Vũ trụ hình thành như thế nào? Con người từ đâu đến?
Vũ trụ phải chăng không có biên giới? Trong phần này chúng tôi xin trình bày một
vài nhận thức về không gian trong vũ trụ.
Ngành vũ trụ học hiện đại đã đưa ra nhiều giả thuyết
về sự hình thành của vũ trụ: từ thuyết Thiên cầu đồng tâm (geocentric – Trái Đất
là trung tâm của vũ trụ) đến thuyết Nhật tâm (heliocentric – Mặt Trời là trung
tâm của vũ trụ), từ thuyết Vụ nổ lớn (Big bang) đến thuyết Đa vũ trụ
(multiverse), những phát hiện mới liên tục phủ định những nhận thức cũ. Phát hiện
mới nhất cho thấy, vũ trụ của chúng ta có lẽ chỉ là một trong vô số các vũ trụ
đan xen ngang dọc, thế giới ba chiều quen thuộc với chúng ta có lẽ chỉ là một
thế giới hư huyễn. Quá khứ, hiện tại, tương lai có lẽ cùng đồng thời tồn tại.
Những nghiên cứu phát hiện này đã hoàn toàn lật ngược lại những lý giải hiện hữu
về vũ trụ của chúng ta. Trực giác của chúng ta đối với sự vật quen thuộc sao có
thể nhận biết sai đến vậy chứ? Những điều quá kinh ngạc này có lẽ sẽ khiến bạn
phải đặt câu hỏi rằng rốt cuộc mức độ đáng tin cậy của những nghiên cứu này ra
sao. Loạt bài này sẽ cùng bạn đọc tìm hiểu những nghiên cứu phát hiện mới nhất,
đồng thời cũng mở ra một cánh cửa mới cho bạn đọc có một góc nhìn khác về vũ trụ
chân thực.
Trong Tề Tục Huấn – Hoài Nam Tử có viết: “Bốn
phương, trên dưới gọi là vũ, từ quá khứ đến hiện tại gọi là trụ”. Người Trung
Quốc cổ đại lý giải “vũ” là không gian rộng lớn vô hạn, “trụ” là thời gian liên
tục vĩnh hằng. Ngành vũ trụ học hiện đại thông thường gọi vũ trụ là tên gọi
chung cho tất cả không gian và thời gian. Vậy thì không gian là gì? Vấn đề này
xem ra có vẻ đơn giản nhưng lại đang đánh đố các nhà khoa học hiện nay. Không
gian bao hàm vạn vật, vạn vật lại bao hàm không gian. Các nhà khoa học từng thốt
lên rằng đây là một trong những đề tài khó và thâm sâu nhất của vật lý học. Vật
lý học thời kỳ đầu cho rằng không gian kỳ thực là trống rỗng không có gì cả.
Newton nhận
thức về không gian
Newton, cha đẻ của ngành khoa học hiện đại, đã
miêu tả không gian là một sân khấu rộng lớn mênh mông, mãi mãi bền vững không
thay đổi. Mọi thứ trong vũ trụ đều đang biểu diễn trên sân khấu này, vạn vật đều
thay đổi vai diễn trên sân khấu này. Diễn xuất không ảnh hưởng tới sân khấu,
sân khấu cũng không ảnh hưởng tới diễn xuất. Trong con mắt của Newton, vũ trụ
giống như một cỗ máy chính xác vận hành theo một quy luật cố định. Ví như Trái
Đất quay quanh Mặt Trời, các thiên hà giống như các bánh răng của chiếc đồng hồ
khổng lồ. Đây là quan niệm thời gian, không gian cứng nhắc, tuyệt đối hóa, tức
thời gian và không gian là hoàn toàn độc lập với nhau. Các định luật cơ học của
Newton đã miêu tả rõ ràng các hiện tượng có thể cảm nhận bằng trực giác xảy ra
xung quanh chúng ta, từ hiện tượng quả táo rơi, đến hiện tượng Trái Đất chuyển
động theo quỹ đạo quanh Mặt Trời. Trải qua hàng trăm năm thí nghiệm kiểm chứng,
định luật này mới được toàn thế giới công nhận.
