TT&HĐ V - 43/l
Đại cương về sóng cơ học - Vật lý lớp 12- Thầy giáo : Phạm Quốc Toản
PHẦN V: THỐNG NHẤT
"Khoa học là một sức mạnh trí tuệ lớn nhất, nó dốc hết sức vào việc phá vỡ xiềng xích thần bí đang cầm cố chúng ta."
Gorky
Gorky
"Cái khó hiểu nhất chính là hiểu được thế giới"
"Có hai cách để sống trên đời: một là xem như không có phép lạ nào cả, hai là xem tất cả đều là phép lạ".
Albert Einstein
“Chính qua cuộc đấu tranh nhằm thống nhất một cách hợp lý cái đa dạng
mà đã đạt được những thành công lớn nhất, dù rằng chính ý đồ đó có thể
gây ra những nguy cơ lớn nhất để trở thành con mồi của ảo vọng”.
Albert Einstein
“Người nhìn thấy cái đa dạng mà không thấy cái đồng nhất thì cứ trôi lăn trong cõi chết”.
CHƯƠNG IV (XXXXIII): ÊTE
“Một con người có thể thành công trong bất cứ việc gì nếu anh ta đổ vào đó một lòng nhiệt thành vô hạn”.
Charles Schwab
“Nếu
toán học quắc thước, ngạo nghễ và hùng vĩ như những kim tự tháp Ai Cập
thì vật lý học uyển chuyển, lúc điềm tĩnh lúc cuồn cuộn dâng trào như
dòng sông Nin và chúng hợp thành một quang cảnh hiện thực khách quan vô
cùng sinh động, vừa sáng lạn, vừa kỳ bí, được tạo dựng bởi thiên nhiên
hoang dã và sự cộng tác sáng tạo của lý trí loài người”.
Thầy Cãi
“Đôi lúc cuộc sống thật khắc nghiệt, rắn như thép đã tôi. Nó có những lúc ảm đạm và đau đớn. Như bất cứ một dòng chảy nào của một con sông, cuộc sống có những lúc khô cạn và những khi triều cường. Cũng như sự thay đổi theo chu kỳ từ trước đến nay của các mùa, cuộc sống có cái ấm áp dễ chịu của những mùa hè và cái rét buốt của những mùa đông…Nhưng chúng ta có thể tự nâng mình lên khỏi nỗi chán chường và tuyệt vọng, vươn đến sự vui vẻ của hy vọng và biến đổi các thung lũng hoang vắng, tăm tối thành những lối đi chan hoà ánh nắng của sự thanh bình sâu lắng”.
MARTIN LUTHER KING
"Sai lầm lớn nhất của Anhxtanh là tin theo quan niệm coi thời gian như vật chất, có thể co giãn được và hòa quyện vào không gian được. Do đó nếu ngày nay học thuyết tương đối trở thành cơ sở chủ yếu cho nhận thức vật lý học về Vũ Trụ, thì tương lai nó chỉ còn là một huyền thoại của một thời ảo mộng. Có thể coi không gian và thời gian quan hệ khăng khít như hình với bóng, như thể xác với linh hồn, nhưng phải được phân biệt dứt khoát với điều kiện tiên quyết: không có hình thì không có bóng, không có thể xác thì tuyệt đối không có linh hồn".
NTT
"Tất cả mọi điều trên thế giới này đều được hy vọng làm nên".
(Tiếp theo)
Chúng ta đã từng "phán" như một tiên đề: Vũ Trụ là một hệ cân bằng động vĩ đại và Tự Nhiên Tồn Tại là bảo toàn tuyệt đối. Vì nếu không thế, nghĩa là vì nếu có đâu đó một "chút xíu" dư thừa hoặc thiếu thốn, Vũ Trụ và cũng là Tự Nhiên Tồn Tại sẽ lập tức xuất hiện Hư Vô - điều chúng ta đã suy định là tuyệt đối cấm kỵ, không được phép!
Xét cho cùng thì môi trường cũng là một thực thể, một vật, một hệ thống vật chất đối với một môi trường “bên ngoài” nó, “chứa” nó. Nội tại của môi trường đó cũng vận động cân bằng một cách duy trì theo thời gian trong sự chi phối của môi trường chứa nó. Sự chi phối ấy là thường xuyên và nói chung là ổn định nhưng cũng có lúc đột biến, ngẫu nhiên. Do bị lệ thuộc cho nên vận động của môi trường đang xét cũng phải chuyển biến theo xu thế ấy một cách thích ứng để “bảo vệ” cân bằng động nội tại của nó, nhằm tiếp tục tồn tại. Trong quá trình bị tác động, nó phải chuyển biến để tự điều chỉnh nhằm duy trì tồn tại đó, có thể thấy trong “lòng” môi trường đang xét sự hình thành, nảy sinh (những) sự vật - hiện tượng mới cũng như sự suy thoái, tiêu vong (những) sự vật - hiện tượng cũ, có khi là do tất yếu, có khi là do ngẫu nhiên, có khi là do cả hai, nhưng nếu suy cho đến cùng thì đều là tất yếu.
