Câu Chuyện Về Phương Trình Thâu Tóm Cả Vũ Trụ

Tôi Tự Học (Thu GiangVới những giai thoại dí dỏm và ly kỳ, vừa giàu chất chuyện kể vừa mang tính hàn lâm. ” Câu chuyện về phương trình thâu tóm cả vũ trụ” đã làm sống lại lịch sử đặc biệt là những sự kiện nóng bỏng vừa xảy ra cách đây 1-2 năm làm thay đổi hẳn cách nhìn về vũ trụ. Qua đó không những giúp chúng ta hiểu rõ hơn về lai lịch, nguồn gốc của Thuyết tương đối tổng quát – một sản phẩm nhận thức đến nay đã được coi là cổ điển nhưng vẫn là trụ cột của tòa nhà vật lý, mà còn có cái nhìn tổng quan về vật lý và vũ trụ học. *** “Con người là một cây sậy yếu ớt nhưng có tư tưởng”, đó là một nhận định của Blaise Pascal. Nhờ có tư tưởng loài người trở thành một thực thể đặc biệt trong vũ trụ, ít nhất đến khi chúng ta chưa phát hiện được một thực thể nào khác cũng có tư tưởng như chúng ta. Cái tư tưởng ấy làm cho con người luôn luôn phải lục vấn. Một trong những lục vấn sâu xa nhất là câu hỏi: Vũ trụ từ đâu mà ra? Câu hỏi này đã có từ hàng ngàn đời nay, nhưng mãi đến thế kỷ 20 mới có câu trả lời: Lý thuyết Big Bang. Đó là một sự kiện vĩ đại của nhận thức. Lý thuyết này ra đời khi các nhà khoa học truy ngược hiện tượng vũ trụ giãn nở về quá khứ Nhưng xuôi theo chiều thời gian, vũ trụ học phải đối mặt với một trong những câu hỏi khoa học và triết học lớn nhất thế kỷ 20: Số phận tương lai của vũ trụ sẽ ra sao? Nhiều kịch bản đã được thiết kế, đôi khi mâu thuẫn đối chọi nhau: vũ trụ tinh, vũ trụ co, vũ trụ đàn hồi, vũ trụ tuần hoàn, v.v. Và phải đợi đến thời điểm bản lề chuyển sang thế kỷ mới và thiên niên kỷ mới, khoa học mới tìm thấy một kịch bản sát với hiện thực: Vũ trụ sẽ giãn nở mãi mãi! Đây cũng là một sự kiện vĩ đại của nhận thức. Với những thắng lợi lớn lao của vũ trụ học như hiện nay, nhà vũ trụ học Micheal Turnur tại Fermilab phải thốt lên rằng chúng ta đang sống trong “Thế kỷ vàng của vũ trụ hạch” (The Golden Age of Cosmology!. Nhưng cái gì đã giúp cho loài người làm nên “Thế kỷ vàng” đó? Câu trả lời: Phương trình của Chúa! Đó là phương trình trường trong Thuyết tương đối tổng quát của Albert Einstein. Cuốn sách Câu chuyên về phương trình thâu tóm cả vũ trụ (dịch từ cuốn God’s Equationcủa Amir Aczel là câu chuyện về phương trình kỳ lạ đó, về lịch sử và ảnh hưởng sâu xa của nó đối với nhận thức của nhân loại, về ý nghĩa nền tảng của nó đối với khoa học hiện tại và tương lai. Nếu không dẫn giải quá trình lịch sử và diễn biến logic trong tư duy, cộng với thiên tài bấm sinh của một con người kỳ lạ như Einstein sẽ rất khó để hiểu được làm sao mà một phương trình có thể thâu tóm được cả vũ trụ như thế. Thật vậy hằng số vũ trụ, một sáng tạo vừa quái dị vừa phi thường của Einstein và chỉ của Einstein mà thôi, tưởng là một số hạng dư thừa trong phương trình trường, hóa