TT & HĐ - 21/e

                                           Trái đất quay xung quanh Mặt trời như thế nào?

PHẦN II:     Nền tảng

" Triết học bắt đầu từ sự ngạc nhiên"

Arixtốt

“Chúng ta có thể mường tượng thế giới của thực tại như là một dòng nước ngầm; thế giới hiện tượng thì ở bề mặt; bên dưới nó chúng ta không nhìn thấy được. Các sự kiện ở tận đáy của dòng nước gây ra bọt và những xoáy nước ở bề mặt. Đó là những chuyển động bức xạ và năng lượng của cuộc sống chung của chúng ta, nó tác động tới các giác quan và do đó, kích thích trí óc chúng ta; ở bên dưới, dòng nước ngầm vẫn chảy”

(Sir James Jeans.)

 

“Triết học chân chính chỉ là triết học truyền đạt chính xác nhất tiếng nói của bản thân thế giới và được viết dưới những sự chỉ dẫn của thế giới” 

(Ph.Bêcơn)

“Tất cả mọi khoa học cần thiết hơn triết học, nhưng không một khoa học nào tốt hơn nó” 

(Arixtốt)

CHƯƠNG X: THÁI CỰC

"Có những chân lý tầm thường và có những chân lý lớn lao. Đối lập với chân lý tầm thường là hoàn toàn sai lầm. Đối lập với chân lý lớn lao cũng là chân lý." 

 Niels Bohr

Xã hội tồn tại nhờ niềm tin, và phát triển nhờ khoa học. 

 Henri Frederic Amiel

"Không có khoa học vì khoa học, không có nghệ thuật vì nghệ thuật. Khoa học nghệ thuật tồn tại để phục vụ xã hội, để làm con người hạnh phúc hơn, cao thượng hớn, có kiến thức phong phú hơn và có nhiều tiện nghi vật chất hơn trong đời sống... ".

Khuyết danh

“Nếu như ngay từ xa xưa vận mệnh khoa học nằm trong tay những người có bộ óc chính xác và chặt chẽ như tôi từng gặp ở một số nhà toán học hiện đại mà tôi rất trọng vọng, thì có lẽ khoa học đã chẳng thể tiến lên phía trước.”

L. Mandelstam

 

“Toán học là khoa học chính xác. Nhưng cũng vì thế nó cằn cỗi”.

F. Hegel

 

“Toán học không phải là một quyển sách chỉ gói gọn giữa các tờ bìa mà ng­ười ta chỉ cần kiên nhẫn đọc hết nội dung, toán học cũng không phải là một vùng mỏ quý mà ng­ười ta chỉ cần có thời gian để khai thác; toán học cũng không phải là một cánh đồng sẽ bị bạc màu vì những vụ thu hoạch; toán học cũng không phải là lục địa hay đại d­ương mà ta có thể vẽ chúng lại đ­ược. Toán học không có những giới hạn như­ không gian mà trong đó nó cảm thấy quá chật chội cho những khát vọng của nó; khả năng của toán học là vô hạn như­ bầu trời đầy các vì sao; ta không thể giới hạn toán học trong những quy tắc hay định nghĩa vì nó cũng giống như­ cuộc sống luôn luôn tiến hóa”.    

Cayley

 

“Toán học chỉ cho ta những ph­ương pháp hoặc những con đ­ường dẫn tới chân lý. Toán học làm cho những chân lý ấy khuất nhất trở thành minh bạch và phơi bày chúng ra tr­ước ánh sáng. Một mặt toán học làm giàu sự hiểu biết của chúng ta, mặt khác nó làm cho suy nghĩ của chúng ta thêm sâu  sắc”. 

  Sylvester

 

"Toán học như con chiến mã quí độc nhất vô nhị đưa ta qua những cuộc chiến ác liệt để giành những thành quả khoa học oai hùng hơn bao giờ hết! Nhưng nó cũng  là con ngựa bất kham đưa ta lạc vào Bát quái trận đồ của sự giả tưởng quá đà."

