Lê Tất Điều

Xét trên bình diện vật lý, thuyết Big Bang “tồi tệ hết thuốc chữa” (atrocious and unjustifiable from a physical point of view.) Bạn đọc đừng giật mình, nhăn mặt. Lời chỉ trích nặng nề ấy của Einstein, không phải của tôi.

Năm 1927, Georges Lemaître, một tu sĩ và cũng là khoa học gia lừng danh người Bỉ, trình làng thuyết “Big Bang”, giải thích nguồn gốc và sự hình thành của vũ trụ.

Theo thuyết này thì vũ trụ khởi đầu từ một nguyên tử nguyên thủy (primeval atom – primordial atom), tạm gọi là Nguyên Tử Gốc chứa đựng đủ mọi loại vật chất, phóng xạ, cùng thời gian, không gian. Tất cả được ép, nén chặt vào một khối nhỏ đường kính cỡ vài ly (millimeter). Rồi cái khối nhỏ như viên sỏi tí tẹo ấy nổ ra, chỉ trong một phần tỷ tỷ của một giây, đã bung ra lớn khủng khiếp, và sau khoảng 13 tỷ 800 triệu năm thì Nguyên Tử Gốc trở thành toàn thể vũ trụ bây giờ.

Đọc thuyết của Lemaître, rồi gặp nhau ở hội nghị khoa học vật lý lần thứ năm ở Brussels, Einstein chê thẳng thừng: “Những tính toán thì đúng, nhưng vật lý ngài dùng thì quá tồi – Vos calculs sont corrects, mais votre physique est abominable ”. Sau đó, nói rõ thêm: thuyết Big Bang phi lý, không thể lý giải, chấp nhận được trên phương diện vật lý.

Nhưng lời chê trách của Einstein không nhắm vào chuyện chính: một vật thể bé tí chứa đựng tất cả các thứ hiện hữu trong trời đất kể cả thời gian, không gian, chỉ nổ một phát là vũ trụ thành hình. Cụ chê Big Bang chỉ vì lúc đó cụ còn đang đinh ninh vũ trụ to sẵn từ khuya rồi, và có nhiêu xài nhiêu, giữ nguyên kích cỡ, không nở nang thêm. Thành ra, hai năm sau, 1929, khi Edwin Hubble khám phá được hiện tượng các thiên hà bay xa nhau càng lúc càng nhanh, chứng tỏ vũ trụ nở thật, thì Einstein khớp, nghĩ là mình chê bậy. Tuy không “nói lộn xin nói lại”, Einstein có vẻ chấp nhận chuyện vũ trụ đang nở và thuyết của Lemaître hết khả nghi. Vì Einstein không phát biểu gì thêm về Big Bang, sự im lặng được hiểu ngầm là thái độ tâm phục, khẩu phục.

Tiếc ngẩn ngơ. Nếu cụ chịu khó phân tích, xét nghiệm thêm giá trị vật lý của thuyết, rồi giữ vững lập trường, thì số phận Big Bang chắc đã khác nhiều.

Đức Ông Georges Lemaître gặp Tiến sĩ Albert Einstein
tại California Institute of Technology vào năm 1933.
Photo courtesy of Bettmann Archive / Getty Images

CỨ NHƯ THẦN THOẠI

Không có bộ óc siêu phàm như Einstein cũng thấy Big Bang đưa ra những điều hoang đường, huyền hoặc, như trong truyện thần tiên.

Cụ Einstein biết uy danh cụ Georges Lemaître và chắc kính phục lắm nên vừa thấy có bằng chứng vũ trụ nở thật là rét, lùi ngay. Kẻ hậu sinh thấy tên cụ gắn những tước hiệu cao quý, “khoa học gia lừng danh”, “tu sĩ cao cấp của Tòa Thánh La Mã”, v.v. thì cũng lạnh gáy chứ. Nhưng vũ trụ nở thật, đúng như thuyết Big Bang, chưa đủ chứng tỏ thuyết có giá trị, khả tín. Cách vũ trụ sinh ra, nở ra mới quan trọng. Và về chuyện quan trọng này, thuyết đầy nhóc những chi tiết phi lý, hoang đường như trích ra từ thần thoại.