ra lại chứa đựng toàn bộ bí mật của vũ trụ trong nó. Nó không những giúp giải thích những hiện tượng vũ trụ học đã biết, mà còn cho phép tiên đoán hàng loạt bí mật của vũ trụ. Một trong những bí mật lớn nhất đã trở thành chủ đề trung tâm của vật lý và vũ trụ học thể kỷ 21 là năng lượng tối – nguyên nhân gây nên lực phản hấp dẫn làm vũ trụ giãn nở gia tốc như hiện nay. Hoàn toàn không ngoa ngoắt để nói rằng nếu nhận thức của loài người có cái gì kỳ lạ nhất, và nếu bản thân vũ trụ có gì kỳ lạ nhất thì đó là hằng số vũ trụ của Einstein! Với những giai thoại thú vị, dí dỏm, “ly kỳ”, vừa giàu chất chuyện kể, vừa thấm đậm chất nhân văn, vừa mang tính hàn lâm, Câu chuyện về phương trình thâu tóm cả vũ trụ đă làm sống lại lịch sử, đặc biệt là những sự kiện sôi động đầu thế kỷ 20, và những sự kiện nóng bỏng mới xảy ra cách đây một – hai năm làm thay đổi hàn cách nhìn về vũ trụ. Qua đó không những độc giả có thể hiểu rõ hơn lai lịch, nguồn gốc của Thuyết tương đối tổng quát – một sản phẩm nhận thức đến nay đã được coi là cổ điển nhưng vẫn là trụ cột của tòa nhà vật lý – mà còn có một cái nhìn tổng quan về vật lý và vũ trụ học hiện đại. Vì là chuyện kể về một phương trình nên không thể tránh đề cập đến một số chi tiết kỹ thuật, một số ký hiệu và công thức toán lý đôi khi khó hiểu, bởi lẽ tác giả không thể trình bày kỹ hơn. Nhưng điều đó không hề làm mất đi cái thần hấp dẫn của câu chuyện. *** Nếu bạn có một tủ sách trông ra vườn thì bạn còn thiếu gì nữa đâu?(Blaise Pascal“Con người là một cây sậy, một thứ yếu ớt nhất trong tự nhiên, nhưng có tư tưởng”, đó là lời của Blaise Pascal. Nhờ có tư tưởng, loài người trở nên một thực thể đặc biệt trong vũ trụ, ít nhất đến khi chúng ta chưa phát hiện được một thực thể nào khác cũng có tư tưởng như chúng ta. Cái tư tưởng ấy làm cho con người luôn luôn lục vấn. Một trong những lục vấn sâu xa nhất là câu hỏi “Vũ trụ từ đâu mà ra?”. Câu hỏi này đã có từ hàng ngàn đời nay, nhưng mãi đến thế kỷ 20 mới có câu trả lời: Lý thuyết big bang. Đó là một sự kiện vĩ đại của nhận thức. Lý thuyết này ra đời khi các nhà khoa học truy ngược hiện tượng vũ trụ giãn nở về quá khứ. Nhưng xuôi theo chiều thời gian, vũ trụ học phải đối mặt với một trong những câu hỏi khoa học và triết học lớn nhất thế kỷ 20: số phận tương lai của vũ trụ sẽ ra sao? Nhiều kịch bản đã được thiết kế, đôi khi mâu thuẫn đối lập nhau: vũ trụ tĩnh, vũ trụ co, vũ trụ giãn, vũ trụ đàn hồi, vũ trụ tuần hoàn, v.v. và phải đợi đến đến thời điểm bản lề chuyển sang thế kỷ mới và thiên niên kỷ mới, khoa học mới tìm thấy một kịch bản sát với hiện thực: vũ trụ sẽ giãn nở mãi mãi! Đây cũng là một sự kiện vĩ đại của nhận thức. Với những thắng lợi lớn lao của vũ trụ học như hiện nay, nhà vũ trụ học Micheal Turner tại Fermilab phải thốt lên