kết này cũng như các cách khác đều có thể
hình thành một neutron và vì thế mà ta có thể nói chúng là phần tử của một “cơ
cấu” neutron. Cấu trúc của hadron vì thế không nên hiểu là một sự xếp đặt rõ rệt
của những thành phần mà là được sinh ra bởi mọi hạt mà chúng có thể tương tác với
nhau để tạo thành hadron đó. Thế nên proton có thể hiện hữu như là một cặp
neutron - pion, cặp kaon - lambda, vân vân. Proton lại có thể tự hủy để chuyển
thành những hạt khác khi có đầy đủ năng lượng. Những khuynh hướng của một
hadron có thể hiện hữu trong những trạng thái khác nhau được biểu thị bằng xác
suất xảy ra của những phản ứng liên hệ, tất cả những thứ đó có thể xem là các
khía cạnh của cơ cấu nội tại của hadron.
Khi xác định cấu trúc của một
hadron bằng khuynh hướng của nó đối với các phản ứng, lý thuyết ma trận S đã
cho khái niệm cơ cấu một nôi dung động chủ yếu. Đồng thời, nội dung này của cấu
trúc cũng phù hợp một cách toàn hảo với các yếu tố thực nghiệm. Cứ mỗi khi
hadron bị vỡ ra trong các quá trình va chạm cao năng lượng, thì chúng tự phân hủy
thành những liên kết của hadron khác; thế nên có thể nói là chúng có khả năng
chứa những mối liên kết đó. Một trong những hạt sinh ra từ va chạm đó, đến
phiên mình lại chịu nhiều phản ứng, xây dựng nên cả một mạng lưới biến cố có thể
chụp lại trong buồng đo. Hình bên dưới và các hình trong chương 15 là những thí
dụ của một loạt những phản ứng đó:
Trong một thí nghiệm, mặc dù
một mạng lưới sinh ra do sự ngẫu nhiên, thế nhưng nó cũng có cấu trúc theo qui
luật nhất định. Qui luật này chính là luật bảo toàn đã được nói tới; các phản ứng
chỉ có thể khả dĩ khi các trị số lượng tử đã định được bảo toàn. Trước hết, tổng
số năng lượng phải được bảo toàn trong mỗi phản ứng. Điều này có nghĩa là mỗi
nhóm hạt nhất định chỉ có thể sinh ra từ một phản ứng nếu năng lượng tác động
vào đủ cao để tạo ra khối lượng đòi hỏi. Hơn thế nữa, nhóm hạt sinh ra phải
mang đúng tổng trị số lượng tử đã được mang lại trong phản ứng với các hạt ban
đầu. Thí dụ, một proton và một p- mang một điện tích tổng thể bằng không, có thể
vỡ ra trong va chạm và sinh ra một neutron và một po , chúng không thể
sinh ra neutron và một p+ vì cặp sau này sẽ có điện tích là +1.
Thế nên, phản ứng hadron đại
diện một dòng chảy năng lượng, trong đó hạt được hình thành và phân hủy, nhưng
năng lượng hầu như được chảy trong một kênh có đặc trưng là những trị số lượng
tử được bảo toàn trong tương tác mạnh. Trong thuyết ma trận S, khái niệm kênh
phản ứng là cơ bản hơn khái niệm hạt. Khái niệm đó được định nghĩa là một
nhóm trị số lượng tử, nó có thể phù hợp với một số khác nhau hadron va có khi
chỉ cho một hadron duy nhất. Nhóm hadron nào sẽ chảy xuyên qua kênh đó, đó là vấn
đề của xác suất, nhưng chủ yếu nó tùy thuộc vào năng lượng dành cho tiến trình.
Thí dụ hình trang sau chỉ sự tương tác giữa một proton và một p- trong đó một
neutron được sinh ra ở đoạn giữa. Thế là kênh phản ứng được xây dựng nên trước
hết bằng hai hadron, sau bằng một hadron duy nhất và cuối cùng một cặp hadron.
Nếu có nhiều năng lượng hơn
thì kênh đó có thể được làm thành từ một cặp l - K0, một cặp S- - K+ và từ những
liên hợp khác.
Khái niệm về những kênh phản
ứng lại càng phù hợp hơn để làm việc với những quá trình cộng hưởng, đó là những
hạt hadron sống cực ngắn, chúng là đặc trưng của tất cả mọi tương tác mạnh.
Chúng sống ngắn đến mức các
nhà vật lý mới đầu ngại xem chúng là những hạt và ngày nay việc lý giải tính chất
của chúng vẫn là một trong những trách nhiệm chính của ngành vật lý thực nghiệm
cao năng lượng. Cộng hưởng xảy ra trong các cuộc va chạm hadron và tự phân hủy
hầu như ngay sau khi chúng sinh ra. Chúng không thể được thấy trong buồng đo,
nhưng chúng có thể được phát hiện vì một tính chất rất đặc biệt xác suất phản ứng.
Xác suất để cho hai hadron đang di động phản ứng được với nhau - tức là tương
tác lên nhau - tuỳ thuộc vào năng lượng chứa sẵn trong sự va chạm. nếu trị số
năng lượng này biến đổi thì xác suất cũng thay đổi theo; năng lượng tăng thì
xác suất có thể tăng hay giảm, tùy theo chi tiết của phản ứng. Tuy thế, người
ta quan sát rằng tại một trị số nhất định của năng lượng thì xác suất phản ứng
gia tăng rõ rệt, một phản ứng dễ xảy ra tại trị số này hơn bất kỳ tại trị số
năng lượng khác. Sự tăng vọt này của xác suất liên hệ với sự hình thành của một
đời sống ngắn tạm bợ của hadron với một khối lượng tương tự cuả năng lượng tại
nơi tăng vọt xác suất.
Lý do mà những giai đoạn ngắn
ngủi này của hadron được gọi tên là resonance (cộng hưởng) xuất phát từ sự
tương đồng với hiện tượng cộng hưởng trong sự dao động. Thí dụ trong âm thanh,
không khí trong một lỗ trống thường dội lại một cách yếu ớt với âm thanh đến từ
bên ngoài, nhưng nó sẽ bắt đầu cộng hưởng hay doa động mạnh mẽ khi sóng âm
thanh đạt đến một tần số nhất định được gọi là tần số cộng hưởng. Kênh của phản
ứng hadron cũng có thể so sánh như một lỗ trống cộng hưởng, vì năng lượng của hạt
hadron đang di động liên quan đến tần số của sóng xác suất liên hệ. Khi năng lượng
này, hay tần số, đạt tới một trị số nhất định thì kênh này bắt đầu cộng hưởng;
sự dao động của sóng xác suất bỗng nhiên trở nên mãnh liệt và sinh ra sự tăng vọt
trong xác suất phản ứng. Phần lớn kênh phản ứng đều có vài năng lượng cộng hưởng,
mỗi trị số của chúng liên hệ với khối lượng của một hadron tạm bợ sống ngắn ngủi,
chúng sẽ hình thành khi năng lượng của những hạt đang va chạm đó đạt tới trị số
cộng hưởng.
Trong khuôn khổ của thuyết
ma trận S, vấn đề liệu ta có thể gọi những cộng hưởng là hạt hay không, không
được đặt ra. Tất cả mọi hạt đều được xem là giai đoạn chuyển tiếp cả trong một
tấm lưới của phản ứng, và việc các resonance tồn tại rất ngắn so với các hadron
khác không hề làm cho chúng có sự khác biệt căn bản với các hạt khác. Thực tế
là từ resonance (cộng hưởng) là một từ rất thích hợp. Nó được áp dụng cho cả
hai trường hợp, cho kênh phản ứng và cho hadron được sinh ra trong hiện tượng
này, nên nó chỉ rõ mối liên hệ chặt chẽ giữa hạt và phản ứng. Một resonance là
một hạt, không phải là một vật thể. Tốt hơn ta gọi nó là một biến cố, một sự việc
xảy ra.
Sự mô tả này của hadron
trong nền vật lý hạt nhắc ta lại những lời của D.T.Suzuki nói cuối chương 13: “
Phật tử xem vật thể là một tiến trình chứ không phải là một vật hay một chất”.
Điều mà Phật tử đã nhận ra bằng kinh nghiệm đạo học của họ về thế giới tự nhiên
nay đã được phát hiện lại bằng thực nghiệm và bằng lý thuyết toán học của khoa
học hiện đại.
Nhằm mô tả tất cả hadron
trong giai đoạn chuyển tiếp của chúng trong một hệ thống lưới đầy phản ứng, ta
phải quan tâm đúng mức đến các lực mà xuyên qua đó chúng tương tác với nhau. Đó
là những lực của tương tác mạnh, chúng tách - hay tung ra xa - các hadron đang
lao vùn vụt, giải thể chúng rồi lại xếp chúng theo những khuôn mẫu khác nhau, rồi
lại kết chúng lại để đạt tới trạng thái liên kết chuyển tiếp. Trong thuyết ma
trận S cũng như trong lý thuyết trường, lực tương tác có liên quan tới hạt, thế
nhưng khái niệm của hạt giả không được sử dụng. Thay vào đó mối liên hệ giữa lực
và hạt được đặt trên tính chất đặc biệt của ma trận S, được gọi là “crossing”
(tác động giao nhau). Nhằm minh họa tính chất này, hãy xem hình trang 320 về
tương tác giữa một proton và một p-.
Nếu được quay 90 và ta
giữ qui ước như cũ (xem chương 12), nhưng mũi tên hướng xuống chỉ các đối hạt,
thì biểu đồ mới sẽ biểu diễn một phản ứng giữa một đối hạt antiproton (`p) và một
proton (p), t? đ? sinh ra một cặp pion, p+ là đối hạt của p- trong phản ứng
nguyên thủy.
Bây giờ, tính chất chất của
ma trận S dựa trên thực tế là hai tiến trình kể trên được mô tả chỉ bằng một yếu
tố của ma trận S. Điều đó có nghĩa là hai biểu đồ trên chỉ đại diện hai khía cạnh,
hay hai kênh của một phản ứng duy nhất. Nhà vật lý nay đã quen đổi từ kênh này
qua kênh kia trong bài toán của mình, và thay vì quay biểu đồ, họ chỉ việc đọc
từ dưới lên trên hay từ trái qua phải và gọi chúng là kênh trục dọc hay kênh
ngang. Thế nên phản ứng trong thí dụ chúng ta được đọc trong kên dọc là p + p -
đ p + p+, trong kên ngang là `p + p đ p- + p+
Mối liên hệ giữa lực và hạt
được thiết lập thông qua giai đoạn chuyển tiếp trong hai kênh. Trong kênh dọc của
thí dụ này, proton và p - có thể tạo nên một neutron chuyển tiếp, trong lúc đó,
ở kênh ngang một pion trung gian p 0 có thể xuất hiện.
Pion trung gian trong giai
đoạn chuyển tiếp của kênh ngang này có thể được xem là biểu trưng của lực, lực
đó tác động trong kênh dọc, nối proton và p - với nhau để tạo thành
neutron. Thế nên hai kênh này đều được cần đến để liên kết lực và hạt với nhau,
cái xuất hiện dưới dạng lực ở một kênh này lại là biểu trưng cho hạt chuyển tiếp
ở một kênh kia.
Mặc dù tương đối dễ dàng khi
đổi từ kênh này qua kênh kia về mặt toán học, nhưng lại hơi khó - nếu không muốn
nói là không thể - có một hình ảnh trực tiếp về tình trạng này. Điều đó là vì
crossing (tác động giao nhau) chủ yếu là một phương thức xuất phát từ hệ bốn
chiều của thuyết tương đối và vì thế mà rất khó có hình ảnh về nó. Một tình trạng
tương tự xảy ra trong lý thuyết trường là nơi mà lực tương tác được xem là sự
hoán chuyển các hạt giả. Thực tế là, biểu đồ trình bày các pion chuyển tiếp
trong kênh ngang nhắc ta rất nhiều đến các biểu đồ Feyman cũng vẽ nên sự hoán
chuyển hạt và ta có thể nói đơn giản, rằng proton và p - đã tương tác “thông
qua một hoán chuyển một p 0”. Những chữ này được nhà vật lý sử dụng, nhưng họ
không mô tả hết tình trạng này. Một sự mô tả hợp lý chỉ có thể có được bằng
cách trình bày kênh dọc và kênh ngang, tức là phải chịu một khái niệm trừu tượng
mà phần lớn chúng ta không tưởng tượng ra được.
Mặc dù có hình thái khác
nhau, nội dung chung của một lực tương tác trong thuyết ma trận S rất giống với
lực trong lý thuyết trường. Trong cả hai lý thuyết thì lực biểu trưng cho hạt
mà khối lượng của hạt nói lên sức mạnh của lực (xem chương 15) và trong cả hai
thuyết chúng được nhận ra là tính chất nội tại của hạt đang tương tác; chúng phản
ánh cấu trúc của đám mây hạt giả trong lý thuyết trường và trong thuyết ma trận
S thì chúng được sinh ra ở trạng thái liên kết của hạt tương tác. Sự song hành
với quan điểm phương Đông về lực đã được bàn đến, sự song hành này được áp dụng
cho cả hai thuyết. Hơn thế nữa, quan điểm về lực tương tác đưa đến một kết luận
quan trọng rằng tất cả các hạt được biết phải có một cấu trúc nội tại nào đó,
vì chỉ như thế mà bị phát hiện. Hãy nghe những lời của Geoffrey Chew, một trong
những kiến trúc sư chính của thuyết ma trận S:
Một hạt cơ bản đích thực - tức
là không hề còn có một cơ cấu nội tại nào cả - thì không thể là đối tượng của một
lực nào, lực đó cho phép chúng ta phát hiện sự hiện hữu của nó. Chỉ duy việc biết
đến sự hiện hữu của một hạt là đã nói được rằng hạt đó phải có một cơ cấu nội tại!.
Một ưu điểm đặc biệt của dạng
ma trận S là nó có khả năng mô tả sự hoán chuyển của toàn bộ cả họ hadron. Như
đã nói trong chương trước, hầu như tất cả hadron đều nằm trong những chuỗi mà
các phần tử của chúng có những tính chất đồng nhất với nhau, chỉ trừ khối lượng
và spin của chúng. Có một mô hình được Tullion Reege đề xuất đầu tiên, nó giúp
ta xem chuỗi này chỉ là một hạt hadron đơn nhưng lại hiện hữu ở những trạng
thái kích thích khác nhau. Trong những năm gần đây, người ta đã đưa mô hình
Reege vào trong khuôn khổ ma trận S và được xem là bước đầu tiến tới một lý giải
động cho cấu trúc hạt.
Khuôn khổ của ma trận S giờ
đây đã đủ khả năng mô tả cấu trúc của hadron, các lực tương tác giữa chúng, và
một số cấu trúc của chúng được xem là một phần không thể tách rời của một mạng
lưới đầy những phản ứng, trong một cách nhìn động. Thách thức chính yếu đặt ra
cho thuyết ma trận S là sử dụng cách mô tả động này mà lý giải được tính đối xứng,
là tính chất đã dẫn đến các cấu trúc hadron và luật bảo toàn đã nói trong
chương trước. Trong thuyết như thế, tính chất đối xứng của hadron sẽ phản ánh lại
trong cơ cấu toán học của ma trận S dưới dạng là ma trận đó chỉ chứa những yếu
tố liên quan đến những phản ứng mà luật bảo toàn cho phép. Các luật bảo toàn
này sẽ không còn có tính chất thực nghiệm nữa mà là hệ quả của cơ cấu ma trận S
và đó là một hệ quả của tính chất động của hadron.
Để đạt được mục đích đầy
tham vọng này, nhà vật lý phải giả định nhiều nguyên lý chung, nhằm hạn chế bớt
các khả năng xây dựng yếu tố của ma trận S và nhờ đó mà cho ma trận S một cấu
trúc xác định. Tới nay thì có ba nguyên lý chung đã được hình thành.
Nguyên lý chung thứ nhất bắt
nguồn từ thuyết tương đối và với kinh nghiệm thuộc về thế giới vĩ mô không gian
- thời gian. Nguyên lý đó nói rằng xác suất phản ứng (tức là các yếu tố của ma
trận S) phải độc lập với sự xếp đặt thiết bị thí nghiệm trong không gian - thời
gian, độc lập với hướng của chúng trong không gian, và độc lập với trạng thái
di chuyển của người quan sát. Như đã nói trong chương trước, sự độc lập của phản
ứng hạt đối với chiều hướng cũng như đối với sự xếp đặt trong không gian - thời
gian đã sinh ra luật bảo toàn về độ quay, xung lượng và năng lượng chứa trong
phản ứng. Những đối xứng này là then chốt trong công trình khoa học của chúng
ta. Nếu kết quả các thí nghiệm mà thay đổi tùy theo không gian và thời gian thực
hiện thì không thể có khoa học dưới hình thức như hiện nay. Sau hết, đòi hỏi cuối
là kết quả thí nghiệm không được tùy thuộc nơi trạng thái vận động của người
quan sát, đó là nguyên lý tương đối, là cơ sở của thuyết tương đối.
Nguyên lý chung thứ hai được
đề xuất từ thuyết lượng tử. Nó cho rằng, kết quả của một phản ứng hạt chỉ có thể
tiên đoán bằng xác suất, và hơn thế nữa, tổng số xác suất của tất cả mọi khả
năng, kể cả khả năng không có sự tương tác nào giữa các hạt, tổng số đó phải bằng
một. Nói cách khác, chúng ta chắc chắn một điều rằng, các hạt hoặc sẽ phản ứng
với nhau, hoặc không phản ứng với nhau. Câu nói nghe qua tầm thường này thật ra
là một nguyên lý đầy uy lực, mang tên Unitarity (đơn nhất), nó là tác nhân hạn
chế một cách nghiêm khắc những khả năng hình thành các yếu tố của ma trận S.
Nguyên lý chung thứ ba và cuối
cùng là liên hệ đến khái niệm nguyên nhân kết quả và được gọi là nguyên lý nhân
quả. Nó chỉ định rằng, năng lượng và xung lượng chỉ được chuyển hóa trong không
gian thông qua hạt, rằng sự chuyển dịch này xảy ra trong cách mà một hạt có thể
được hình thành trong một phản ứng và phân hủy trong một phản ứng khác, nếu phản
ứng sau xảy ra sau phản ứng đầu. Biểu thức toán học của nguyên lý nhân quả làm
cho ma trận S phụ thuộc một cách liên tục vào năng lượng và xung lượng của hạt
tham gia trong phản ứng, chỉ trừ khi các trị số đó (của năng lượng và xung lượng)
đạt đến khả năng hình thành hạt mới. Tại những trị số này thì cấu trúc toán học
của S thay đổi thình lình; nó tạo nên những điểm mà nhà toán học gọi là
Singularity (điểm kỳ dị). Mỗi kênh phản ứng đều chứa nhiều điểm kỳ dị, đó chính
là nơi có nhiều trị số của năng lượng và xung lượng trong kênh, nơi đó hạt mới
có thể hình thành. Những năng lượng cộng hưởng đã nói trên là thí dụ cho những
trị số này.
Việc ma trận S có những điểm
kỳ dị là một hệ quả của nguyên lý nhân quả, nhưng nó không xác định được vị trí
của các điểm kỳ dị. Trị số của năng lượng xung lượng, nơi đó hạt được hình
thành, là khác nhau trong các kênh khác nhau và phụ thuộc nơi khối lượng và các
tính chất khác của hạt được hình thành. Thế nên vị trí các điểm kỳ dị phản ánh
tính chất của những hạt đó và vì tất cả hadron đều có thể sinh ra trong các phản
ứng hạt, các điểm kỳ dị trong ma trận S phản ánh lại tất cả cấu trúc và tính đối
xứng của hadron.
Thành thử, mục đích trung
tâm của thuyết ma trận S là suy ra một cơ cấu kỳ dị của ma trận S từ những
nguyên lý chung. Tới nay người ta chưa thiết lập được mô hình toán học thỏa ứng
được tất cả ba nguyên lý đó, và rất có thể là ba nguyên lý đó đủ để xác định một
cách rõ rệt tất cả tính chất của ma trận S - tức là tất cả tính chất của hadron
(giả định này được gọi là giả thiết Boostrap sẽ được bàn tới trong chương 18).
Nếu đúng như vậy thì hệ quả triết học của một lý thuyết như thế sẽ rất sâu sắc.
Tất cả ba nguyên lý chung nói trên đều liên hệ với phương pháp của ta về việc
quan sát và đo lường, tức là liên hệ với khuôn khổ của khoa học. Nếu chúng đầy
đủ để xác định cơ cấu của hadron thì có nghĩa là cơ cấu cơ bản của thế giới vật
lý cuối cùng đã được xác định bằng cách chúng ta nhìn thế giới đó như thế nào.
Mỗi một sự thay đổi cơ bản của ta trong cách quan sát sẽ dẫn đến sự thay đổi
trong các nguyên lý chung đó và nó lại đưa đến sự thay đổi trong cơ cấu ma trận
S và như thế sẽ dẫn đến một cơ cấu khác của hadron.
Một lý thuyết như thế về các
hạt hạ nguyên tử phản ánh việc không thể tách rời nhà quan sát khoa học với hiện
tượng bị quan sát, điều này đã được bàn tới trong thuyết lượng tử, nhưng ở đây
nói một cách khẳng định nhất. Cuối cùng, nó dẫn đến điều là, cơ cấu và hiện tượng
mà ta quan sát trong thiên nhiên không gì khác hơn chính là biểu hiện của tư
duy đo lường và phân loại của chúng ta.
Đây chính là một trong những
pháp môn cơ bản nhất của triết học phương Đông. Nền đạo học phương Đông luôn
luôn chỉ cho ta thấy rằng, sự vật và biến cố mà ta cảm nhận chính là sự sáng tạo
của tâm, chúng xuất phát từ một dạng ý thức đặc biệt rồi lại tan đi một khi tâm
đó biến đổi. Ấn Độ giáo quả quyết rằng tất cả sắc thể và cấu trúc quanh ta đều
được hình thành bởi một tâm thức đang chịu sự tác động của ảo giác và khuynh hướng
cho chúng một tầm quan trọng sâu xa chính là ảo giác căn bản của con người. Phật
giáo gọi sự ảo giác này là vô minh và xem đó là một dạng của tâm ô nhiễm. Hãy
nghe lời của Mã Minh:
Khi không nhận rõ sự nhất thể
(Chân Như) thì vô minh và phân biệt liền hiện, và tất cả mọi dạng của tâm ô nhiễm
liền phát…Tất cả mọi hiện tượng trong thế gian đều do vô minh vọng tâm của
chúng sinh mà tồn tại, nên tất cả các pháp đều không có thật thể.
Đó cũng là quan niệm luôn
luôn được nêu lên của Duy Thức tông Phật giáo, trong đó mọi sắc thể mà ta cảm
nhận chỉ là thức; là phản chiếu, hay bóng dáng của tâm:
Vô số sự vật xuất phát từ
tâm, do trí phân biệt qui định…Người ta xem sự vật này là thế gian bên ngoài… Mọi
điều xuất hiện bên ngoài không hề hiện hữu thật có, đó chỉ là tâm hiện ra muôn
ngàn sai khác; thành thân thành vật sở hữu và mọi thứ - tất cả những thứ đó, ta
nói, không gì khác hơn là thức.
Trong vật lý hạt, việc suy
ra được một cấu trúc hadron từ những nguyên lý chung của thuyết ma trận S là một
bài toán lâu dài và khó khăn và đến nay cũng mới chỉ đi được từng bước nhỏ cho
thành tựu đó.
Cũng không phải vì thế mà ta
coi nhẹ khả năng một ngày kia, tính chất của các hạt hạ nguyên tử sẽ được suy
ra từ những nguyên lý chung, tức là chúng sẽ được xem là phụ thuộc vào khuôn khổ
khoa học của chúng ta. Thật là thú vị khi cho rằng nó có thể trở thành tính chất
chung của nền vật lý hạt, nó sẽ xuất hiện trong các lý thuyết tương lai nói về
tương tác điện từ, tương tác yếu và tương tác trọng trường. Nếu điều này được
xác định là đúng thì vật lý hiện đại phải đi con đường hướng tới sự nhất trí với
minh triết phương Đông cho rằng, thế giới lý tính chẳng qua là ảo giác, chỉ là
thức.
