TT&HĐ IV - 39/i

Supernova - Sức mạnh bí ẩn và mạnh mẽ nhất vũ trụ 

 

PHẦN IV:     BÁU VẬT 

"Dọc đường lịch sử nhân loại, có rất nhiều báu vật bị người đời, vô tình hay hữu ý, lỡ bỏ đi, lỡ đánh rơi, đã chìm trong quên lãng. Kẻ nào muốn có ngọc , chỉ cần dò tìm lại chúng, nhặt lên, đánh bóng..." 
 NTT 

“Sách là nguồn của cải quý báu của thế giới và là di sản xứng đáng của các thế hệ và các quốc gia.” 

Henry David Thoreau

“Khi họ đốt sách thì chính là họ cũng đang đốt cả loài người.” 

 Heinrich Heine

 

“Dẫu có bạc vàng trăm vạn lạng.
Chẳng bằng kinh sử một vài pho.”

 Lê Quý Đôn

  

“Lạc vào cõi mộng Tự Nhiên
Thẫn thờ một bóng giữa miền Siêu Linh
Nhặt lên dáng ngọc bí huyền
Mắt ai thăm thẳm đắm nhìn mắt ai.”

Thầy Cãi

CHƯƠNG VII (XXXIX): TOÀN BÍCH

“Khi công việc là thú vui thì cuộc sống là sự hưởng thụ bất tận. Còn nếu công việc là nghĩa vụ thì lúc đó cuộc sống sẽ là nô dịch khổ sai”.

M. Gorki.

“Cuộc sống bắt chước Nghệ thuật nhiều hơn là Nghệ thuật bắt chước Cuộc sống. Có như thế không phải chỉ vì bản năng mô phỏng của Cuộc sống mà còn vì thực tế rằng, mục đích tự giác của Cuộc sống chính là tìm cách để thể hiện, và rằng Nghệ thuật cung cấp cho Cuộc sống vài hình thức đẹp đẽ để Cuộc sống có thể biến năng lực ấy thành hiện thực…”.

Oscar Wilde.

"Chỉ cần là khoa học thì sẽ không có sự lừa dối người khác, người bị lừa dối là người không biết khoa học."

Cervantes (Tây Ban Nha)

 

"Tất cả các môn khoa học trừu tượng đều không là gì khác ngoài việc nghiên cứu mối liên hệ giữa các biểu tượng."  

Denis Diderot

 

"Khoa học cho chúng ta tri thức, nhưng chỉ triết học mới có thể cho chúng ta sự thông thái".  

Will Durant 

 

"Công lý, sức mạnh. – Rất đúng rằng điều gì công bằng cần phải được tuân theo; rất cần thiết rằng điều gì mạnh nhất cần phải được phục tùng. Công lý không có sức mạnh là bất lực; sức mạnh không có công lý là bạo ngược. Công lý không có sức mạnh bị chống đối, bởi luôn luôn có kẻ vi phạm; sức mạnh không có công lý bị lên án. Vì vậy chúng ta cần kết hợp công lý và sức mạnh, và để đạt được điều này, hãy khiến điều công bằng trở nên mạnh mẽ, và điều mạnh cần đảm bảo công bằng".

Blaise Pascal

  

 

 

 (Tiếp theo)

Sự bất định của quan sát sẽ “tệ hại” hơn rất nhiều nếu đồng thời với sự kiện điểm KG A chuyển động thẳng đều từ A đến A’, thì vị trí quan sát (gốc O) cũng di dời thẳng đều đến vị trí O’ mà bản thân hệ quan sát không hề cảm nhận được sự di dời ấy (vẫn tưởng mình đứng yên). Lúc đó (xem mô tả ở hình 10), vì tưởng mình đứng yên nên hệ quan sát vẫn đinh ninh rằng  chính là:

                 

Hình 10: Trường hợp hệ quan sát chuyển động

Như thế là hiện thực khách quan  đã biến tướng thành “hiện thực chủ quan” của hệ quan sát. Xảy ra tình trạng này không phải chỉ do lỗi nhận định chủ quan của hệ quan sát mà còn có nguyên nhân tất yếu khách quan là: không thể xác định được sự đứng yên tuyệt đối trong Vũ Trụ. Cũng vì lẽ đó mà hiện thực khách quan bao giờ cũng mang màu sắc chủ quan của hệ quan sát. Cùng một sự kiện khách quan thì mỗi hệ quan sát đều có quan điểm riêng của mình về sự kiện đó và nếu quá trình quan sát được thực hiện hợp lý, không có một “sai sót kỹ thuật” nào trong việc tính toán cũng như xử lý thông tin thì quan điểm đó (sự quan sát đó) là đúng đắn đối với bản thân hệ quan sát và cũng phục vụ không kém phần đắc lực cho hệ quan sát đó trong quá trình tìm hiểu để nhận thức “chân dung” thực tại khách quan. Một khi hệ quan sát phát hiện ra sự chuyển động của bản thân nó, nó sẽ phải nhận thức lại rằng chỉ là hình bóng của và biết rằng:

    

Và đó cũng chính là một bước tiến đến gần chân lý khách quan hơn trong nhận thức của hệ quan sát.

Chúng ta cho rằng vì sự bất định trong quan sát là tất yếu, vừa có nguyên nhân chủ quan, vừa có nguyên nhân khách quan nên không thể loại trừ hẳn được, mà chỉ có thể nhờ vào kinh nghiệm, sự từng trải của quan sát và sự tiến bộ của nhận thức, làm giảm được mức độ bất định trong quan sát.

Một trong những biện pháp củng cố niềm tin trong quan sát là quan sát cùng một lúc từ nhiều hệ tọa độ khác nhau đối với một hiện tượng khách quan rồi so sánh các kết quả quan sát được với nhau để từ đó rút ra được những đánh giá. Việc quan sát một hiện tượng theo nhiều góc độ khác nhau còn giúp phát hiện ra những biểu hiện mới của hiện tượng mà ở một góc độ quan sát nào đó chúng không bộc lộ ra được.

Bây giờ, chúng ta đưa ra sự kiện (hay biến cố)  vào hệ tọa độ Đềcác có gốc cũng là O. Vì đã xác định được và nên chúng ta dễ dàng xác định được tọa độ của A và A’ trong hệ tọa độ ấy và giả sử chúng là A (x’₁, y’₁) và A’ (x’₂, y’₂). Từ đó chúng ta thiết lập được biểu thức:

      

Chúng ta thấy gì? Chẳng thấy gì hết ngoài… định lý Pitago quen thuộc. Vậy thì chúng ta sẽ tiếp tục khảo sát biến cố  trong hệ tọa độ KTG cũng nhận O là gốc của nó xem sao. Giả sử rằng tọa độ của A trong hệ tọa độ này là (x₁, y₁) và A’ là (x₂, y₂) (xem lại hình 9), thì chúng ta sẽ có:

                       

Và:            

Tương tự như trên, chúng ta đặt (x₁ – x₂) = a; (y₂ – y₁) = b và thay AA’² bằng c²t² và viết:

c²t² = a² + b² + ab

Để “rộng đường dư luận”, chúng ta sẽ vẽ lại hình ảnh này và gọi nó là hình 11:

Hình 11: Hệ quả của định lý Pitago

Chúng ta thấy gì? Thấy rằng:

     

Và phát biểu: đối với một tam giác có góc là 120^o thì tổng gồm bình phương hai cạnh kề góc 120^o và tích của hai cạnh ấy bằng bình phương của cạnh thứ ba. Khi hai cạnh ấy bằng nhau thì cạnh thứ ba bằng độ dài một cạnh nhân với căn bậc hai của 3.

Nếu đối với tam giác vuông, người ta thường viết mối quan hệ của ba cạnh là: , và khi nó cân là , thì đối với tam giác có góc 120^o chúng ta có thể viết là , và khi nó cân là: . Tương tự như thế, đối với tam giác có một góc là 60^o, có thể viết  và khi nó cân (đều) là: .

Nếu cho rằng phát biểu trên là một sáng tạo thì đó là sáng tạo… tối om, cũ rích và tầm thường đến ảo não. Nhưng chúng ta cũng cứ nêu ra để nói về mối quan hệ mà chúng ta cho là gắn bó keo sơn giữa hệ tọa độ Đềcác và hệ tọa độ KTG.

