(Cập nhật tháng 6/2020)

Lê Tất Điều

Trung Tâm quan sát, nghiên cứu Sóng Hấp Lực (gravitational waves) bằng tia Laser “Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory” (viết tắt LIGO) xây dựng cách đây hơn 30 năm, tốn 600 triệu. Hoạt động từ ngày ấy, tốn thêm khoảng năm trăm triệu nữa, không phát giác được cái gì. Nhưng lúc sắp sập tiệm, LIGO thình lình công bố đã bắt được “Sóng Hấp Lực” lan tỏa ra khi hai Hố Đen sáp nhập thành một. Chuyện “nhập một” này, cũng theo LIGO, xảy ra cách Trái Đất hơn một tỉ năm ánh sáng.

Thế giới khoa học chấn động. LIGO thắng lớn, lãnh nhiều giải cao quý, và cuối cùng đoạt luôn Nobel 2017.

Sóng ngược chiều

Cho tới hôm nay, nhiều năm qua rồi, các khoa học gia của LIGO vẫn chưa trả lời được câu hỏi này của tôi: Sóng ấy là sóng gì, hình thành do loại vật chất (matter) nào? Vị đại diện của LIGO cũng có cố gắng gián tiếp phúc đáp bằng câu giải thích như sau:

“Một khối lượng lớn gấp ba khối lượng mặt trời tách từ Hố đen ra đã biến thành sóng hấp lực”.

Nghe không lọt tai, vì nó lập tức gợi ra câu hỏi mới: Vậy Hố đen làm bằng “chất” gì? Và nhất là làm sao mà một khối lượng “chất” Hố đen chỉ lớn bằng ba lần khối lượng mặt trời, lại có khả năng, trong hơn một tỷ năm tỏa ra trong không gian, có thể tự nở lớn, biến thành đợt sóng vĩ đại lan tới tất cả mọi điểm trên bề mặt một khối cầu có bán kính bằng chiều dài 1 tỷ 300 triệu năm ánh sáng, nghĩa là lan rộng và xa đủ để “chạm” tới các dụng cụ quan sát của LIGO – dù LIGO nằm ở bất cứ điểm nào trên bề mặt khối cầu vĩ đại ấy?

Thực ra thì không thể có câu trả lời vì cái khám phá được chào đón tưng bừng này đã đặt nền tảng trên một hiện tượng phản vật lý, ngây ngô đến mức khó hiểu.

Hai hố đen sáp nhập tạo ra sóng? Chuyện ấy đã đáng ngờ. Càng khó tin hơn khi những đợt sóng này nhất định lan tỏa… ngược chiều, hoàn toàn trái với các định luật vật lý.

Ném một tảng đá xuống mặt hồ, ta tạo ra những đợt sóng lan về phía bờ hồ, xa dần chỗ đá rơi. Nhưng nếu đào một lỗ dưới đáy hồ, lập tức nước bị hút xuống lỗ (giống như trường hợp Hố đen), có đợt sóng nào được tạo ra thì nó sẽ di chuyển ngược chiều với sóng tạo ra do tảng đá rơi, nghĩa là lan về phía lỗ để bị hút xuống, không về phía bờ hồ.

Nhưng hai Hố Đen của LIGO – trong lúc nhập một, tổng hợp thành một sức hút mới cực mạnh khiến “ánh sáng cũng không thoát được” – lại thình lình tạo ra những đợt sóng di chuyển xa dần Hố Đen, và trong trường hợp này là hướng tới những dụng cụ quan sát của LIGO, ở cách nơi phát nguyên của chúng cả tỉ năm ánh sáng.

Hãy cứ tạm tin rằng quý ông bà khoa học gia của LIGO, vì trí tưởng tượng nghèo nàn, vì kiến thức căn bản về luật vật lý lơ mơ, đã không thấy chỗ ngược ngạo, nghịch lý ấy. Nhưng LIGO có họa sĩ tạo hình, đã “vẽ” trên màn hình một bức tranh thể hiện rất rõ và đúng hiện tượng “hút mọi thứ vào” của hố đen.