Ba Đá

 

(Tiếp theo)

                                                                        ***                   

Thế nhưng, nói gì thì nói, tất cả những điều đó đều hoàn toàn là sự… bịa đặt. “Bịa đặt” ở đây, lại nên hiểu theo cái nghĩa thiêng liêng nhất, nghĩa: hoang đường. Đã là con người, chẳng ai có thể tin được 1+1=10 nếu không nhớ đến hệ cơ số 2, nhưng lại tin chắc như đinh đóng cột rằng 1x1=1²=1 (quá táo nhân với quả táo thì cũng chỉ là quả táo mà thôi!). Lịch sử loài người đã chứng thực rằng biết bao nhiêu sự bịa đặt trở thành vĩ đại, được người đời, thế hệ nối tiếp thế hệ, tin đến sái cổ suốt mấy ngàn năm nay!

Sự bịa đặt của chúng ta có vĩ đại không? Không, vì hoàn toàn tầm thường và ảo não. Nó được sinh ra từ sự “rỗi hơi”, bông phèng và may ra chỉ có thể dựa vào nó để giải quyết bài toán sau đây (cũng hoàn toàn bông phèng nốt):

- Đề bài: Tìm số trạng thái khả dĩ của Trái Đất trong một chu kỳ quay quanh Mặt Trời.

- Yêu cầu: Không được dùng “ngôn ngữ” hiện đại hoặc kiến thức thiên văn đã biết.

- Gợi ý: Có thể bịa thêm qui tắc, miễn có “mùi” hợp lý!

- Lời giải:

Mặt trời là một thái cực. Nó có 9 hành tinh xung quanh và làm hình thành nên một ngũ hành có tổng số trạng thái là:

                        2⁹=512  trạng thái

Cực kỳ phi lý! Loài người là chúa thị phi! Tùy sở thích mà họ có thể tùy tiện cho thêm vào hoặc vứt bỏ đi một vài hành tinh nào đó khỏi Hệ Mặt Trời (như trường hợp Diêm Vương tinh ấy!) và làm cho cách tính trạng thái như trên trở thành lố bịch. Hơn nữa cách đặt vấn đề như thế chẳng tạo được mối liên quan nào tới Trái Đất cả.

Chúng ta sẽ lập luận lại! Mặt Trời là thái cực của Thái Dương Hệ, là linh hồn của Thái Dương hệ, là điểm gốc, điểm trung tâm mà mọi hành tinh của nó đều phải hướng về, đều phải nhận nó là cội nguồn vận động của chúng. Như vậy có thể cho rằng Thái Dương Hệ là một Ngũ Hành bậc có 2⁵ trạng thái. Điều đó có nghĩa là bất cứ hành tinh nào thuộc Hệ Mặt Trời, do mối quan hệ lệ thuộc chặt chẽ với Mặt Trời mà trong một vòng quay quanh Mặt Trời của nó, nó phải trải qua 2⁵ trạng thái ấy. Trái Đất cũng vậy. Do đó có thể chia quĩ đạo quanh Mặt Trời của Trái Đất thành 2⁵ phần để biểu diễn số trạng thái của Hệ Mặt Trời.

Tuy nhiên, Trái Đất cũng là một thực thể sống động nên nó cũng có 4 trạng thái gọi là tứ tượng và trong mối quan hệ với Mặt Trời sẽ nảy sinh ra hiện tượng tứ tượng của tứ tượng, nghĩa là bản thân Trái Đất, một cách tương đối, có riêng 2⁴ trạng thái. Chúng ta cho rằng 2⁴ trạng thái đó của Trái Đất nằm gọn trong một trạng thái của Thái Dương Hệ và do đó, trong một chu kỳ quay quanh Mặt Trời, Trái Đất phải có tổng số trạng thái là:

                   2⁵ x 2⁴ = 2⁹ = 512 trạng thái

Vì vận hành của Trái Đất là theo dạng chu trình kín nên theo luật "chồng chập trạng thái" (mà chúng ta đã bịa ra!), số trạng thái đó phải giảm xuống còn:

                  2⁹ – 2⁵ = 480 trạng thái

Chúng ta gọi thời gian duy trì 480 trạng thái ấy là “480 ngày”. Từ việc cảm nhận sự thay đổi tuần hoàn của khí hậu mà người ta phân quĩ đạo Trái Đất thành 4 đoạn gọi là “quí”, mỗi quí biểu thị cho một kiểu khí hậu gọi là “Mùa”; có bốn mùa là: Xuân, Hạ, Thu, Đông. Như vậy một quí gồm:

                 480 : 4 = 120 ngày

Có thể coi quí là một trong 4 trạng thái cơ bản trong một chu kỳ vận động quanh Mặt Trời của Trái Đất. Nhưng bản thân quí cũng là một chu kỳ có 4 trạng thái cơ bản vì nếu không như thế vận động ổn định và điều hòa của Trái Đất sẽ bị phá vỡ, tình trạng mà chúng ta rất sợ nó xảy ra. Một trạng thái của quí được gọi là “tháng”, và nó có:

               120 : 4 = 30 ngày

Chúng ta cho rằng có xảy ra hiện tượng tháng cuối của quý trước trùng với tháng đầu của quý sau nên tổng số tháng của một “năm” (“năm” là tên gọi thời gian thực hiện một chu kỳ quanh Mặt Trời của Trái Đất) sẽ chỉ còn lại:

               2⁴ – 2² = 12 tháng

Vậy thực tế, mỗi quý chỉ còn:

              12 : 4 = 3 tháng

Và một năm chỉ có:

              12 x 30 = 360 ngày

Nhưng quĩ đạo Trái Đất không phải là đường tròn lý tưởng mà là đường elíp. Chúng ta cho rằng trong trường hợp quĩ đạo của Trái Đất là đường elíp chuẩn (nếu nhìn từ trung tâm Ngân Hà thì quĩ đạo Trái Đất chẳng tròn mà cũng chẳng elíp, nhưng điều đó không gây một chút ảnh hưởng nào tới bài toán vì không phải là sự quan sát từ Trái Đất), số trạng thái Trái Đất không giảm ngay từ đầu, vẫn là 512 trạng thái. Vậy số ngày trong một quí gồm ba tháng (vì vẫn xảy ra hiện tượng chồng chập trạng thái!) là: (512 : 16) x 3 = 96 ngày; và một tháng có 96 : 3 = 32 ngày.

Ở đây, đối với tháng, hiện tượng chồng chập ngày cũng sảy ra, nghĩa là ngày cuối của tháng trước trùng với ngày đầu của tháng sau. Do đó mỗi tháng phải bớt đi một ngày và chỉ còn 31 ngày. Vậy tổng số ngày của một năm là:

                   31 x 12 = 372 ngày

Trong sân chơi vĩ đại Thái Dương Hệ đâu phải chỉ có Mặt Trời và Trái Đất mà còn có cả Mặt Trăng, sao Hỏa, sao Mộc và nói chung là những hành tinh khác nữa. Chính sự hiện diện của chúng đã là tác động chủ yếu, làm cho quĩ đạo Trái Đất bị méo đi, không còn là elíp chuẩn nữa. Vậy số ngày thực tế của một năm ở Trái Đất sẽ được chúng ta xác định một cách trung bình:

                (360 + 372) : 2 = 366 ngày

Nếu xét riêng “nội bộ” Trái Đất thì một cách tương đối, có thể cho nó là một Ngũ Hành bậc do đó nó cũng có 2⁵ trạng thái tương đối độc lập. Sự chuyển hóa lần lượt qua các trạng thái đó biểu hiện ra như sự tự xoay một cách hiền hòa của Trái Đất và trước ánh Mặt Trời sáng soi, làm xuất hiện ra trên bề mặt của nó hai phần tương phản nhau là ban ngày và ban đêm. Ban ngày và ban đêm lập thành một hệ thống lưỡng nghi chuyển hóa qua lại một cách đều đặn và chu kỳ, làm thành một tứ tượng. Có thể gọi tên bốn tượng đó là: trưa, chiều, tối, sớm, hay: ban ngày, ngày - đêm, ban đêm, đêm - ngày. Hai tượng ngày - đêm và đêm - ngày còn gọi là hoàng hôn và bình minh.