Theo nguyên lý tác động - phản ứng thì biểu thức:

là kết quả của sự quan sát và chúng ta không có chút kêu ca hay phàn nàn nào về nó. Tuy nhiên, biểu thức ấy đã không mô tả tốt quá trình khách quan của điểm KG A khi nó chuyển động từ A đến A’. Trên hình 11 cho thấy, nếu thực chất điểm KG kích thích bắt đầu chuyển động từ A và để đến A’, nó có thể đi theo vô số con đường nhưng những con đường đó đều phải có điểm khởi đầu A duy nhất và điểm cuối A’ cũng duy nhất. Không thể có con đường nào lại xuất phát từ K. Trong số những con đường đó có một con đường thẳng và có đường gãy khúc với phương chiều đi từ A đến K rồi từ K đến A’. Chính vì vậy, để mô tả tốt hơn thực tại, chúng ta phải điều chỉnh biểu thức trên thành:

Chuyển biểu thức này sang dạng biểu diễn thời gian:

Viết được như thế cũng đồng nghĩa với việc chúng ta đã thừa nhận hai tuyến đường chuyển động đó của điểm KG A là tương đương về mặt thời gian, nghĩa là:

     

Chúng ta cũng có thể chọn được một tuyến đường tương đương với tuyến , mà có và lúc đó có thể viết:

Trước đây, chúng ta đã loại bỏ qui ước đường là tập hợp nối tiếp nhau của điểm để “đưa” không gian vĩ mô về không gian giả Ơclít (không gian ảo) nhằm làm “nhẹ gánh” cho sự khảo cứu. Thế nhưng nếu bỏ qui ước (phù hợp với thực tại) đó thì lại không thể giải thích được sự lan truyền trạng thái kích thích của điểm KG. Do đó, ở đây, chúng ta lại phải đưa qui ước hợp lý đó vào và giả định rằng cấu trúc mạng khối của không gian Vũ trụ được “cải tạo” lại sao cho ở tầng vi mô, tính Ơclít của không gian vẫn được bảo toàn. Với giả định như vậy và vì là đơn vị nhỏ tuyệt đối của thời gian, cũng như có thể tượng trưng cho một điểm K thông thường, chúng ta có thể đặt: ; và viết:

Chia hai vế cho thì được:

Chắc rằng và nếu xin được vật lý học một chút khối lượng m nữa thì biểu thức trên sẽ có dạng:

     

Nếu biểu thức này là mô tả lực lượng toàn phần của điểm KG A (gồm hai bộ phận thông thường m_oc² và truyền động mc²) đang chuyển động thẳng theo tuyến thì hoàn toàn sai bét đối với điều mà chúng ta đã quan niệm. Mà thực ra, không thể không sai được khi nó được dẫn ra trên cơ sở của biểu thức:

Chúng ta biết rằng tốc độ di chuyển của điểm KG theo bất cứ phương nào cũng phải cực đại tuyệt đối (vì sự lan truyền kích thích là không thể chậm trễ!). Xem hình 11, một cách trực giác chúng ta cũng thấy điểm KG A đi hết đoạn phải tốn t₁ thời gian; đi hết đoạn phải tốn t₂ thời gian. Tổng hai lượng thời gian ấy so với thời gian t mà nó cần để đi trên đoạn  thì phải có bất đẳng thức:

    

Chính vì điều này mà trong hệ tọa độ KTG, tổng (t₁² + t₂²) bắt buộc phải bị trừ bớt đi một lượng để “ép” cho chuyển động của điểm KG A trên hai tuyến đường là tương đương về mặt thời gian. Phải chăng vế phải của biểu thức biểu diễn thời gian là một sự giả tạo?

Trong không gian vĩ mô, hiện tượng chuyển động trên hai tuyến đường khác nhau nhưng tương đương nhau về mặt thời gian là có thực vì vận tốc trên các tuyến đường ấy có thể khác nhau.

Để “gỡ rối”, chúng ta phải đặt ra hai giả định: đối với chuyển động của điểm KG hoặc là không bao giờ xảy ra hiện tượng tương đương về mặt thời gian như thế, hoặc là cũng có thể xảy ra hiện tượng như thế nhưng điểm KG phải “ứng xử” khác đi. Chúng ta đặt niềm tin vào giả định thứ hai, vì cho rằng có những quá trình không tương đương thì cũng có những quá trình tương đương.