rằng chúng ta đang sống trong “thế kỷ vàng của vũ trụ học” (the golden age of cosmology! Nhưng cái gì đã giúp cho loài người làm nên “thế kỷ vàng” đó? Câu trả lời: Phương trình của Chúa! Đó là phương trình trường trong Thuyết Tương đối Tổng quát của Albert Einstein. Cuốn sách God’s Equation (Phương trình của Chúacủa Amir Aczel là câu chuyện về phương trình kỳ lạ đó, về lịch sử và ảnh hưởng sâu xa của nó đối với nhận thức của nhân loại, về ý nghĩa nền tảng của nó đối với khoa học hiện tại và tương lai. Nếu không dẫn giải quá trình lịch sử và diễn biễn logic trong tư duy, cộng với thiên tài bẩm sinh của một con người kỳ lạ như Einstein, sẽ rất khó để hiểu được làm sao mà một phương trình có thể thâu tóm được cả vũ trụ như thế. Thật vậy, cái gọi là hằng số vũ trụ, một sáng tạo vừa quái dị vừa phi thường của Einstein và chỉ của Einstein mà thôi, tưởng là một số hạng dư thừa trong phương trình trường, hoá ra lại chứa đựng toàn bộ bí mật của vũ trụ trong nó. Nó không những giúp giải thích những hiện tưọng vũ trụ học đã biết, mà còn cho phép tiên đoán hàng loạt bí mật của vũ trụ. Một trong những bí mật lớn nhất đã trở thành chủ đề trung tâm của vật lý và vũ trụ học thế kỷ 21 là năng lượng tối (dark energy, cái được coi là nguyên nhân gây nên lực phản hấp dẫn làm vũ trụ giãn nở gia tốc như hiện nay. Hoàn toàn không ngoa ngoắt để nói rằng nếu nhận thức của loài người có cái gì kỳ lạ nhất, và nếu bản thân vũ trụ có gì kỳ lạ nhất, thì đó là hằng số vũ trụ của Einstein! Với những giai thoại thú vị, dí dỏm, “ly kì”, vừa giầu chất truyện kể, vừa thấm đậm chất nhân văn, vừa mang tính hàn lâm, Phương trình của Chúa đã làm sống lại lịch sử, đặc biệt là những sự kiện sôi động đầu thế kỷ 20, và những sự kiện nóng bỏng mới xẩy ra cách đây một, hai năm làm thay đổi hẳn cách nhìn về vũ trụ. Qua đó không những độc giả có thể hiểu rõ hơn lai lịch, nguồn gốc của Thuyết Tương đối Tổng quát – một sản phẩm nhận thức đến nay đã được coi là cổ điển nhưng vẫn là trụ cột của toà nhà vật lý – mà còn có một cái nhìn tổng quan về vật lý và vũ trụ học hiện đại. Vì nó là truyện kể về một phương trình, nên không thể tránh đề cập đến một số chi tiết kỹ thuật, một số ký hiệu và công thức toán lý đôi khi khó hiểu, bởi lẽ tác giả không thể trình bầy kỹ hơn. Nhưng điều đó không hề làm mất đi cái thần hấp dẫn của câu chuyện. Trong khi dịch, chúng tôi cố gắng theo đuổi cái thần đó, vì thế nhiều khi phải dịch ý, thay vì dò từng câu đếm từng chữ. Tuy nhiên, do lực bất tòng tâm, kiến thức còn hạn hẹp, bản dịch chắc còn nhiều thiếu sót. Mong độc giả lượng thứ và mong nhận được sự góp ý để sửa chữa trong những dịp tái bản sau này. Xin chân thành cảm ơn và kính chúc độc giả có thêm một cuốn sách bổ ích trong tủ sách của mình (Phạm Việt Hưng và Nguyễn Thế Trung