Xét cho cùng thì môi trường cũng là một thực thể, một vật, một hệ thống vật chất đối với một môi trường “bên ngoài” nó, “chứa” nó. Nội tại của môi trường đó cũng vận động cân bằng một cách duy trì theo thời gian trong sự chi phối của môi trường chứa nó. Sự chi phối ấy là thường xuyên và nói chung là ổn định nhưng cũng có lúc đột biến, ngẫu nhiên. Do bị lệ thuộc cho nên vận động của môi trường đang xét cũng phải chuyển biến theo xu thế ấy một cách thích ứng để “bảo vệ” cân bằng động nội tại của nó, nhằm tiếp tục tồn tại. Trong quá trình bị tác động, nó phải chuyển biến để tự điều chỉnh nhằm duy trì tồn tại đó, có thể thấy trong “lòng” môi trường đang xét sự hình thành, nảy sinh (những) sự vật - hiện tượng mới cũng như sự suy thoái, tiêu vong (những) sự vật - hiện tượng cũ, có khi là do tất yếu, có khi là do ngẫu nhiên, có khi là do cả hai, nhưng nếu suy cho đến cùng thì đều là tất yếu.
Nói
chung, sự xuất hiện hay mất đi đồng thời hoặc không đồng thời một hay nhiều vật thể trong một môi
trường là hiện tượng tự nhiên, có nguyên nhân sâu xa từ quá trình tác
động - phản ứng đối với nhau giữa môi trường với vạn vật đang tồn tại
trong lòng nó chứ không phải do môi trường muốn hay không muốn. Khi đã
hình thành, vật trở thành một thực thể trực tiếp “đối tác” với môi
trường chứa nó, “chính thức” chịu sự tác động của môi trường đồng thời
cũng tác động lại môi trường. Nếu nói môi trường tác động vào vật vì mục
đích duy trì sự ổn định trạng thái của nó thì cũng có thể nói vật tác
động lại môi trường nhằm duy trì cân bằng động nội tại của mình. Trong
những điều kiện gọi là “thuận lợi” nội tại của vật do được kích hoạt, có
thể phát triển ngày một lớn mạnh hơn về qui mô vật chất (số lượng vật
chất, kích thước hình học của vật), về mức độ vận động (nhanh hơn về tốc
độ, mạnh hơn về cường độ), làm cho ảnh hưởng của vật đối với môi trường
ngày càng mạnh mẽ, đôi khi đến độ làm cho môi trường bị biến đổi không
thể hồi phục được sang một trạng thái mới, thành môi trường mới hoặc coi
như bị phá hủy hoàn toàn. Lúc này vật cũng đã biến đổi hoàn toàn hoặc
trở thành môi trường mới đó, hoặc “tan tành” theo môi trường đã từng
chứa nó. Tuy nhiên, thông thường thì vì nội tại vật có qui mô và mức độ
nhỏ bé hơn nhiều (thậm chí là không đáng kể) so với môi trường, hầu như
hoàn toàn lệ thuộc vào môi trường, thụ động trước môi trường nên sự biến
đổi của nó cũng bị môi trường khống chế mạnh mẽ, có tính quyết định đến
sự tồn vong của vật. Tình hình đó làm cho sự biến đổi vận động của vật
biểu hiện ra như là một sự tự điều chỉnh, “cố gắng” thích nghi với điều
kiện môi trường nhằm đảm bảo tồn tại và duy trì tồn tại của bản thân nó. Có thể cho đó là nguyên nhân sâu xa nhất thiết lập nên qui luật đấu tranh sinh tồn và quá trình tiến hóa - thích nghi trong thế giới sinh vật mà chúng ta đã biết nhờ sự khám phá của Đácuyn.
Sự
tác động của môi trường vào vật gây ảnh hưởng đến nội tại vật theo xu
hướng làm nó mất cân bằng mà về mặt cơ học có thể thấy như là sự “cưỡng
bức” di chuyển đối với điểm cân bằng động (điểm bất động, trọng điểm, trọng tâm…)
của nội tại vật. Do quá “lép vế” trước thế lực to lớn của môi trường và
để bảo vệ cấu trúc của nội tại vật cũng có nghĩa là bảo đảm và duy trì
sự tồn tại của bản thân nó, vật “đành” phải chuyển động di dời vị trí
nhằm điều chỉnh lại điểm cân bằng động nội tại phù hợp với “đòi hỏi”
kiểu “áp bức, cường quyền” của môi trường “cưu mang, nuôi nấng” nó. (Sự
ích kỷ và bao dung thấy được ở giới sinh vật và rõ rệt nhất ở loài người
có lẽ là có nguồn gốc sâu xa từ đây. Yêu thương bản thân mình đồng thời
cũng yêu thương đồng loại là đức tính cao cả và đẹp đẽ nhất mà một con
người nên cố mà đạt tới! Trong những tình thế đặc biệt nào đó, người có
đức tính ấy sẵn sàng chia ngọt xẻ bùi với đồng loại thậm chí là hy sinh
thân mình vì đồng loại. Nhưng thông thường, trong điều kiện bình thường
thì ai cũng ưu tiên thương yêu mình trước, lo cho mình trước, cho gia đình trước rồi mới đến
thương yêu đồng loại, mới lo cho đồng loại. Tình cảm băn năng thúc giục người ta
phải như thế và như thế mới là tự nhiên. Còn như Mặc Địch hô hào: hãy
yêu người quên mình hay hãy yêu người trước rồi mới đến thương mình chỉ là trạng thái tinh thần bị kích động,
nghe ra, kể cũng… ngược đời!).
