Tổng quan Giải trình Luận án ngoài học hàm Bác học

- Bẻ gãy thuyết Sáng Tạo.

- Chỉ ra sự bế tắc, mông muội có nơi thuyết Duy Tâm chủ quan.

- Sửa sai thuyết Duy Vật và phương pháp Luận biện chứng khách quan nửa vời ở thời điểm hiện tại.

- Hoàn chỉnh thuyết Tiến Hóa và trình bày sáng rõ, xuyên suốt sự tiến hóa từ điểm khởi nguồn đến điểm kết thúc của sự sống, con người, vũ trụ,…

…

Ngoài tiêu đề bài viết tạo điểm nhấn bên Đời là “Giải Trình Luận Án Ngoài Học Hàm Bài Học” bài viết còn có tiêu đề khác tạo điểm nhấn bên Đạo là “Mở Cửa Tâm Linh”. Bởi do kiến chấp của tri thức nhân loại tách rời đời đạo mà bài viết có hai tiêu đề riêng biệt nhằm bổ khuyết, hợp nhất hai nẻo đạo đời, phần nào thể hiện tính không hai nơi nội dung bài viết.

Phương Pháp Luận - Giải trình biện chứng bằng sự thật khách quan, logic, sáng rõ và đúng mực :

Thuyết Big Bang, thuyết Tiến Hóa, thuyết Sáng Tạo, thuyết Duy Vật, thuyết Duy Tâm,… sơ khởi chỉ là những giả thuyết. Trải qua một thời gian dài được gọt dũa, trau chuốt, phản đối, xung đột, chống trái, tồn tại,… và về sau được sự chấp nhận, đồng thuận của số đông thì từ lý thuyết tạm lập ban đầu những giả định đã được nhân loại tạm thừa nhận như là một định đề, là một lý thuyết đúng thật, có giá trị thực tiễn cho đến khi có một lý thuyết mới hoặc một giả định khác đủ sức bẻ gãy những giả định cũ đã lạc hậu, lỗi thời, không còn phù hợp với sự tăng trưởng tri thức, sự hiểu biết khách quan của nhân loại.

Thuyết Sáng Tạo, thuyết Duy Tâm ra đời do sự giới hạn tri thức nhân loại thời sơ khai, mông muội cùng với tính chủ quan lẫn khách quan của người sáng lập ra, kết hợp với niềm tin đôi khi mù quáng của số đông loài người và đã được tuyên truyền rộng trải trong nhân loại. Hình thức sơ khởi của việc trao truyền những thuyết giả định cổ xưa là hình thức truyền miệng. Mãi về sau theo dòng phát triển, tiến hóa nhân loại việc trao truyền được hợp thức hóa bằng kinh sách, bằng các hình thức, các phương tiện lưu giữ thông tin, bằng những người truyền đạo,…

Hạn chế của thuyết Sáng Tạo, thuyết Duy Tâm là có nguồn gốc rất cổ xưa. Vì thế tri thức, sự hiểu biết con người lúc bấy giờ là thấp kém, là rất hạn chế. Do gốc xuất phát như vậy nên tính suy diễn, phán đoán chủ quan là khuynh hướng chủ đạo của các giả thuyết cổ xưa. Nhất là khi những vị đại biểu đại diện đã chủ quan áp đặt diễn giải, lý luận bằng tri thức cá nhân có giới hạn, thiếu tính tổng thể, rõ ràng, và đánh mất tính khách quan, tính trung thực cần thiết.

Mặt khác, do những vấn đề mà thuyết Sáng Tạo, thuyết Duy Tâm đề cập đa phần liên quan đến những vấn đề siêu hình, vô hình không dễ nắm bắt, nhận biết. Nhất là khi con người không đứng ở tầm nhìn tổng thể, khách quan cùng với sự chủ quan cá nhân, sự giới hạn tri thức,… thì lý thuyết giả lập trên trở nên mơ hồ, hoang đường, một số giả thuyết đã không còn thật đúng với sự hiểu biết nhân loại ngày nay.