Thuyết ma trận S đến rất gần
với tư tưởng phương Đông không phải chỉ trong kết luận cuối cùng của nó, mà
cũng trong quan điểm chung về sự vật. Nó mô tả thế giới của những hạt hạ nguyên
tử như một mạng lưới động gồm toàn biến cố và nhấn mạnh đến sự thay đổi và chuyển
hóa hơn là đến cấu trúc cơ bản hay những đơn vị nào đó. Tại phương Đông, sự nhấn
mạnh này đặc biệt rõ nét trong tư tưởng Phật giáo, trong đó mọi vật được đều xem
là động, vô thường và chỉ là ảo giác. Thế nên S.Radhakrishnan viết :
Sao ta lại nghĩ về sự vật,
thay vì nghĩ về tiến trình trong dòng chảy tuyệt đối này được? Bằng cách nhắm mắt
lại trước những biến cố nối tiếp lẫn nhau. Đó là một thái độ giả tạo nhằm cắt
dòng chảy của sự biến đổi ra từng miếng và gọi chúng là sự vật… Khi đã biết sự
thật của vật thể, ta sẽ thấy rằng thật vô lý khi tôn thờ các sản phẩm cô lập của
dòng chảy không ngừng nghỉ của sự biến hóa, làm như chúng là vĩnh cửu và đích
thực. Đời sống không phải là vật thể hay là dạng của vật thể mà là một sự vận động
liên tục hay chuyển hóa.
Cả hai, nền vật lý hiện đại
và đạo học phương Đông đều nhìn nhận tất cả mọi hiện tượng của thế giới đầy đổi
thay và biến hóa này đều tương quan lẫn nhau trong nguyên lý động. Ấn Độ giáo
và Phật giáo xem sự tương quan này là qui luật vũ trụ, luật của Nghiệp, nhìn
chung họ không mấy quan tâm đến cấu trúc đặc trưng nào của mạng lưới hiện tượng
vĩ mô. Mặt khác, triết lý Trung Quốc cũng nhấn mạnh đến tính vận động và thay đổi,
đã đề ra một khái niệm của cấu trúc vận hành, chúng liên tục sinh thành và lại
hoại diệt trong dòng chảy vũ trụ, của Đạo. Trong Kinh Dịch (xem chương 8), những
cấu trúc này được xếp đặt trong một hệ thống của mẫu hình tượng trưng, được gọi
là Bát quái.
Nguyên lý cơ bản của cấu
trúc trong Kinh Dịch là sự tương tác giữa hai cực Âm Dương. Dương được biểu thị
bằng một vạch liền (-), âm bằng một vạch đứt (- -) và toàn bộ hệ thống bát quái
được xây dựng trên hai vạch này. Khi xếp chúng trong từng cặp thì ta có bốn loại
hình sau đây (ảnh trong sách) và nếu thêm một vạch thứ ba nữa thì ta có tám “quẻ”
như sau: (ảnh minh hoạ trong sách).
Trong thời cổ đại Trung quốc
thì tam quẻ được xem là đại diện cho tất cả mọi tình hình trong vũ trụ hay nhân
sinh. Chúng được mang những tên phản ánh những tính chất cơ bản đó, như Càn
(tính mạnh),, Khôn (tính thuận), Chấn (tính động)…và chúng cũng được liên hệ với
nhiều hình tượng xuất phát từ thiên nhiên hay từ đời sống xã hội. Thí dụ chúng
tượng trưng cho trời (Càn), đất (Khôn), tiếng sấm (Chấn), nước (Khảm)… cũng như
trong gia đình gồm có cha (Càn), mẹ (Khôn), ba con trai (Cấn, Khảm, Chấn), ba
con gái (Đoài, Ly, Tốn). Hơn thế nữa chúng liên hệ với phương hướng trời đất và
bốn mùa trong năm và được xếp như sau: (hình trong sách).
Trong cách xếp đặt này, tám
quẻ được xếp quanh một vòng trong trong trật tự tự nhiên, trong đó chúng đã được
hình thành, bắt đầu từ đỉnh (là nơi người Trung Quốc luôn luôn xem là hướng
nam) và sau đó đặt bốn quẻ đầu lên phía bên trái vòng tròn, rồi bốn quẻ sau
phía bên phải. Cách xếp đặt này cho thấy một mức độ đối xứng cao, các quẻ đối
diện trên vòng tròn có sự hoán chuyển của hai vạch âm dương.
Nhằm tăng thêm số lượng khả
năng phối hợp, tám quẻ lại được liên kết với nhau từng cặp bằng cách chồng lên
lẫn nhau. Theo cách này sáu mươi bốn quẻ được sinh ra, mỗi quẻ gồm sáu vạch liền
hay đứt. Những quẻ này cũng được xếp trong những cấu trúc khác nhau, trong đó
thì hai cách xếp đặt dưới đây là phổ biến nhất; đó là một hình vuông với tám quẻ
trong mỗi cạnh, hay một hình tròn cho thấy tính đối xứng như tám quẻ bát quái
nói trên.
Sáu mươi bốn quẻ là những mẫu
hình nguyên thủy vũ trụ, trên đó người ta sử dụng Kinh Dịch như một cuốn sách
bói toán.
Về ý nghĩa của mỗi quẻ, người
ta lấy hai quẻ nhỏ làm cơ sở để tính toán. Thí dụ, khi quẻ Chấn (vận động) nằm
trên quẻ Khôn (tính thuận) thì được hiểu là vận động gặp sự thuận hòa và sinh
ra quẻ Dự, tượng trưng sự hòa vui.
Quẻ Tấn cho ta một thí dụ
khác, gồm có quẻ Ly phía trên, quẻ Khôn phía dưới được diễn tả là mặt trời mọc ở
trên đất, dấu hiệu của Tấn, “sáng tỏ thịnh lớn”.
Trong Kinh Dịch, các quẻ ba
vạch hay sáu vạch đại diện cho cấu trúc của Đạo, chúng được sinh ra thông qua sự
tương tác động của âm - dương, chúng được phản ánh trong mọi tình huống của vũ
trụ và con người. Tuy thế những tình huống này không được xem là tĩnh, mà là một
giai đoạn trong dòng chảy liên tục và biến động. Đó là tư tưởng cơ bản của Kinh
Dịch. Tất cả mọi sự vật và tình huống trong thế giới đều đang thay đổi biến
hóa, các biểu tượng của chúng là các quẻ cũng thế. Chúng đang vận động liên tục;
cái này biến hóa thành cái kia, vạch liền bị kéo dãn ra và vỡ thành hai vạch đứt,
vạch đứt tiến lại gần nhau và kết dính với nhau.
Vì nội dung của các cấu trúc
động, được hình thành do thay đổi và biến hóa, trong tư tưởng phương Đông, Kinh
Dịch có lẽ là sự tương đồng gần nhất với thuyết ma trận S. Trong cả hai hệ thống,
người ta nhấn mạnh tính chất tiến trình hơn tính chất vật thể. Trong thuyết ma
trận S, tiến trình này là phản ứng hạt lý giải mọi hiện tượng thế giới hadron.
Trong Kinh Dịch, tiến trình cơ bản là biến dịch và được xem là then chốt để hiểu
mọi hiện tượng thiên nhiên:
Biến dịch là điều làm thánh
nhân đạt tới mọi điều sâu thẳm và nắm được hạt nhân của mọi sự.
Những biến dịch này không phải
được xem là qui luật cơ bản được áp đặt lên thế giới vật lý, mà đúng hơn - dùng
chữ của Hellmut Wihelm - là “một khuynh hướng nội tại, dựa trên đó mà sự phát
triển xuất hiện một cách tự nhiên và hồn nhiên”. Điều đó cũng có thể nói cho sự
thay đổi trong thế giới hạt. Cũng thế, chúng phản ánh khuynh hướng nội tại của
hạt, chúng được diễn tả trong thuyết ma trận S bằng những xác suất phản ứng.
Những thay đổi trong thế giới
của hadron cho phép xuất hiện cấu trúc và mẫu hình đối xứng, chúng được biểu hiện
bằng các kênh phản ứng. Cấu trúc cũng như tính đối xứng không nên được xem là
tính chất cơ bản của hadron, mà cần xem chúng là hệ quả của tính chất động của
hạt, đó là hệ quả của khuynh hướng sẵn sàng thay đổi và biến hóa của chúng.
Trong Kinh Dịch cũng thế,
chính sự biến hóa sinh ra cấu trúc, sinh ra các quẻ. Như những kênh phản ứng,
các hình ảnh tượng trưng này đại diện các cách thế thay đổi. Cũng như năng lượng
chạy xuyên qua kênh phản ứng thì sự biến dịch chạy xuyên qua các vạch của quẻ:
Dịch là một cuốn sách,
Ta phải biết đến nó
Đạo biến dịch vĩnh viễn
Vận hành không ngừng nghỉ,
Chảy qua sáu khoảng trống;
Xuống lên không nhất định
Mềm cứng chuyển lẫn nhau
Không theo khuôn khổ nào,
Chỉ “Dịch” đang vận hành.
Ta phải biết đến nó
Đạo biến dịch vĩnh viễn
Vận hành không ngừng nghỉ,
Chảy qua sáu khoảng trống;
Xuống lên không nhất định
Mềm cứng chuyển lẫn nhau
Không theo khuôn khổ nào,
Chỉ “Dịch” đang vận hành.
Trong quan điểm Trung quốc,
tất cả mọi sự và hiện tượng quanh ta xuất phát từ những mẫu hình biến dịch và
được đại diện bởi các vạch trong quẻ. Thế nên sự vật trong thế giới vật lý không
được xem là tĩnh tại, độc lập mà chỉ là giai đoạn chuyển tiếp trong tiến trình
của vũ trụ, tiến trình đó chính là Đạo:
Đạo biến dịch và vận động.
Thế nên các vạch được gọi là vạch thay đổi (hào). Hào có từng bậc, vì thế chúng
đại diện cho sự vật.
Nhưng trong thế giới hạt,
các cấu trúc được sinh ra bởi sự biến dịch có thể xếp vào nhiều mô hình đối xứng
khác nhau, như dạng bát quái được tạo bởi tám quẻ, trong đó các quẻ đối ứng gồm
các vạch âm dương hoán chuyển lẫn nhau. Cấu trúc này thậm chí hơi giống với
hình bát giác Menson được thảo luận trong chương trước, trong đó hạt và đối hạt
antiparticle nằm ở vị trí đối xứng.
Tuy thế, điều quan trọng
không phải là sự giống nhau tình cờ này mà điều thực tế là cả vật lý hiện đại lẫn
tư tưởng cổ đại Trung quốc xem sự thay đổi và biến hóa là khía cạnh nguyên thủy
của thiên nhiên và xem cấu trúc hay sự đối xứng được sự biến dịch sinh ra chỉ
là phụ thuộc. Khi dẫn giải về bản dịch Kinh Dịch của mình, Richard Wilhelm xem
ý niệm này là tư tưởng cơ bản của Kinh Dịch:
Tám quẻ…đựoc xem như trong một
tình trạng sẵn sàng thay đổi, quẻ này biến hóa thành quẻ kia, biến từ một hiện
tượng này qua một hiện tượng khác, liên tục trong thế giới lý tính. Nơi đây ta
có tư tưởng cơ bản của kinh Dịch. Tám quẻ là tám hình ảnh tượng trưng, đại diện
cho giai đoạn chuyển đổi; đó là những hình ảnh liên tục chịu sự biến đổi. Đừng
chú ý đến sự vật đang ở trong giai đoạn đó - điều mà tại phương Tây hay xảy ra
- mà hãy chú ý sự vận động của chúngtrong lúc biến dịch. Vì thế mà tám quẻ
không đại diện cho sự vật mà chúng đại diện cho khuynh hướng vận động [10].
Chương 18
SỰ DUNG THÔNG
Đến nay, thế giới quan được
đề xuất bởi vật lý hiện đại luôn luôn chỉ rõ rằng, ý niệm về hạt cơ bản kiến tạo
nên thế giới vật chất không thể đứng vững. Trong quá khứ, khái niệm này hết sức
thành công để lý giải thế giới vật lý bằng một số nguyên tử; lý giải cấu trúc
nguyên tử bằng hạt nhân với các electron chạy vòng sung quanh; và cuối cùng lý
giải cấu trúc hạt nhân bằng hai hạt kiến tạo là proton và neutron. Do đó,
nguyên tử, nhân nguyên tử rồi hadron lần lượt đã được xem là hạt cơ bản (hạt cuối
cùng kiến tạo thế giới vật chất). Thế nhưng, không có hạt nào trong số đó thỏa ứng
sự chờ đợi. Cứ mỗi lần tới phiên mình, các hạt này lại cho thấy bản thân chúng
có cấu trúc riêng và nhà vật lý cứ luôn luôn hy vọng đợi hạt tới sẽ là những hạt
cuối cùng của vật chất.
Mặt khác, lý thuyết vật lý
nguyên tử và hạ nguyên tử lại cho thấy sự hiện hữu của những hạt cơ bản đó ngày
càng khó đứng vững. Nó phát hiện ra một mối tương quan cơ bản của vật chất, cho
thấy rằng động năng có thể biến hóa thành khối lượng, và đề xuất phải nhìn hạt
là một tiến trình chứ không phải là vật thể. Tất cả những thành tựu đó chỉ rõ rằng
một khái niệm đơn giản mang tính cứng nhắc về “hạt kiến tạo cơ bản” cần phải được
tư bỏ, thế nhưng cũng còn nhiều nhà vật lý vẫn ngại làm điều đó. Truyền thống
lâu đời chuyên giải thích cấu trúc phức tạp bằng cách đập nhỏ chúng ra từng mảnh
đơn giản đã bắt rễ quá sâu trong tư tưởng phương Tây, vì thế ta vẫn cứ tiếp tục
tìm kiếm những hạt cơ bản đó.
Thế nhưng có một trường phái
tư tưởng hoàn toàn khác trong nền vật lý hạt, nó xuất phát từ ý niệm rằng, thế
giới tự nhiên không thể được qui lại về những đơn vị cơ bản, dù đó là hạt cơ bản
hay trường cơ bản. Thiên nhiên phải được hiểu một cách toàn thể thông qua tự bản
thân nó, với tất cả những phần tử đang ăn khớp với nhau, với chính bản thân
chúng. Ý niệm này đã xuất hiện trong hệ thống của thuyết ma trận S và được gọi
là giả thuyết Bootstrap. Cha đẻ và lý thuyết gia quan trọng của nó là Geoffrey
Chew, người mà một mặt đã phát triển ý niệm này trở thành một triết lý Dung
thông chung nhất về thiên nhiên, mặt khác (đã cùng với những người khác), xây dựng
một lý thuyết đặc trưng về hạt, được phát biểu trong ngôn ngữ của ma trận S.
Chew đã mô tả giả thuyết Dung thông trong nhiều bài viết, và phần sau đây là dựa
vào những bài đó.
Triết học Dung thông là tư
tưởng từ bỏ hoàn toàn thế giới quan cơ học trong vật lý hiện đại. Vũ trụ của
Newton được xây dựng bằng một loạt những đơn vị cơ bản với những tính chất nòng
cốt nhất định, xem như do Thượng đế tạo nên và vì thế không thể phân tích thêm
được. Với cách này hay cách khác, khái niệm này được chứa đựng trong nhiều lý
thuyết của khoa học tự nhiên cho đến giả thuyết Dung thông quả quyết rằng theo
thế giới quan mới thì vũ trụ được hiểu như là một mạng lưới động chứa toàn những
biến cố liên hệ với nhau. Không một tính chất nào của bất kỳ thành phần nào
trong mạng lưới này là cơ bản; tất cả chúng đều sinh ra từ tính chất của những
thành phần khác, và chúng tương thích toàn diện trong quá trình tương tác của
những cấu trúc xác định trong toàn mạng lưới.
Thế nên, triết học Dung
thông mà tiêu biểu là đỉnh cao của quan điểm về tự nhiên, nó xuất hiện trong
thuyết lượng tử với sự nhìn nhận có một mối liên hệ chủ yếu và toàn diện trong
vũ trụ, nó nhận được nội dung động trong thuyết tương đối, và nó được phát biểu
bằng xác suất phản ứng trong thuyết ma trận S. Đồng thời, quan điểm này tiến gần
hơn nữa với thế giới quan phương Đông và bây giờ hòa điệu với tư tưởng phương
Đông, trong cả triết lý chung lẫn hình dung đặc biệt về vật chất.
Giả thuyết Dung thông không
chỉ phủ nhận sự hiện hữu của những hạt vật chất cơ bản, mà còn không chấp nhận
bất cứ một đơn vị nào là cơ bản - chẳng có qui luật nào là cơ bản, phương trình
hay nguyên lý nào - và với điều đó, từ bỏ những ý niệm đã là nòng cốt trong
khoa học tự nhiên suốt hàng năm trăm qua. Khái niệm về qui luật cơ bản được suy
ra từ niềm tin có một đấng thiêng liêng về nắm giữ qui luật, bắt rễ sâu trong
truyền thống đạo Do Thái - Cơ Đốc. Sau đây là những dòng của Thomas Aquinas:
Có một qui luật trường cửu
nhất định, đó là Nghĩa lý, nó nằm trong ý định của Chúa và điều hành toàn thế
giới vũ trụ.
Khái niệm về qui luật thiên
nhiên thiêng liêng và trường cửu gây một ảnh hưởng lớn trong triết học và khoa
học phương Tây. Descartes viết về “qui luật mà Chúa đã đặt để trong thiên
nhiên” và Newton tin rằng, mục đích cao nhất của công trình khoa học của mình
là để minh chứng cho “qui luật Chúa đặt ra”. Ba thế kỷ sau Newton, mục đích của
nhà khoa học tự nhiên là vẫn khám phá ra những qui luật cuối cùng của tự nhiên.
Ngày nay vật lý hiện đại đã
phát triển một thái độ rất khác. Nhà vật lý đã nhìn nhận rằng, tất cả lý thuyết
của họ về hiện tượng tự nhiên, kể cả những qui luật mà họ mô tả, tất cả đều do
đầu óc con người sáng tạo ra; tất cả là tính chất của hình dung của chính chúng
ta về thực tại, chứ không phải bản thân thực tại. Hình dung mang nặng tính khái
niệm này buộc phải hạn chế và chỉ tiến đên sự gần đúng (xem trang 36), cũng như
mọi lý thuyết khoa học và qui luật thiên nhiên mà nó chứa đựng. Tất cả mọi hiện
tượng trong tự nhiên cuối cùng đều tương thích và liên hệ với nhau; và muốn giải
thích một cái này ta cần hiểu tất cả những cái khác, rõ là điều không thể. Điều
làm khoa học thành công là sự khám phá ra tính gần đúng. Nếu ta bằng lòng với sự
hiểu biết gần đúng về thiên nhiên, thì như thế ta có thể mô tả một nhóm hiện tượng
chọn lọc, bỏ qua các hiện tượng khác không quan trọng. Nhờ thế mà ta có thể lý
giải nhiều hiện tượng thông qua một số ít khác và hệ quả là hiểu nhiều khía cạnh
khác nhau của thiên nhiên trong dạng gần đúng, mà không buộc phải hiểu mọi thứ
khác tức khắc. Đó là phương pháp khoa học; tất cả mọi lý thuyết khoa học và mô
hình đều là sự gần đúng so với tính chất đích thực của sự vật, nhưng cái sai
sót xảy ra trong sự gần đúng đó thường đủ nhỏ bé để cách tiếp cận đó có ý
nghĩa. Thí dụ trong vật lý hạt, các lực tương tác trọng trường giữa các hạt thường
được bỏ qua, chúng nhỏ hơn nhiều lần so với các lực tương tác khác. Mặc dù sự
sai sót sinh ra do việc này là nhỏ, trong tương lai, tương tác trọng trường cần
được lưu ý để có những lý thuyết chính xác hơn về hạt.
Thế nên, nhà vật lý xây dựng
những mảng lý thuyết từng phần và gần đúng, mỗi một phần đó chính xác hơn thuyết
trước mình, nhưng không có thuyết nào đúng một cách toàn bộ và chung quyết cho
các hiện tượng thiên nhiên. Cũng như các lý thuyết, tất cả các “qui luật thiên
nhiên” do họ đề ra cũng hay thay đổi, phải bị thay thế bởi các luật chính xác
hơn, khi các lý thuyết trở nên hoàn chỉnh hơn. Tính chất bất toàn của một lý
thuyết thường được phản ánh trong những đại lượng mà ta gọi là các hằng số cơ bản,
đó là, những trị số không được lý giải bằng lý thuyết mà được đưa vào lý thuyết
sau khi xác định bằng thực nghiệm. Ví dụ, thuyết lượng tử không thể giải thích
trị số sử dụng cho khối lượng của electron, hay thuyết tương đối với vận tốc
ánh sáng. Trong quan điểm cổ điển, các trị số đó được xem là hằng số cơ bản của
thiên nhiên, chúng không cần lý giải gì thêm. Trong cách nhìn mới, vai trò gọi
là hằng số cơ bản chỉ được xem là tạm thời và phản ánh giới hạn của lý thuyết đó.
Theo triết học Dung thông, chúng phải được lý giải, từng cái từng cái, trong
các lý thuyết tương lai, vì tính chính xác và độ bao trùm của những thuyết này
tăng lên. Thế nên ta có thể tiếp cận dần đến tình huống lý tưởng nhất (nhưng có
lẽ chẳng bao giờ đạt tới), nơi mà lý thuyết không chứa đựng loại hằng số cơ bản
không giải thích được, và nơi mà những qui luật của chúng thỏa ứng tất cả những
đòi hỏi chung nhất.
Tuy nhiên, cần nhìn nhận rằng
ngay cả một lý thuyết tối ưu như thế cũng phải chứa vài tính chất không giải
thích được, không nhất thiết phải biểu lộ trong dạng những hằng số. Bao lâu còn
là một lý thuyết khoa học, bấy lâu nó còn đòi hỏi sự chấp nhận mà không giải
thích, một số khái niệm nhất định,chúng đã hình thành ngôn ngữ khoa học. Nếu ta
đẩy ý niệm Dung thông đi tiếp. Ta có thể lọt ra ngoài khuôn khổ khoa học luôn:
Trong một nghĩa rộng thì ý
niệm Dung thông, mặc dù hấp dẫn và hữu ích, nó là phi khoa học…Khoa học, như ta
biết, đòi hỏi một ngôn ngữ dựa trên những khuôn khổ không bị tra vấn. Vì thế mà
về mặt ngôn ngữ, nếu muôn tìm cách giải thích tất ca mọi khái niệm, điều đó khó
gọi là “khoa học” được.
Điều rõ rệt là quan điểm
Dung thông toàn diện về tự nhiên, trong đó mọi hiện tượng trong vũ trụ chỉ được
hình thành bằng sự tự tương thích đến rất gần với thế giới quan phương Đông.
Trong một vũ trụ không thể
phân chia, trong đó mọi sự vật và biến cố liên hệ chặt chẽ với nhau, khó mà nói
gì cho có lý nếu không nói chúng tương thích với nhau. Trong một cách nào đó
thì đòi hỏi tương thích lẫn nhau, điều đã xây dựng nên nền tảng của giả thuyết
Dung thông; và tính nhất thể lẫn mối liên hệ giữa các hiện tượng, điều được đạo
học phương Đông nhấn mạnh; chúng chính là những khía cạnh khác nhau của một ý
niệm chung. Mối liên hệ chặt chẽ này được trình bày rõ nhất trong Lão giáo. Đối
với các chân nhân đạo Lão, tất cả mọi hiện tượng trong thế giới đều là thành phần
của con đường vũ trụ - của Đạo - và qui luật mà Đạo đi theo không do ai đặt định
ra hay do đấng thiêng liêng nào, mà là tính chất nội tại trong tự tính của nó.