Đến đây, chúng ta đã hiểu vì sao mà chuyển động của vạn vật là hiện tượng phổ biến, xuất hiện ở khắp nơi trong Vũ Trụ.
Thái
Dương Hệ là một hệ thống mà ở tầng vĩ mô được thấy chủ yếu gồm các hành
tinh (trong đó có Trái Đất) liên kết với Mặt Trời (đóng vai trò quyết
định đến sự tồn vong của hệ) bằng tương tác hấp dẫn và gây ảnh hưởng đối
với nhau cũng bằng tương tác hấp dẫn theo qui luật mà Niutơn đã phát
biểu. Vận động nội tại của Hệ luôn được duy trì trong trạng thái cân
bằng động. Môi trường trực tiếp sinh ra Hệ và chứa Hệ chính là dải Ngân
Hà (một thiên hà trong vô số thiên hà đang tồn tại trong Vũ Trụ). Do bị
tác động của dải Ngân Hà mà vận động cân bằng của nội tại Hệ luôn có xu
thế bị phá vỡ cân bằng. Để triệt tiêu xu thế ấy mà duy trì tồn tại của
mình, Hệ “đành phải thúc thủ” tuân theo lệnh “bề trên”, chuyển động
quanh “trung tâm quyền lực” của dải Ngân Hà. Đại diện hoàn hảo cho
chuyển động ấy chính là một điểm ảo đóng vai trò là điểm cân bằng động
trong nội tại của Hệ.
Chúng
ta đã quan niệm rằng điểm cân bằng động trong vận động cơ học của nội
tại một vật hay hệ thống cũng chính là điểm bất động mà toán học đã đề
cập tới. Điểm bất động, nếu hiện hữu, sẽ thấy là điểm duy nhất đứng yên
(mang tính) tuyệt đối đối với quan sát trong phạm vi nội tại vật hay hệ thống, khi chỉ xét riêng
mối quan hệ chuyển động - đứng yên “trong đó” mà không chú ý đến bên
ngoài vật hay hệ thống. Như vậy, điểm bất động là một “chuẩn mốc” hoàn
toàn đáng tin cậy trong quá trình khảo sát, nghiên cứu các chuyển động
và mối tương quan giữa chúng trong nội tại của một vật hay hệ thống.
Các
nhà vật lý thiên văn đã từ lâu nhận ra điều đó trong quá trình khảo sát
chuyển động của các hành tinh trong Thái Dương Hệ. Tuy nhiên nếu có xác
định được điểm bất động của Thái Dương Hệ thì chỉ với điểm đó thôi, rõ
ràng là chưa đủ để xác định một cách chắc chắn về định tính cũng như
định lượng hành trạng của một hành tinh nào đó. Cần phải xác lập được
một hệ qui chiếu (một hệ tọa độ không gian ba chiều Đềcác chẳng hạn)
được coi như đứng yên đối với mọi chuyển động trong Thái Dương Hệ mà gốc
của nó phải là điểm bất động.
Điểm
bất động được cho là đứng yên tuyệt đối trong nội tại Thái Dương Hệ
nhưng thực ra nó đang chuyển động quanh tâm dải Ngân Hà. Trong hiện
thực, có thể coi chuyển động của điểm bất động ấy có vận tốc đều và vì
quỹ đạo của chuyển động là rất lớn nên trong chừng mực nào đó cũng có
thể coi là thẳng. Nghĩa là nếu xác định được một hệ qui chiếu đứng yên
đối với mọi chuyển động trong nội tại Thái Dương Hệ thì thực ra hệ qui
chiếu ấy cũng đang chuyển động thẳng đều trong không gian. Các nhà vật
lý gọi những hệ qui chiếu chuyển động thẳng đều (trường hợp đặc biệt
được thấy như đứng yên) là những hệ qui chiếu quán tính. Có thể suy ra,
những hệ qui chiếu chuyển động thẳng đều so với một hệ qui chiếu quán
tính cũng là những hệ qui chiếu quán tính. Trong một hệ qui chiếu quán
tính, hướng và vận tốc chuyển động của một vật khi không bị tác dụng bởi
ngoại lực, là không đổi theo thời gian. Hơn nữa, các qui luật tự nhiên
(định luật) trong mọi hệ qui chiếu quán tính đều được thấy như nhau một
cách tương ứng (đây gọi là nguyên lý tương đối, được nêu ra lần đầu tiên
bởi Galilê).