Một vật thể “nổ” ra, mảnh vụn bay tứ phương, gom hết lại cũng chỉ bằng khối lượng nguyên thủy. Một quả bom 100 ký nổ rồi, đi lượm hết mảnh lại bán đồng nát mà quơ được 99 ký 99 là quá may mắn. Đâu có vật thể nào trong vũ trụ khi nổ ra lại hóa to hơn. Cũng có những món nở ra – nở, không phải nổ – khi bị nhúng nước hay thẩy vào chảo dầu, vì khối lượng được thêm nước, thêm dầu mỡ, nhưng cũng chỉ nở vừa phải thôi. Cái Nguyên Tử Gốc của Lemaître nổ ra không to ít mà to bằng cả vũ trụ, rồi giờ này và trong vô tận tương lai vẫn còn to thêm, càng lúc càng nhanh!

Chúng ta có quyền thắc mắc, nghi ngờ.

Nếu bảo rằng tất cả vật chất của vũ trụ đã được nén chặt vào Nguyên Tử Gốc nhỏ như một viên sỏi thì sức mạnh nào, cái gì, đã thực hiện được một công trình “nén” vĩ đại đến thế? Tác giả không nói rõ trong thuyết, kẻ hậu sinh đành mạo muội hỏi thêm “đấng thần linh nào” vì biết khoa học gia Lemaître cũng chính là Đức Ông Georges Lemaître. Và dù Đức Ông không thèm trả lời thì vẫn cứ đoán đại: “Chính tay Thượng Đế chứ còn ai vào đây nữa!”

Nếu quả thực chính tay Thượng Đế tạo ra cái Nguyên Tử Gốc huyền diệu đó thì lại phải đánh bạo chê Đấng Chí Tôn hơi thiếu… chí công! Nhét cả vũ trụ vào viên sỏi nhỏ đã là kinh quá rồi, Ngài còn tham lam tống thêm hai món thời gian không gian vào đó nữa thì nhân loại chúng con có quyền sinh lòng ghen tức, và oán Thượng Đế bên trọng, bên khinh.

Vũ trụ nở tới đâu là sản xuất thêm không gian, thời gian tới đó? Nghe cứ như chuyện một em bé sơ sinh, vừa chào đời đã có sẵn một bình sữa gắn trước bụng, để em khỏi nhờ vả cái gì bên ngoài cơ thể em, cứ tì tì mình bú sữa mình, tự túc tự cường, hay ăn chóng lớn. Lớn rồi, dốc bình sữa lại thấy cơm cháo tuôn ra ào ào!... Nếu Thượng Đế ban cho thủy tổ loài người một kho vô tận như thế, rồi con cháu đời đời thừa hưởng thì đâu có cái nạn suốt đời tất tả ngược xuôi, nhiều khi phải chém giết nhau, để giành giật miếng ăn, phục vụ ông Thần Khẩu cho tới chết!

Ngờ vực Thượng Đế, tiện thể, nghi luôn cả Đức Ông Georges Lemaître.

Coi bộ Đức Ông đã ứng dụng đúng châm ngôn “Đi với bụt mặc áo cà sa, đi với ma mặc áo giấy” trên phương diện ngôn từ. Cụ khéo léo xử dụng các thuật ngữ khoa học để ngụy trang một thần thoại hoang đường thành một lý thuyết vật lý cao siêu.

Hãy tưởng tượng, trong một hội nghị về khoa học, cụ đăng đàn diễn thuyết như thế này:

– Một ngày kia, trên thiên đình, Thượng Đế tạo ra một vũ trụ lớn vô cùng tận. Để tiện việc nhét vào khăn gói đi đường xa, Ngài ép nó lại nhỏ bằng viên sỏi. Rồi Ngài rời Thiên Đường, tới một vùng còn hỗn mang, vô thiên vô địa, vô thủy vô chung, phù phép cho viên sỏi thần, trong chớp mắt, nở ra thành cõi thế gian…

Nghe đến thế thôi là cử tọa đã cười rần. Ban tổ chức thì cuống quýt đưa cụ ra xe, bắt tài xế chở gấp cụ về nhà thờ, nơi con chiên đang nóng lòng chờ nghe cụ giảng đạo.