SXS/LIGO

Tranh vẽ màu mè xanh đỏ, chi chít những mũi tên chỉ đường, hướng dẫn vật chất, vật thể, mọi thứ nhào hết xuống lỗ… ai nhìn cũng thấy. Nhưng các khoa học gia của LIGO thì không.

Chắc họ vừa nghiên cứu vừa bịt mắt không coi tranh nên mới đủ can đảm công bố rằng: Có hai Hố Đen – trong lúc nhập một, tổng hợp thành một sức hút mới mạnh hơn – lại thình lình tạo ra những đợt sóng không bị hút, di chuyển xa dần Hố Đen.

Sóng lan nhanh hơn ánh sáng

Lỗi tại tôi. Chỉ mấy tháng sau khi thấy vụ sáp nhập đầu tiên, LIGO công bố khám phá vụ sáp nhập thứ nhì của hai hố đen nhỏ hơn cách trái đất 1 tỷ 400 triệu năm ánh sáng. Biết là chuyện bịa khơi khơi, tôi hỏi đùa: “Cách 1 tỷ 4 mà đến đích chỉ sau bọn cách 1 tỷ 3 có mấy tháng thì “bay” nhanh hơn ánh sáng à?” Hỏi chơi và chờ LIGO ba hoa, ngụy biện thêm, đại khái như: vì vụ sáp nhập thứ hai xảy ra trước vụ thứ nhất cả trăm năm nên… khởi hành trước từ lâu, thành ra cuối cùng đến đích cùng một lúc, v.v. Nhưng thật bất ngờ, LIGO không chọn lối thoát thông minh, hợp lý ấy mà hùng dũng tuyên bố: Sóng Hấp Lực có tốc độ “nhanh hơn ánh sáng” thật đó, rằng “Sóng Hấp Lực tới trái đất lâu rồi ánh sáng mới lật đật vác mặt đến.”

Tiến sĩ Imre Bartos của LIGO tung ra lời giải thích như sau:

“Gravitational waves arrive at Earth long before any light does. The reason is that the star gets in the way of itself.” "All of this stuff tries to come out, including light, but it bumps into the star's matter and gets stuck until the whole star collapses. But gravitational waves can pass right through.”

Ánh sáng đang “bay” gặp một tinh cầu cản đường thì hoặc bị chặn hoàn toàn, hoặc bị phản quang chệch đi, đổi hướng bay, làm gì có chuyện mắc kẹt ở đó, chờ cho lúc tinh cầu sập tiệm, mới tà tà bay tiếp!

Rợn người. Không ngờ có lúc mình phải nghe những lý luận quàng xiên, cãi chày cãi cối vô nghĩa, phi vật lý đến mức khó tưởng tượng như thế, từ miệng một ông tiến sĩ Vật lý.

Những dụng cụ quan sát cực kỳ tối tân

Một chuyện khó tin nữa là cái khả năng kỳ diệu của những dụng cụ quan sát thuộc LIGO.

Sóng Hấp Lực LIGO “bắt” được rất yếu, và chỉ kéo dài đúng 0.2 giây, vậy mà trên cái tín hiệu mơ hồ, yếu ớt ấy, các chuyên gia của LIGO lại thấy được đầy đủ dữ kiện để phân tích và biết hết mọi chi tiết về Sóng Hấp Lực, từ gốc nguồn của nó đến khoảng cách mà nó đã vượt qua trong không gian.

Rồi họ kể vanh vách từng ly từng tí, rất tỉ mỉ, về hiện tượng này như sau:

“Sóng Hấp Lực ra đời khi hai Hố Đen nhập vào nhau thành một. Hố Đen số 1 có khối lượng lớn bằng 29 lần khối Mặt Trời, chiều rộng 174 km. Hố Đen số 2, lớn hơn, bằng 36 lần MT và rộng 216 km.Cái Hố Đen sơ sinh (sau vụ sáp nhập) đáng lẽ phải bằng 29+36=65 lần MT, nhưng hơi teo lại, chỉ còn đúng 62 lần và rộng 372 km bởi vì một số lượng “chất” Hố Đen – bằng 3 lần khối lượng mặt trời – đã biến thành Sóng Hấp Lực hết rồi.”