Điểm
gốc của hệ qui chiếu đứng yên trong nội tại Thái Dương Hệ đã được xác
định. Cần phải tiếp tục xác định được ba trục tọa độ x, y, z xuất phát
từ điểm ấy cho hệ qui chiếu nữa. Nhưng bằng cách nào? Các nhà quan trắc
thiên văn chỉ ra rằng có những ngôi sao ở rất xa Trái Đất (nghĩa là rất
xa đối với Thái Dương Hệ), đâu đó tận nơi mà họ gọi là “rìa Vũ Trụ”, và
vì ở rất xa như thế nên không thể phát hiện ra sự di dời vị trí trong Vũ
Trụ của chúng được, do đó có thể coi chúng là những điểm đứng yên so
với điểm bất động của Thái Dương Hệ. Mặt khác, vì Thái Dương Hệ được coi
là chuyển động thẳng đều (vì điểm bất động của nó chuyển động thẳng
đều) trong không gian cho nên tổng ngoại lực tác dụng lên nó bằng 0 hay
coi như không có ngoại lực tác dụng lên nó, nghĩa là cũng có thể coi
Thái Dương Hệ là một hệ thống cô lập về mặt cơ học, gồm các hành tinh và
Mặt Trời quay quanh điểm bất động (trọng tâm) của nó một cách ổn định,
cân bằng (định luật bảo toàn mô men động lượng). Như vậy, có thể xác
định được một mặt phẳng chứa điểm bất động, vuông góc với véctơ mô men
động lượng của Thái Dương Hệ, tạm gọi là “mặt phẳng cân bằng”. Vì véctơ
mô men động lượng này đối với Thái Dương Hệ là bất biến về phương chiều
(và cả độ lớn) cho nên mặt phẳng cân bằng cũng bất biến về phương. Như
vậy, hoàn toàn có thể chọn mặt phẳng đó làm mặt phẳng thuộc hệ qui chiếu
quán tính của Thái Dương Hệ, chứa hai trục x, y có gốc là điểm bất động
đã được xác định, hướng về hai ngôi sao “đứng yên” nào đó. Theo hiểu
biết ngày nay, một hệ qui chiếu quán tính “gắn chặt” vào các ngôi sao
đứng yên như vậy hoàn toàn thỏa mãn trong việc xác định chính xác các
thông số về hành trạng của Trái Đất nói riêng và của mọi hành tinh trong
Thái Dương Hệ nói chung, cũng như về mối quan hệ giữa chúng.
Sau
khi đã xác nhận được mặt phẳng dao động của con lắc Fucô chỉ xoay biểu
kiến so với Trái Đất nhưng thực ra là không xoay, thì câu hỏi tiếp theo
được đặt ra có đúng là nó không xoay không, hay hỏi rõ hơn là sự không
xoay của nó là tuyệt đối hay tương đối?
Chuyển
động cơ học là hình thức vận động rất phổ biến trong Vũ Trụ. Thậm chí
có thể nói đó là hình thức biểu hiện cơ bản nhất, có tính nền tảng của
vận động và nhiều khi cũng có thể coi là nguyên nhân sâu xa của mọi
chuyển biến thấy được ở vạn vật - hiện tượng. Do tính phân định tương
phản phương chiều trong không gian hiện thực mà dễ dàng hình dung được:
giá trị vận tốc trong Vũ Trụ có đủ mọi giá trị từ c đến O, hơn nữa nếu
có véctơ vận tốc nào đó thì cũng có véctơ mà
nếu tổng hợp chúng lại thì sẽ có được giá trị vận tốc tuyệt đối bằng 0
(sự đứng yên tuyệt đối trong Vũ Trụ). Tuy nhiên, bản chất của chuyển
động quán tính (theo Niutơn là chuyển động thẳng đều) đã (hầu như hay
theo khẳng định của nguyên lý tương đối Galilê) không cho phép quan sát
xác định chắc chắn được một thực thể nào đó là đang đứng yên tuyệt đối
trong Vũ Trụ. Vì lý do đó, trong thực tế, chỉ có thể khảo sát sự không
xoay mặt phẳng dao động của con lắc Fucô một cách tương đối mà thôi.
Hiển
nhiên, “vật mang” con lắc Fucô là Trái Đất cho nên con lắc Fucô, ngoài
chuyển động dao động do tương tác hấp dẫn với Trái Đất, nó còn chuyển
động xung quanh điểm bất động nội tại của Thái Dương Hệ và bị điểm bất
động đó “kéo theo” chuyển động xung quanh tâm Ngân Hà, và…, cuối cùng,
theo hiểu biết ngày nay, chuyển động về hướng Tâm Hút Lớn. “Đứng trước”
cảnh tượng hoành tráng đến “vật vã” này, không thể nào tin nổi mặt phẳng
dao động của con lắc Fucô chỉ chuyển động tịnh tiến trong không gian mà
không mảy may xoay quanh Trục của nó (là đường thẳng qua điểm cân bằng
của dao động và vuông góc với mặt đất).
Thật
ra chẳng thể nào quan sát trực tiếp được cảnh tượng choáng ngợp ấy. Nếu
chúng ta “quay lưng” lại, đừng thèm chú ý tới nó nữa mà hãy nhắm mắt để
suy lý thì có thể thấy được rất rõ ràng rằng trong trường hợp lý tưởng
(không có ma sát, không bị tác động bởi khí quyển…, nghĩa là con lắc dao
động điều hòa tuyệt đối so với mặt đất, hơn nữa con lắc Fucô, vì tham
gia những chuyển động tương đối và đều đặn có quỹ đạo rất lớn nên vận
tốc tổng hợp của nó trong Vũ Trụ hoàn toàn có thể được coi là thẳng
đều), mặt phẳng dao động của con lắc Fucô được coi là tuyệt đối không
xoay quanh trục của nó (cũng có nghĩa là tuyệt đối không xoay trong
không gian). Tất cả các điểm của mặt phẳng đó được coi là chuyển động
thẳng đều theo cùng một phương chiều và với cùng một vận tốc, do vậy
cũng không thể phát hiện được một mô men lực nào làm xoay nó cả.