Chúng ta lấy số trạng thái riêng của Trái đất trong một ngày, chia cho tứ tượng của nó:

                32 : 4 = 8

Trong một tượng cũng có tứ tượng và do hiện tượng chồng chập của những tứ tượng lớn sẽ chỉ là:

               (8 : 4) x 3 = 6 trạng thái

Nếu không có Mặt Trời thì Trái Đất sẽ không xoay như thế và cũng không có ngày, đêm. Cho nên một ngày của Trái Đất không thể tự Trái Đất làm thay đổi được. Độ dài ngắn của một ngày, không vì sự tăng giảm số trạng thái của nó mà biến đổi đi được. Nếu số trạng thái giảm đi bao nhiêu thì độ dài của mỗi trạng thái phải tăng tương ứng bấy nhiêu, sao cho độ dài của một ngày là không đổi.

Như vậy, một ngày Trái Đất sẽ có số trạng thái sau khi đã bị giảm do chồng chập là:

                6 x 4 = 24 trạng thái

Người xưa qui ước thời gian duy trì một trạng thái trong 24 trạng thái ấy là một giờ (hay một tiếng). Do đó về mặt thời gian, một ngày gồm 24 giờ.

Tổng số giờ của một năm chuẩn là:

                 360 x 24 = 8640 giờ

Tổng số đó là một lực lượng không đổi, một khi Trái Đất vận động ổn định tương đối quanh Mặt Trời. Nếu tổng số ngày thực tế tăng lên thì độ dài ngày giảm xuống và ngược lại. Khi chúng ta cho rằng tổng số ngày thực tế của một năm Trái Đất là 366 ngày, thì số giờ của một ngày Trái Đất sẽ phải là:

                8640 : 366 ≈ 23,61 giờ (hay 23^h36^ph)

Để cho đầy đủ, chúng ta tính luôn số ngày thực tế của một tháng:

                366 : 12 = 30,5 ngày

Bài toán coi như đã được giải quyết xong. Những đáp số mà chúng ta tính ra có thể tạm sử dụng được nếu không có những đáp số được tính toán từ những quan sát, đo đạc một cách cẩn thận và tỷ mỉ trong thiên văn học. Dù có thể như thế thì các đáp số của chúng ta, trong thời đại khoa học chính xác ngày nay cũng thuộc loại… vứt đi! Để biện minh và cũng để bảo vệ những lập luận tốn không ít công sức hoang tưởng, chúng ta đổ vấy tất cả cho một hiện tượng khó lòng mà kiểm chứng nổi, đó là… sự nhiễu loạn.

Dù sao đi nữa, chúng ta cũng tự thừa nhận rằng đó là một cách giải trên mức tuyệt vời bởi sự đơn giản đến khó tin của nó. Tuy nhiên nó chỉ áp dụng đúng cho Trái Đất mà thôi. Đừng ai áp dụng nguyên si như thế cho việc tính toán số trạng thái của hành tinh khác như sao Thổ, hay “gần gũi” hơn, như Mặt Trăng chẳng hạn, coi chừng tai biến! Bản thân chúng ta, rõ rồi, chẳng bao giờ làm thế vì biết rằng sẽ lòi cái đuôi “hú họa” của cách giải bài toán ra!

Chúng ta hãy chuồn nhanh ra khỏi khu vực này, càng sớm càng tốt. Napôlêông đã nói một câu rất đúng và chúng ta nhắc lại: “Từ chỗ tuyệt vời đến chỗ lố bịch chỉ có một bước chân”. Ngoài ra, trong hoàn cảnh hiện nay, chúng ta cũng nên nhớ lại một câu nói chữa rất nổi tiếng cũng của Napôlêông sau sự thất bại ê chề trong cuộc chinh phục nước Nga, phải chạy trối chết nhưng tài tình, đại ý: dù sao thì tôi cũng vượt qua cái đống hỗn độn đó một cách oai hùng hơn bao giờ hết!

(còn tiếp)
-------------------------------------------------------------------