Do tư duy phiến diện, thiên kiến, chủ quan,… mà những đại biểu cho thuyết Sáng Tạo, thuyết Duy Tâm đã không theo kịp sự tiến bộ tri thức nhân loại. Điều này đã khiến cho các thuyết cổ xưa mất dần giá trị, trở nên bơ vơ, lạc lõng trong khối tri thức đồ sộ không ngừng cập nhật, bổ sung ở loài người.

Do không thật hiểu bản chất mọi vấn đề ở những người truyền đạo - “Người giữ lửa” mà thuyết Sáng Tạo, thuyết Duy Tâm đã bị đào thải, mai một, gần như đánh mất hoàn toàn giá trị. Do cố chấp, bảo thủ, cực đoan, chủ quan, cuồng tín ở số đông “người giữ lửa” mà dần dần thuyết Sáng Tạo, thuyết Duy Tâm phơi bày những yếu kém, hạn chế, vướng mắc rất nhiều sai lầm. Điều này đã khiến cho “Người mồi lửa” năm xưa và “Người giữ lửa” hiện tại trở nên mông muội, si mê, cực đoan, hợm hĩnh, kệch cỡm và lố bịch trong cái nhìn của tri thức nhân loại nửa vời ngày nay.

Do cố níu kéo sự đúng mực không còn nữa ở Thuyết Sáng Tạo, thuyết Duy Tâm mà những “Người truyền lửa” vô hình chung đã gieo vào lòng nhân loại sự mê tín, cuồng tín. Đây chính là sai lầm nối tiếp sai lầm ở những “Người giữ lửa” ở tất cả các tôn giáo ngày nay (Phật giáo cũng không là trường hợp ngoại lệ).

Việc “bẻ gãy” thuyết Sáng Tạo về vũ trụ, về vật chất do một Đấng quyền năng, một vị thần Sáng Tạo thế giới là điều không khó đối với sự tiến bộ khoa học, tri thức nhân loại ngày nay. Dù vậy hiện vẫn tồn tại không ít tôn giáo có sức ảnh hưởng sâu rộng với nhân loại vẫn duy trì niềm tin, đức tin tín đồ về “giá trị còn mãi” có nơi thuyết Sáng Tạo của các Đấng quyền năng. Và điều đáng ngạc nhiên là với kiến thức chứa đựng rất nhiều sự tiến bộ, sáng rõ đương đại mà vẫn có rất đông đảo người tin nhận vào thuyết Sáng Tạo hoang đường cùng sự tồn tại một Đấng Sáng Thế toàn năng.

Vậy niềm tin, đức tin mù quáng, thiển cận, trói buộc, mắc nhiều lỗi lầm đó có thể gọi là gì ngoài việc tạm gọi là niềm tin cuồng tín, đức tin mê tín.

Không chỉ vậy! Ngày nay có rất nhiều vị Hồng Y, Giám Mục và cả Đức giáo hoàng đều là những nhà khoa học, tiến sĩ, học giả,… khoác trên người chiếc áo người truyền đạo - “Người giữ lửa”. Họ đã trói sự hiểu biết của cá nhân vào điều gì để diễn vở diễn đồng thời đóng cả 2 vai diễn trái ngược, mâu thuẫn, đối trọng trực tiếp với nhau. Bởi lẽ nếu họ diễn đúng vai diễn nhà khoa học thì họ phải “lột trần sự thật” về thuyết Sáng Tạo, về chân tướng Đấng quyền năng. Ngược lại, nếu họ diễn vai “Người giữ lửa” thì họ sẽ phải bài xích, bác bỏ những luận chứng khoa học không thể dung hòa với sự tồn tại của Đấng Sáng Thế, thuyết Sáng Tạo.

Nhưng họ đã không làm một điều tương tự như thế.

Phải chăng họ sẽ dung hòa khoa học với duy tâm, Đấng quyền năng, thuyết Sáng Thế?

Họ cũng không ra sức dung hòa khoa học, thuyết duy vật cùng thuyết duy tâm, thuyết Sáng Tạo.