Thế nên ta đọc trong Đạo Đức Kinh:
Người bắt chước Đất (Nhơn
pháp Địa), Người theo phép Đất
Đất bắt chước Trời (Địa pháp Thiên), Đất theo phép Trời
Trời bắt chước Đạo (Thiên pháp Đạo), Trời theo phép Đạo
Đạo bắt chước Tự nhiên (Đạo pháp Tự nhiên), Đạo theo pháp Tự nhiên.
Đất bắt chước Trời (Địa pháp Thiên), Đất theo phép Trời
Trời bắt chước Đạo (Thiên pháp Đạo), Trời theo phép Đạo
Đạo bắt chước Tự nhiên (Đạo pháp Tự nhiên), Đạo theo pháp Tự nhiên.
Joseph Needham, trong công
trình nghiên cứu nghiêm túc của mình về khoa học và văn minh Trung quốc, trình
bày rõ ràng tại sao quan điểm phương Tây về qui luật cơ bản tự nhiên, với nguồn
gốc từ một đấng thiêng liêng là người ban luật, không hề có sự tương đồng trong
tư tưởng Trung quốc. Theo thế giới quan Trung quốc, Needham viết, “sự hòa đồng
của mọi hiện hữu được sinh ra, không phải từ quyền phép của một uy lực siêu thế
nằm ngoài chúng, mà từ thực tế, chúng là thành phần của một cái toàn thể tạo
thành cấu trúc của vũ trụ, và điều chúng tuân thủ chính là sự nhắn nhủ từ chính
nội tâm của chúng”.
Theo Needham, thậm chí người
Trung quốc không có từ tương tự để chỉ ý niệm cổ điển của phương Tây nói về qui
luật tự nhiên. Từ gần nhất với ý niệm đó là Lý, điều mà triết gia Tân Khổng
giáo Chu Hi gọi là “vô số những mẫu hình như mạch máu nằm trong Đạo”. Needham
phiên dịch Lý là nguyên lý tổ chức và lý giải thêm như sau:
Trong nghĩa cổ đại nhất, nó
chỉ định những mẫu hình trong sự vật, đó là vân của ngọc thạch hay sợi trong bắp
thịt… Nó đạt được từ chung là “nguyên lý”, nhưng luôn luôn giữ một nghĩa của “cấu
trúc”…Đó là “qui luật “, nhưng qui luật này là luật mà các thành phần của cái
toàn thể phải tuân thủ vì chúng chính là phần của cái chung… Điều quan trọng nhất
khi nói về thành phần là chúng vào đúng chỗ, chính xác, ăn khớp với những thành
phần khác tron một sinh cơ toàn thể do chúng tạo nên.
Ta dễ thấy một quan điểm như
thế đưa tư tưởng gia Trung quốc vào ý niệm mới được phát triển trong thời gian
gần đây của vật lý hiện đại, đó là, sự tự tương thích chính là cái tinh túy của
mọi qui luật thiên nhiên. Câu nói sau đây của Chen Sun, một học trò của Chu Hi
sống khoảng năm 1200 Công nguyên, diễn tả hình dung này rất rõ, những câu này
có thể được xemlà sự trinh bày toàn hảo về nọi dung tự tương thích trong triết
lý Dung thông:
Lý là luật của tự nhiên,
không thể trốn thoát, luật của sự và vật…ý nghĩa của “tự nhiên, không thể trốn
thoát” là sự (của con người) và vật (của thiên nhiên) được tạo ra để được đặt
vào đúng chỗ này xảy ra không chút thừa hay thiếu…Con người từ xưa, tìm hiểu sự
vật đến chỗ tận cùng, và tìm ra lý, chỉ muốn là sáng tỏ sự không trốn thoát được
tự nhiên của sự và vật, và điều đó có nghĩa đơn giản là những gì họ muốn tìm
chính là chỗ mà vật được đặt vào ăn khớp vớí nhau. Chỉ như thế.
Trong quan niệm phương Đông,
cũng như trong cách nhìn của vật lý hiện đại, thì mọi sự trong vũ trụ đều có
liên quan đến mọi sự khác và không có thành phần nào là cơ bản. Tính chất của mỗi
phần được xác định, không phải bởi qui luật nào, mà bởi tính chất của tất cả
các thành phần khác. Cả hai, nhà vật lý và nhà đạo học đều thừa nhận không thể
giải thích hoàn toàn một hiện tượng, thế nhưng sau đó, hai bên mỗi người có
thái độ khác nhau. Nhà vật lý, như đã nói trên, bằng lòng với một tiếp cận gần
đúng với thiên nhiên. Nhà đạo học phương Đông, mặt khác, không quan tâm đến nhận
thức gần đúng hay tương đối. Họ quan tâm đến nhận thức tuyệt đối, nó bao tùm sự
hiểu biết của toàn bộ đời sống. Biết rõ mối quan hệ khăng khít với nhau trong
vũ trụ, họ thấy rõ giải thích một vật cuối cùng chính là trình bày sự liên hệ vật
đó với mọi vật khác như thế nào. Vì điều đó là bất khả; nhà đạo học phương Đông
quả quyết rằng không thể giải thích sự vật nào một cách đơn lẻ. Thế nên Mã Minh
nói:
Tất cả các pháp không thể
dùng danh tự để kêu gọi, không thể dùng lời nói luận bàn, không thể dùng tâm
suy nghĩ được.
Vì vậy, các thánh nhân
phương Đông, thường không quan tâm việc giải thích sự vật, mà tìm kiếm một sự
chứng thực trực tiếp, phi suy luận về tính nhất thể của mọi sự. Đó cũng là thái
độ của Đức Phật là người trả lời mọi câu hỏi về ý nghĩa đời sống, nguyên nhân của
thế giới hay tính chất của niết bàn bằng một sự im lặng cao quí. Những câu trả
lời vô nghĩa của các thiền sư khi được yêu cầu giải thích điều gì đó, hình như
cũng có mục đích đó; để cho người học trò thấy rằng mọi sự đều là hệ quả của
toàn bộ cái còn lại; rằng giải thích tự tính không có gì khác hơn là chỉ rõ
tính nhất thể của nó; rằng cuối cùng không có gì để giải thích cả. Khi một vị
tăng hỏi Động Sơn đang cân gạo: “Phật là gì?”, Động Sơn đáp. “Ba cân”; và khi
Triệu Châu được hỏi tại sao Bồ-Đề Lạt-ma đi Trung quốc, ông trả lời: “Cây tùng
trước cổng”.
Giải thoát đầu óc con người
khỏi chữ nghĩa và lý luận là một trong những mục đích chính của nhà đạo học
phương Đông. Cả Phật giáo lẫn Lão giáo đều nói về mạng lưới chữ nghĩa hay mạng
lưới khái niệm, đã mở rộng ý niệm của một mạng lưới liên hệ lẫn nhau vào trong
lĩnh vực của tư duy. Bao lâu ta còn tìm cách giải thích sự vật, bấy lâu ta còn
bị Nghiệp trói buộc: bị giam trong mạng lưới khái niệm của chính ta. Vượt lên
chữ nghĩa và khái niệm là phá vỡ vòng kiềm tỏa của Nghiệp và đạt giải thoát.
Thế giới quan của đạo học
phương Đông chia sẻ với triết học Dung thông của vật lý hiện đại, không những ở
chỗ nhấn mạnh đến mối liên hệ lẫn nhau và sự tương thích của mọi hiện tượng, mà
còn ở chỗ phủ nhận một bản thể cơ sở của vật chất. Trong một vũ trụ vốn là một
cái toàn thể không thể phân chia và nơi mà mọi hình thể đều đang trôi chảy và
thay đổi liên tục, nơi đó không có chỗ cho một đơn vị cố định hay cơ bản. Vì thế
mà khái niệm bản thể cơ sở của vật chất không được nhắc tới trong tư tưởng
phương Đông. Thuyết nguyên tử vật chất không hề được phát triển trong tư tưởng
Trung quốc, và mặc dù nó xuất hiện nơi vài trường phái triết học Ấn Độ, nó chỉ
nằm bên lề của huyền thoại Ấn Độ. Trong Ấn Độ giáo, khái niệm nguyên tử chỉ xuất
hiện trong hệ Jaina (hệ này được xem là phi kinh viện vì không chấp nhận thẩm
quyền của Kinh Vệ - đà). Trong triết học Phật giáo, thuyết nguyên tử xuất hiện
trong hai trường phái của Tiểu thừa, nhưng chúng được phái Đại thừa quan trọng
hơn xem là sản phẩm của vô minh. Thế nên Mã Minh nói:
Khi chia chẻ vật chất, ta biến
chúng thành vi trần. Nhưng vi trần lại bị chia chẻ tiếp tục, nên tất cả dạng hiện
hữu, dù thô sơ hay vi tế, không gì khác hơn là bóng dáng của sự phân biệt và
chúng không có bất cứ mức độ nào của thật tánh.
Như thế, những trường phái
chính của đạo học phương Đông đều cùng quan điểm với triết lý Dung thông rằng,
vũ trụ là một thể chung liên hệ lẫn nhau, trong đó không có phần nào là cơ bản
hơn phần nào, rằng tính chất của một phần này được xác định bởi tất cả các phần
kia. Trong nghĩa này, người ta cũng có thể nói mỗi phần chứa đựng tất cả các phần
kia; và thực tế là một hình ảnh về sự hóa thân để sinh ra lẫn nhau hình như
đánh dấu sự chứng nghiệm huyền bí về thiên nhiên. Sau đây là những dòng của Sri
Aurobindo:
Đối với cảm quan siêu thế,
không có gì là thực sự hữu hạn; nó dựa trên một cảm giác là tất cả ở trong mỗi
một và mỗi một ở trong tất cả.
Nội dung tất cả ở trong mỗi
một và mỗi một ở trong tất cả tìm thấy sự phát triển lớn nhất trong Hoa Nghiêm
Tông của Phật giáo Đại thừa, thường được xem là đỉnh cao cuối cùng của tư tưởng
Phật giáo. Nó đặt nền tảng trên kinh Hoa Nghiêm, theo truyền thuyết là do Đức
Phật thuyết giảng trong khi Ngài nhập định sau khi giác ngộ. Bộ Kinh này tới
nay chưa được dịch ra thứ tiếng phương Tây nào, mô tả một cách chi tiết thế giới
được nhận thức thế nào trong ý thức giác ngộ, khi “vỏ cứng của cá thể bị tan biến
và cảm giác của hữu hạn không còn đè nặng chúng ta”. Trong phần cuối, được gọi
là Phẩm Hoa Nghiêm, Kinh kể lại câu truyện của một người tầm đạo trẻ tuổi, Thiện
Tài trình bày một cách sinh động những chứng thực siêu hình của anh về vũ trụ,
vũ trụ đã hiện ra như một mạng luới toàn hảo của những mối tương quan, trong đó
tất cả sự vật và biến cố tương tác với nhau trong cách thế là mỗi một chứa đựng
tất cả cái khác. Đoạn sau này của Kinh, được D.T.Suzuki phỏng dịch, dùng hình ảnh
của một khung trời trang hoàng tuyệt đẹp, để truyền đạt chứng nghiệm của Thiện
Tài:
Cung điện rộng lớn và bao la
như bầu trời. Nền cung điện được lót bằng vô số hạt minh châu đủ loại, và khắp
nơi trong cung trời, còn vô số tháp, của lớn, cửa sổ, lan can, lối đi, tất cả đều
được gắn bảy loại hạt minh châu quí báu…
Trong cung, khắp nơi đều
trang hoàng tráng lệ lại có hàng trăm ngàn tháp, mỗi tháp lại được trang hoàng
tráng lệ như cung và cũng rộng lớn như bầu trời. Và tất cả những tháp này, vô số
không đếm được, không hề là chướng ngại lẫn nhau, mỗi một đều giữ tính chất
riêng của mình trong sụ hòa hợp tuyệt đối với những cái kia; không có gì ngăn cản
một tháp này thâm nhập vào tháp kia, vừa cá thể vừa toàn thể; đó là một tình trạng
toàn hảo của sự trộn lẫn và trật tự. Thiện Tài, người tầm đạo trẻ tuổi, tự thấy
mình trong tất cả các tháp cũng như mỗi tháp riêng lẻ, trong đó tất cả đều chứa
trong mỗi một và mỗi một đều chứa đựng tất cả 15.
Tất nhiên, trong đoạn này,
cung điện là hình ảnh của vũ trụ và sự thâm nhập lẫn nhau toàn hảo của các
thành phần được Đại thừa Phật giáo gọi là viên dung vô ngại. Kinh Hoa Nghiem chỉ
rõ sự viên dung này là mối lên hệ động cốt tủy, nó không những xảy ra trong
không gian mà cả trong thời gian. Như đã nói trong các chương trước không gian
và thời gian cũng được xem là thâm nhập (viên dung) với nhau.
Kinh nghiệm thực chứng của sự
viên dung trong trạng thái giác ngộ có thể được xem là linh ảnh huyền diệu của
một tình trạng Dung thông hoàn hảo, nơi đó tất cả hiện tượng thế gian đều xen kẽ
vào nhau một cách hòa hợp. Trong tình trạng đó của ý thức, óc suy luận được
chuyển hóa và các lý giải nhân - quả không còn cần thiết, chúng được thay thế bằng
một chứng thực trực tiếp về sự liên hệ lẫn nhau của sự vật và biến cố. Thế nên,
khái niệm viên dung của đạo Phật đi xa hơn hẳn bất cứ khoa học nào về Dung
thông. Cần nói thêm rằng, có nhiều mô hình về các hạt hạ nguyên tử trong vật lý
hiện đại, dựa trên giả thuyết Dung thông, chúng cho thấy một sự tương đồng lớn
lao với Đại thừa Phật giáo.
Nếu ý niệm Dung thông được
phát biểu trong một khuôn khổ khoa học, thì nó phải được giới hạn và xem như gần
đúng với tính gần đúng của nó bắt nguồn từ việc ta bỏ qua các lực tương tác
khác, chỉ quan tâm đến lực tương tác mạnh.Vì các tương tác mạnh này lớn gấp
hàng trăm lần các tương tác điện từ và gấp nhiều lần hơn nữa so với tương tác yếu
cũng như trọng trường, sự tiếp cận gần đúng đó có thể được xem là có lý. Vì vậy
Dung thông khoa học chỉ xử lý các tương tác mạnh của hạt, hay của hadron, và vì
thế nó thường được gọi là Dung thông hadron. Nó được phát biểu trong khuôn khổ
của thuyết ma trận S và mục đích của nó là suy ra tất cả các tính chất của
hadron và tương tác của chúng dựa trên yêu cầu của sự tương thích. Các qui luật
cơ bản duy nhất được chấp nhận trong nguyên lý ma trận S đã được nói trong
chương trước, chúng xuất phát từ cách quan sát và đo lường của chúng ta và vì
thế mà tạo nên khuôn khổ cần thiết của mọi khoa học, đó là điều không ai tra vấn.
Tất cả mọi tính chất khác của ma trận S có thể tạm thời được xem là nguyên lý
cơ bản, nhưng ta hy vọng chúng sẽ tự biến thành hệ quả tất yếu của quá trình
tương thích, viên dung trong một lý thuyết toàn bộ. Giả định rằng tất cả hạt
hadron đều nằm trong các họ được mô tả bởi dạng Reege (xem trang 324) có thể
thuộc loại này.
Trong ngôn ngữ của thuyết ma
trận S thì giả thuyết Dung thông đề xuất rằng, ma trận S với toàn bộ trị số, tức
là chứa mọi tính chất của hadron, chỉ được xác định bởi các nguyên lý chung, vì
rằng chỉ có một ma trận S duy nhất tương thích với cả ba nguyên lý đó. Thực tế
là, nhà vật lý chưa bao giờ tiến gần tới một mô hình toán học thỏa ứng được cả
ba nguyên lý chung đó. Nếu chỉ có một ma trận S duy nhất đủ khả năng mô tả tất
cả tính chất và tương tác của hadron, như giả thiết của Dung thông tiên đoán,
thì bây giờ ta hiểu tại sao nhà vật lý không xây dựng được một ma trận S tương
thích, dù chỉ là cục bộ. Lý do là thế giới hiện tượng quá phức tạp.
Sự tương tác của các hạt hạ
nguyên tử phức tạp đến mức không ai chắc rằng liệu một ma trận S toàn bộ tương
thích đến một ngày nào đó được xây dựng nên, thế nhưng ta có thể tin rằng một
ngày nào đó được xây dựmg nên, thế nên ta có thể tin rằng một loạt những mô
hình từng phần có thể thành công, trong phạm vi nhỏ. Mỗi một mô hình đó có thể
xem là đúng cho một phạm vi của vật lý hạt và vì thế chứa vài thông số không thể
giải thích được, chính chúng tiêu biểu cho giới hạn của mô hình, những cũng những
thông số này lại có thể lý giải bằng các mô hình kia. Nhờ vậy mà càng lúc càng
nhiều hiện tượng, từng bậc, được lý giải với một sự chính xác ngày càng tăng, bằng
những mô hình tương thích với nhau như những viên gạch, trong đó số lượng các
thông số không giải thích được ngày càng giảm đi. Vì thế mà từ Dung thông không
bao giờ phù hợp cho một mô hình riêng lẻ, mà chỉ được áp dụng cho một sự phối hợp
của nhiều mô hình tương thích lẫn nhau, không có mô hình nào trong số đó là cơ
bản hơn cái khác. Như Chew đã nói: “Nhà vật lý nào biết nhìn nhiều mô hình
riêng lẻ và có giá trị trong phạm vi của mình, mà không thiên vị mô hình nào,
người đó hiển nhiên là một nhà Dung thông học.
Một số những mô hình cục bộ
thuộc loại này đã hiện hữu và cho thấy chương trình dung thông sẽ được thực hiện
trong một tương lai không xa. Liên hệ đến hadron thì bài toán lớn nhất của thuyết
ma trận S và thuyết dung thông luôn luôn lý giải cho được cấu trúc quark, nó đặc
trưng cho tương tác mạnh. Thời gian gần đây, thuyết Dung thông chưa giải thích
được sự bất thường rất lớn này và đó là nguyên nhân chính tại sao Dung thông
chưa được coi trọng trong cộng đồng vật lý. Phần lớn nhà vật lý nghiêng về phía
thành lập một mô hình quark, nó cung cấp, nếu không lý giải nhất quán, thì ít
nhất cũng mô tả được hiện tượng. Thế nhưng, trong sáu năm qua, tình hình đã đảo
lộn. Nhiều công trình quan sát cho phép suy ra phần lớn đặc trưng của mô hình
quark, mà không cần giả định có sự hiện hữu của hạt quark. Những kết quả này đã
tạo ra niềm hứng khởi lớn lao trong giới lý thuyết gia của ma trận S và có lẽ sẽ
buộc cộng đồng vật lý phải đánh giá lại toàn bộ thái độ của họ đối với phép
Dung thông trong nền vật lý hạ nguyên tử.
Hình ảnh của hadron xuất hiện
từ thuyết Dung thông thường được gọi một cách gợi mở là mỗi một hạt chứa tất cả
các hạt kia. Tuy thế, không nhất thiết phải hình dung là mỗi hadron chứa những
hạt còn lại trong nghĩa cổ điển, tĩnh tại.
Khi nói cái này chứa cái
kia, có nghĩa là hadron kéo cái kia trong cái động và nghĩa xác suất của thuyết
ma trận S, mỗi hadron có khả năng ở trạng thái liên kết của một loạt những hạt
có thể tương tác với nhau để tạo thành hadron đó. Trong nghĩa đó, tất cả hadron
là những cấu trúc được hợp thành, mà thành phần của chúng là hadron, và không
có thành phần nào là cơ bản hơn thành phần nào. Lực liên kết để duy trì cấu
trúc đó được hình thành bởi sự trao đổi hạt, và những hạt được trao đổi đó lại
chính là hadron. Thế nên mỗi hadron cùng một lúc đóng ba vai trò: bản thân nó
là một cấu trúc được hợp thành, nó có thể là thành phần của một hadron khác, và
nó có thể được trao đổi giữa các thành phần để thành một lực duy trì cấu trúc lại
với nhau. Khái niệm “crossing” (giao nhau) vì thế là rất then chốt trong hình
dung này. Mỗi hadron được duy trì bởi lực do sự trao đổi với hadron khác trong
kênh ngang, rồi bản thân hadron (thứ hai) đó lại được duy trì bởi lực mà hadron
trước cũng tham gia. Thế nên, “mỗi hạt sinh ra những hạt khác, những hạt vừa
sinh, lại sinh lại hạt trước”. Toàn bộ các hadron tự sinh ra mình theo cách này
và tự kéo mình lên, như kéo “ống giày” (bootstrap). Đó là một quá trình vô cùng
phức tạp của sự tự khẳng định, đó là cách thể duy nhất để có thể tự hình thành.
Nói cách khác chỉ có một nhóm hadron duy nhất tự tương thích - đó là nhóm tìm
thấy trong thiên nhiên.
Trong Dung thông hadron, tất
cả các hạt đều do các hạt khác tạo thành một cách động, và trong nghĩa này ta
có thể nói chúng chứa lẫn nhau. Trong Đại thừa Phật giáo, một quan niệm rất giống
như vậy cũng được dùng để nói về toàn bộ vũ trụ. Tấm lưới vũ trụ bao gồm các
viên dung vô ngại được minh hoạ trong kinh Hoa Nghiêm bằng tấm lưới Đế Thích
Indra (Nhân-đà-la), một tấm lưới rộng lớn treo toàn các hạt minh châu trên cung
trời Đế Thích. Sau đây là những dòng của Sir Charles Eliot:
Trên cung trời Đế Thích, người
ta nói có một tấm lưới chứa toàn ngọc, được sắp đặt sao mà bạn chỉ cần nhìn một
viên, bạn thấy tất cả các viên khác phản chiếu vào đó. Trong cách đó, mỗi sự vật
trong thế gian không phải chỉ là nó thôi, mà mang theo mỗi vật khác và thực tế
là của tất cả phần còn lại. “Trong mỗi hạt bụi là vô lượng chư Phật".
Sự tương đồng của hình ảnh
này với hình ảnh của Hadron thật là đáng kinh ngạc. Hình ảnh cung trời Đế Thích
có thể gọi ngay là mô hình đầu tiên của Dung thông, được các nhà minh triết
Phương Đông sáng tạo khoảng 2500 năm trước khi vật lý hạt bắt đầu. Người Phật tử
quả quyết rằng khái niệm của viên dung vô ngại không thể nắm bắt được bằng tư
duy trừu tượng, mà bằng sự chứng thực của ý thức giác ngộ trong trạng thái thiền
định. Thế nên D.T. Suzuki viết:
"Đức Phật ( trong phẩm
Hoa Nghiêm) không còn là người sống trong thế giới của không gian và thời gian.
Ý thức của ngài không phải là ý thức thông thường được quy định bởi cảm quan và
suy luận… Đức Phật của Hoa Nghiêm sống trong thế giới tâm thức với quy luật
riêng".
Trong vật lý hiện đại, tình
huống cũng giống như thế. Ý niệm rằng mỗi hạt chứa tất cả các hạt khác là không
thể tưởng tượng được trong không gian và thời gian. Nó mô tả một thực tại, giống
như thực tại của Phật, có qui luật riêng. Trong trường hợp của Dung thông
hadron, đó là qui luật của thuyết lượng tử và thuyết tương đối, khái niệm then
chốt là các lực duy trì hạt với nhau chính là bản thân các hạt đó được trao đổi
trong kênh ngang. Khái niệm này có thể biểu diễn bởi một ý nghĩa toán học chính
xác, nhưng hầu như không thấy được bằng hình ảnh. Đó là một tính chất mang tính
tương đối của Dung thông và vì ta không thể có kinh nghiệm về không gian - thời
gian bốn chiều, thật khó mà tưởng tượng được tại sao một hạt riêng lẻ có thể chứa
tất cả những hạt khác. Tuy nhiên, đó chính là quan điểm của Đại thừa:
Khi một cái được đặt dối diện
với Mọi cái khác, cái Một sẽ được thấy tràn ngập khắp tất cả, đồng thời dung chứa
tất cả vào mình.