Sự
suy lý ấy có được thực nghiệm quan sát thiên văn xác nhận không? Chúng
ta cho là có! Các kết quả khảo sát của các nhà vật lý đều chỉ thị đến
suy lý đó. Thế nhưng không hiểu sao họ lại đi tìm những cách giải thích
khác có phần mơ hồ, cho nên cũng mang tính huyền bí. Trong tác phẩm “Cái
vô hạn trong lòng bàn tay - từ Big Bang đến Giác Ngộ” của hai đồng tác
giả Matthieu Ricard - Trịnh Xuân Thuận, nhà vật lý Trịnh Xuân Thuận đã
dẫn giải như sau:
“Chuyển
động không tồn tại tự thân mà là đối với một vật khác. Trái Đất phải
“quay” với một cái gì đó không quay. Nhưng làm thế nào để tìm ra cái gì
đó này? Để kiểm tra sự bất động của một hệ qui chiếu, một ngôi sao nào
đó chẳng hạn, chỉ cần thả con lắc dao động theo hướng tới ngôi sao đó.
Nếu ngôi sao này bất động thì nó sẽ phải nằm trong mặt phẳng dao động
của con lắc, và bằng cách đó, ta biết là nó cố định. Nếu ngôi sao chuyển
động, nó sẽ dần dần lệch ra ngoài mặt phẳng dao động của con lắc.
…
Nếu chúng ta hướng mặt phẳng dao động của con lắc về phía Mặt Trời, thì
sau vài tuần, Mặt Trời sẽ rời khỏi mặt phẳng dao động của con lắc một
cách khá rõ rệt. Các ngôi sao gần nhất, nằm cách chúng ta vài năm ánh
sáng, sẽ rời khỏi mặt phẳng dao động của con lắc sau vài năm. Thiên hà
Andromede cách chúng ta hai triệu năm ánh sáng, sẽ rời khỏi chậm hơn
nhưng cuối cùng rồi cũng rời khỏi mặt phẳng dao động của con lắc. Thời
gian trôi qua trong mặt phẳng dao động của con lắc sẽ được kéo dài ra và
độ lệch ra khỏi mặt phẳng này có xu hướng tiến tới O khi các vật được
thử nghiệm ra xa dần chúng ta. Chỉ có những đám thiên hà ở xa nhất, cách
chúng ta hàng tỉ năm ánh sáng, ở rìa Vũ Trụ mà chúng ta quan sát được,
là không lệnh ra khỏi mặt phẳng dao động ban đầu của con lắc.
…
Kết luận được rút ra từ thí nghiệm này là hết sức đặc biệt: con lắc
Fucô điều chỉnh hành trạng của nó không phải theo môi trường tại chỗ của
nó, mà là theo các thiên hà xa xôi nhất, nghĩa là theo toàn Vũ Trụ, bởi
vì hầu hết khối lượng nhìn thấy được của Vũ Trụ không phải nằm trong
các ngôi sao ở gần mà trong các thiên hà xa xôi. Nói cách khác, cái được
chuẩn bị xảy ra ở Trái Đất đã được quyết định trong khoảng vô tận của
Vũ Trụ, nghĩa là cái đang xảy ra trên hành tinh nhỏ bé của chúng ta phụ
thuộc vào tổng thể các cấu trúc của Vũ Trụ.
Tại
sao con lắc Fucô lại có hành trạng như vậy? Cho tới nay, người ta vẫn
chưa tìm ra câu trả lời. Nhà triết học và vật lý học người Áo tên là
Ernest Mach (tên ông được dùng làm đơn vị đo các vận tốc siêu âm - vận
tốc vượt vận tốc truyền âm thanh trong khí quyển) đã thấy ở đó một loại
hiện diện khắp nơi của vật chất và ảnh hưởng của nó. Theo ông, khối
lượng của một vật - đại lượng đo quán tính của nó, tức là khả năng chống
lại sự thay đổi trạng thái chuyển động – là kết quả tác động của toàn
Vũ Trụ lên vật này. Đây là cái mà người ta gọi là nguyên lý Mach. Khi
người ta cố sức đẩy một cái xe ôtô, thì sự chống lại chuyển động của ôtô
xuất phát từ toàn bộ Vũ Trụ. Mach chưa bao giờ trình bày một cách chi
tiết sự tác động bí ẩn đó của toàn Vũ Trụ và sau này cũng chưa có ai làm
được. Cũng giống như thí nghiệm EPR đã xác lập điều đó đối với thế giới
nội nguyên tử, thí nghiệm con lắc Fucô buộc chúng ta phải chấp nhận
rằng trong thế giới vĩ mô có tồn tại một mối tương tác có bản chất hoàn
toàn khác với những tương tác mà vật lý hiện nay đã mô tả: tương tác này
không làm xuất hiện lực và cũng như không có sự trao đổi năng lượng,
nhưng nó gắn kết toàn bộ Vũ Trụ với nhau. Mỗi bộ phận đều mang trong nó
tính tổng thể và mỗi bộ phận đều phụ thuộc vào những bộ phận còn lại.