Nhưng cũng một thần thoại tạo sinh vũ trụ đó, cụ dẹp hết những từ ngữ liên quan tới thánh thần, phép lạ, địa ngục, thiên đường, v.v. mà chỉ dùng ngôn từ thuần túy khoa học: nguyên tử, phân tử, một phần tỷ tỷ giây, nhiệt lượng cực lớn, vật chất, vật thể, thời gian, không gian, v.v. thì ôi thôi! Các khoa học gia sẽ uống từng lời, từng chữ của diễn giả. Nhiều người vừa nghe vừa ghi chép túi bụi để đem về học tập, nghiên cứu thêm, viết luận án ca tụng, hoặc giảng lại cho học trò.

Chọn lựa ngôn từ khôn ngoan, “đắc địa” như thế hẳn là đã đắn đo, tính toán kỹ càng, e rằng có cả tí mánh mung.

Chao ôi! Vì mê cái phép lạ Nguyên Tử Gốc được gắn sẵn một kho vô tận thời gian, không gian mà tôi lạc đề, tâm trí đang thanh tịnh bỗng nhen nhúm những ý tưởng đen tối, nghi ngờ sự ngay thẳng, thánh thiện của Đức Ông, rồi ngờ vực luôn cả đức chí công của đấng Chí Tôn!

Cầu xin Chúa tha tội. Mong bạn đọc thứ lỗi.

Trở lại chuyện khoa học. Vào thời điểm thuyết mới chào đời, chi tiết “Nguyên Tử Gốc đẻ ra thời gian” đã bị chỉ trích rồi. Sir Arthur Eddington chê cái lý luận: “thời gian không hề có trước sự hiện hữu của Nguyên Tử Gốc” rất nghịch lý, chướng tai. Nhưng không thấy chỗ nào nói Sir bình luận thêm về biệt tài đẻ ra không gian của Nguyên Tử Gốc.

Chuyện đó cũng đáng thắc mắc, đáng bàn lắm.

Một vật thể nở ra bắt buộc phải chiếm ngụ thêm không gian bao quanh nó. Nguyên Tử Gốc – nếu đúng là nở tới đâu thì sản xuất không gian tới đó – cũng chỉ “đẻ” được phần không gian trong bụng nó thôi, không thể thò tay ra khỏi vỏ, phù phép “tạo thêm” không gian quanh mình, để có chỗ nở ra.

Nói rằng nó đẻ thêm không gian khi nở cũng sai. Nở ra, nó chỉ chiếm ngụ thêm không gian đã có sẵn, theo đúng luật vật lý, đâu cần mang nặng đẻ đau cho nó cực thân.

Đã thế, thuyết còn phán rằng thời gian, không gian bị nén chặt vào bụng Nguyên Tử Gốc, nghĩa là trước khi nó nổ, chưa có không gian, và bây giờ nó đang nở thì bên ngoài nó cũng chưa có không gian. Vậy thì nó đứng ở chỗ nào trước khi nổ và nay đang nở vào chốn nào đây?

LÝ THUYẾT VÀ THỰC HÀNH

Nhưng khuất phục được Einstein là lên ngôi bá chủ. Thuyết Big Bang trở thành một khám phá phi thường, chiếm những trang vàng trong lịch sử khoa học.

Và nó thúc đẩy những khoa học gia lỗi lạc nhất thế giới hào hứng tìm cách tái tạo Big Bang bằng phương pháp gây ra một vụ NỔ nhỏ – một mini Big Bang – để quan sát, nghiên cứu xem những hiện tượng nào đã xẩy ra trong khoảnh khắc đầu tiên khi vũ trụ mới hình thành.