Như thế, những dụng cụ thần kỳ của LIGO, chỉ cần căn cứ trên một tín hiệu yếu ớt, hiện hữu không quá 0.2 giây, và lần đầu tiên được phát hiện… mà có thể nhìn sâu vào vũ trụ, thấy (và nghe được luôn) biến cố hai Hố Đen sáp nhập, ở nơi cách Trái Đất hơn một tỉ năm ánh sáng, khỏi cần sự hỗ trợ của những kính viễn vọng cỡ Hubble hay Fermi's Large Area Telescope. Thế đã tài quá rồi. Nhưng LIGO siêu hơn nữa, còn cung cấp kích thước, khối lượng của cả hai Hố Đen bố mẹ và lý do sụt ký oan uổng của Hố Đen bế bi [baby “con” – Văn Việt], (mất toi một khối lượng “chất” Hố Đen to bằng ba lần mặt trời để làm Sóng Hấp Lực chớ ít sao!).

Nhân loại đang chậm tiến, loay hoay mãi chưa “thấy” hố đen, phải tạo hình bằng cách dựa trên những biến động, hiện tượng xảy ra quanh nó, mới có tấm hình đầu tiên. Nếu thực sự LIGO chế tạo được những dụng cụ tối tân, tinh vi tới mức ấy thì chỉ cần trưng ra, muốn mấy giải Nobel mà chẳng được. Bịa đặt ra sóng nọ sóng kia làm chi cho thêm vất vả.

Sóng của Einstein

Để sản phẩm của mình thêm giá trị và gây ấn tượng mạnh, các khoa học gia của LIGO khẳng định rằng Einstein chính là người đầu tiên khám phá ra Sóng Hấp Lực. Họ chỉ nhũn nhặn nhận công tìm thấy, chứng tỏ Einstein đúng thôi. Họ nói: Hơn một thế kỷ trước, Albert Einstein tiên đoán sự hiện hữu của Sóng Hấp Lực, nhưng trước khi có LIGO, không có dụng cụ nào đủ chính xác để bắt được cái tín hiệu nhỏ nhoi của nó.

Chuyện Einstein dự đoán sự hiện hữu của Sóng Hấp Lực có thật, nhưng cụ chỉ nói về Sóng Hấp Lực của cụ, không dính dáng gì tới Sóng Hấp Lực của LIGO.

Năm 1916, Einstein viết rằng hai thiên thể trên quỹ đạo có thể tạo ra Sóng Hấp Lực. Nhưng sau khi khám phá được và hoàn tất lý thuyết về sự cấu thành hấp lực trong vũ trụ, cụ lập tức quyết định là Sóng Hấp Lực không có vai trò gì trong thuyết này, không nhắc tới nó nữa.

Đây là lý do:

Khởi thủy, Einstein mô tả sự cấu tạo Sóng Hấp Lực như sau:

“Much like a stone thrown into a pond, a change in mass will cause a ripple in space that travels out from its source in all directions at light speed. As it moves along, the ripple squeezes and stretches space. We call such a disturbance a gravitational wave.” (American Museum of Natural History.)

Trong một đoạn văn vỏn vẹn có vài câu, đã thấy nhiều điều phi vật lý. Thí dụ như nhận xét này: “GIỐNG NHƯ thẩy hòn đá xuống ao, sự thay đổi khối lượng làm gợn sóng trong không gian...”

“Giống như” sao được! Sự quan sát của Einstein thiếu chính xác, dẫn tới một kết luận sai lầm.

Hòn đá thẩy xuống ao, trong khi chìm vào nước đã “xâm lăng” chiếm ngụ một không gian tương đương với khối lượng, hình thể của nó. Lượng nước bị chiếm chỗ bị xô đi thành sóng chạy xa chỗ đá rơi. Chuyện ấy đúng. Nhưng nếu hòn đá ĐÃ NẰM SẴN TRONG NƯỚC, khi di chuyển không thay đổi khối lượng nước, chỉ gây nhiễu loạn vùng xung quanh nó, sẽ không tạo sóng.