Matthiêu
Ricard (nhà sinh học, sau khi y trở thành nhà Phật học, đặt trọn niềm
tin vào triết thuyết Phật Giáo), trong cuộc trò chuyện với Trịnh Xuân
Thuận đã được in thành tác phẩm có tựa đề vừa nêu ở trên, trước những
vấn đề suy lý sâu xa đó, thì nói:
"Theo
Phật Giáo, đó cũng chính là định nghĩa về sự phụ thuộc lẫn nhau. Sự phụ
thuộc lẫn nhau không phải là do ở gần nhau trong không gian hay trong
thời gian, cũng không phải là do vận tốc lan truyền thông tin hay của
các lực vật lý mà tác dụng của chúng giảm dần theo khoảng cách: các hiện
tượng phụ thuộc lẫn nhau là bởi vì chúng cùng tồn tại trong một thực
tại mang tính tổng thể và vận hành theo qui luật nhân quả tương hỗ.
Nghĩa là chúng ta lại quay trở lại quan niệm “cái này chỉ có thể tồn tại
nếu cái kia tồn tại, cái này chỉ có thể thay đổi nếu cái kia thay đổi”.
Như vậy, dần dần, người ta nhận thấy rằng, theo cách này hay cách khác,
tất cả nhất thiết phải gắn kết với tất cả. Chính các quan hệ này đã tạo
nên hiện thực của chúng ta và quyết định những điều kiện tồn tại của
chúng ta, của các hạt và các thiên hà”
Quan
niệm như vậy là hợp lý và về đại thể, chúng ta cũng đồng ý với
Matthiêu. Tuy nhiên, nếu dựa trên quan niệm ấy để giải thích hiện tượng
con lắc Fucô thì e là… không đúng.
Tiện
thể kể thêm, khi Trịnh Xuân Thuận hỏi một cách thâm thúy: “Theo Phật
Giáo, thế giới có tồn tại hay không khi nó không được cảm nhận bởi một ý
thức?”, thì Matthiêu đã trả lời một cách xuất sắc:
“Chắc
hẳn là thế giới xung quanh ta không biến mất khi ta không ý thức về nó.
Nhưng, đó là một giả đề, vì một mặt, ý thức tồn tại và là một bộ phận
của sự phụ thuộc lẫn nhau, và mặt khác, người ta không thể xây dựng hay
mô tả thực tại mà không có ý thức. Từ vấn đề cái mà thực tại có thể là
đã chứng tỏ bị thất bại rồi, vì ngay khi ý thức quan tâm đến bản chất
này, thì nó đã là một bộ phận của sự phụ thuộc lẫn nhau, của sự qui định
lẫn nhau rồi: hiện thực lại một lần nữa trở thành hiện thực của “chúng
ta”. Như vậy, quan điểm này không phải là hư vô chủ nghĩa hay duy tâm
chủ nghĩa, bởi vì nó không phủ định thực tại thông thường mà chúng ta
thường cảm nhận, và nó cũng không phải là duy vật chủ nghĩa, bởi vì một
hiện thực tồn tại tự thân là vô nghĩa đối với chúng ta. Đó là cái mà
Phật Giáo gọi là Chính Đạo”.
Có
lẽ dù Matthiêu vì tin vào triết lý Phật Giáo nên cũng không thể quan
niệm được sự tồn tại tuyệt đối của Thực tại Khách Quan không cần biết
đến và cũng không hề lệ thuộc việc cảm nhận hay không cảm nhận của ý
thức, thì trong câu trả lời, dù còn mập mờ và lẫn lộn, cũng xuất hiện
hơi hướng về sự (cần phải) phân biệt giữa Thực Tại Khách Quan tuyệt đối
và Thực Tại Khách Quan tương đối, đã bị “lũng đoạn” bởi tính chủ quan
(có thể khắc phục được và cả không thể khắc phục được) trong quan sát -
cảm nhận của ý thức hay còn gọi là Hiện Thực. Điều thú vị là hóa ra, nếu
dựa vào câu trả lời này để giải thích hiện tượng trong thí nghiệm con
lắc Fucô, có khi “hay hơn” dựa vào quan niệm ở trên, đó là: hiện tượng
mặt phẳng dao động của con lắc bất biến về phương so với ngôi sao đứng
yên ở rìa Vũ Trụ chỉ là một hiện thực “giả hợp”, vừa thực vừa không
thực.