Ý niệm về một hạt chứa tất cả
hạt khác không phải chỉ sinh ra trong đạo học phương Đông, mà còn có trong tư
tưởng đạo học phương Tây. Thí dụ sau đây cho thấy rõ rệt trong những dòng nổi
tiếng của William Blake:
Nhìn thế giới trong một
hạt cát
Và bầu trời trong cánh hoa rơi.
Giữ vô cùng trong lòng bàn tay,
Và vĩnh cửu trong một giờ ngắn ngủi.
Và bầu trời trong cánh hoa rơi.
Giữ vô cùng trong lòng bàn tay,
Và vĩnh cửu trong một giờ ngắn ngủi.
Một lần nữa, ở đây, một tầm
nhìn huyền bí lại đưa đến hình ảnh của Dung thông; khi nhà thơ thấy thế giới
trong một hạt cát thì nhà vật lý hiện đại thấy thế giới trong một hadron.
Một hình ảnh tương tự xuất
hiện trong triết học của Leibniz, người xem thế giới được cấu tạo bằng những phần
tử cơ bản mà ông gọi là “monads”, mỗi một phần tử đó phản ánh toàn bộ vũ trụ.
Điều này đưa ông đến một quan điểm về vật chất, với những tương đồng Đại thừa
Phật giáo và với Dung thông hadron. Trong tác phẩm Monadology (1714), Leibniz
viết:
Mỗi một phần tử của vật chất
có thể được nhìn như một mảnh vườn đầy hoa lá hay một hồ đầy cá. Thế nhưng mỗi
cành hoa lá, mỗi tứ chi con vật, mỗi giọt nước cốt của chúng cũng là một mảnh
vườn hay hồ nước như vậy.
Thật thú vị thấy rằng những
dòng trong Kinh Hoa Nghiêm viết trên đây có thể ghi dấu ấn của ảnh hưởng Phật
giáo lên Leibniz. Joseph Needham đã chứng minh rằng Leibniz đã chịu ảnh hưởng của
tư tưởng và văn hóa Trung quốc nhờ những bản dịch mà ông nhận được từ các tu sĩ
Jesuit, và triết học của ông rất có thể được cảm hứng bởi trường phái Tân khổng
giáo của Chu Hi, mà ông biết rõ. Trường phái này có một gốc rễ trong Đại thừa
Phật giáo, đặc biệt trong tông Đại thừa Hoa Nghiêm. Thực tế là Needham nhắc lại
ẩn dụ tấm lưới ngọc của Đế Thích, khi nói rõ mối liên hệ với các “phần tử cơ bản”
của Leibniz.
Thế nhưng, khi so sánh chi
tiết quan niệm của Leibniz trong “tương quan phản chiếu” giữa các phần tử cơ bản
với ý niệm viên dung trong Đại thừa, có lẽ ta thấy hai bên khác nhau nhiều và
phương thức của Phật giáo nhìn vật chất tới gần hơn với tinh thần của vật lý hiện
đại so với Leibniz. Sự khác biệt chính giữa chủ trương “phần tư cơ bản” với
quan niệm của Phật giáo có lẽ “các phần tử cơ bản” của Leibniz là những thể cơ
bản, chúng được xem là thể tính cuối cùng của vật chất. Leibniz bắt đầu
Monadology với những chữ: “Monad mà ta bàn đến ở đây chỉ là một thể tính giản
đơn, nó là thành phần của thứ khác; giản đơn được hiểu là không có đơn vị nào
nhỏ hơn nữa". Ông viết tiếp: “và những Monad này là những nguyên tử đích
thực của thiên nhiên, và nói gọn lại, chúng là yếu tố của mọi vật”. Quan điểm
cơ bản này hoàn toàn ngược với triết học Dung thông và vì vậy hoàn toàn khác với
Đại thừa Phật giáo, là người từ chối một đơn vị cơ bản hay một thể tính cơ bản
. Cách nhìn cơ bản của Leibniz cũng được phản ảnh trong quan niệm về lực, mà
ông xem là định luật của mệnh lệnh thiêng liêng (divine decree) và khác hẳn vật
chất. Ông viết “lực và hoạt động không thể chỉ là dạng của vật chất thụ động được”.
Một lần nữa, điều này ngược hẳn với quan niệm về vật lý hiện đại của đạo học
phương Đông.
Nói về mối liên hệ thực sự
giữa các monad với nhau, khác biệt chính với hadron Dung thông có lẽ là monad
không tương tác lẫn nhau; chúng “không có cửa sổ”, như Leibniz nói, mà chỉ phản
chiếu lẫn nhau. Mặt khác, trong hadron Dung thông cũng như trong Đại thừa, sự
quan trọng chính là sự tương tác hay viên dung của tất cả các hạt. Hơn thế nữa,
quan điểm của Dung thông và Đại thừa về vật chất đều là cái nhì không gian - thời
gian, chúng xem vật thể là biến cố mà những tương tác giữa những biến cố đó chỉ
có thể hiểu được nếu người ta thừa nhận rằng cả không gian - thời gian cũng
tương tác viên dung với nhau.
Thuyết Dung thông về hadron
còn lâu mới hoàn chỉnh và tất cả những khó khăn liên quan trong việc phát biểu
nó vẫn còn đáng kể. Tuy thế nhà vật lý bắt đầu mở rộng mức tìm hiểu về tính tự
tương thích, kể cả vượt qua sự mô tả về các hạt tương tác mạnh. Một sự mở rộng
như thế phải vượt qua khuôn khổ của thuyết ma trận S hiện nay, là thuyết đặc biệt
chỉ dành để mô tả tương tác mạnh. Người ta phải tìm ra một khuôn khổ tổng quát
hơn và trong khuôn khổ mới này, vài khái niệm hiện đang được chấp nhận mà không
giải thích, chúng phải được Dung thông hóa; tức là chúng được suy diễn ra từ một
sự tự tương thích tổng quát. Theo Geoffrey Chew, những điều này có thể bao gồm
khái niệm của ta về không gian - thời gian vĩ mô và, có lẽ bao gồm cả ý thức
con người:
Nếu đi tận cuối cùng của
logic, thì giả thuyết Dung thông hàm ý rằng sự hiện hữu của ý thức, cùng với những
khía cạnh khác của thiên nhiên, là cần thiết cho sự ăn khớp toàn bộ của cái tổng
thể.
Cách nhìn này là sự hòa hợp
toàn hảo với các quan niệm của các truyền thống đạo học phương Đông, trong đó ý
thức luôn luôn được xem là phần bất khả phân của vũ trụ.
Trong quan niệm phương Đông,
con người, cũng như tất cả dạng sinh học khác, là những thành phần của một sinh
cơ tổng thể không phân chia được. Con người được xem là sự minh chứng sống động
của mộ tư thức vũ trụ; trong ta, vũ trụ lặp đi lặp lại lần nữa khả năng của nó
sinh ra sắc hình rồi qua đó mà ý thức lại chính mình.
Trong vật lý hiện đại, vai
trò của ý thức đã nổi lên trong mối quan hệ với sự quan sát các hiện tượng
nguyên tử. Thuyết lượng tử đã chỉ rõ rằng những hiện tượng chỉ được hiểu như một
mắt xích của một chuỗi những tiến trình, mà khâu cuối của chúng nằm nơi ý thức
của con người quan sát. Dùng những chữ của Eugene Wigner, “Không thể phát biểu
định luật (của thuyết lượng tử) trong một cách hoàn toàn nhất quán nếu không dựa
trên ý thức”. Sự phát biểu thực từ hiện nay của thuyết lượng tử bởi các nhà
khoa học trong các công trình thì chưa dựa rõ ràng lên ý thức. Tuy nhiên Wigner
và các nhà vật lý khác cho rằng, sự bao gồm trọn vẹn ý thức con người có thể là
một khía cạnh chủ yếu của những thuyết về vật chất trong tương lai.
Một sự phát triển như thế sẽ
mở ra nhiều khả năng hấp dẫn cho một sự tác động qua lại giữa nhà vật lý và nhà
đạo học phương Đông. Sự hiểu biết về ý thức con người và mối liên hệ của nó với
phần còn lại của vũ trụ là điểm khởi đầu của mọi thực chứng siêu hình. Nhà đạo
học phương Đông đã khám phá nhiều dạng của ý thức qua bao thế kỷ nay và những kết
luận mà họ đạt được thường khác hẳn những ý niệm phương Tây. Nếu nhà vật lý thực
sự muốn gắn liền ý thức con người vào lĩnh vực nghiên cứu của họ, thì sự tìm hiểu
về các ý niệm phương Đông có thể cung cấp nhiều quan niệm mới mẻ và gợi mở.
Thế nên, sự mở rộng trong
tương lai của Hadron - Dung thông, với sự Dung thông hóa không gian và thời
gian và có thể với ý thức của con ngưòi, chúng có thể mở ra những khả năng
không hề biết trước, đi hẳn ra ngoài khuôn khổ qui ước của khoa học:
Một bước đi như thế trong
tuơng lai sẽ là sâu sắc hơn bất kỳ những gì liên hệ tới Hadron Dung thông;
chúng ta sẽ buộc phải đương đầu với khái niệm khó hiểu của sự quan sát và, có
thể, cả với ý thức. Thành thử, sự vật lộn hiện nay với Hadron Dung thông có thể
chỉ là mùi vị đầu của một nỗ lực hoàn toàn mới mẻ của đầu óc con người, một cái
không những chỉ nằm ngoài vật lý mà thậm chí còn không được gọi là “khoa học” nữa.
Thế thì ý niệm Dung thông sẽ
đưa ta về đâu? Tất nhiên, không ai biết được cả, nhưng thật là đáng say mê khi
suy tư về đoạn cuối của nó. Người ta có thể tưởng tượng ra một hệ thống lý thuyết
trong tương lai bao trùm càng lúc càng lớn các mức độ của hiện tượng thiên
nhiên với độ chính xác ngày càng cao; một hệ thống chứa đựng càng lúc càng ít
các tính chất không thể giải thích; suy ra được càng lúc càng nhiều cấu trúc tự
tương thích nhau của những thành phần. Rồi tới một ngày, sẽ đạt tới mức mà
trong đó tính chất duy nhất không giải thích được trong hệ thống lý thuyết
chính là các yếu tố của khuôn khổ khoa học. Qua khỏi mức này thì kết quả lý
thuyết không còn được diễn tả bằng lời, hay bằng khái niệm suy luận, và như thế
nó ra khỏi khuôn khổ khoa học. Thay vì một thuyết Dung thông về thiên nhiên, nó
sẽ biến thành một linh ảnh Dung thông về thiên nhiên, vượt qua lĩnh vực của tư
tưởng và ngôn ngữ; dẫn ra khỏi khoa học và đưa vào thế giới của bất khả tư
nghì, nơi đó không thể nghĩ bàn được. Nhận thức trong linh ảnh đó là toàn trí,
nhưng không thể trao truyền bằng lời: Đó sẽ là nhận thức mà Lão Tử nói tới,
cách đây hơn hai ngàn năm:
Người biết không nói, Người
nói không biết
(Tri giả bất ngôn, Ngôn giả
bất tri).
Lời Cuối
Lời Cuối
Triết học tôn giáo phương
Đông quan tâm đến những nhận thức đạo học vượt thời gian, chúng nằm ngoài suy
luận và không thể diễn đạt tới nơi bằng chữ nghĩa. Mối liên hệ của những nhận
thức này với vật lý hiện đại chỉ là một trong nhiều khía cạnh và, cũng như cái
khác, không thể trình bày tới cùng, mà phải chứng nghiệm bằng con đường trực
giác. Thế nhưng, điều mà tôi muốn đạt tới, trong chừng mực nhất định, không phải
là một sự trình bày cứng nhắc, mà tạo cho độc giả cơ hội tự nếm trải một kinh
nghiệm, đối với tôi nó đã thành suối nguồn của niềm vui và cảm khái liên tục;
đó là những lý thuyết và mô hình chính yếu của vật lý hiện đại dẫn tới một thế
giới quan, chúng tương thích từ trong bản chất và hòa hợp toàn hảo với quan điểm
của đạo học phương Đông.
Ai đã thực chứng mối hòa hợp
này, thì sự quan trọng của tính song hành nổi bật giữa thế giới quan của nhà vật
lý và nhà đạo học, đối với người đó không còn đáng nghi ngờ gì. Thế thì câu hỏi
thú vị cho bây giờ không phải là liệu chúng song hành hay không, mà tại sao, và
hơn nữa, chúng gợi cho ta điều gì.
Nhằm hiểu ngộ cái bí ẩn của
đời sống, mọi người có nhiều cách tiếp cận khác nhau. Trong những cách đó, có
cách thế của khoa học và đạo học, nhưng còn nhiều cách khác nữa; cách của nhà
thơ, của trẻ con, của chú hề, của nhà phù thủy... nếu ta muốn kể thêm vài cách.
Những cách này dẫn đến những mô tả khác nhau về thế giới, với ngôn ngữ hay phi
ngôn ngữ, chúng nhấn mạnh đến nhiều khía cạnh khác nhau. Tất cả đều có giá trị
và hữu ích trong phạm vi mà chúng xuất hiện. Tuy nhiên, tất cả những cách đó,
chỉ là sự mô tả hay biểu tượng của thực tại và vì thế có giới hạn. Không cách
nào có thể cho một hình ảnh toàn triệt về thế giới.
Quan điểm về thế giới cơ học
của vật lý cổ điển là hữu ích cho sự mô tả các loại hiện tượng vật lý mà chúng
ta gặp trong đời sống hàng ngày, và vì thế mà phù hợp để giải quyết những vấn đề
của môi trường sống hàng ngày. Nó cũng chứng minh sự thành công xuất sắc, với
tính cách là cơ sở của kỹ thuật. Tuy thế nó không phù hợp khi mô tả các hiện tượng
vật lý trong lĩnh vực vi mô. Ngược lại với quan điểm cơ giới về thế giới là cái
nhìn của nhà đạo học, đó là cái nhìn hữu cơ, vì nó nhìn mọi hiện tượng trong vũ
trụ là những thành phần tổng hòa của một cái toàn thể hòa hợp không thể chia cắt.
Thế giới quan này xuất phát trong truyền thống đạo học, từ những dạng thiên định
của ý thức. Khi mô tả thế giới, nhà đạo học dùng những khái niệm xuất phát từ
những thực chứng phi thường đó và, nói chung là không phù hợp cho một sự mô tả
khoa học về hiện tượng vĩ mô. Thế giới quan sinh cơ cũng không thuận lợi để chế
tạo máy móc, cũng chẳng giải quyết được những vấn đề kỹ thuật của một thế giới
nhân mãn.
Trong đời sống hàng ngày, cả
hai cách nhìn cơ học và hữu cơ của vũ trụ đều có giá trị và đều hữu ích; một
cái thì cho khoa học và kỹ thuật, cái kia thì cho sự thăng bằng và thỏa ứng đời
sống tinh thần. Thế nhưng, bên kia môi trường hàng ngày của chúng ta, quan niệm
cơ học mất giá trị và cần được thay thế bởi quan điểm hữu cơ, mà chúng rất giống
với quan điểm sử dụng bởi nhà đạo học. Đây chính là kinh nghiệm cốt tủy của vật
lý hiện đại, nó là đề tài của những thảo luận này của chúng ta. Vật lý của thế
kỷ 20 đã chỉ ra rằng, phương thức của thế giới quan hữu cơ, mặc dù nó có giá trị
đối với khoa học và kỹ thuật ở mức độ con người, đã trở nên hết sức hữu ích
trong phạm vi nguyên tử và hạ nguyên tử. Quan điểm hữu cơ vì thế có lẽ là cơ bản
hơn cái nhìn cơ học.
Vật lý cổ điển, vốn đặt trên tính cơ giới, có thể suy luận
từ thuyết lượng tử mà ra, thuyết lượng tử bao trùm thuyết cổ điển, nhưng không
ngược lại. Điều này cho ta câu trả lời đầu tiên, tại sao có thể tin được thế giới
quan của vật lý hiện đại và của đạo học phương Đông tương đồng với nhau. Cả hai
xuất phát từ chỗ khi tìm hiểu tự tính cốt tủy của sự vật - khi đi vào lĩnh vực
sâu xa của vật chất trong vật lý; khi đi vào lĩnh vực sâu xa của ý thức trong đạo
học - thì ta khám phá một thực tại nằm sau bộ mặt cơ giới nông cạn của đời sống
hàng ngày.
Sự tương đồng giữa cái nhìn
của nhà vật lý và đạo học trở nên dễ hiểu hơn khi ta nhớ lại những tương đồng
khác đã có, mặc dù hai bên có hai cách khác nhau để tiếp cận thực tại. Trước hết,
phương pháp của cả hai đều là thực nghiệm. Nhà vật lý suy luận ra nhận thức của
họ thông qua thí nghiệm; nhà đạo học suy ra nhận thức của họ từ chứng thực thiền
quán. Cả hai đều là sự quan sát, và trong cả hai bên, quan sát được xem là nguồn
suối duy nhất của nhận thức. Tất nhiên là đối tượng quan sát rất khác nhau cho
hai trường hợp. Nhà đạo học nhìn về phía trong và khám phá ra ý thức của mình
trong nhiều tầng mức khác nhau, kể cả tầng mức thấy thân thể chính là hiện thân
của tâm thức. Thực chứng về thân người này, thực ra là được coi trọng trong nhiều
truyền thống phương Đông và thường được xem là chìa khóa mở cánh cửa chứng nghiệm
huyền bí về thế giới. Khi chúng ta mạnh khỏe, ta không thấy có phần thân thể
nào tách rời thân ta mà ý thức chúng là một cái toàn thể và ý thức này sinh ra
một cảm giác dễ chịu và an lạc. Tương tự thế, nhà đạo học ý thức về một cái
toàn thể của toàn bộ vũ trụ, nó được chứng thực như thân thể được mở rộng. Sau
đây là những dòng của Lama Govinda:
Đối với người giác ngộ... ý
thức của họ bao trùm vũ trụ, vũ trụ trở thành “thân” của người đó, còn ứng thân
(Thân) của người đó thành một biểu hiện của tâm thức vũ trụ, quán sát nội tại (
Ý) của người đó trở thành thực tại cao tột và ngôn ngữ (Khẩu) của người đó trở
thành sự thực vĩnh hằng và có sức mạnh thần diệu.
Ngược với đạo học, nhà vật
lý bắt đầu tìm tòi về tự tính sự vật bằng cách nghiên cứu thế giới vật chất.
Xuyên suốt vào các tầng sâu kín của sự vật, anh ta đã ý thức tính nhất thể cốt
tủy của sự vật và biến cố. Hơn thế nữa, anh ta đã biết rằng chính bản thân và ý
thức của mình cũng là phần bất khả phân của cái toàn thể đó. Thế nên nhà đạo học
và nhà vật lý đã tới một kết luận chung; người thì bắt đầu bằng nội tâm, kẻ bắt
đầu từ ngoại giới. Sự hòa điệu giữa những cái nhìn của họ xác định minh triết cổ
xưa của Ấn Độ rằng Brahman, thực tại ngoại giới cuối cùng, là đồng thể với
Atman, thực tại nội tâm.
Một sự tương đồng nữa giữa
phương pháp của nhà vật lý và nhà đạo học là những quan sát của họ nằm trong những
lĩnh vực mà giác quan bình thường không với tới được. Trong vật lý hiện đại, đó
là lĩnh vực của nguyên tử và hạ nguyên tử; trong đạo học, đó là tình trạng phi
thường của ý thức; trong đó thế giới giác quan được chuyển hóa. Nhà đạo học hay
nói về những thực chứng ở một mức độ cao, nơi đó ấn tượng của các trung tâm ý
thức khác nhau hòa hợp vào một cái chung. Một tình trạng tương tự cũng có trong
vật lý hiện đại, nơi mà không gian - thời gian bốn chiều được sử dụng, nhờ đó
mà thống nhất được các khái niệm và quan sát thuộc những chủng loại khác nhau của
một thế giới ba chiều thông thường. Trong cả hai trường hợp, những kinh nghiệm
nhiều chiều đã chuyển hóa thế giới cảm quan và vì thế mà hầu như không diễn tả
bằng ngôn ngữ thông thường được.
Ta thấy rằng phương pháp của
nhà vật lý hiện đại và của nhà đạo học phương Đông, mới đầu thì thấy hoàn toàn
không liên quan gì đến nhau, nhưng thực tế lại rất trùng hợp.
Bởi vậy không có gì đáng ngạc
nhiên khi chúng có những tương đồng to lớn trong mọi mô tả thế giới. Một khi những
tương đồng đó giữa khoa học phương Tây và đạo học phương Đông đã được thừa nhận,
một loạt câu hỏi sẽ được đặt ra về hệ quả của chúng. Phải chăng khoa học hiện đại,
với tất cả những máy móc tinh xảo của nó, chỉ đang phát hiện lại những minh triết
cổ xưa, đã được các thánh nhân phương Đông biết đến từ cả ngàn năm trước? Vì thế
mà phải chăng nhà vật lý hãy từ bỏ phương pháp khoa học và bắt đầu thiền định?
Hay là có một sự ảnh hưởng qua lại giữa khoa học và đạo học, thậm chí một sự tổng
hợp?
Tôi nghĩ rằng phải trả lời
những câu hỏi đó bằng cách nói “không”. Tôi thấy khoa học và đạo học là hai biểu
hiện bổ túc lẫn nhau của tư duy con người, của khả năng suy luận và khả năng trực
giác. Nhà vật lý hiện đại chứng nghiệm thế giới thông qua sự chuyên môn tột
cùng của tư duy trừu tượng; nhà đạo học thông qua sự chuyên môn tột cùng của trực
giác. Hai cách tiếp cận này hoàn toàn khác nhau và chứa đựng nhiều hơn hẳn một
cái nhìn về thế giới vật lý thuần túy. Thế nhưng, chúng bổ túc lẫn nhau, như
chúng ta thường nói trong vật lý. Không cái nào chứa đựng cái kia, cũng không
cái nào suy ra được cái kia, nhưng cả hai chúng đều cần thiết, chúng bổ túc lẫn
nhau để có thể hiểu thế giới một cách hoàn toàn. Hãy nhắc lại một tục ngữ Trung
Quốc, nhà đạo học biết gốc rễ của Đạo nhưng không biết cành ngọn; nhà khoa học
hiểu cành ngọn nhưng không biết gốc rễ. Khoa học không cần biết tới đạo học, đạo
học không cần biết tới khoa học, nhưng con người cần cả hai. Những kinh nghiệm
đạo học là cần thiết để hiểu tự tính sâu kín của mọi vật và khoa học cần cho đời
sống hiện đại. Vì thế điều ta cần, không phải là một sự tổng hợp mà là một sự
tương tác động giữa trực giác đạo học và phân tích khoa học.