Thực tế là họ không thể làm điều đó. Sự hiểu biết họ có giới hạn dù cho họ có cố gắng gom góp, tích lũy thêm rất nhiều sự hiểu biết thì họ vẫn không thể “phá vỡ” cái xiềng xích đã trói buộc tư duy, nhận thức, ý thức của chính họ. Họ chỉ có thể là học giả chứ không thể là hành giả. Vì thế họ đã bị trói buộc, dính mắc, không thể thoát ra khối kiến thức góp nhặt, chủ quan, sự hiểu biết chỉ đạt giá trị nửa vời có từ bên ngoài.

Mỗi một người học hỏi, tìm tòi sự hiểu biết tạm gọi là một con sâu. Sau một thời gian dài tích lũy con người sẽ tạo cho mình một cái vỏ bọc kiến thức tương ưng với hình ảnh con sâu sẽ tạo cho mình một cái kén. Lúc bấy giờ người học đã trở thành học giả. Điều mà vị học giả cần làm là phải phá vỡ cái vỏ bọc kiến thức để trở thành một người tự do không bị sự hiểu biết trói cột, kìm hãm, đè nén. Nếu phá bỏ được cái vỏ bọc con sâu sẽ trở thành một con bướm có thể bay cao, bay xa. Nếu không thể phá bỏ vỏ kén con sâu sẽ bị cầm tù và chờ chết trong lớp vỏ kén. Hiển nhiên một cuộc sống bị cầm tù, giam hãm sẽ không thể biết đi đâu, về đâu, không thể rõ biết thế giới bên ngoài dài rộng biết nhường nào.

Nếu điều đó xảy ra thì danh vị học giả với kẻ tử tù dường như không nhiều khác biệt. Một kẻ bị cầm tù sau song sắt, một người giam thân tâm trong khối kiến thức khổng lồ, hỗn độn, có sự nghẽn lối vô thủy, vô chung, không có lối ra, mịt mờ nguồn cội, và  không rõ chết sẽ hết hay về đâu.

Vì lẽ đó họ không thể rõ biết “Thế nào là đúng? Thế nào là sai?”. Họ đành chấp nhận một cuộc sống 2 mặt. Làm “Người giữ lửa” gieo đức tin hoang đường trong tín đồ để thu đoạt địa vị, danh lợi nơi đạo cùng một niềm tin gượng ép, mù quáng về sự phục tùng Đấng quyền năng sẽ được Ơn Trên thương tưởng cho về nước Thiên Đàng. Làm nhà khoa học để được người đời nể trọng, tôn kính cùng với quyền lợi, danh tiếng nơi xã hội.

Nếu chủ quan vào phân tích, đánh giá hẳn là tôi có thể gọi họ là những người 2 mặt, ăn ở 2 lòng, vừa sống giả dối trong đạo, vừa lừa gạt bên đời. Tri thức hẹp kém, sự hiểu biết nửa vời tối tăm và mông muội. Vì sự an toàn bản thân họ - những “Người giữ lửa” đã tự biến họ thành một anh hề ngớ ngẩn, những người kém hiểu biết bậc nhất ở cả hai lĩnh vực đời đạo. Nhất là khi sự hiểu biết của nhân loại không ngừng tăng trưởng, ngày càng sáng rõ, đúng mực hơn.

Nếu là một người truyền đạo chân chính có sự hiểu biết khách quan, tổng thể, đúng mực thì “Người giữ lửa” rất nên thừa nhận sai lầm không thể bào chữa nơi thuyết Sáng Tạo và gỡ bỏ đức tin mù quáng, mê muội ở các tín đồ và vạch ra hướng phát triển đúng đắn cho tôn giáo mà họ đang truyền giữ. Nhưng tri thức của những vị học giả đã không đủ khả năng làm được điều đó và chính họ đã khiến tôn giáo mà họ “giữ lửa” mất giá trị, hẹp kém, trơ tráo và lố bịch.

Qua đoạn trình bày trên, tôi đã thêm một lần nữa khẳng định thuyết Sáng Tạo về nguồn gốc con người, vũ trụ,… đã “chết hoàn toàn”, đánh mất tính sáng tạo và những “Người giữ lửa” cùng tín đồ không nên níu giữ.