Do cấu trúc mạng khối đặc thù của không gian ở tầng vi mô, mà điểm KG kích thích không thể chuyển động theo đường thẳng. Đoạn thẳng chỉ là “con đường lý tưởng” của điểm KG A. Một cách tự do thì điểm KG kích thích A chuyển động theo phương chiều nào mà nó “thích”. Khi có một “hấp dẫn” nổi trội ở đâu đó trong mạng khối không gian (của một hay nhiều điểm KG tương phản với nó), nó sẽ ưu tiên lựa chọn chuyển động về phía đó. Giả sử tại A’ có một hấp dẫn tác động mạnh nhất đến điểm KG A, nó sẽ chuyển động theo hướng ưu tiên . Nhưng vì đoạn thẳng AA’ chỉ là “giả” nên điểm KG A không thể đi trên đó được mà phải theo quĩ đạo có thể có dạng  như đường xoáy đai ốc, đường sóng, dọc theo đường thẳng lý tưởng . Như vậy, một cách tuyệt đối, điểm KG A phải đi trên con đường “vòng vo tam quốc” dọc theo  và có độ dài lớn hơn so với và với thời gian t’ lớn hơn t. Tùy thuộc vào nhiều yếu tố của môi trường, trong đó có cường độ hấp dẫn của A’ mà làm cho tần số và biên độ của chuyển động dạng sóng của điểm KG A trong những trường hợp khác nhau là khác nhau. Chính hiện tượng này tạo ra khả năng tương đương về thời gian giữa chuyển động của điểm KG A theo hướng AA’ so với theo hướng AKA’. Lúc này, vận tốc của điểm KG A theo hướng là:

Và có thể viết:

Rồi tương tự như đã làm, sẽ có:

     

Đó là điểm KG chuyển động trước hệ quan sát bên ngoài. Còn đối với bản thân nó và một cách khách quan thì bao giờ cũng là:

Nhờ có năng lực siêu phàm về hoang tưởng mà chúng ta mới vẽ vời và suy diễn ra được những “thành quả vô cùng mỹ mãn” ở trên! Nhờ có nguyên lý tương tự mà nếu chúng ta xây dựng hợp lý được một không gian vi mô giả định, thì những kết quả khảo cứu không gian ấy một khi không bị vấp váp bởi mâu thuẫn nào, sẽ trở nên đúng đắn về nguyên tắc, phù hợp với bản chất của những diễn biến trong thực tại. Dù có thể rằng, những thành quả đạt được ở trên vẫn còn chưa đủ độ “rõ ràng và sáng sủa”, vẫn còn chứa đựng ở đây đó những mâu thuẫn nội tại, thì chúng ta cũng nghĩ là, một cách đại lược, chúng vẫn đúng đắn và góp phần gợi mở hết sức quan trọng cho việc nghiên cứu hình học vi mô, mở ra một con đường mới đầy sáng lạn để đưa nhận thức hình học nói riêng và nhận thức Tự Nhiên nói chung, đến gần hơn bao giờ hết với Không Gian Vũ Trụ khách quan.

Nếu nhìn bằng con mắt hình học vĩ mô, sẽ không bao giờ thấy được cái quang cảnh biến động dữ dội của không gian vi mô, cũng như sự chuyển động đầy trắc trở, lắt léo của điểm KG có nội tại. Ngay cả trong không gian thực tại thông thường của chúng ta, may ra chỉ có thể thấy được tương đối hành vi của các lực lượng vi mô theo luật số đông (bó sóng, chùm hạt, luồng sáng…) để qua đó mà suy nghiệm về chúng, chứ tuyệt nhiên không thể quan sát, khảo cứu một điểm KG chuyển động, tương tác riêng lẻ nào như chúng ta đã tiến hành một cách “liều mạng và điên rồ”, vì không những do năng lực quan sát trực tiếp bị hạn chế rất nhiều, do càng đi sâu vào tầng không gian vi mô thì càng bị hạn chế phương chiều truyền tín hiệu, mà còn vì một nguyên nhân có tính quyết định là bị nguyên lý tác động - phản ứng ngăn cản và thậm chí là không cho phép thực hiện được việc làm đó.

Nguyên lý tác động - phản ứng chỉ cho phép chúng ta thực hiện được sự quan sát trực giác để khảo cứu các sự vật - hiện tượng nào đó ở tầng qui mô không gian tương đối lớn, khi mà đóng vai trò của điểm là một thực thể được cấu thành nên từ một tập hợp điểm KG kích thích có số lượng đủ nhiều để có đủ tín hiệu phát đi đủ phương chiều.

Kết luận lại, để có thể quan sát trực giác được một đối tượng trong không gian thực tại vi mô và cả trong không gian thực tại vĩ mô thì điều kiện cần thiết mà cũng là tiên quyết là phải thỏa mãn nguyên lý tác động - phản ứng, rồi sau đó mới đến những điều kiện bổ sung khác.
(Còn tiếp) 
--------------------------------------------------------------