Đến nay, điều này vẫn chưa
thực hiện được trong xã hội chúng ta. Hiện nay thái độ của ta là quá dương -
nói theo cách nói Trung Quốc - quá nặng suy luận, quá nam tính và hiếu thắng. Bản
thân các nhà khoa học là những thí dụ tiêu biểu. Mặc dù các lý thuyết của họ
đang dẫn đến thế giới quan tương tự như của đạo học, điều nổi bật là, thực tế
này không ảnh hưởng bao nhiêu lên thái độ sống của phần lớn nhà khoa học. Trong
đạo học, nhận thức không tách rời một lối sống nhất định, đó là sự biểu hiện sống
động của nhận thức. Đạt tới những tri thức huyền bí có nghĩa là phải qua một sự
chuyển hóa. Còn nhận thức khoa học, mặt khác, thường vẫn giữ tính chất trừu tượng
và lý thuyết. Thế nên phần lớn các nhà khoa học ngày nay xem ra không hiểu ngộ
được những gì do lý thuyết của chính họ đem lại về triết học, văn hóa và tâm
linh. Nhiều người trong họ vẫn tiếp tục ủng hộ một xã hội xây dựng trên một thế
giới quan cơ học, phiến diện, mà không thấy rằng khoa học đã bỏ qua cái nhìn
đó, hướng về một cái nhất thể của vũ trụ, nó không những chỉ bao hàm đời sống
chung quanh ta mà còn những con người khác nữa. Tôi nghĩ rằng thế giới quan của
vật lý hiện đại là không tương thích với xã hội hiện nay của chúng ta, xã hội
đó không phản ánh gì mối tương quan hòa hợp mà ta quan sát được trong thiên
nhiên. Nhằm đạt được một tình trạng thăng bằng động như thế, ta cần một cấu
trúc xã hội và kinh tế hoàn toàn khác: một cuộc cách mạng văn hóa trong cảm
quan đích thực về thế giới.
Cuối cùng, toàn bộ nền văn minh của chúng ta có sống
được hay không, có lẽ phụ thuộc vào điều là liệu chúng ta có đủ khả năng tiếp
nhận thái độ âm của đạo học phương Đông; để chứng thực tính toàn thể của thiên
nhiên va cách sống trong đó một cách hòa hợp.
Tính chất quyết định của
electron có spin, điều mà không nên hiểu theo nghĩa cổ điển, là trục quay của
nó luôn luôn không xác định được một cách chắc chắn. Cũng như electron có
khuynh hướng hiện hữu tại một chỗ nhất định, chúng cũng có khuynh hướng quay quanh
một trục nào đó. Khi đo một trục quay bất kỳ nào đó, người ta tìm thấy electron
đang quay theo chiều này hay chiều kia của trục. Nói cách khác, tiến trình đo
lường đã cho hạt một trục quay nhất định, còn trước khi đo lường thì ta không
thể nói nó có quay quanh một trục nhất định hay không; ta chỉ có thể nói nó có
khả năng quay.
Sắc động lượng tử đại diện cho
phát biểu toán học hiện nay về mô hình quark (xem chương 16), Trong đó trường
được liên hệ với quark và chromo được dựa trên tính chất có màu của các trường
quark này. Cũng như tất cả thuyết Gauge, QCD được mô hình hóa dựa theo động điện
lượng tử (QED). Trong QED, tương tác điện từ được kiểm soát bởi sự hoán chuyển
các gluon giữa các hạt quark có màu. Những hạt này không phải là hạt thật mà chỉ
là loại lượng tử, chúng dán các quark với nhau để tạo thành menson và baryon.
Tương Lai của Nền Vật Lý Mới
Lời cuối cho bản in lần thứ ba
Mẫu hình sinh thái được khoa
học hiện đại hỗ trợ, nhưng nó bắt rễ từ một nhận thức về thực tại, nhận thức đó
thoát khỏi khuôn khổ khoa học để tới với một ý thức về sự nhất thể trong mọi đời
sống, sự liên hệ lẫn nhau của những hiện tượng muôn vẻ và những chu kỳ về thay
đổi và chuyển hóa của chúng. Cuối cùng, ý thức sinh thái sâu xa đó là ý thức về
tinh thần. Khi khái niệm của tinh thần con người được hiểu như là dạng của ý thức,
với nó, con người cảm thấy mình nối liền với vũ trụ như một cái toàn thể, thì
rõ là ý thức sinh thái mang tính tâm linh trong nghĩa sâu nhất, và khi đó sẽ
không lạ gì nếu hình ảnh mới về thực tại rất hòa điệu với hình ảnh của các truyền
thống tâm linh.
Kể từ bản in lần đầu của Đạo
của vật lý, có nhiều tiến bộ đáng kể trong các lĩnh vực của vật lý hạ nguyên tử
xảy ra. Khi tôi viết những dòng cho lời nói đầu của bản in mới này thì những
phát triển mới không có điểm nào bác bỏ những tương đồng với tư tưởng phương
Đông, mà ngược lại, chỉ tăng cường thêm. Trong lời cuối này, tôi mong được thảo
luận thêm về kết quả của những nghiên cứu mới mẻ trong vật lý nguyên tử và hạ
nguyên tử cho đến mùa hè năm 1982.
Một trong những tương đồng mạnh
nhất với đạo học phương Đông là sự thừa nhận rằng những đơn vị cấu thành vật chất
và hiện tượng cơ bản do chúng sinh ra, tất cả đều tác động qua lại với nhau; rằng
chúng không thể được hiểu như những đơn vị độc lập mà là phần không tách rời được
của một cái toàn thể. Khái niệm của tương tác lượng tử mà tôi đã trình bày chi
tiết trong chương 10 được Bohr và Heisenberg nhấn mạnh suốt trong lịch sử của
thuyết lượng tử. Thế nhưng, nó vừa thêm được sự quan tâm mới mẻ trong hai thập
niên vừa qua, khi nhà vật lý tiến đến chỗ thấy rằng vũ trụ quả thật được liên hệ
lẫn nhau trong những cách tinh tế hơn người ta nghĩ nhiều. Phương thức mới của
mối liên hệ lẫn nhau vừa được xác định không những đã tăng cường thêm cho sự
song hành giữa cách nhìn vật lý và đạo học, nó còn sinh ra những khả năng hết sức
lý thú để kết nối vật lý hạ nguyên tử với tâm lý học của Jung và, có thể thậm
chí với siêu tâm lý học; và nó cho thêm ánh sáng mới về vai trò cơ bản của tính
chất xác suất trong vật lý lượng tử.
Trong vật lý cổ điển, tính
xác suất chỉ được dùng khi các chi tiết tham dự vào một biến cố không rõ ràng.
Thí dụ khi ta đổ hạt súc sắc, trên nguyên tắc ta có thể tiên đoán mặt nào sẽ ra
nếu ta biết hết tất cả lý tính và hóa tính đó: thành phần cấu tạo của hạt, bề mặt
mà hạt rơi xuống, v.v... những chi tiết này được gọi là biến số tại chỗ hay biến
số địa phương vì chúng nằm trong lòng vật thể đó. Trong vật lý hạ nguyên tử, biến
số địa phương của những mối liên hệ giữa các biến cố nằm trong không gian là những
tín hiệu - những tín hiệu đó là hạt hay nhóm các hạt - chúng tuân thủ định luật
thông thường trong không gian.Thí dụ không có tín hiệu nào có thể đi nhanh hơn
vận tốc ánh sáng. Nhưng trong thời gian qua, ngoài những mối liên hệ địa phương
này, người ta phát hiện ra những mối liên hệ khác, liên hệ liên thông, đó là những
liên hệ xảy ra tức thời, hiện nay không thể tiên đoán trước bằng phép toán học
chính xác.
Những biến cố liên thông này
được nhiều nhà vật lý xem là rất cốt tủy trong vật lý lượng tử. Trong thuyết lượng
tử, các biến cố riêng lẻ luôn luôn không có một nguyên nhân rõ ràng.Thí dụ khi
một electron nhảy từ một quĩ đạo này qua một quĩ đạo khác hay sự tự hủy của một
hạt hạ nguyên tử, chúng có thể xảy ra thình lình, không cần có một biến cố tạo
ra nó. Không bao giờ chúng ta có thể tiên đoán một hiện tượng như thế sẽ xảy ra
vào lúc nào và xảy ra như thế nào; chúng ta chỉ nói trước về xác suất của
chúng. Điều đó không có nghĩa là các hiện tượng nguyên tử xảy ra hoàn toàn tùy
tiện; mà chỉ nói lên rằng chúng không bị những tác nhân địa phương tác kích. Hoạt
động của mỗi hạt được xác định bởi các biến số liên thông và vì chúng ta không
biết rõ các mối liên hệ này nên đành phải thay thế nội dung cổ điển chật hẹp của
nhân - quả bằng khái niệm rộng hơn của tính nhân quả thống kê. Các định luật của
vật lý nguyên tử là định luật thống kê, theo đó mà xác suất của hiện tượng
nguyên tử được xác định bởi tính động của toàn hệ thống.Trong vật lý cổ điển,
tính chất và hoạt động của cái riêng lẻ quyết định tính chất và hoạt động của
cái toàn thể, tình hình đó là ngược lại trong vật lý lượng tử: chính cái toàn
thể xác định hoạt động của cái riêng lẻ.
Vì thế, tính xác suất được sử
dụng cho cả vật lý cổ điển và lượng tử có lẽ vì một vấn đề chung: trong cả hai,
đó chính là những ẩn số ta không biết tới, và sự không rõ này ngăn cản ta có một
tiên đoán chính xác. Thế nhưng, ở đây có một sự khác biệt quyết định. Trong lúc
những ẩn số trong vật lý cổ điển chỉ là cơ chế địa phương, thì trong lượng tử,
chúng là liên thông; chúng có mối liên hệ tức thời trong toàn bộ vũ trụ. Trong
đời sống hàng ngày, trong thế giới vĩ mô, các mối quan hệ liên thông tương đối
không quan trọng, nên ta mới có thể nói về các vật thể riêng lẻ và phát biểu
các định luật mô tả hoạt động của chúng bằng các trị số chắc chắn. Nhưng khi
nghiên cứu ở kích thước nhỏ, tính chắc chắn được thay bằng tính xác suất và
càng lúc càng khó tách vật nào trong vũ trụ ra khỏi cái toàn thể.
Sự hiện hữu của những mối
quan hệ liên thông và vai trò quyết định của tính xác suất được suy ra từ đó là
điều mà Einstein không bao giờ chịu chấp nhận. Đó chính là đề tài của cuộc
tranh luận lịch sử của ông với Bohr trong những năm 1920, trong đó Einstein
phát biểu sự bác bỏ của mình chống lại cách diễn dịch thuyết lượng tử của Bohr
bằng ẩn dụ nổi tiếng: “Chúa không chơi trò súc sắc”. Cuối cùng, Einstein phải
thừa nhận thuyết lượng tử, diễn giải bởi Bohr và Heisenberg, đã tạo ra một hệ
thống tư tưởng nhất quán, nhưng ông vẫn tin nơi quan điểm quyết định luận, với
các ẩn số địa phương trong tương lai sẽ được hiện ra.
Cái cốt tủy về sự bất đồng
giữa Einstein với Bohr xuất phát từ lòng tin chắc chắn của Einstein nơi một thực
tại bên ngoài, thực tại đó gồm có những yếu tố tách rời trong không gian và độc
lập. Nhằm chứng minh rằng cách diễn giải của Bohr về thuyết lượng tử là không
nhất quán, Einstein nghĩ ra một mô hình tư tưởng được biết đến cái tên
Einstein-Podisky-Rosen (EPR). Ba thập niên sau, John Bell đề xuất một lý thuyết,
dựa trên mô ình EPR, mô hình này chứng minh sự hiện hữu của ẩn số địa phương là
không tương thích với những tiên đoán mang tính thống kê của thuyết lượng tử.
Thuyết của Bell đã bác bỏ luận cứ của Einstein bằng cách cho thấy rằng hình
dung một thực tại gồm các phần tử tách rời, nối với nhau bằng liên hệ địa
phương là không thể tương thích với thuyết lượng tử.
Trong những năm qua, mô hình
EPR vẫn liên tục được thảo luận và phân tích bởi các nhà vật lý quan tâm đến lý
giải thuyết lượng tử, vì nó rất thích hợp để chỉ ra sự khác biệt giữa quan niệm
cổ điển và quan niệm lượng tử. Đối với mục đích của ta, có lẽ chỉ cần mô tả một
cách đơn giản mô hình này, nó gồm có hai electron tự quay tròn, dựa trên cách
trình bày của David Bohm. Nhằm nắm bắt cốt tủy vấn đề, ta cần hiểu vài tính chất
của electronspin. Hình ảnh của một quả bóng tennis quay quanh trục hoàn toàn
không phù hợp để mô tả một hạt hạ nguyên tử có spin. Trong một nghĩa nhất định,
spin là sự quay quanh trục của hạt, nhưng như nhiều lần đã xảy ra trong vật lý
hạ nguyên tử, khái niệm cổ điển này bị hạn chế. Trong trường hợp của electron
thì spin của hạt được giới hạn bởi hai trị số: trị số của spin không thay đổi
nhưng electron có thể quay theo chiều này hoặc chiều kia, theo chiều kim đồng hồ
hoặc ngược chiều kim đồng hồ, qui vào một chiều đã cho sẵn. Nhà vật lý thường gọi
hai trị số này là lên và xuống.
Tính chất quyết định của
electron có spin, điều mà không nên hiểu theo nghĩa cổ điển, là trục quay của
nó luôn luôn không xác định được một cách chắc chắn. Cũng như electron có
khuynh hướng hiện hữu tại một chỗ nhất định, chúng cũng có khuynh hướng quay quanh
một trục nào đó. Khi đo một trục quay bất kỳ nào đó, người ta tìm thấy electron
đang quay theo chiều này hay chiều kia của trục. Nói cách khác, tiến trình đo
lường đã cho hạt một trục quay nhất định, còn trước khi đo lường thì ta không
thể nói nó có quay quanh một trục nhất định hay không; ta chỉ có thể nói nó có
khả năng quay.
Với sự hiểu biết này về spin
của electron, bây giờ ta hãy xét mô hình thí nghiệm EPR và thuyết của Bell. Mô
hình thí nghiệm này xét hai hạt electron đang quay trái chiều với nhau, thế nên
tổng số spin của chúng bằng không.
Có nhiều phương pháp thí
nghiệm được sử dụng để đưa hai electron đó vào trong một trạng thái, trong đó
chiều quay của mỗi spin không được biết đích xác nhưng tổng số spin của hai
electron đó chắc chắn bằng không. Bây giờ ta giả định rằng hai electron đó bị
cách ly ra xa bởi một tiến trình, triến trình đó không ảnh hưởng lên spin của
chúng. Khi chúng bị tách ra mà chúng vẫn bị quay ngược chiều, tổng số spin của
chúng bằng không, nhưng khi chúng đã thật xa nhau, hãy đo mỗi một spin của
chúng. Một khía cạnh quan trọng của thí nghiệm này là khoảng cách giữa hai hạt
này phải xa bất kỳ; một hạt có thể ở New york, hạt kia ở Paris, hay một hạt ở
trên trái đất, hạt kia ở mặt trăng.
Hãy giả định rằng spin của hạt
1 được đo theo một trục đứng và được thấy là lên. Vì tổng số spin của hai hạt
phải bằng không, số đo này cho ta biết spin của hạt hai phải là xuống. Thế nên
khi đo spin của hạt 1, ta sẽ biết một cách gián tiếp spin của hạt 2 mà không đụng
gì đến hạt này cả. Khía cạnh nghịch lý của thí nghiệm EPR xuất hiện từ thực tế
là quan sát viên được tự do lựa chọn trục đo. Thuyết lượng tử cho ta biết rằng
spin của hai electron này xung quanh mọi trục đều quay ngược chiều cả, nhưng
chúng chỉ tồn tại như là khuynh hướng, hay khả năng, trước khi tiến trình đo lường
được thực hiện. Bây giờ khi quan sát viên đã lựa chọn một trục nhất định và tiến
hành đo, thì hành động này đã cho hai hạt một trục quay cụ thể. Điều quyết định
là, như thế ta có thể lựa một trục quay ở thời điểm cuối, khi hai hạt đã xa
nhau hẳn rồi. Ngay tức thời khi ta đo hạt 1, thì hạt 2 lúc đó đã cách xa vài
ngàn dặm, thế mà sẽ nhận được một spin quanh trục ta chọn. Làm sao hạt 2 biết
ta chọn trục nào được? Vì là tức thời, đâu có thời gian nào để nhận được thông
tin từ một tín hiệu qui ước.
Đây là điểm chốt của thí
nghiệm EPR và cũng là chỗ bất đồng của Einstein với Bohr. Theo Einstein thì, vì
không có tín hiệu nào có thể đi nhanh hơn ánh sáng, nên không thể có một phép
đo nào lên một electron lại tức thời xác định chiều quay của hạt kia, hạt cách
xa vài ngàn dặm. Theo Bohr thì hệ thống hai hạt này là một cái toàn thể không
chia cắt được, dù cho hai hạt bị cách ly ra xa nhau một khoảng cách lớn; hệ thống
này cũng không thể được phân tích như hai phần tử độc lập. Ngay cả khi hai
electron tách ra xa trong không gian, chúng vẫn nối với nhau bằng liên hệ tức
thì, liên thông. Môi liên hệ này không phải là tín hiệu trong nghĩa của
Einstein; chúngchuyển hóa khái niệm qui ước của ta về việc trao truyền thông
tin. Thuyết của Bell hỗ trợ quan niệm của Bohr và chứng minh một cách rõ ràng rằng,
cách nhìn của Einstein về thực tại vật lý gồm những yếu tố độc lập, nằm rải rác
trong không gian, cách nhìn đó không tương thích với định luật của thuyết lượng
tử. nói cách khác, thuyết của Bell chỉ rõ rằng vũ trụ là liên hệ cơ bản với
nhau, phụ thuộc lẫn nhau và không tách rời được. Cũng như vị thánh nhân Phật
giáo Long Thụ nói cách đây hàng trăm năm:
Tính chất và sự hiện hữu của
sự vật xuất phát từ những mối tương quan mà ra, tự nó không có gì cả.
Hiện nay, các nghiên cứu
trong vật lý nhằm mục đích thống nhất hai thuyết cơ bản, thuyết lượng tử và
thuyết tương đối, trong một thuyết hoàn chỉnh cho các hạt hạ nguyên tử.
Chúng ta chưa đủ khả năng để
phát biểu một thuyết hoàn chỉnh như thế, nhưng có nhiều thuyết và mô hình toàn
phần, chúng mô tả rất tốt một số khía cạnh của hiện tượng hạ nguyên tử. Hiện
nay ta có loại thuyết lượng tử - tương đối khác nhau cho vật lý hạt, chúng
thành công trong những lĩnh vực khác nhau. Lý thuyết đầu là một nhóm lý thuyết
trường (xem chương 14), nó được áp dụng cho tương tác điện từ và tương tác yếu;
lý thuyết thứ hai là thuyết mang tên ma trận S (xem chương 17), nó được áp dụng
thành công để mô tả tương tác mạnh. Một vấn đề lớn hiện nay chưa giải quyết được
là sự thống nhất giữa thuyết lượng tử và thuyết tương đối tổng quát để hoàn
thành một thuyết lượng tử trọng trường. Mặc dù gần đây sự phát triển của thuyết
siêu trọng trường có thể được xem là một bước về hướng giải quyết vấn đề này, tới
nay chưa tìm ra được một thuyết nào khả dĩ tốt hơn.
Các thuyết lượng tử, như
trình bày chi tiết trong chương 14, đặt trên cơ sở của trường lượng tử, một đơn
vị cơ bản, nó có thể hiện hữu ở trạng thái liên tục là trường, trong trạng thái
phi liên tục là hạt, nhiều hạt khác nhau được xem như liên hệ với những trường
khác nhau. Những thuyết này đã thay thế khái niệm xem hạt là vật thể cơ bản bằng
nội dung một trường lượng tử tinh tế hơn nhiều. Tuy thế, các thuyết này vẫn xem
có những đơn vị cơ bản và thế nên trong một nghĩa nhất định, vẫn là thuyết bán
cổ điển, chúng không chỉ rõ được toàn thể tự tính lượng tử - tương đối của vật
chất hạ nguyên tử.
Thuyết điện động lượng tử,
thuyết đầu tiên của trường lượng tử, đạt thành quả là nhờ tương tác điện từ vốn
rất yếu mà nhờ thế có thể giữ tính chất của một sự phân biệt cổ điển giữa vật
chất và lực tương tác. Điều này cũng đúng với lý thuyết trường của tương tác yếu
đã được nhận thấy rõ hơn hẳn trong thời gian qua, nhờ sự phát triển một loại
thuyết mới về trường, được gọi là lý thuyết Gauge, nó có thể thống nhất hai
tương tác này làm một. Trong thuyết thống nhất đó - được gọi là thuyết Weinberg
- Salam để chỉ hai kiến trúc sư chính là Steven Weinberg và Abdus Salam - hai
loại tương tác vẫn được phân biệt, nhưng về toán học chúng được nối với nhau và
được gọi chung là tương tác điện từ yếu.
Thuyết Gauge cũng được mở rộng
cho tương tác mạnh với sự phát triển một lý thuyết trường gọi là sắc động lượng
tử (QCD), nhiều nhà vật lý đang cố gắng thiết lập một sự đại thống nhất giữa
QCD và thuyết Weinberg - Salam. Tuy nhiên việc sử dụng thuyết Gauge để mô tả
các hạt tương tác mạnh là hết sức khó khăn. Sự tương tác giữa hadron quá mạnh đến
nỗi sự phân biệt giữa hạt và lực bị triệt tiêu và, vì thế, QCD không được sử dụng
thành công để mô tả tiến trình có hạt gây tương tác mạnh. Nó chỉ ứng dụng được
cho một số ít hiện tượng rất đặc biệt - trong tiến trình gọi là Deep Inelastic
(tán xạ mạnh không đàn hồi) - trong đó hạt phản ứng, ta chưa hiểu hết lý do,
hao hao giống như vật thể cổ điển. Dù có nhiều cố gắng lớn lao, nhà vật lý vẫn
chưa áp dụng được QCD ngoài một số hiện tượng nhỏ hẹp và hy vọng ban đầu về vai
trò của nó trong khuôn khổ lý thuyết nhằm suy ra tính chất của các hạt tương
tác mạnh, tới nay hy vọng đó không được đáp ứng.
Sắc động lượng tử đại diện cho
phát biểu toán học hiện nay về mô hình quark (xem chương 16), Trong đó trường
được liên hệ với quark và chromo được dựa trên tính chất có màu của các trường
quark này. Cũng như tất cả thuyết Gauge, QCD được mô hình hóa dựa theo động điện
lượng tử (QED). Trong QED, tương tác điện từ được kiểm soát bởi sự hoán chuyển
các gluon giữa các hạt quark có màu. Những hạt này không phải là hạt thật mà chỉ
là loại lượng tử, chúng dán các quark với nhau để tạo thành menson và baryon.
Trong thập niên qua, mô hình
quark được mở rộng và tinh tế hơn, đáng kể khi nhiều hạt mới được phát hiện
trong thí nghiệm va chạm cao năng lượng. Như trình bày trong chương 16, mỗi một
của ba hạt giả định ban đầu và được dán thêm các vị up, down và strange phải xuất
hiện trong ba màu, và sau đó là một hạt quark thứ tư được giả định, cũng lại xuất
hiện trong ba màu và được gắn thêm vị charm. Gần đây hơn, hai vị mới được thêm
cho mô hình, được gọi là t và b, viết tắt của top và bottom (hay nói văn vẻ
hơn, cho true và beautiful), chúng mang tổng số các hạt lên 18 - sáu vị và ba
màu. Vì thế cũng chẳng ngạc nhiên gì khi nhiều nhà vật lý thấy đa số những đơn
vị vật chất cơ sở này không hấp dẫn nữa và đã đề xuất là đã tới lúc nghĩ ra những
hạt nhỏ hơn, thật sự cơ bản, những hạt đó là thành phần cấu tạo nên quark...
Trong lúc tất cả những lý
thuyết và mô hình này phát triển, nhà thực nghiệm tiếp tục tìm kiếm các hạt
quark thực sự, nhưng không tìm ra hạt nào cả và sự vắng mặt triền miên của các
hạt quark trở thành vấn đề chính của mô hình quark. Trong khuôn khổ của QCD, hiện
tượng vắng mặt quark đã được mang tên là quark bị giam, có nghĩa là hạt quark,
vì lý do nào đó, đã bị giam giữ trong hadron và vì thế ta không bao giờ thấy
nó. Nhiều cơ chế đã được đề ra để tính sự giam giữ của quark, nhưng tới nay
chưa có lý thuyết nào hợp lý được đề xuất.