Việc làm vụng về, vô ích đó chỉ khiến nhân loại rẻ khinh, miệt thị tôn giáo mê cuồng, giả trá và những người truyền giữ đạo kém cõi tri thức, ngu xuẩn, mông muội và lố bịch.

Việc đáng làm hơn ở những “Người giữ lửa” là khách quan thừa nhận sai lầm vì đây là một lỗ hổng tri thức thời xa xưa.

Việc khách quan thừa nhận khuyết điểm nơi thuyết Sáng Tạo không hẳn là việc làm đáng hổ thẹn mà điều này sẽ giúp “cởi trói” cho tín đồ và cũng “tháo xiềng xích” đã từng trói buộc nhận thức, ý thức, tư duy ở “Người giữ lửa”, giúp sự hiểu biết về thế giới tâm linh, thế giới vật chất ở những người bị trói buộc tăng trưởng, tiến bộ thêm.

Tôi đã “tháo gỡ hoàn toàn” thuyết Sáng Tạo không còn giá trị thực tiễn. Nhưng tôi không hề có ý định phủ định, xóa bỏ thuyết Duy Tâm.

Vì sao?

Vì thế giới tâm linh, các cõi giới vô hình là thật có. Vì lẽ đó sẽ không có bất kỳ người nào có trong nhân loại từ cổ chí kim đủ sức triệt tiêu, phủ định sạch trơn sự tồn tại của duy tâm.

Và nhân loại ngày nay với tư duy, nhận thức, ý thức thiên về duy vật dẫn đến sự mất cân bằng nội tâm ở mỗi người cũng như ở nhân loại. Điều này đã khiến xã hội loài người ngày càng trở nên hỗn độn, rối ren, bất ổn, dễ vỡ,… với hàng loạt khủng hoảng toàn diện, liên hoàn và gần như không có lối thoát, không có giải pháp nào vẹn toàn cho tất cả.

Việc quan trọng cần làm nhất cho xã hội loài người là cân bằng lại nội tâm con người bằng việc tăng trưởng, nâng cao tầm nhận thức, sự hiểu biết lên mức khách quan, tổng thể, đúng mực thật sự.

Thuyết Duy Tâm chính là cứu cánh, là chìa khóa để giải tỏa những vấn đề mà nhân loại đang mắc phải. Hiển nhiên là tôi sẽ không dùng thuyết Duy Tâm để dối gạt loài người thêm lần nữa mà chính do giá trị thật có, tính khách quan, đúng mực của thuyết Duy Tâm sẽ “gỡ rối” cho nhân loại.

Tôi chỉ có thể giúp nhân loại phần nào tường tận giá trị, sự tồn tại của duy tâm có nơi thế giới hữu hình và vô hình.

Còn tương lai nhân loại, tương lai mỗi người sẽ do mỗi người tự chọn lựa.

Qua phần trình bày về thuyết Sáng Tạo, thuyết Duy Tâm ở trên dễ khiến người đọc nhận định liên quan đến vấn đề duy tâm thường tạo ra sự mê tín, cuồng tín cho con người. Thật ra không hẳn vậy, trong mê tín, cuồng tín có chánh tín, có sự đúng mực.

Nếu thuyết Duy Tâm chỉ có cuồng tâm, mê loạn, gạt người thì duy tâm đã bị triệt tiêu, đào thải tự lâu rồi. Nhưng duy tâm vẫn còn tồn tại và ngày nay duy tâm đang cố vùng vẫy, ngoi lên dù rằng chưa một ai tường tận lối đi đúng mực cho thuyết Duy Tâm.

Khoa học, thuyết Duy Vật, tri thức nhân loại ngày nay phần lớn thường do những người hiểu biết, những nhà khoa học, những học giả tìm tòi, nghiên cứu, phát minh sáng tạo ra.