Năm 1954. tổ chức CERN (European Organization for Nuclear Research) ra đời với sự hợp tác của Do Thái và 22 quốc gia Âu Châu, trụ sở chính ở vùng ngoại ô Geneva, phía Tây Bắc. Tổ chức liên quốc này sau đó xây cất lò đập phân tử khổng lồ Large Hadron Collider (LHC) – cũng có tên tắt là CERN.

Trọng trách của lò thí nghiệm vĩ đại nhất thế giới này là: phóng hai luồng proton (một phần của phân tử Hadron) nhanh gần bằng tốc độ ánh sáng, ngược chiều nhau, với kỳ vọng ở chỗ hai luồng “đụng độ”, các proton đập vào nhau đủ mạnh để tạo ra một “Tiểu Big Bang” và từ đó nẩy sinh những biến cố, trạng thái, hiện tượng, đặc biệt chỉ xuất hiện trong sát na Vũ Trụ vừa chào đời.

Năm 2008, CERN tới sát mục tiêu. Tháng 8, luồng proton được đặt vào đường ống dự trù sẽ tạo Tiểu Big Bang vào ngày 10 tháng 9.

Tin vui loan ra, cả thế giới khoa học reo mừng. Nhưng trong thế giới của phàm nhân, nhiều người sợ xanh mặt. Các vị võ vẽ tí kiến thức khoa học, nghi Big Bang nhỏ sẽ tạo vũ trụ nhỏ, hoảng vía vì cái vũ trụ sơ sinh này thế nào cũng đập bể vũ trụ cũ để chiếm chỗ, cư dân sẽ văng hết, thành lũ vô gia cư, lêu bêu trong cõi phi không gian, thời gian, chết là cái chắc. Những vị thạo tin tức hơn còn đoan chắc là Big Bang nhỏ tạo ra Hố Đen nhỏ, và cái hố này hút cả thế giới vào bụng thì nhân loại và muôn loài trên trái đất cũng chết chùm luôn! Có hai người vác đơn đi kiện đàng hoàng, xin ba tòa quan lớn bắt CERN ngưng hoạt động tức khắc để cứu chúng sinh. Các khoa học gia rối rít viết bài trấn an bà con.

Nhưng rồi chẳng có chuyện gì xảy ra vì 10 ngày sau khi loan tin vui, một máy gia tốc bị trục trặc, CERN tê liệt. Giấc mộng đập vỡ proton để quan sát thủa khai thiên lập địa bất thành. Tiểu Big Bang tiếp tục chìm khuất trong cõi hư vô.

Hơn một năm sau, ngày trọng đại mới đến.

Ngày 30 tháng 3 năm 2010, CERN hoàn toàn thành công khi hai luồng proton ngược chiều đụng nhau thực sự. Không thấy gì mới lạ, đặc biệt. Chỉ thấy các hạt proton đập vào nhau, nổ tan thành nhiệt năng, như… thường lệ.

Chỗ khác nhau lần này: trước ngày trọng đại, tin tức được giữ kín để những đứa nhát gan khỏi kiện tụng lôi thôi. Và đặc biệt là sau ngày thành công, các khoa học gia của CERN cũng chỉ ăn mừng trong lặng lẽ, không kèn không trống, im ru bà rù.

Lý do: tuy thành công trong nhiệm vụ đập proton, họ hoàn toàn thất bại vì cái hiện tượng Big Bang nhỏ, dự phóng theo mô thức trong thuyết của Lemaître, không xuất hiện.

Cái đầu voi vĩ đại được trình làng từ năm 1927. Hơn 80 năm sau, những đầu óc thông minh nhất của loài người hợp lực truy tầm mới thấy được cái đuôi của nó – một cái đuôi nhỏ tí teo như đuôi con chuột nhắt.

Lỗi ở cái đầu voi. Nó không có thật, chỉ là sản phẩm tưởng tượng do cảm hứng trộn lẫn từ hai nguồn khác biệt, khó hòa hợp: khoa học và thần học.

Lỗi cũng ở cụ Einstein đã không đủ tự tin để bảo vệ đến cùng nhận xét chí lý của mình: Big Bang là một lý thuyết phi vật lý.

LTĐ (05/2020)