Đó là tình trạng hiện nay của
mô hình quark: để lý giải cấu trúc được quan sát trong mọi hadron, ta cần ít nhất
là 18 hạt quark cộng thêm 8 gluon; không hạt nào trong số đó được phát hiện có
thật và sự hiện hữu của chúng với tính cách là thành phần của hadron sẽ đưa đến
nhiều khó khăn về mặt lý thuyết; nhiều mô hình đã được đề xuất để giải thích sự
giam giữ thường xuyên của nó nhưng không có thuyết nào cho thấy một thuyết động
khả dĩ, trong lúc QCD, khuôn khổ lý thuyết của mô hình quark, chỉ có thể áp dụng
trong phạm vi rất nhỏ hẹp của hiện tượng. Mặc những khó khăn đó, phần lớn các
nhà vật lý vẫn còn đeo bám nơi ý niệm của những hạt cơ bản xây dựng nên vật chất,
chúng đã bắt rễ sâu xa trong truyền thống khoa học phương Tây.
Phần lớn các phát triển đầy ấn
tượng trong vật lý hạt, có lẽ, đã xảy ra gần đây trong thuyết ma trận S và phép
Dung thông (xem chương 17 và 18), đó là thuyết không thừa nhận có một đơn vị
nào là cơ bản mà tìm cách hiểu thiên nhiên một cách toàn thể thông qua tính chất
tự tương thích của nó. Tôi đã nói rõ trong cuốn sách này là xem triết học dung
thông là đỉnh cao của tư duy khoa học hiện nay và cũng đã nhấn mạnh đó là thuyết
tới gần nhất với tư tưởng phương Đông, trong cả triết lý toàn thể và hình ảnh đặc
biệt về vật chất. Đồng thời, nó cũng là cách tư duy rất khó cho nền vật lý, hiện
nay chỉ có một số nhỏ nhà vật lý theo đuổi nó. Đối với phần lớn thành viên của
cộng đồng vật lý thì triết học Dung thông quá xa lạ với cách suy nghĩ truyền thống
để được trọng thị nghiêm túc, và sự thiếu trọng thị này cũng lan qua cho cả
thuyết ma trận S. Điều kỳ lạ và nổi bật là, mặc dù những khái niệm cơ bản của
thuyết này được tất cả nhà vật lý hạt sử dụng mỗi khi họ phân tích kết quả thí
nghiệm phân tán và so sánh chúng với những tiên đoán lý thuyết, đến nay chưa có
giải Nobel nào thừa nhận các nhà vật lý xuất sắc đã góp phần vào sự phát triển
của thuyết ma trận S trong hai thập niên qua.
Sự thách thức lớn nhất đề ra
cho thuyết ma trận S và Dung thông luôn luôn là quan tâm đến cấu trúc quark của
hạt hạ nguyên tử. Mặc dù sự hiểu biết hiện nay của chúng ta về thế giới hạ
nguyên tử loại bỏ sự hiện hữu của quark như hạt vật lý, không còn nghi ngờ gì
tính đối xứng quark trong hadron sẽ được giải thích bằng một lý thuyết hoàn chỉnh
về tương tác mạnh. Gần đây cách tiếp cận Dung thông không giải thích được những
bất thường nổi bật đó, nhưng khoảng sáu mươi năm trở lại đây đã có một sự đột
khởi trong thuyết ma trận S. Điều này đã được đúc kết trong Dung thông về hạt,
thuyết này có thể giải thích các cấu trúc quan sát được của quark mà không cần
giả định phải có sự hiện hữu của hạt quark lý tính. Hơn thế nữa, thuyết mới
Dung thông làm sáng tỏ một số câu hỏi mà trước kia người ta không hiểu.
Để hiểu cốt tủy của sự phát
triển mới này, ta cần làm rõ ý nghĩa của cấu trúc quark trong khuôn khổ của
thuyết ma trận S. Trong mô hình quark thì hạt được hình dung chủ yếu như những
trái banh bi-da, chúng chứa trong đó những trái banh bi-da nhỏ. Còn trong phép
ma trận S, mang tính toàn thể và động, thì hạt là những cấu trúc năng lượng
liên hệ với nhau trong một tiến trình vũ trụ đang vận hành; đang nối kết lẫn
nhau, đang tương tác với nhau của những phần tử trong một tấm lưới vũ trụ không
thể chia cắt. trong khuôn khổ như thế, từ cấu trúc quark nói đến thực tế là sự
chuyển đổi năng lượng và dòng chảy của thông tin trong hệ thống biến cố phải đi
theo những con đường được định nghĩa rõ ràng, đó là sinh ra Cái Hai liên hệ với
Menson và Cái Ba liên hệ với Baryon. Đó là tính động tương tự như khi cho rằng
hadron hàm chứa hạt quark. Trong thuyết ma trận S không có những đơn vị khác hẳn
nhau và không có đơn vị xây dựng nào là cơ bản; chỉ có một dòng chảy của năng
lượng cho thấy những cấu trúc được định nghĩa rõ ràng.
Thế thì, câu hỏi là làm sao
những cấu trúc đặc trưng của quark xuất hiện được? Yếu tố then chốt của thuyết
Dung thông mới là khái niệm về thứ bậc, nó là khía cạnh mới và quan trọng của vật
lý hạt. Thứ bậc trong khung cảnh này là thứ bậc nằm trong tương quan của các tiến
trình hạ nguyên tử. Có nhiều cách mà phản ứng hạt liên kết lẫn nhau và theo đó,
người ta có thể định nghĩa nhiều loại thứ bậc. Ngôn ngữ của topology (công cụ
toán học chuyên khảo sát một liên hệ) đã được các nhà toán học biết đến nhưng
chưa bao giờ được áp dụng trong vật lý hạt - nay được sử dụng để phân loại thứ
bậc được thể hiện trong khuôn khổ toán học của thuyết ma trận S, thì ngược lại,
chỉ một ít thể loại của mối liên hệ có thứ bậc tương thích với tính chất của ma
trận S đã biết. Các thể loại thứ bậc này rõ ràng là những cấu trúc quark đã được
quan sát trong thiên nhiên. Thế nên, cấu trúc quark hiện ra, xem như biểu trưng
của thứ bậc và nhất thiết phải tự tương thích, mà không cần phải giả định quark
là phần cấu tạo hadron.
Sự phát sinh của thứ bậc như
một khái niệm mới và trung tâm của vật lý hạt không chỉ dẫn đến một sự đột phá
trong thuyết ma trận S, mà còn có thể mở những con đường đi xa cho toàn bộ khoa
học. Hiện nay, ý nghĩa của thứ bậc trong vật lý hạ nguyên tử vẫn còn như bí ẩn
và chưa được khám phá hoàn toàn. Tuy thế, thật thú vị khi thấy rằng, cũng như
ba nguyên lý của ma trận S, khái niệm thứ bậc đóng một vai trò cơ bản trong việctiếp
cận khoa học với thực tại và là khái niệm then chốt của phương pháp quan sát.
Thừa nhận thứ bậc xem ra là một khía cạnh chủ yếu của tư duy; mỗi sự nhận thức
một cấu trúc, trong một nghĩa nhất định, là một sự nhận thức thứ bậc. Làm sáng
tỏ khái niệm về thứ bậc trong lĩnh vực nghiên cứu, trong đó cấu trúc của vật chất
và cấu trúc của tinh thần càng lúc càng được xem là phản ánh lẫn nhau, việc đó
hứa hẹn sẽ mở ra những chân trời hấp dẫn của nhận thức.
Theo Geoffrey Chew, người
tiên phong đề xuất ý niệm Dung thông và cũng là nhân tố đoàn kết cũng như
nguyên thủ triết học trong thuyết ma trận S của hai thập niên qua, việc mở rộng
của cách tiếp cận Dung thông qua sự mô tả hadron có thể đưa đến khả năng bất ngờ
là buộc phải đưa ý thức con người vào hẳn trong lý thuyết tương lai về vật chất.
Chew viết “Một bước đi tương lai như thế, sẽ vô cùng sâu sắc hơn mọi thứ đã đạt
được liên quan tới Hadron - Dung thông...”. Sự cố gắng hiện nay của chúng ta với
hadron - Dung thông chỉ là khái niệm đầu tiên cho một dạng hình hoàn toàn mới của
một nỗ lực của tư duy con người. Từ khi ông viết những dòng này, hầu như
mười lăm năm qua, sự phát triển mới của ma trận S đã đưa Chew tới gần một cách
đáng kể với vai trò ý thức. Hơn thế nữa, ông không phải là nhà vật lý duy nhất
của hướng đi này. Trong những nghiên cứu gần đây, một trong những phát triển hứa
hẹn nhất là một thuyết mới được đề xuất bởi David Bohm, có lẽ là người đi xa
hơn bất kỳ ai khác về việc nghiên cứu mối liên hệ giữa ý thức và vật chất trong
khung cảnh khoa học. Phép tiếp cận của Bohm là tổng quát hơn và tham vọng hơn
thuyết hiện nay của ma trận S và có thể được xem là một cố gắng để dung thông không
gian - thời gian, nhằm suy ra một thuyết tương thích của lượng tử - tương đối.
Điểm xuất phát của Bohm là,
như tôi đã trình bày trong chương 10, nội dung của một cái toàn thể không tách
rời và ông nhìn các mối liên hệ liên thông mà chúng đã được nêu trong thí nghiệm
EPR, là một khía cạnh chủ yếu của cái toàn thể đó. Các liên hệ liên thông bây
giờ là nguồn gốc của các phát biểu có tính chất thống kê trong các định luật của
vật lý lượng tử, thế nhưng Bohm còn muốn đi xa hơn tính xác suất và sự phát hiện
ra thứ bậc, đó là điều mà ông tin là tự tính của mạng lưới liên hệ vũ trụ tại một
lĩnh vực sâu xa, phi hình tướng. Ông gọi thứ bậc này là nội tại hay ràng buộc,
thứ bậc mà trong đó các mối liên hệ của cái toàn thể không can dự gì với nơi chốn
trong thời gian hay không gian, chúng cho thấy một tính chất ràng buộc hoàn
toàn khác.
Bohm sử dụng hình ảnh ba chiều
hologram (ảnh toàn ký) như một ẩn dụ cho thứ bậc nội tại, vì tính chất đặc biệt
của hình ảnh này là mỗi phần của nó, trong nghĩa nhất định, chứa đựng cái toàn
bộ. Nếu mỗi phần của hologram được chiếu sáng lên, thì toàn bộ hình ảnh sẽ tái
hiện, mặc dù nó ít chi tiết hơn là hình ảnh của hologram toàn thể. Theo cách
nhìn của Bohm, thế giới thực tại có cơ cấu của nguyên lý đó, tức là cái toàn thể
bị ràng buộc trong mỗi phần của chính nó.
Bohm thừa nhận rằng, tất
nhiên, sự tương đồng với hologram quá hạn chế để có thể sử dụng nó như một mô
hình khoa học cho thứ bậc nội tại trong lĩnh vực hạ nguyên tử, và để phát biểu
tính chất động chủ yếu của thực tại trong lĩnh vực này, ông đã gắn chữ holomovement
(vận động toàn thể) xem là nền tảng của mọi đơn vị hiện tượng. Theo cách nhìn của
Bohm thì holomovement là một hiện tượng động, từ đó mọi dạng của vũ trụ vật chất
xuất ra. Mục đích của sự tiếp cận này là nghiên cứu thứ bậc ràng buộc trong
holomovement, không phải thông qua cấu trúc vật thể, mà với cấu trúc của sự vận
hành, nhờ thế mà đáp ứng được hai đòi hỏi của tính nhất thể và tính động của vũ
trụ.
Theo Bohm không gian và thời
gian đều là sắc thể, xuất phát từ holomovement mà ra; chúng cũng bị ràng buộc
trong thứ bậc của chúng. Bohm tin rằng sự hiểu biết thứ bậc nội tại sẽ không chỉ
dẫn đến một sự hiểu biết toàn diện hơn về xác suất trong vật lý lượng tử, mà
còn cho phép ta suy ra những tính chất cơ bản của không gian - thời gian tương
đối. Thế nên, thuyết về thứ bậc nội tại sẽ cung cấp một cơ sở chung cho cả hai
thuyết lượng tử và tương đối.
Nhằm hiểu thứ bậc nội tại,
Bohm cho rằng cần phải xem ý thức là môt đặc trưng chủ yếu của holomovement và
phải đưa hẳn nó vào trong lý thuyết của mình. Ông xem tinh thần và vật chất là
phụ thuộc lẫn nhau và tương thích với nhau, nhưng không nối nhau theo tính nhân
quả. Cả hai đều là sự phản chiếu, ràng buộc lẫn nhau, của một thực tại cao hơn,
thực tại đó không phải vật chất cũng chẳng phải ý thức.
Hiện nay, thuyết của Bohm vẫn
còn nằm trong dạng thử nghiệm và mặc dù ông đã phát triển một dạng toán học gồm
ma trận và topology, phần lớn những phát biểu của ông vẫn còn định tính hơn định
lượng. Tuy thế, dù mới ở giai đoạn ban đầu, thuyết của ông về thứ bậc nội tại
dường như tương cận với thuyết Dung thông của Chew. Cả hai tiếp cận này dựa
trên thế giới quan chung của một mạng lưới động gồm toàn liên hệ; cả hai cho
khái niệm thứ bậc nội tại dường như tương cận với thuyết Dung thông của Chew. Cả
hai tiếp cận này dựa trên thế giới quan chung của một mạng lưới động gồm toàn
liên hệ; cả hai cho khái niệm thứ bậc có một vai trò trung tâm; cả hai sử dụng
ma trận để biểu diễn sự thay đổi và chuyển hóa và dùng topology để phân loại thứ
bậc. Cuối cùng, cả hai tiếp cận này đều thừa nhận là ý thức có lẽ là khía cạnh
chủ yếu của vũ trụ, nó cần được gắn vào trong lý thuyết của tương lai về hiện
tượng vật lý. Một lý thuyết như thế có thể xuất phát từ sự hợp nhất hai thuyết
của Bohm và Chew, nó sẽ đại diện cả hai tiếp cận sáng tạo nhất và mang tính triết
học sâu xa về thực tại vật lý.
Tương Lai của Nền Vật Lý MớiLời cuối cho bản in lần thứ ba
HÌNH ẢNH
Nguồn gốc của Đạo của vật lý
xuất phát từ trong một thể nghiệm mạnh mẽ mà tôi trải qua trong mùa hè năm 1969
trên bãi biển ở Santa Cruz, được mô tả trong lời nói đầu của sách này. Một năm
sau, tôi rời California để tiếp tục việc nghiên cứu ở Imperial College ở
London, và trước khi tôi đi ghép một tấm hình - Shiva nhảy múa, ngự trị trên
các hạt đang va chạm trong buồng đo - để minh họa chứng nghiệm của tôi về sự nhảy
múa vũ trụ trên bãi biển. Hình ảnh đẹp tuyệt này đối với tôi là biểu tượng của
sự song hành giữa vật lý và đạo học mà tôi vừa bắt đầu khám phá. Một ngày nọ,
cuối thu năm 1970, khi ngồi trong nhà gần Imperial College và nhìn bức tranh, bỗng
nhiên tôi có một nhận thức rất rõ ràng. Tôi biết với một sự chắc chắn tuyệt đối
rằng sự tương đồng giữa vật lý hiện đại và đạo học phương Đông ngày nào đó sẽ
trở thành nhận thức chung; và tôi cũng cảm thấy mình đang ở vị trí tốt nhất để phát
hiện ra những sự tương đồng này một cách nhất quán và để viết một cuốn sách về
chúng.
Năm năm sau, mùa thu năm
1975, Đạo của vật lý được xuất bản lần đầu. Bây giờ, mười lăm năm sau, tôi muốn
nêu nhiều câu hỏi: Hình ảnh tôi thấy đã trở thành sự thực? Phải chăng những
tương đồng giữa vật lý hiện đại và đạo học phương Đông ngày nay dứt khoát đã là
nhận thức chung hay, ít nhất, đang trở thành nhận thức chung? Liệu luận điểm đầu
tiên của tôi còn có giá trị hay nó cần phát biểu lại? Đâu là những phê bình
chính yếu về luận điểm của tôi và ngày nay tôi phải trả lời thế nào? Và cuối
cùng, bản thân những cái nhìn của tôi, chúng biến đổi như thế nào và đâu là chỗ
để có thể thực hiện những công trình tương lai? Trong lời cuối này, tôi muốn
trình bày những câu trả lời của mình về những câu hỏi đó, với tất cả cẩn trọng
và thành thực.
Tác động của cuốn sách
Mười lăm năm qua, Đạo của vật
lý đã được độc giả nồng nhiệt đón nhận, điều này đã vượt qua sự mong chờ táo bạo
nhất của tôi. Khi viết, bè bạn tại London nói với tôi rằng bán được mười ngàn
cuốn sách đã là một thành công lớn, và tôi âm thầm hy vọng rằng sẽ bán được năm
mươi ngàn cuốn. Ngày nay số sách bán ra toàn thế giới đã lên đến trên một triệu
cuốn: Đạo của vật lý đã được dịch ra hơn mười mấy ngôn ngữ; các bản dịch khác
đang được chuẩn bị và những bản in khác đang in và bán chạy.
Sự đáp ứng to lớn này đã có
tác động mạnh mẽ to lớn trong đời tôi . Trong suốt mười lăm năm qua tôi đã đi rất
nhiều, đã diễn thuyết trước những cử tọa chuyên ngành và không chuyên, tại Mỹ,
châu Âu, châu Á và thảo luận về những hướng đi của nền vật lý mới với mọi người
trong mọi nẻo đường của đời sống. Những sự thảo luận này đã giúp tôi rất nhiều
để hiểu được hết khung cảnh văn hóa rộng rãi của tác phẩm mình, và bây giờ tôi
thấy chính khung cảnh này là lý do chính của sự đón tiếp nồng nhiệt đó. Tôi
luôn luôn được chứng kiến lại cảnh cuốn sách và bài nói của mình đã gây một cộng
hưởng mạnh mẽ trong mọi người. Đã nhiều lần mọi người viết cho tôi hoặc nói với
tôi sau buổi thuyết giảng: “Ông đã nói lên một điều mà tôi đã cảm thấy từ lâu
mà không viết được bằng lời”. Thường thường những người đó không phải là nhà
khoa học, họ cũng chẳng phải nhà đạo học. Họ là những người bình thường và cũng
lại là những người rất lạ: nghệ sĩ, bà già, thương nhân, giáo viên, nông gia,
cô y tá; những người thuộc mọi lứa tuổi, nhiều người trên hay dưới năm mươi. Một
số ít là những vị già cả. Phần lớn những bức thư cảm động nhất là của những cụ
già trên bảy mươi, trên tám mươi và trong hai ba trường hợp là cả trên chín
mươi!
Đạo của vật lý đã đánh thức
được gì trong những con người này ? Bản thân họ đã có chứng nghiệm gì? Tôi đã tới
chỗ phải tin rằng sự thừa nhận mối tương đồng giữa vật lý hiện đại và đạo học
phương Đông là yếu tố của một quá trình vận động to lớn, một sự thay đổi tận gốc
rễ của thế giới quan, hay các mẫu hình của khoa học và xã hội, nó đang diễn ra
rộng khắp ở châu Âu và Bắc Mỹ và dẫn đến một sự chuyển hóa văn hóa sâu sắc. Sự
chuyển hóa này, sự thay đổi ý thức sâu đậm này, chính là điều mà nhiều người cảm
thấy một cách trực giác trong hai hay ba thập niên vừa qua, và đó là lý do tại
sao Đạo của vật lý đã tạo ra một tác động như thế.
Sự thay đổi mẫu hình
Trong cuốn sách thứ hai,
The Turning Point (Bước ngoặt), tôi đã nghiên cứu hệ quả xã hội của sự thay đổi
hiện nay về các mẫu hình. Điểm xuất phát của sự nghiên cứu này là khẳng định rằng
các vấn đề chính của thời đại chúng ta - sự đe dọa chiến tranh hạt nhân, sự hủy
hoại môi trường sống, sự bất lực của chúng ta khi đối đầu với cảnh nghèo nàn và
đói khát trên thế giới, nếu chỉ kể những vấn đề trọng đại nhất - tất cả là những
mặt khác nhau của một cuộc khủng hoảng duy nhất, đó chủ yếu là một cuộc khủng
hoảng về nhận thức. Chúng xuất phát từ sự thực là phần lớn chúng ta - và đặc biệt
là cơ chế xã hội to lớn của ta - nằm dưới những khái niệm và giá trị của một thế
giới quan lỗi thời, dưới những mẫu hình không đủ sức để đối trị những vấn đề của
một thế giới nhân mãn, liên hệ lẫn nhau một cách toàn cầu. Đồng thời, đáng mừng
thay, nhiều nhà nghiên cứu của những ngành mũi nhọn khoa học, các phong trào xã
hội khác nhau, và nhiều nhà mạng lưới khác cũng đang phát triển một tầm nhìn mới
về thực tại, nó sẽ hình thành cơ sở của ta về các công nghệ tương lai, hệ thống
kinh tế và cơ chế xã hội.
Những mẫu hình bây giờ bắt đầu
rút lui là những thứ đã ngự trị trên nền văn hóa của chúng ta từ vài trăm năm
nay, nó đã khắc họa đời sống xã hội phương Tây và ảnh hưởng quyết định lên thế
giới còn lại. Những mẫu hình này gồm có một số ý niệm và giá trị, trong đó vũ
trụ quan là một hệ thống cơ học gồm có các hạt cơ bản, cách nhìn thân người như
một cái máy, cách nhìn cuộc đời là một sự đấu tranh giành giật kiếm sống, niềm
tin nơi sự tiến bộ vô tận của vật chất giành được bằng sự lớn mạnh kinh tế và kỹ
thuật, và - cuối cùng, không phải là không quan trọng - niềm tin rằng xã hội
trong đó nữ giới luôn luôn nằm dưới sự lãnh đạo của nam giới là tự nhiên. Trong
những thập niên qua, tất cả những giả định đó đã được khám phá ra hết sức hạn
chế và cần sửa đổi một cách triệt để.
Thực tế là sự sửa đổi đó
đang diễn ra. Những mẫu hình mới đang xuất hiện có thể mô tả bằng nhiều cách
khác nhau. Nó có thể gọi là thế giới quan toàn thể, xem thế giới như là một thể
thống nhất chứ không phải là tập hợp của nhiều thành phần. Nó cũng có thể được
gọi là một thế giới quan sinh thái và đó là từ mà tôi thấy đúng nhất. Tôi dùng
từ sinh thái ở đây trong nghĩa rộng và sâu hơn người ta dùng. ý thức sinh thái
trong nghĩa sâu này thừa nhận mối tương quan của tất cả hiện tượng là cơ bản và
bao gồm cá thể lẫn xã hội trong một tiến trình có chu kỳ của thiên nhiên.
Mẫu hình sinh thái được khoa
học hiện đại hỗ trợ, nhưng nó bắt rễ từ một nhận thức về thực tại, nhận thức đó
thoát khỏi khuôn khổ khoa học để tới với một ý thức về sự nhất thể trong mọi đời
sống, sự liên hệ lẫn nhau của những hiện tượng muôn vẻ và những chu kỳ về thay
đổi và chuyển hóa của chúng. Cuối cùng, ý thức sinh thái sâu xa đó là ý thức về
tinh thần. Khi khái niệm của tinh thần con người được hiểu như là dạng của ý thức,
với nó, con người cảm thấy mình nối liền với vũ trụ như một cái toàn thể, thì
rõ là ý thức sinh thái mang tính tâm linh trong nghĩa sâu nhất, và khi đó sẽ
không lạ gì nếu hình ảnh mới về thực tại rất hòa điệu với hình ảnh của các truyền
thống tâm linh.