Có
thể thấy được trong lịch sử nhận thức tự nhiên của nhân loại khi sự
phát triển của khoa học bị bế tắc chưa thể giải quyết được gây bối rối
hoang mang thì huyền học lên tiếng đắc chí, khi khoa học đạt được những
thành tựu không thể chối cãi được thì huyền học im lặng, âm thầm tìm
cách thỏa hiệp theo quan niệm bảo thủ nhưng đã được “chỉnh lý” lại cho
phù hợp với tình hình mới của mình. Phật học có thể chối bỏ tính huyền
học của nó nhưng không thể “phủi” được tính mơ hồ, “siêu thoát” và bất
nhất đến “bất khả thương nghị” (không thể bàn luận thống nhất được - thì
cũng là không thể “nắm bắt” đến cùng được, không thể suy lý để biết
chắc chắn được mà chỉ có thể “đốn
ngộ” (những ảo ảnh của sự thực) bằng con đường tâm linh) trong suy niệm
của nó. Dù sao đi nữa thì cũng cần phải thừa nhận rằng, vì Phật Giáo ra
đời trong cái nôi của triết học cổ đại Phương Đông - một nền triết học
sơ khai nhưng ngay từ đầu đã có những ý niệm thực sự uyên áo, mà cốt lõi
của chúng là rất xác đáng về tự nhiên - được thấm nhuần bởi những tinh
hoa triết lý ấy và đồng thời cũng lấy chúng làm cơ sở nền tảng xuyên
suốt trên bước đường hình thành và phát triển hệ tư tưởng của mình, cho
nên trong Phật học, nếu loại bỏ đi những rao giảng mê lầm, huyền hoặc
(có tính ru ngủ nhờ những lời lẽ cao đẹp phù hợp với ước vọng của Đại
Chúng) về xã hội nhân sinh, thì còn lại là không có những “đốn ngộ” (mà
thực chất chính là triền miên một cách có phản biện và kế thừa) hàm chứa
chân lý đích thực về tự nhiên. Từ đây, dễ dàng hiểu được vì sao vật lý
hiện đại và Đạo Phật lại “hòa thuận” nhau đến thế. Tương tự như xưa kia
vật lý và Đạo Chúa đã từng “cậy
nhờ” nhau, vật lý ngày nay trong những lúc hoang mang về sự trình hiện
còn đầy bí ẩn của tự nhiên đã thấy được ở Đạo Phật nhiều suy niệm khả dĩ
có thể dùng để giải thích hiện tượng, và ngược lại, Đạo Phật cũng có
được cơ hội “ngàn vàng” để khẳng định mạnh mẽ hơn những suy tưởng về tự
nhiên của mình.
Triết
thuyết của Đạo Phật là nhờ đơn thuần vào “nghiền ngẫm” hiện thực, rồi
trầm tư mặc tưởng “kiểu hiền triết cổ đại Phương Đông” mà có được. Triết
thuyết ấy lấy hai biểu hiện của vận động tự nhiên là tính nhân - quả
(nhân duyên) cả sự thường biến (vô thường) làm tiền đề cho mọi suy diễn.
Luật nhân - quả đúng là một nguyên lý cơ bản của vật chất vận động và
sự thường biến đúng là có tính phổ biến trong hiện thực khách quan nhưng
Tự Nhiên Tồn Tại đâu phải chí có chừng ấy và quan trọng hơn, hai biểu
hiện ấy đâu phải là bản chất đích thực, tối hậu của Tự Nhiên Tồn Tại ?
Vì lẽ đó mà triết thuyết nhà Phật là sự trộn lộn cả đúng lẫn sai,
nhưng cũng không ít phi lý, ẩn chứa mâu thuẫn nên cũng không thiếu hoang
mang và như thế nó chỉ có khả năng “phán xét” tự nhiên một cách hời
hợt, mông lung, nửa vời chứ không có khả năng giải thích tự nhiên một
cách đích đáng, triệt để đế tận cùng chân lý như vật lý học được.
Triết
lý nhà Phật, tự bản thân nó, sẽ chẳng bao giờ thấu tỏ được hiện tượng
mặt phẳng dao động của con lắc Fucô bất biến về phương khi so với ngôi
sao ở rìa Vũ Trụ, không thể biết được đó là sự “giả hợp” giữa quan sát
chủ quan và Thực Tại Khách Quan, là kết quả của quan sát đã bị chi phối
bởi tính bất định do hiệu ứng xa - gần gây ra và dù kết quả đó là giả
tạo thì đồng thời cũng chân thực, có tính tương đối thì cũng hàm chứa
gợi ý về tính tuyệt đối của tự nhiên. Trong hiện tượng con lắc Fucô nếu
có biểu hiện về sự phụ thuộc lẫn nhau thì chỉ nên hiểu theo cách như
trên chứ thực ra sự độc lập về hành trạng giữa con lắc và ngôi sao tỏ ra
hoàn toàn “lấn át” sự phụ thuộc giữa chúng nếu có.