Các tinh cầu, thiên thể đã nằm sẵn trong không gian, đâu có ai thẩy từng món vào để tạo sóng như hòn đá thấy xuống ao. Chính vì thế mà thứ Sóng Hấp Lực Einstein tưởng tượng ra nhỏ lắm, nhỏ đến độ gần như không cái gì có thể nhỏ được như vậy (almost impossibly small) – nghĩa là sự hiện hữu của nó đáng ngờ.

“Einstein may have predicted gravitational waves, but he had little faith scientists would ever detect them. Gravitational waves squeeze and stretch space only a small amount. In fact, it’s ridiculously, horribly, almost impossibly small: a distance hundreds of millions of times smaller than that of an atom.” (American Museum of Natural History)

Tội nghiệp Einstein! Làm sao mà cụ có thể ngờ rằng cái thứ Sóng Hấp Lực “almost impossibly small”, “nhỏ chỉ bằng một phần trăm triệu lần của một nguyên tử”, vào một ngày đẹp trời năm 2015 lại được các nghiên cứu gia của LIGO túm được. Và họ còn hoan hỉ công bố rằng trên cái gợn sóng “nhỏ đến lố bịch, khiếp đảm” ấy họ vớ được một tờ Giấy Khai Sinh đính kèm, ghi rõ kích thước, cân nặng của cha mẹ, của em bé sơ sinh, và cả nơi sinh cách Trái Đất hơn tỉ năm ánh sáng – còn kèm thêm tí âm thanh như chim hót làm bonus nữa cơ!

Ngoài cái kích thước quá nhỏ đến độ sự hiện hữu rất khả nghi, Sóng Hấp Lực còn “có vấn đề” với nguồn gốc của nó.

Theo lý thuyết của Einstein: Các khối vật chất, khi di chuyển trong không gian, ép lên “không gian/thời gian” tạo ra Hấp Lực và Sóng Hấp Lực. Còn LIGO thì lại đoan quyết rằng Sóng Hấp Lực ra đời nhờ hai Hố Đen nhập vào nhau.

Cội nguồn khác nhau rõ ràng đến thế mà LIGO cứ nhất định đổ riệt cho Einstein cái tội là cha đẻ của lũ sóng mà LIGO bắt được, để dễ trúng giải Nobel. Khổ thân ông cụ chịu hàm oan!

Không của Einstein thì của ai?

Tiến sĩ Kip Thorne, tác giả của lý thuyết về “Sóng Hấp Lực”, trước khi đi Stockholm nhận giải Nobel, cao hứng tiết lộ, trong một cuộc phỏng vấn, toàn bộ các bí mật hậu trường của thành tích “khám phá được Sóng Hấp Lực”. Ông bật mí một chuyện tôi đoán là các khoa học gia của LIGO không bao giờ muốn cho thiên hạ biết.

Ông kể rằng chính ông đã tiên đoán Sóng Hấp Lực sinh ra khi hai Hố Đen sáp nhập, đúng như LIGO khám phá, và rằng chuyện này ông đã viết trong một tác phẩm nổi tiếng nhan đề: “Black Holes in Time Warp…” phát hành năm 1994, trong Lời Nói Đầu ông mô tả đầy đủ hiện tượng hai Hố Đen, cùng có khối lượng 25 lần mặt trời, khi nhập lại thành một đã tốn 3 khối lượng mặt trời để sinh ra Sóng Hấp Lực (y chang con số khối lượng Sóng Hấp Lực mà LIGO khám phá.) Ông xác nhận rằng ông đã viết lời tiên tri này từ năm 1984, khi đang hưởng tuần trăng mật tại Chili.

Chả biết do thực thà, ngây thơ hay thuần túy vì ham khoe khoang, TS Thorne đã gián tiếp trả lời câu hỏi chính của tôi: “Bằng cách nào mà các khoa học gia của LIGO chỉ cần căn cứ trên một tín hiệu yếu ớt, hiện hữu không quá 0.2 giây, và lần đầu tiên được phát hiện… mà có thể nhìn sâu vào vũ trụ, thấy từng chi tiết biến cố hai Hố Đen sáp nhập, ở một nơi cách xa Trái Đất hơn một tỉ năm ánh sáng, lại còn cung cấp được kích thước, khối lượng của cả hai Hố Đen bố mẹ và lý do sụt ký của Hố Đen bế bi?”