Bây giờ, ta có thể nói rõ về
khung cảnh rộng rãi của Đạo của vật lý. Nền vật lý mới là một phần không tách rời
của thế giới quan mới, nó đang xuất hiện trong mọi khoa học và xã hội. Thế giới
quan mới là một thế giới quan sinh thái, nói cho cùng thì có đặt cơ sở trên ý
thức tâm linh.
Luận điểm ban đầu của tôi
như thế vẫn còn giá trị và rõ hơn khi được phát biểu lại và đặt trong một khung
cảnh rộng hơn. Đồng thời, nó cũng được khẳng định bởi những phát triển gần đây
trong các ngành khoa học khác, đáng kể nhất trong sinh vật và tâm lý học,và bây
giờ tôi thấy mình đứng trên một sơ sở vững chắc hơn nhiều. Thậm chí bây giờ còn
rõ hơn trước là đạo học hay triết học vĩnh cửu, có người gọi như thế, cung cấp
những cơ sở triết học nhất quán cho các mẫu hình khoa học mới.
Sự thừa nhận này chưa phải
là nhận thức chung của mọi người, nhưng nó đang mở rộng một cách vững chắc, bên
trong và bên ngoài khoa học. Theo vết của Đạo của vật lý có khoảng ít nhất cả
chục cuốn sách rất thành công nói về mối liên hệ giữa khoa học hiện đại và truyền
thống đạo học, và cũng có nhiều hội nghị quốc tế lớn về đề tài này thu hút nhiều
nhà khoa học xuất sắc, kể cả vài vị đoạt giải Nobel, cũng như đại diện cao cấp
của các tổ chức truyền thống tâm linh. Thông điệp ban đầu của tôi đã được nhân
lên rộng rãi trong các biến cố đó.
Ảnh Hưởng của Heisenberg và
Chew
Bây giờ tôi xin trở lại những
mẫu hình mới trong khoa học và thảo luận về những đặc trưng chính của chúng. Gần
đây tôi đã thử tìm một nhóm những tiêu chuẩn cho tư duy về mẫu hình mới trong
khoa học. Tôi đề xuất sáu tiêu chuẩn; hai cái đầu nói về cách nhìn về thiên
nhiên, bốn cái sau về nhận thức luận của chúng ta. Tôi nghĩ rằng bốn tiêu chuẩn
này là đặc trưng cho tư duy theo mẫu hình mới trong tất cả mọi khoa học, nhưng
như đã nói trong lời cuối của Đạo của vật lý, tôi sẽ minh họa chúng với các thí
dụ của ngành vật lý, và tôi sẽ nhắc lại ngắn gọn chúng được phản ánh trong các
truyền thống đạo học phương Đông như thế nào.
Trước khi đi vào thảo luận
sáu tiêu chuẩn, tôi xin nhắc lại với lòng biết ơn sâu xa món nợ của tôi đối với
hai nhà vật lý xuất chúng, hai vị đó để lại nơi tôi nguồn cảm hứng chủ yếu và
đã ảnh hưởng quyết định lên tư duy khoa học của tôi: Werner Heisenberg và
Geoffrey Chew. Tác phẩm của Heisenberg Physics and Philosophy, thành tựu cổ điển
của ông về lịch sử và triết học và triết học của vật lý lượng tử, đã tạo ảnh hưởng
to lớn khi tôi còn là sinh viên bắt đầu đọc cuốn đó. Cuốn sách này trở thành bạn
đồng hành của tôi suốt thời gian học tập và công tác với tư cách nhà vật lý, và
hôm nay tôi thấy chính Heisenberg đã gieo những hạt giống cho Đạo của vật lý.
Tôi có may mắn được gặp Heisenberg trong đầu những năm bảy mươi. Tôi đã có những
cuộc thảo luận dài với ông và khi tôi hoàn tất Đạo của vật lý , tôi cùng ông dò
suốt lại bản thảo, từng chương. Chính sự hỗ trợ và cảm hứng của cá nhân
Heisenberg đã cùng tôi đi hết những năm tháng khó khăn; những lúc cô đơn không
ai ủng hộ khi tôi phát triển và trình bày một ý niệm hoàn toàn mới.
Geoffrey Chew thuộc về một
thế hệ khác với Heisenberg và với các nhà sáng lập lớn khác của ngành vật lý lượng
tử, và tôi không nghi ngờ gì các nhà lịch sử tương lai của khoa học sẽ đánh giá
sự cống hiến của ông cho nền vật lý của thế kỷ 20 cũng xuất sắc như các vị kia.
Nếu Einstein làm cuộc cách mạng cho tư tưởng khoa học với thuyết tương đối, còn
Bohr và Heisenberg với giải thích về cơ học lượng tử đã mang lại những thay đổi
đảo lộn mà bản thân Einstein cũng từ chối không chấp nhận, thì Chew đã làm bước
cách mạng thứ ba trong nền vật lý thế kỷ 20. Thuyết Bootstrap (Dung thông) của
ông về hạt đã thống nhất cơ học lượng tử và thuyết tương đối trong một thuyết,
thuyết này tiêu biểu sự từ bỏ quyết liệt cách tiếp cận của phương Tây về khoa học
cơ bản.
Tôi bị lý thuyết và triết học
của Chew thu hút mãnh liệt kể từ ngày tôi gặp ông cách đây hai mươi năm và tôi
có hân hạnh được cộng tác chặt chẽ và liên tục trao đổi tư tưởng với ông. Những
cuộc thảo luận thường xuyên này là suối nguồn của sự cảm hứng liên tục và đã hình
thành một cách quyết định toàn bộ quan điểm khoa học của tôi.
NHỮNG MẪU HÌNH MỚI TRONG TƯ
DUY KHOA HỌC
Bây giờ tôi xin phép trở lại
sáu tiêu chuẩn về những mẫu hình tư duy mới trong tư duy khoa học.
Tiêu chuẩn thứ nhất nói
đến mối quan hệ giữa cái riêng biệt và cái toàn thể. Trong mẫu hình khoa học có
tính cơ khí cổ điển, người ta tin rằng sự vận động của mỗi hệ thống phức tạp có
thể được hiểu thông qua tính chất của từng thành phần riêng biệt. Một khi ta biết
các thành phần riêng biệt - tính chất cơ bản của chúng và cơ chế tương tác của
chúng - ta có thể suy ra, ít nhất về mặt nguyên lý, sự vận động của cái toàn thể.
Vì thế nguyên tắc là nhằm tìm hiểu mọi hệ thống phức tạp, ta phá vỡ nó ra từng
mảnh nhỏ. Bản thân các mảnh này không được dùng để giải thích gì thêm, trừ phi
ta lại bẻ nhỏ chúng ra những mảnh nhỏ hơn. Cứ tiếp tục mãi trong quá trình này,
ta luôn luôn sẽ đến một chỗ dừng, đó là tại một nơi mà ta có những hạt cơ bản
xây dựng nên hệ thống: những yếu tố, những chất liệu, những hạt, và vân vân - với
những tính chất mà ta không giải thích được nữa. Từ những đơn vị cơ bản này với
những qui luật căn bản hay sự tương tác của chúng, ta sẽ xây dựng lại một toàn
thể to lớn và tìm cách giải thích sự vận động của nó bằng tính chất của các
thành phần riêng biệt. Cách này đã khởi đầu với Democritus trong thời thượng cổ
Hy Lạp; đó là tiến trình đã được thành hình với Descartes và Newton, và đó la
cách nhìn khoa học được thừa nhận đến thế kỷ 20.
Trong mẫu hình mới, mối liên
hệ giữa cái toàn thể và cái riêng biệt đối xứng hơn nhiều. Ta tin rằng, trong
lúc tính chất của cái riêng biệt dĩ nhiên giúp cho sự hiểu biết về cái toàn thể,
đồng thời tính chất của cái riêng biệt cũng chỉ có thể được hiểu hết thông qua
sự vận động của cái toàn thể. Cái toàn thể là chủ đạo, và một khi ta hiểu sự vận
hành của cái toàn thể thì ta có thể suy ra, ít nhất trên mặt nguyên tắc, tính
chất và cấu trúc tương tác của các thành phần riêng biệt. Sự thay đổi này trong
mối quan hệ giữa cái toàn thể và cái riêng biệt xảy ra trong khoa học trước hết
trong ngành vật lý, khi thuyết lượng tử được phát triển. Trong những năm đó,
nhà vật lý phát hiện ra với sự kinh ngạc lớn lao rằng họ không thể sử dụng khái
niệm của một thành phần - thí dụ một nguyên tử hay một hạt - trong nghĩa cổ điển.
Thành phần riêng biệt không còn được định nghĩa rõ ràng được nữa. Chúng cho thấy
nhiều tính chất khác nhau, tùy theo khuôn khổ thí nghiệm khác nhau.
Dần dần, nhà vật lý nhận ra
rằng, thiên nhiên, trong lĩnh vực nguyên tử, không xuất hiện như một vũ trụ cơ
học gồm có các đơn vị xây dựng cơ bản, mà như một mạng lưới của các mối liên hệ
và rằng, cuối cùng, chẳng có thành phần riêng tư nào cả trong mạng lưới liên hệ
chằng chịt đó. Cái mà ta gọi là thành phần chỉ là cấu trúc có một sự ổn định nhất
định và gây nơi ta sự chú ý. Heisenberg là người bị ấn tượng hết sức mạnh về mối
quan hệ mới của cái toàn thể và cái riêng biệt, đến nỗi ông đặt tên cho tác phẩm
tự thuật đời mình là Der Teil und das Ganze (Cái riêng biệt và cái toàn thể).
Sự thừa nhận của tính thống
nhất và mối liên hệ qua lại của mọi sự vật và biến cố, sự chứng thực rằng mọi
hiện tượng đều là dạng xuất hiện của một cái nhất cơ bản, đó cũng là đặc trưng
chung quan trọng nhất của thế giới quan phương Đông. Người ta có thể nói đó là
cái cốt tủy của mọi quan niệm đó. Tất cả mọi sự vật được xem là liên hệ chằng
chịt với nhau, không tách rời nhau, và chúng đều là cấu trúc của một thể thực tại
cuối cùng.
Tiêu chuẩn thứ hai của mẫu
hình tư duy mới trong khoa học liên hệ tới sự thay đổi, thay quan niệm về cơ cấu
bằng quan niệm về tiến trình. Trong mẫu hình cũ, người ta nghĩ rằng có những cấu
trúc cơ bản, và rồi có lực và cơ chế thông qua đó mà lực tác động, rồi vì thế
mà sinh ra tiến trình. Trong mẫu hình mới, ta nghĩ tiến trình là chủ đạo, mỗi một
cấu trúc mà ta quan sát được đều là dạng xuất hiện của một tiến trình cơ bản.
Tư duy tiến trình này đi vào
vật lý với thuyết tương đối của Einstein. Sự nhận thức khối lượng là một dạng của
năng lượng đã loại bỏ khái niệm của một chất liệu vật chất ra khỏi khoa học, và
với sự loại bỏ này, nó không còn là một cấu trúc cơ bản nữa. Các hạt hạ nguyên
tử không phải do bất cứ vật chất nào tạo thành; tất cả chúng đều là cấu trúc của
năng lượng. Thế nhưng, năng lượng luôn luôn được kết hợp với hoạt động, với tiến
trình, và điều này dẫn đến thực tế là các hạt hạ nguyên tử đều tự nó là động.
Khi quan sát chúng, không bao giờ ta thấy chất liệu nào cả, cũng không cấu trúc
cơ bản nào cả. Điều ta thấy chỉ là cấu trúc động của sự biến hóa liên tục từ
cái này qua cái khác - một điệu vũ liên tục của năng lượng.
Tư duy tiến trình cũng là đặc
trưng chủ yếu của truyền thống đạo học phương Đông. Phần lớn các khái niệm,
linh ảnh và huyền thoại của họ đều chứa thời gian và biến đổi như là yếu tố cốt
tủy. Càng nghiên cứu kinh sách của Ấn Độ giáo, Phật giáo và Lão giáo, ta càng
thấy rõ trong tất cả giáo pháp đó, thế giới được nhận thức trong sự vận động,
trôi chảy, và biến đổi. Rõ ràng là hình ảnh của điệu múa vũ trụ của Shiva,
trong đó mọi sắc thể đều liên tục hình thành và biến hoại, đã mở cho tôi cặp mắt
để thấy những tương đồng giữa vật lý hiện đại và đạo học phương Đông.
Trong vật lý hiện đại, hình ảnh
vũ trụ như một bộ máy đã được thay thế bằng một cái toàn thể liên hệ chằng chịt
lẫn nhau, trong đó các thành phần riêng biệt chủ yếu phụ thuộc lẫn nhau và cần
phải được hiểu như những câú trúc của một tiến trình vũ trụ. Nhằm định nghĩa một
vật thể trong mạng lưới đầy những liên hệ này, ta cắt rời một số liên hệ đó - một
cách khái niệm, cũng như xem nó có một cách vật lý với thiết bị đo lường của
chúng ta - và với cách đó ta cô lập một số cấu trúc và xem chúng là vật thể.
Nhiều quan sát viên có thể làm nhiều cách khác nhau. Thí dụ khi ta xác định một
electron, ta có thể cắt vài mối liên hệ của nó với thế giới còn lại bằng cách sử
dụng nhiều phương pháp quan sát khác nhau. Vì thế mà electron có thể xuất hiện
như một hạt, và nó có thể xuất hiện như một sóng. Điều ta thấy tùy thuộc nơi ta
nhìn nó như thế nào.
Heisenberg chính là người đã
mang vai trò hệ trọng của quan sát viên vào trong vật lý lượng tử. Theo Heisenberg,
ta không bao giờ có thể nói về thiên nhiên mà không đồng thời nói về chính ta.
Và đó sẽ là tiêu chuẩn thứ ba của tôi trong mẫu hình tư duy mới của khoa học.
Tôi nghĩ rằng điều này có giá trị cho mọi khoa học hiện đại, và tôi muốn gọi nó
là sự biến đổi từ khoa học khách quan qua khoa học bị nhận thức chi phối. Trong
mẫu hình cũ, mô tả khoa học được cho là khách quan, tức là, độc lập với người
quan sát và với quá trình nhận thức. Trong mẫu hình mới, ta tin rằng
Epistemology - tức là khoa học về quá trình nhận thức - phải được đưa hẳn vào
trong sự mô tả hiện tượng thiên nhiên. Tại điểm này chưa có một sự đồng thuận
trong giới khoa học thế nào là Epistemology đúng nghĩa, nhưng có một sự đồng ý
chung là Epistemology phải là một phần hội nhập trong mọi lý thuyết khoa học.
Ý niệm cho rằng tiến trình của
nhận thức phải là một phần khăng khít của con người về thực tại thì mỗi học trò
của đạo học đều biết rõ.
Nhận thức tâm linh không bao
giờ được đạt tới bằng loại quan sát khách quan, cách ly; luôn luôn nó đòi hỏi sự
tham gia hoàn toàn của toàn bộ hành giả. Thực tế là, đạo học đi xa hơn nhiều so
với quan điểm của Heisenberg. Trong vật lý lượng tử, người quan sát và vật bị
quan sát không thể chia cắt, nhưng hai cái đó tiếp tục bị phân biệt. Còn đạo học,
trong sự thiền định sâu xa thì sự phân biệt giữa người quan sát và vật bị quan
sát hoàn toàn xóa nhòa, trong đó người và vật hòa nhập làm một.
Tiêu chuẩn thứ tư của mẫu
hình tư duy mới, có thể là sâu sắc nhất trong tất cả và là khó chấp nhận nhất đối
với nhà khoa học. Nó liên quan đến hình dung xưa cũ về nhận thức, xem nhận thức
là một tòa kiến trúc. Nhà khoa học hay nói về những định luật căn bản, hay nói
về nền tảng, hay cơ sở của một tòa kiến trúc của nhận thức. Kiến thức phải được
xây dựng trên nền tảng vững vàng; có những hạt chất liệu cơ bản của vật chất;
có những phương trình cơ bản, những hằng số cơ bản, những nguyên lý cơ bản.
Hình tượng nhận thức là một toà kiến trúc với một nền tảng chắc chắn đã được sử
dụng suốt trong nền khoa học và triết lý phương Tây từ mấy ngàn năm nay.
Tuy thế, nền tảng của nhận
thức khoa học, không phải luôn luôn vững chắc. Chúng liên tục bị dời đổi và nhiều
lần đã hoàn toàn bị đảo lộn. Bất cứ lúc nào mà một cuộc cách mạng khoa học quan
trọng xảy ra, người ta đều cảm thấy nền tảng khoa học bị lay chuyển. Như
Descartes viết trong tác phẩm nổi tiếng Discourse on Method (Thảo kuận về
phương pháp) trong thời đại của ông: “Tôi nhận thấy rằng chẳng có gì chắc chắn
để có thể xây dựng trên đó với nền tảng cứ bị thay đổi luôn thế này”. Sau đó
Descartes đã xây dựng nên một nền khoa học mới trên nền tảng chắc chắn, nhưng
ba trăm năm sau, Einstein trong tác phẩm tự thuật đời mình, đã viết những dòng
sau đây về phát triển của vật lý lượng tử: “Hầu như đất dưới chân tôi bị sụt lở,
không ở đâu còn thấy một nền tảng vững chắc nữa, mà trên đó người ta có thể xây
dựng một điều gì”.
Lặp đi lặp lại suốt cả lịch
sử khoa học, ta luôn luôn thấy nền tảng của nhận thức bị dời đổi, thậm chí bị
nghiền nát. Mẫu hình này lại cho khoa học nhớ tới cảm giác như thế, nhưng có thể
lần này là lần cuối; không phải là vì không có tiến bộ hay không có thay đổi nữa,
mà vì sẽ không có nền tảng nào cả trong tương lai. Có lẽ chúng ta sẽ không thấy
cần thiết, trong khoa học tương lai, phải xây dựng nhận thức của mình trên một
nền tảng chắc chắn, và ta có thể thay thế hình ảnh của một tòa kiến trúc bằng
hình ảnh của một mạng lưới. Cũng chính vì nếu nhìn thực tại quanh ta như một mạng
lưới đầy mối liên hệ, thì sự mô tả - hay khái niệm, mô hình, lý thuyết - của ta
cũng tạo thành một mạng lưới trình bày các hiện tượng được quan sát. Trong một
mạng lưới như thế, không có cái gì là chủ yếu hay thứ yếu, và không có cái gì
là cơ bản cả.
Hình ảnh mới về nhận thức
như một mạng lưới, vắng bóng nền tảng là hết sức khó chịu đối với nhà khoa học.
Nó được Geoffrey Chew là người đầu tiên nêu ra cách đây ba mươi năm trong thuyết
Bootstrap (Dung thông) về hạt.
Theo thuyết Dung thông,
thiên nhiên không thể được qui lại trên vài đơn vị cơ bản, như những hạt cơ bản
vật chất, mà nó phải được hiểu một cách toàn bộ thông qua sự tự dung thông, sự
tự tương thích. Sự vật hiện hữu thông qua mối liên hệ tương thích lẫn nhau giữa
chúng, và tất cả mọi ngành vật lý chỉ việc tuân thủ đòi hỏi rằng mọi yếu tố phải
tương thích lẫn nhau và với chính bản thân chúng.
Suốt ba mươi năm qua, cùng với
các cộng sự, Chew đã sử dụng cách tiếp cận Dung thông để đề ra một lý thuyết
phù hợp về hạt hạ nguyên tử, cùng với một triết lý chung về thiên nhiên. Triết
lý Dung thông này không những khước từ ý niệm về hạt vật chất cơ bản, mà còn
không chấp nhận bất cứ đơn vị gì là cơ bản - không có hằng số cơ bản, định luật
hay phương trình. Vũ trụ vật chất chỉ được xem là một mạng lưới động gồm các biến
cố tác động lên nhau. Không có tính chất nào của bất cứ thành phần riêng biệt
nào của mạng lưới là cơ bản; tất cả chúng đều tuân thủ các tính chất của toàn
thể các thành phần khác, và sự dung thông ăn khớp toàn bộ của những mối liên hệ
chằng chịt của chúng là nhân tố xác định cấu trúc của toàn mạng lưới.
Theo ý kiến tôi, việc triết
lý Dung thông không chấp nhận đơn vị cơ bản nào biến nó thành một trong những hệ
thống sâu sắc của tư tưởng phương Tây. Đồng thời, nó xa lạ với truyền thống tư
duy khoa học của ta, nên nó ít được các nhà vật lý chấp nhận. Tuy thế, sự từ chối
chấp nhận đơn vị cơ bản thật ra là rất chung trong tư tưởng phương Đông, đặc biệt
trong Phật giáo. Thật sự là sự tương phản giữa nhà Cơ bản và nhà Dung thông
trong ngành vật lý hạt cũng song hành như sự tương phản giữa tư tưởng đang ngự
trị tại phương Tây và phương Đông. Việc qui thiên nhiên về lại trên các đơn vị
cơ sở chủ yếu là dựa trên cách tiếp cận tư tưởng của Hy lạp, nó sinh ra trong
triết lý Hy Lạp với tính nhị nguyên của vật chất và tinh thần.Còn cái nhìn vũ
trụ như là một mạng lưới đầy liên hệ, vắng bống đơn vị cơ sở, là đặc trưng của
tư tưởng phương Đông. Người ta tìm thấy sự phát biểu rõ rệt nhất và luận giải rộng
rãi nhất trong Đại thừa Phật giáo, và hồi tôi viết Đạo của vật lý, tôi đã đưa
liên hệ mật thiết giữa vật lý Dung thông và triết lý đạo Phật lên đỉnh cao và
chung quyết của chúng.
Tiêu chuẩn thứ tư cho mẫu
hình tư duy mới mà tôi trình bày đến nay là nói tất cả mọi sự đều liên hệ chằng
chịt lẫn nhau. Thiên nhiên được xem là một mạng lưới động gồm toàn liên hệ móc
nối với nhau, nó chứa luôn cả người quan sát, như thành phần nội tại. Mỗi thành
phần riêng biệt của mạng lưới này đều chỉ là những cấu trúc tương đối ổn định.
Tương tự như thế, hiện tượng thiên nhiên được mô tả bằng một loạt những khái niệm,
trong đó không thành phần nào là cơ bản hơn thành phần nào.
Khuôn khổ nhận thức mới này
lập tức sinh ra nhiều câu hỏi. Nếu mỗi sự đều liên hệ đến mọi sự thì làm sao ta
có hy vọng hiểu được sự vật? Vì rốt cuộc mọi hiện tượng thiên nhiên đều liên hệ
lẫn nhau, muốn lý giải mỗi một sự, ta cần hiểu tất cả mọi sự khác, rõ ràng là
điều không thể có. Điều làm cho lý thuyết Dung thông hay lý thuyết mạng lưới trở
về một lý thuyết khoa học, là biến nó thành một phương cách nhận thức gần đúng.
Nếu ta chấp nhận một sự nhận thức gần đúng về thiên nhiên, ta có thể mô tả một
nhóm hiện tượng nhất định và bỏ qua một số hiện tượng khác ít quan trọng. Thế
nên ta có thể giải thích nhiều hiện tượng bằng một ít hiện tượng khác và hệ quả
là hiểu đó là những khía cạnh khác nhau của thiên nhiên trong cách gần đúng,
không nhất thiết phải hiểu mọi sự tức khắc.
Quan niệm này là then chốt của
tất cả mọi khoa học và đại diện tiêu chuẩn thứ năm của tôi: sự chuyển dịch từ
mô tả chính xác qua mô tả gần đúng. Mẫu hình Cartesian được đặt trên lòng tin
nơi tính chính xác của nhận thức khoa học, điều này đã được Descartes phát biểu.