Chúng
ta cho rằng còn có thể giải thích hiện tượng con lắc Fucô theo cách
khác nữa. Không gian Ơclit là không gian được “nhìn thấy” ở tầng nấc vĩ
mô, đồng nhất tuyến tính và đẳng hướng. Quá trình nhận thức không gian
hiện thực đã dẫn dắt loài người đến việc xây dựng nên một mô hình cho nó
và gọi là hình học Ơclit. Có thể nói không gian Ơclit là một thực tại
ảo, là không gian hiện thực đã được chủ quan nhận thức “ảo hóa” để phục
vụ cho sự hiểu biết của mình về tự nhiên một cách hợp tình hợp lý. Nếu
loại bỏ vạn vật - hiện tượng ra khỏi hiện thực thì hiện thực không phải
“không còn gì cả” mà vẫn còn lại sự trống rỗng lớn lao được đặt tên là
“Không Gian”. Dù là trống rỗng thì không gian vẫn hiện hữu “sờ sờ” ra
trước quan sát nên tất yếu là nó tồn tại. Có thể gọi sự tồn tại của cái
hoàn toàn trống rỗng là hư vô nhưng một hư vô có quảng tính thì vẫn cứ
phải là tập hợp những cái gì đó dù không thấy được. Để tìm hiểu không
gian hiện thực thì trước hết phải hình dung được nó rồi đến phải mô
phỏng, diễn tả được nó, nghĩa là phải làm cho thực hành hình học có khả
năng. Quá trình đó dĩ nhiên sẽ dẫn dắt tư duy nhận thức đến với khái
niệm điểm và sự tồn tại của điểm. Ít ra thì tư duy cũng phải cho rằng
không gian trống rỗng là tập hợp của vô vàn điểm và điểm là tồn tại nhỏ
nhất tuyệt đối, không có nội dung của không gian. Điểm trong không gian
hiện thực dù không thấy được thì vẫn hình dung được và qui ước được.
Theo
quan niệm của chúng ta, không gian trong thực tại khách quan có cấu
trúc mạng khối gồm vô vàn những nút mạng gọi là hạt KG hay điểm KG. Điểm
KG (bình thường, chưa bị kích thích) là thực thể tồn tại tuyệt đối,
đứng yên tuyệt đối và nhỏ nhất tuyệt đối của không gian thực tại. Không
gian thực tại khách quan thể hiện ra trong miền vĩ mô như là không gian
Ơclít (không gian hiện thực mà chúng ta đang thấy và cảm nhận) nhưng
càng đi về phía vô cùng nhỏ thì tính phi Ơclít của nó càng nổi trội và
trở nên hoàn toàn áp đảo. Tuy nhiên khi tìm hiểu không gian hiện thực và
diễn tả nó bằng hình học Ơclit, loài người đã không còn cách nào khác
là phải bắt đầu từ điểm và phải quan niệm điểm là vô cùng nhỏ tuyệt đối
của không gian ấy. Nghĩa là trong không gian Ơclit (không gian thực tại
ảo), nếu có đi từ vô cùng lớn đến vô cùng nhỏ hay ngược lại thì đều thấy
không gian là thuần nhất, đẳng hướng, tuyến tính và nói cách khác là
tính Ơclit của nó luôn bảo toàn. Có thể thấy được điều đó trong không
gian hiện thực không? Vì điểm của không gian hiện thực là vô cùng nhỏ,
nên không thể quan sát trực tiếp được, dù với bất kỳ thiết bị hỗ trợ
tinh vi nào. Chỉ thế thôi thì câu trả lời đã là phủ định rồi! Tuy nhiên,
một cách gần đúng, vẫn có thể chọn câu trả lời khẳng định. Như có lần
đã nói, muốn thấy được điểm KG của Không Gian thực tại thì chúng ta phải
làm một cuộc “hành trình” biến tướng từ kích cỡ vĩ mô “xuống” kích cỡ
thuộc miền tận cùng của Vũ Trụ vi mô, hoặc tầm quan sát của chúng ta
phải có khả năng “soi rọi” đến “vô cùng sâu” trong miền Vũ Trụ vi mô. Có
thể hình dung “vô cùng sâu” trong mối quan hệ vĩ mô - vi mô tương tự
với “vô cùng xa” trong mối quan hệ xa - gần. Như thế và cùng với hiệu
ứng vật càng ra xa thì càng như thu nhỏ lại trước quan sát, có thể cho
phép nghĩ rằng những ngôi sao còn thấy được ở vô cùng xa (rìa Vũ Trụ)
đóng vai trò như những điểm KG của không gian hiện thực. Vì “ở đây” hay
“ở đó” đều cùng một tầng nấc qui mô cho nên tính Ơclít của không gian
hiện thực được bảo toàn ở khắp nơi. Không gian hiện thực cũng chính là
môi trường ête gồm vô vàn điểm ête đứng yên tuyệt đối. Vì các ngôi sao ở
rìa Vũ Trụ được thấy là vô cùng nhỏ và cả quĩ đạo chuyển động của chúng
cũng vô cùng nhỏ đến mức không thể phát hiện được trong một khoảng thời
gian tương đối lâu nào đó cho nên trong một chừng mực nhất định có thể
coi chúng là những điểm ête bất động tuyệt đối trong Vũ Trụ. Vì mặt
phẳng dao động của con lắc Fucô không chịu một mô men nào nên nó cũng
bất biến về phương khi so với những ngôi sao đóng vai trò điểm ête đó và
cũng có nghĩa là so với cả môi trường ête.
(Còn tiếp)
-------------------------------------------------------------
(Còn tiếp)
-------------------------------------------------------------
Nhận xét
Đăng nhận xét