Câu trả lời là họ không thể, và cũng không hề làm được chuyện hoang đường ấy. Toàn bộ khám phá của họ chẳng nằm trong tín hiệu nào LIGO bắt được mà đã xuất hiện rành rành trên giấy trắng mực đen, trong phần mở đầu cuốn sách của một khoa học gia trẻ, sáng tác trong thời gian hạnh phúc nhất của chàng, xảy ra cách đây hơn ba thập niên bên xứ Chili.

Nghĩa là các khoa học gia của LIGO chỉ cọp dê [copier “sao chép” – Văn Việt] vài đoạn trong sách của Tiến sĩ Kip Thorne thôi, cọp dê rất tự nhiên, thoải mái, công khai, lại còn có nhã ý giữ nguyên con cái món “3 solar masses of GW” làm bằng chứng hùng hồn để mở mắt cho những ai còn ngờ chuyện chôm chỉa này không có thật.

Thế có vui không! Chúng ta đang được chứng kiến một cảnh hiếm có trong lịch sử: Một nhóm người chế tạo hàng giả để bán kiếm lợi. Họ khéo rao hàng, thành công, được cả lợi – tiền đầu tư đổ vào hãng sản xuất LIGO ào ào – lẫn danh – khoa học gia của LIGO đoạt giải Nobel. Rồi trong buổi lễ ăn mừng long trọng có họp báo, vị trưởng nhóm thực thà kể vanh vách đầy đủ chi tiết về diễn tiến của trò sản xuất hàng giả này, thú thật nó chỉ là một sản phẩm ông tưởng tượng từ cách đây nhiều thập niên. Nghe xong, cử tọa vỗ tay rầm trời để chúc mừng, truyền thông báo chí túi bụi thâu hình, viết bài loan truyền tin sốt dẻo đi khắp năm châu, bốn biển, cho nhân loại được chung vui.

Và quý ông bà trong hội đồng tuyển trạch giải Nobel tiếp tục sống nhăn giữa hào quang trí tuệ. Không có vị nào nhảy lầu tự vẫn vì lỡ trao duyên lầm tướng cướp.

Chúc mừng và chia buồn

Với quý vị nhiệt thành ủng hộ và thề chiến đấu tới lý sự cùn cuối cùng để bảo vệ giá trị “khám phá” của LIGO, có đôi mắt quyết liệt nhắm nghiền (câu chuyện Tiến Sĩ Thorne kể rõ đến thế, diễn tiến của trò bịp phơi ra ánh sáng đầy đủ chi tiết đến thế, cũng vẫn không cạy ra nổi)… xin chúc mừng quý vị!

Quý vị đã tìm được một khoa học gia tài ba lỗi lạc gấp triệu lần Einstein. Einstein chỉ tiên đoán sự hiện hữu của một loại Sóng Hấp Lực “nhỏ khiếp đảm” trong vũ trụ. Còn Tiến sĩ Thorne thì có khả năng nhìn thấy và mô tả từng chi tiết hiện tượng Sóng Hấp Lực chào đời, biết nó do cái gì sinh ra – hai Hố Đen – và những cái ấy đã hành động thế nào – sáp nhập hai thành một, rất tình tứ, thơ mộng, “rồ măng tích”, phảng phất niềm hoan lạc của tuần trăng mật – ở một nơi xa Trái Đất hơn tỉ năm ánh sáng. Và ông ta đã thấy hết mọi chuyện 30 năm… trước khi có sự hiện hữu của những dụng cụ quan sát tối tân của LIGO.

Với những đứa trẻ yêu ngành vật lý trong tương lai thì chỉ biết gửi tới các em lời chia buồn và nỗi xót thương. Những cái gọi là “khám phá” hão huyền, bịp bợm – nhưng được đeo toòng teng huy chương Nobel sáng chói – như thế này sẽ làm phí thì giờ, năng lực, làm vẩn đục tâm trí các em không biết đến bao giờ.

(Tháng 10/2017)