Trong mẫu hình mới, ta nhận định rằng tất cả mọi lý thuyết và phương thức khoa
học đều hạn chế và chỉ là gần đúng. Khoa học không bao giờ cung cấp sự hiểu ngộ
toàn triệt và dứt khoát cả. Nhà khoa học không làm việc với sự thực ( hiểu theo
nghĩa của mối liên hệ chính xác giữa sự mô tả và hiện tượng được mô tả); họ chỉ
làm việc với sự mô tả thực tại hạn chế và gần đúng. Phát biểu đẹp nhất cho tiêu
chuẩn này mà tôi tìm thấy là của Louis Pasteur: “Khoa học tiến lên bằng các câu
trả lời cho một loạt các câu hỏi ngày càng tinh tế, chúng đạt ngày càng sâu sắc
đến cốt tủy của hiện tượng thiên nhiên
Một lần nữa, thật thú vị khi
so sánh thái độ của khoa học hiện đại với thái độ của đạo học và ở đây, ta thấy
một trong những khác biệt nổi bật giữa khoa học và đạo học. Nói chung đạo học
không quan tâm đến nhận thức gần đúng. Họ quan tâm đến nhận thức tuyệt đối để
hiểu về tính toàn thể của sự hiện hữu. Biết rõ mối liên hệ then chốt của mọi
khía cạnh trong vũ trụ, họ thấy rằng muốn lý giải một thứ thì rốt cuộc phải chỉ
ra nó liên hệ với mọi cái khác như thế nào. Vì điều đó không thể, thường nhà đạo
học chỉ quả quyết rằng không sự vật riêng lẻ nào có thể giải thích trọn vẹn. Phần
đông họ không lý giải sự vật mà coi trọng sự thực chứng trực tiếp, phi suy luận
về tính nhất thể của vạn sự.
Cuối cùng, tiêu chuẩn cuối của
tôi, không nói lên một quan sát mà là một biện hộ. Tôi tin rằng, trước sự đe dọa
của thảm họa hạt nhân và sự tàn phá môi trường, con người chỉ có thể sống còn nếu
ta biết thay đổi một cách triệt để phương pháp và giá trị làm nền tảng cho khoa
học và kỹ thuật của chúng ta.Với tiêu chuẩn cuối này tôi muốn biện hộ cho việc
dời chuyển từ thái độ ngự trị và kiểm soát thiên nhiên, trong đó có con người,
đến một thái độ hợp tác và bất bạo động.
Khoa học kỹ thuật của chúng
ta dựa trên lòng tin rằng hiểu được thiên nhiên tức là thiên nhiên bị đàn ông
ngự trị. Tôi dùng chữ đàn ông ở đây có mục đích, vì tôi đang nói tới một mối
liên hệ rất quan trọng giữa thế giới quan cơ học trong khoa học và hệ thống giá
trị gia trưởng, của khuynh hướng nam tính muốn điều khiển mọi thứ. Trong lịch sử
của khoa học và triết học phương Tây, mối liên hệ này thân thiện với Francis
Bacon, vào thế kỷ 17, là người đã biện hộ cho phương pháp của khoa học thực
nghiệm, bằng những từ say sưa hằn học. Thiên nhiên phải bị “săn lùng khi nó biến
đổi”, Bacon viết, “bị trói vào việc phục dịch” và biến thành nô lệ”. Nó phải bị
“chèn ép” và mục đích của nhà khoa học là “tra cho ra những bí ẩn của nó”. Hình
ảnh kinh hoàng khi thiên nhiên phải bị tra tìm cho ra bằng các phương tiện cơ
giới thật hết sức giống như sự tra tấn phụ nữ của tòa án vào thế kỷ 17, điều
này rất quen thuộc với Bacon, ông là Tổng công tố viên của vua James I. ở đây,
ta thấy mối liên hệ then chốt và đáng sợ giữa khoa học cơ giới và giá trị gia
trưởng,nó cũng có tác động to lớn lên những phát triển sau đó của khoa học và kỹ
thuật.
Trong thời kỳ trước thế kỷ
17, mục đích của khoa học là sự minh triết, sự tìm hiểu qui luật thiên nhiên,
và hòa điệu với nó. Đến thế kỷ 17, thái độ sinh thái này đã biến thành ngược lại.
Kể từ lúc Bacon xem mục đích khoa học là để chế ngự và điều khiển thiên nhiên,
ngày nay cả khoa học lẫn kỹ thuật đều chủ yếu được dùng để phục vụ những mục
đích nguy hiểm, tai hại và chống sinh thái.
Sự thay đổi thế giới quan
đang diễn ra sẽ chứa đựng một sự thay đổi sâu sắc về giá trị; thực tế là sự
thay đổi từ tâm can - từ ý định ngự trị và điều khiển thiên nhiên đến một thái
độ hợp tác và bất bạo động. Thái độ như thế có tính sinh thái sâu xa và không hề
đáng ngạc nhiên, đó cũng là thái độ đặc trưng của các truyền thống tâm linh.Các
nhà minh triết ngày xưa của Trung quốc đã diễn tả điều này thật tuyệt vời: “Ai
thuận theo lẽ trời, kẻ đó hoà mình trong dòng chảy của Đạo”.
Phê Bình về Đạo của Vật Lý
Bây giờ tôi xin nói đến các
phê bình về Đạo của vật lý đã phát sinh trong những năm qua. Một câu hỏi hay đặt
ra cho tôi là các đồng nghiệp trong cộng đồng vật lý chấp nhận thế nào các luận
điểm chính của tôi?
Như đã tiên đoán, trước hết
phần lớn các nhà vật lý đều rất nghi ngờ và thậm chí nhiều người cảm giác bị cuốn
sách đe dọa. Những kẻ có cảm giác bị cuốn sách đe dọa đã phản ứng với sự bực dọc
thông thường. Họ lăng mạ và thường phê bình hằn học không giấu giếm, trong sách
báo hay trong thảo luận riêng, chúng chỉ phản ánh chính sự dao động của họ.
Những lý do mà Đạo của vật
lý có khi bị cảm nhận như sự đe dọa nằm nơi sự hiểu sai phổ biến về tính chất đạo
học. Trong cộng đồng khoa học, đạo học thường được nghĩ là một cái gì mơ hồ, ù
mờ, tối tăm và hết sức phi khoa học. Khi thấy một lý thuyết đáng yêu của mình bị
so sánh với hoạt động mơ hồ tối tăm đó, nhiều nhà vật lý cảm thấy bị đe dọa rất
nhiều.
Cái nhìn sai lầm này về đạo
học thật sự là rất đáng tiếc, vì nếu ta đọc những kinh sách cổ điển của các
truyền thống đạo học, ta sẽ thấy những chứng thực tâm linh sâu xa không bao giờ
được mô tả một cách mơ hồ tối tăm, mà ngược lại, nó luôn luôn liên hệ với sự
sáng sủa. Hình tượng tiêu biểu mô tả thực chứng này có thể là dứt bỏ vô minh, cắt
bỏ ảo giác, tâm thức sáng tỏ, nhận thức ánh sáng, hoàn toàn tỉnh giác - tất cả
những cái đó nói về sự sáng tỏ. Thực chứng tâm linh lại đi ra khỏi mức độ suy
luận trí thức, nên sự sáng tỏ là một thể loại khác, nhưng nó không có gì là mơ
hồ hay tối tăm cả về các thực chứng này. Thực tế là từ giác ngộ mà chúng ta
dùng để mô tả thời kỳ của Cartesi mới, thời kỳ tiếp cận khoa học ở châu Âu vào
thế kỷ 18, là một trong những từ cổ nhất và được sử dụng rộng nhất để mô tả thực
chứng tâm linh.
May mắn thay, ý niệm sai lầm
về đạo học với những điều mơ hồ và thiếu rõ ràng đó ngày nay đã thay đổi. Vì một
số lớn người bắt đầu quan tâm đến tư tưởng phương Đông và thiền định không còn
được xem là đáng chê cười hay nghi ngại, đạo học đã được coi trọng hơn trước
nhiều, ngay cả trong cộng đồng khoa học.
Hãy cho tôi điểm lại những
phê bình chung nhất về Đạo của vật lý, những điều mà tôi luôn luôn phải đương đầu
trong suốt mười lăm năm qua. Trước hết, phải nói rằng tôi rất vui mừng thấy
trong bài phê bình mà tôi nhận được từ các đồng nghiệp vật lý, không có trong
đó tìm thấy sơ suất gì trong các trình bày về vật lý hiện đại. Có vài người
không nhất trí với tôi khi nhấn mạnh vài chỗ trong sự phát triển hiện nay,
nhưng tới nay không ai thấy có sai lầm về nội dung chuyên môn trong Đạo của vật
lý. Thế nên phần này đã đứng vững từ mười lăm năm qua.
Có hai luận cứ mà tôi nghe
nhiều hơn cả về luận điểm cơ bản của mình. Luận cứ thứ nhất nói rằng thực tế
khoa học của ngày hôm nay sẽ bị sự nghiên cứu của ngày mai phá bỏ. Lời phê bình
đó đặt câu hỏi, thế thì một sự việc bị tạm thời như thế, là mô hình hay lý thuyết
trong vật lý hiện đại có thể so sánh được với chứng nghiệm tâm linh, nó được xem
là phi thời gian và vĩnh cửu? Phải chăng những sự thật của đạo học sẽ đứng vững
hay ngã đổ với những lý thuyết của vật lý hiện đại?
Luận cứ này nghe rất thuyết
phục, nhưng nó xuất phát từ sự hiểu sai về tính chất của nghiên cứu khoa học.
Luận cứ này đúng ở chỗ không có sự thực tuyệt đối trong khoa học. Bất cứ điều
gì nhà khoa học nói ra đều được thể hiện bởi những mô tả giới hạn và gần đúng,
và sự mô tả gần đúng này sẽ được tốt hơn với mỗi sự phát triển từng phần từng
bước.Thế nhưng, khi lý thuyết hay mô hình được cải tiến trong mỗi bước, thì nhận
thức không phải bị thay đổi một cách tùy tiện. Mỗi thuyết mới đều liên hệ với
thuyết trước nó một cách rõ ràng, mặc dù trong một cuộc cách mạng khoa học, điều
này có thể bất định trong một thời gian dài. Thuyết mới không loại bỏ thuyết cũ
một cách tuyệt đối, nó chỉ là sự tiếp cận tốt hơn. Thí dụ cơ học lượng tử không
hề cho cơ học Newton là sai trái, nó chỉ cho thấy vật lý Newton có hạn chế.
Bây giờ ta cần chú thích
thêm là khi một lý thuyết trong một lĩnh vực mới được đề ra, khi khoa học cũ được
cải tiến bởi thuyết mới, không phải tất cả khái niệm của cái cũ bị từ bỏ. Và
tôi tin, những khái niệm nào trong lý thuyết hiện nay của chúng ta không bị đào
thải và tồn tại, đó là những khái niệm gắn chặt với các truyền thống đạo học.
Tôi có thể nói biến cố này
trong vật lý Newton. Một trong những phát hiện then chốt của Newton, có thể là
cái then chốt nhất và cái nổi tiếng nhất, đó là sự khám phá có một thứ bậc
chung trong vũ trụ. Tương truyền rằng, Newton nhận thấy trong tia chớp của trực
giác, khi một trái táo rơi từ cành xuống đất, thì lực đã lôi trái táo xuống đất
cũng chính là lực lôi kéo các hành tinh quay quanh mặt trời. Đó là điểm xuất
phát của thuyết Newton về lực trọng trường và cái nhìn này - có một thứ bậc nhất
thể trong vũ trụ - cũng không hề bị cơ học lượng tử hay thuyết tương đối phê
phán. Ngược lại, nó được xác nhận và thậm chí được đề cao trong những thuyết mới.
Tương tự như thế, tôi tin rằng
tính nhất thể cơ bản và tính liên hệ phức tạp của vũ trụ cũng như nguyên lý động
nội tại của những hiện tượng tự nhiên - hai luận điểm lớn của vật lý hiện đại -
sẽ không bị các nghiên cứu tương lai làm thương tổn. Chúng có thể được phát biểu
lại, và nhiều khái niệm ngày nay sẽ bị thay thế bởi một loạt những khái niệm của
tương lai. Thế nhưng sự thay thế này sẽ xảy ra một cách thứ tự và những luận điểm
căn bản mà tôi dùng trong sự so sánh với các truyền thống đạo học sẽ được tăng
cường, chứ không bị suy giảm, tôi tin thế. Niềm tin này đã được xác định, không
phải chỉ bởi những tiến bộ trong vật lý, mà bởi những phát triển nổi bật trong
sinh vật học và tâm lý học.
Loại phê bình thứ hai mà tôi
được nghe nhiều lần, lý luận rằng nhà vật lý và nhà đạo học nói về hai thế giới
khac nhau. Nhà vật lý làm việc với một thực tại lượng tử, nó hầu như hoàn toàn
vô nghĩa với thế giới bình thường, với hiện tượng hàng ngày, trong lúc đó, đạo
học làm việc chính xác với hiện tượng vĩ mô, với sự vật của thế giới thông thường,
nó hầu như không có gì liên quan đến thế giới lượng tử.
Trước hết, người ta cần thừa
nhận rằng thực tại lượng tử không hề xa rời hiện tượng vĩ mô. Thí dụ, một trong
những hiện tượng vật lý quan trọng của thế giới thông thường, tính cứng chắc của
vật chất, là một hệ quả trực tiếp của hiệu ứng lượng tử nhất định. Vì thế ta cần
sửa lại lý luận này và nói rằng nhà đạo học không chủ ý làm việc với thực tại
lượng tử, còn nhà vật lý thì có.
Bây giờ, nói về khái niệm của
hai thế giới khác nhau, cái nhìn của tôi là chỉ có một thế giới duy nhất - thế
giới đáng kính sợ và bí ẩn này, nói như Carlos Castaneda - nhưng thực tại duy
nhất này có nhiều khía cạnh, nhiều chiều hướng, nhiều mức độ. Nhà vật lý và nhà
đạo học làm việc với khía cạnh khác nhau của thực tại. Nhà vật lý khai phá tầng
mức của vật chất, nhà đạo học khai phá tầng mức của tâm linh. Điều mà hai loại
khám phá có chung là, hai tầm mức đó đều nằm ngoài cảm quan thông thường.
Thế nên ta có nhà vật lý dò
tìm trong vật chất với sự giúp sức của những thiết bị tinh xảo và nhà đạo học
dò tìm trong ý thức với sự giúp sức của phương pháp thiền định tinh tế. Cả hai
đều đạt tới tầng mức không thông thường của nhận thức, và tại tầng mức không
thông thường này thì những cấu trúc và nguyên lý của sự tổ chức xem ra hết sức
tương tự. Cách thế mà cấu trúc vi mô liên hệ với nhau đối với nhà vật lý, phản
ánh đùng cách thế mà các cấu trúc vĩ mô liên hệ với nhau đối với nha đạo học.
Và khi ta cô lập những cấu trúc vĩ mô đó trong cách thế nhận thức thông thường
thì ta nhận ra chúng là vật thể thông thường, cách ly.
Một loại phê bình khác, hay
được nêu lên, nhất trí là nhà vật lý và đạo học hướng đến những tầng mức khác
nhau của thực tại. Tầng mức của đạo học cao hơn, là thực tại tâm linh, nó chứa
đựng thực tại thấp hơn là hiện tượng vật lý, trong lúc thực tại vật lý không chứa
tâm linh.
Trước hết tôi xin nói rằng,
nói một thực tại này cao hơn hay thực tại kia thấp hơn, là một tàn dư của mẫu
hình tư duy cũ - lại nhắc tới hình ảnh của tòa kiến trúc, chứ không nói về mạng
lưới. Tuy nhiên tôi đồng ý là nhà vật lý không nói được gì về các tầng mức khác
nhau, hay chiều hướng hay thực tại khác - đời sống, tinh thần, ý thức, tâm
linh, vân vân. Đối với vật lý, không có gì để nói về những tầng mức của nó,
nhưng khoa học thì rất có thể.
Tôi đã đến chỗ tin rằng mẫu
hình mới cho khoa học, mà tôi đã đề xuất sáu tiêu chuẩn, đã tìm thấy sự phát biểu
phù hợp nhất trong lý thuyết mới về đời sống, những hệ thống tự tổ chức vận
hành, chúng đã xuất hiện trong ngành Cybernetics (điều khiển học) trong những
thập niên qua. Ilya Priogine, Gregory Batetson, Humberto Maturana, và Francisco
Varela là một số những người đầu tiên đóng góp cho thuyết này. Đó là một thuyết
có thể áp dụng cho mỗi quá trình phát triển hữu cơ cá thể, hệ thống xã hội, và
hệ thống sinh thái; và chúng hứa hẹn đưa đến một quan niệm thống nhất về đời sống,
tinh thần, vật chất và tiến hóa. Cách tiếp cận này xác nhận sự tương đồng giữa
vật lý và đạo học và cộng thêm nhiều cái khác nằm ngoài phạm vi vật lý: quan niệm
về ý chí tự do, quan niệm về sống chết, tự tính của ý thức, vân vân. Đó là một
sự hòa điệu sâu sắc giữa khái niệm, chúng được phát biểu trong một hệ thống tự
tổ chức vận hành và các khái niệm liên hệ trong các truyền thống đạo học.
SỰ PHÁT TRIỂN HIỆN NAY VÀ KHẢ
NĂNG CỦA TƯƠNG LAI
Điều vừa đề cập dẫn tôi nói
về sự phát triển hiện nay và khả năng trong tương lai về sự phát biểu của những
mẫu hình của khoa học mới. Từ khi viết Đạo của vật lý, tôi đã có những thay đổi
quan trọng về nhận thức khi nói về vai trò của vật lý trong sự phát triển này.
Lúc bắt đầu nghiên cứu sự chuyển dịch của mẫu hình trong nhiều loại hình khoa học,
tôi nhận ra tất cả chúng đều xuất phát từ thế giới quan cơ học của vật lý
Newton, và tôi thấy vật lý mới là mô hình lý tưởng cho những khái niệm và cách
tiếp cận mới trong loại hình khác. Trong thời gian qua, tôi đã nhận định rằng một
quan điểm như thế có nghĩa là tầng mức của vật lý là cơ bản hơn mọi thứ khác.
Ngày nay tôi xem nền vật lý mới, đặc biệt là thuyết Dung thông (Bootstrap) chỉ
là trường hợp đặc biệt của một phương cách tiếp cận, khi ta làm việc với hệ thống.
Vì thế, sự hoàn chỉnh các luận
điểm mà tôi nêu ra trong Đạo của vật lý không phải nặng trong các phát hiện
tiếp theo về sự tương đồng giữa vật lý và đạo học, mà chính là sự mở rộng trong
các ngành khoa học khác. Thật ra điều này đã được thực hiện, và tôi xin lướt
qua vài tác phẩm đó. Về mối tương đồng giữa đạo học và khoa học tư duy, tác giả
tốt nhất mà tôi biết là Francisco Varela, một trong những người đi đầu của thuyết
tự tổ chức vận hành. Verala với Evan Thompson, đang viết một cuốn sách về sự
tham dự của lý thuyết tâm thức Phật giáo trong nhận thức khoa học. Trong thời
gian qua, cuốn sách của ông The Tree of Knowledge (cây nhận thức), đồng tác giả
với Humberto Maturana, là suối nguồn quan trọng của ý niệm này.
Trong tâm lý học, nhiều tác
phẩm đã được hoàn thành để khai phá chiều kích tâm linh của tâm lý học và phép
chữa bệnh tâm lý. Có một ngành đặc biệt, tâm lý chung của con người, chỉ cống
hiến cho mục đích này. Stanilav Grof, Ken Wilber, Frances Vaughan và nhiều người
khác đã xuất bản sách vở về đề tài này, nhiều người trong đó bắt đầu với Đạo của
vật lý, và trở về lại với Carl Gustav Jung.
Trong ngành khoa học xã hội,
phương hướng tâm linh xuất hiện với tác phẩm của E.F. Schumacher, Buddhist Economics,
lần đầu xuất bản vào cuối những năm sáu mươi và từ đó được tìm hiểu trong nhiều
nhóm khác nhau và trong các hệ thống mới, cả lý thuyết lẫn thực hành. Liên hệ
chặt chẽ với phong trào này là một dạng chính sách sinh thái mới, được gọi là
chính sách Green (xanh), đó là nơi mà tôi xem là biểu hiện chính trị của sự biến
dịch của mẫu hình văn hóa mới. Khía cạnh tâm linh của các phong trào chính trị
này đã được thảo luận bởi bà Charlene Spretnak trong tác phẩm The Spiritual
Dimension of Green Politics (Chiều kích tâm linh của Chính sách Xanh).
Cuối cùng, tôi xin thêm vài
chữ để nói dến quan niệm của tôi về đạo học phương Đông, nó cũng có vài thay đổi
trong mười lăm năm qua. Trước hết, đối với tôi lúc nào cũng rõ, và tôi đã nói
trong Đạo của vật lý, rằng sự tương đồng theo cách tôi thấy giữa vật lý và đạo
học phương Đông cũng có thể rút ra từ các truyền thống đạo học phương Tây. Cuốn
sách tới đây của tôi, Belonging to the Universe (Thuộc về vũ trụ), đồng tác giả
với Brother David Steindl-Rast, thảo luận về một vài sự tương đồng đó. Hơn nữa,
tôi không còn nghĩ có thể đưa truyền thống đạo học phương Đông vào phương Tây
mà không thay đổi chúng trong nhiều điểm quan trọng để thích nghi với văn hóa của
chúng ta. Niềm tin này được củng cố bằng sự gặp gỡ với nhiều vị đạo sư tâm linh
phương Đông, họ không hiểu được vài khía cạnh chủ yếu của mẫu hình mới đang
phát sinh ở phương Tây.
Mặt khác, tôi cũng tin là
truyền thống tâm linh của chúng ta cũng sẽ phải chịu nhiều thay đổi quyết liệt
để hoà điệu với giá trị của mẫu hình mới. Tâm linh với hình ảnh mới về thực tại
mà tôi trình bày ở đây có lẽ phải là một tinh thần sinh thái, hướng đến địa cầu,
từ bỏ tinh thần gia trưởng. Loại tâm linh mới này đã được phát triển trong nhiều
nhóm và phong trào, bên trong và bên ngoài Nhà thờ. Một thí dụ là nhóm tâm linh
sáng tạo được hình thành bởi Matthew Fox và đồng nghiệp của ông tại Holy Names
College, Oakland, California.
Đó là vài sự phát triển đang
xảy ra trong tiến trình hình hành mẫu hình mới. Sự đóng góp của riêng tôi trong
mười lăm năm qua đã giúp được sự ra đời của những mẫu hình mới và hệ quả xã hội
của chúng trong The Turning Point (Bước ngoặt) và tinh lọc thêm sự tổng hợp đó
bằng cách hợp tác với một nhóm đồng nghiệp xuất sắc mà cùng với họ tôi đã tìm
thấy và phát triển một trung tâm tư tưởng sinh thái, Elmwood Institute (PO Box
5765, Berkeley, CA 94705 USA).
Qua những năm tháng đó, tôi
đã gặp nhiều con người đặc biệt, với họ tôi có những thành tựu lớn. Nhiều tình
bạn lâu năm cũng đã xuất phát từ những lần gặp gỡ đó. Lúc tôi quyết định viết Đạo
của vật lý cách đây hơn hai mươi năm, tôi đã có một bước đi đầy rủi ro nghề
nghiệp, với nhiều hoang mang lo lắng cũng như e ngại về mặt kinh tế và tôi hoàn
toàn cô đơn khi trải qua giai đoạn đó. Nhiều bè bạn và đồng nghiệp của tôi cũng
phải chịu như thế khi họ đi những bước tương tự trong lĩnh vực của họ. Ngày nay
tất cả chúng tôi thấy mạnh mẽ hơn nhiều. Chúng tôi được đưa vào trong một hệ thống
mà tôi gọi là văn hóa tiên tiến - một phong trào đa dạng tiêu biểu cho nhiều mặt
của một cách nhìn mới về thực tại, từng bước kết tinh lại để thành một lực lượng
mạnh mẽ cho sự chuyển hóa xã hội.
Fritjof Capr
Theo http://thuvienhoasen.org/
Không có nhận xét nào:
Đăng nhận xét