Einstein nhận
thức về không gian
Nhưng Einstein với cách suy nghĩ độc đáo đã chỉ ra
rằng, thực ra không gian là một thực thể giống như tấm thảm cao su, có thể khiến
nó uốn cong, cũng có thể khiến nó gấp khúc, hoặc có thể khiến nó rung động.
Thông thường chúng ta không ý thức được sự tồn tại của không gian, giống như cá
bơi trong nước, chúng không ý thức được sự tồn tại của nước là vì chúng luôn ở
trong nước. Einstein chỉ ra rằng, trong khi vật thể đang chuyển động, không
gian và thời gian sẽ dùng một phương thức đặc thù nào đó để gây ảnh hưởng lẫn
nhau, phối hợp với nhau. Trong quá trình vận động, không gian và thời gian lại
hòa hợp với nhau, từ đó hình thành một khái niệm quen thuộc là “thời không” (tức
thời gian và không gian). Lý luận không gian và thời gian là một thể thống nhất
này đã làm chấn động giới khoa học, đồng thời cũng phá vỡ căn bản lý luận
“không gian là một sân khấu lớn” của Newton.
Lý luận này chính là Thuyết tương đối hẹp và Thuyết
tương đối rộng của Einstein. Thuyết tương đối hẹp được xây dựng dựa trên cơ sở
giả thiết về nguyên lý vận tốc ánh sáng không đổi, tức là vận tốc ánh sáng sẽ
không thay đổi theo sự vận động tương đối của hệ tham chiếu của nguồn ánh sáng
và người quan sát. Einstein cho rằng do không gian và thời gian thay đổi khiến
cho vận tốc ánh sáng luôn cố định không đổi. Cùng với sự gia tăng tốc độ chuyển
động của vật thể, thời gian sẽ giãn nở ra, không gian sẽ thu hẹp lại và khối lượng
sẽ tăng lên. Tốc độ chuyển động của vật thể càng lớn thì hiệu quả sẽ càng rõ
nét. Trong khi nghiên cứu về lực hấp dẫn, Einstein còn phát hiện ra do sự tồn tại
của vật chất nên đã làm cho không gian của chúng ta không phải là không gian bằng
phẳng và bất biến; nó có thể bị uốn cong, mà loại uốn cong này lại chính là hiện
tượng lực hấp dẫn. Nói cách khác, lực hấp dẫn thực ra là một ảo giác, sự uốn
cong thời không mới là bản chất. Mặt Trăng quay theo quỹ đạo không phải do tác
động của một sức mạnh thần bí nào đó của Trái Đất, mà là vì nó chuyển động theo
một thời không lõm do Trái Đất sinh ra. Thời gian và không gian không chỉ là một
chỉnh thể, nó còn có thể bị uốn cong do chịu ảnh hưởng của vật chất. Đây là lần
đầu tiên trong lịch sử nhân loại xuất hiện lý luận trái ngược với trực giác của
con người.
Những phát hiện trong nghiên cứu vĩ mô và vi mô đã
lật đổ hoàn toàn những nhận thức trước đây về không gian hiện hữu và vũ trụ.
Khoa học hiện
đại nhận thức về không gian
Khoa học hiện đại cho rằng nguyên tử là đơn vị cơ
bản nhất tổ hợp thành mọi vật trên thế giới. Nhưng trong những hạt nguyên tử vi
quan này lại tồn tại không gian vô cùng rộng lớn. Các nhà khoa học khi tìm kiếm
các không gian vi quan đã phát hiện rằng trong không gian vi quan hư không lại
không phải là trống rỗng. Không gian này phức tạp và liên tục thay đổi, các hạt
bay lơ lửng khắp nơi, va chạm vào nhau, tạo nên một cảnh tượng hỗn loạn, vô
cùng kinh hãi. Các hạt lạp tử giống như bong bóng tan vỡ trong nháy mắt. Ngày
càng nhiều nhà khoa học đã chấp nhận điều được gọi là lý thuyết về hạt Higgs
(Higgs boson) và trường hạt Higgs (Higgs field). Lý luận này đưa ra giả thiết
không gian giống như một đại dương mênh mông, các loại hạt bị vùi trong biển lớn
này, khi chúng chuyển động trong nước biển, chúng sẽ có được trọng lượng. Hạt
nào càng cố gắng ngoi lên trên thì sức cản của nước biển đối với hạt đó sẽ càng
lớn, và trọng lượng của nó sẽ càng lớn. Mặc dù đến nay chưa có chứng minh nào
hoàn toàn đúng về trường Higgs, nhưng những đột phá trong tìm kiếm hạt Higgs đã
cho thấy những dấu hiệu đáng mừng trong việc chứng minh sự tồn tại của trường
Higgs.
Cơ học lượng
tử nhận thức về không gian
Trong nghiên cứu cơ học lượng tử, người ta còn
phát hiện ra một hiện tượng kỳ lạ vượt khỏi sự ảnh hưởng lẫn nhau của không
gian, mà đến nay khoa học vẫn không cách nào giải thích được. Giữa hai lạp tử
vi quan cùng nguồn gốc có tồn tại một loại quan hệ ràng buộc, dù chúng cách
nhau bao xa, chúng vẫn luôn giữ mối liên hệ với nhau. Tức là nếu làm cho một lạp
tử này nhiễu động, thì dù lạp tử còn lại có cách bao xa đi nữa, nó cũng sẽ lập
tức cảm thụ được loại chấn động này. Loại chấn động này gọi là “rối lượng tử”
hay “vướng víu lượng tử”. Đây là hiện tượng có thể nói là kỳ lạ nhất của cơ học
lượng tử, bởi vì nó có thể sinh ra “sức hút ma quái có tác dụng ở khoảng cách cực
xa”.
Các nhà khoa học đã thành công trong việc dùng rối
lượng tử để đưa photon đến một nơi rất xa chỉ trong nháy mắt. Họ dự đoán rằng
trong thế giới tương lai, nhân loại có lẽ có thể thực hiện được việc “di chuyển
trong nháy mắt” để di chuyển người hoặc vật thể từ nơi này đến nơi khác thông
qua rối lượng tử. Loại sức hút ma quái có tác dụng ở khoảng cách cực kỳ xa, dường
như đã vượt trên vận tốc ánh sáng, vượt qua tất cả những nhận thức về khái niệm
thời không. Mãi cho đến trước lúc qua đời, Einstein vẫn không có cách nào lý giải
được loại hiện tượng này. Có nhà khoa học cho rằng, mối quan hệ ràng buộc giữa
các lượng tử này thực ra là biểu hiện của ý thức giữa các lượng tử.
Vũ trụ học
nhận thức về không gian
Trong nghiên cứu tỉ lệ giãn nở của vũ trụ, người
ta đã phát hiện trong không gian chúng ta đang ở còn tồn tại một thành phần cơ
bản vô cùng bí ẩn không thể trắc định được; và phát hiện này đã làm chấn động
toàn bộ giới khoa học. Hiện nay thuyết về Vụ nổ lớn là lý luận phổ biến được
nhiều người tiếp nhận. Thuyết này cho rằng, vào khoảng 13,7 tỷ năm trước, vũ trụ
của chúng ta đã trải qua một vụ nổ vô cùng đáng sợ trong chưa đầy một giây. Vụ
nổ này đã làm cho không gian nở ra bên ngoài một cách vô hạn, không gian từ đó
đến nay không ngừng giãn nở.
Mấy chục năm nay, đa số các nhà khoa học đều cho rằng
sự tác động của lực hấp dẫn sẽ làm cho tốc độ giãn nở của không gian chậm lại.
Nhưng kết quả quan trắc lại cho thấy sự giãn nở của vũ trụ không có bất kỳ dấu
hiệu chậm lại nào cả, trên thực tế, tốc độ giãn nở của vũ trụ vẫn đang tăng. Đa
số các nhà khoa học đều nhất trí rằng có một loại vật chất nào đó đang lấp đầy
không gian, triệt tiêu ảnh hưởng lực hấp dẫn của vật chất thông thường đối với
không gian, nó xé rách các thiên hà trong vũ trụ và kéo giãn cấu tạo cơ bản nhất
của vũ trụ. Loại vật chất bí ẩn lấp đầy không gian này được gọi là “năng lượng
tối” (dark energy), phát hiện này đã hoàn toàn lật ngược lại tất cả những nhận
thức trước đó về vũ trụ của các nhà khoa học.
Ngoài năng lượng tối, trong vũ trụ còn tồn tại vật
chất tối (dark matter). Qua đo đạc phát hiện thấy vật chất thông thường ước
tính chiếm 5% tổng khối lượng của vũ trụ, phần còn lại của vũ trụ do 25% vật chất
tối và 70% năng lượng tối cấu thành. Nói cách khác, vật chất tối và năng lượng
tối cấu thành 95% vũ trụ, nhưng các nhà khoa học lại không hiểu chút gì về
chúng. Các loại máy móc chính xác hiện nay, cơ học lượng tử, thuyết tương đối,
vật lý hạt, tất cả đều không có tác dụng trong việc tìm hiểu vật chất tối và
năng lượng tối. Nhìn chung, nhận thức của chúng ta đối với vũ trụ hoàn toàn dựa
trên vỏn vẹn 5% vật chất thông thường cấu tạo nên vũ trụ, khoa học hiện đại
ngày nay còn xa mới có thể nhận thức rõ ràng về vũ trụ.
Lý luận về
hố đen
Mặc dù vậy, những manh mối mới lật ngược lại những
tri thức hiện nay vẫn không ngừng xuất hiện. Lý luận hiện đại về hố đen cho thấy
thế giới ba chiều mà chúng ta đang sinh tồn này có lẽ là một loại huyễn tượng.
Sự tồn tại của những điều chân thực tối cao được lưu giữ trong thế giới hai chiều
ở bên ngoài vũ trụ. Cũng chính là nói, bất cứ vật thể nào trong vũ trụ, từ các
thiên hà cho đến nhân loại, thậm chí cả bản thân không gian, chẳng qua chỉ là
những tín tức được lưu giữ trong mặt phẳng hai chiều ở một nơi xa xôi chiếu xạ
đến trước mặt chúng ta. Mọi thứ chúng ta trải qua trong thế giới hiện thực này
cũng chỉ giống như hình ảnh phản chiếu của toàn bộ tín tức, hình tượng mà thôi.
Luận giải
Trên đây là những nhận thức mới nhất về không gian
vũ trụ của khoa học hiện đại. Có thể thấy, mặc dù không gian ở khắp mọi nơi
nhưng khoa học hiện đại vẫn chưa có cách nào nhận thức được không gian một cách
chính xác. Giống như Tô Đông Pha đã nói: “Bất thức Lư sơn chân diện mục, chỉ duyên
thân tại thử sơn trung” (Sở dĩ không biết rõ diện mạo của núi Lư Sơn là bởi bản
thân người quan sát đang đứng ngay trên núi Lư Sơn) – trích từ bài Đề Tây Lâm
Bích của Tô Đông Pha. Chúng ta có thể nhận thức được không gian có đặc tính
này, đặc tính kia nhưng vĩnh viễn không cách nào thực sự nhận thức được không
gian, bởi vì chúng ta đang ở bên trong nó.
Từ hơn 2,000 năm trước, Phật Thích Ca Mâu Ni đã
nói với đệ tử của Ngài rằng hết thảy mọi thứ trên thế gian đều là huyễn tượng.
Ngành vũ trụ học hiện đại cũng nhận thức rằng không gian ba chiều của chúng ta
đây là một thứ giống như toàn bộ tín tức, hình ảnh hư huyễn. Thực ra, Einstein
đã từng nói thế này: “Nếu trong tương lai có một lý thuyết nào đó có thể thay
thế khoa học, thì đó nhất định là Phật pháp, bởi vì Phật Pháp quá hoàn mỹ, và
đã đạt đến cảnh giới chí thiện rồi”.
Khoa học hiện đại cũng đã nhận thức được không
gian n chiều, nghĩa là cùng nơi cùng lúc đồng thời có tồn tại các không gian
khác nhau, nhưng khoa học hiện đại lại không thể tiến hành phân tích nó. Đồng
thời, chúng ta lại đang hoàn toàn đứng tại không gian của mình để quan sát những
hiện tượng của không gian khác phản ánh đến không gian này của chúng ta, thì tự
nhiên sẽ cảm thấy khó hiểu, không ăn khớp.
-ST-