Khác với khoa học, thuyết Duy Vật,… thuyết Duy Tâm cổ xưa phần nhiều do những vị hành giả tỏ ngộ sáng lâp thành. Và cũng có không ít người qua quá trình nghiên cứu kinh sách cổ tự tạo ra một tôn giáo mới, dựng ra một thuyết Duy Tâm khác biệt ít nhiều với nguyên gốc. Đây là những bản sao chép, tái bản vụng về giá trị tâm linh nhưng tinh xảo về mặt hình thức, nâng cấp khả năng trói buộc tín đồ bằng niềm tin, đức tin và sự trừng phạt.

Do “vượt rào” giá trị tâm linh nên thuyết Duy Tâm của những loại hình tôn giáo này có sự chủ quan, có sự tính toán mục đích xây dựng hệ thống tôn giáo. Ngoài mục đích cân bằng, an định nội tâm con người bắt buộc có ở các loại hình tôn giáo thì mục đích của người sáng lập ra những tôn giáo này có thể nhằm vào vị trí giáo chủ, quyền lực, sức ảnh hưởng, lợi dưỡng, lợi danh, tính hưởng thụ, tính đấu tranh, việc giải phóng ách áp bức, bóc lột cho dân tộc,…

Vì thế nên thuyết Duy Tâm có ở các loại hình tôn giáo này cùng với những tôn giáo do những vị hành giả chưa tỏ ngộ hoàn toàn, góc nhìn chưa đạt mức tổng thể, sáng rõ thường bị giới hạn, trói buộc, mang tính chủ quan, thiển cận, phiến diện rõ nét.

Càng về sau, nhằm bảo vệ lập trường, quan điểm, chủ kiến, việc duy trì sự tồn tại tôn giáo mà những vị Giáo chủ, những người truyền đạo, những “Người giữ lửa” ra sức tuyên truyền luận thuyết Duy Tâm chính thống, đúng nhất. Nhưng do cách hành xử rơi vào cố chấp, bảo thủ, cực đoan, mê muội,… mà thuyết Duy Tâm chủ quan ngày càng phơi bày lộ liễu những hạn chế, sự chủ quan, khiếm khuyết giả định,… trước sự tăng trưởng, tiến bộ tri thức, sự hiểu biết của con người.

Hiển nhiên là phần nhiều (Nếu không nói là tất cả) các loại hình tôn giáo này dễ thường gây ra sự mê tín, cuồng tín, dị đoan cho con người. Ngày nay, do đánh mất giá trị gốc, giá trị cốt lõi ban đầu cùng với việc tụt hậu tri thức tâm linh, người học Phật (nói riêng), người truyền đạo (nói chung) không theo kịp sự hiểu biết nhân loại Phật giáo cũng đã rơi vào “sự sa ngã thế giới tâm linh”, gây ra việc trao truyền mê tín dị đoan hơn là việc gìn giữ, rộng truyền giá trị chánh tín cần có.

Vậy đâu là chánh tín, đâu là mê tín, tôn giáo nào là chân chính, đúng mực?

Vấn đề quyết định mê tín, chánh tín là ở sự khách quan, tổng thể, đúng mực của vị hành giả về vấn đề tâm linh.

Nếu tầm nhìn giới hạn, sự hiểu biết khép kín, có sự ngăn ngại, tính chủ quan, cố chấp, bảo thủ, cực đoan,… ở vị hành giả sẽ tạo ra thuyết Duy Tâm chủ quan. Kết quả là sẽ tạo ra sự mê tín, cuồng tín có nơi thuyết Duy Tâm, người trao truyền và tín đồ. Con người thường dùng sự vô hình, huyễn hóa, không dễ nắm bắt, nhận diện thế giới tâm linh làm “Lá chắn bảo vệ” nhằm bào chữa, ngụy biện, khỏa lấp sự yếu kém, hạn chế của thuyết Duy Tâm chủ quan cũng như sự u tối, mê mờ, không sáng rõ của người truyền đạo về thế giới tâm linh, các nẻo vô hình.

Nếu tầm nhìn tổng thể, sự hiểu biết mở cùng tính sáng rõ, đúng mực,… ở người hành giả sẽ cho ra đời thuyết Duy Tâm khách quan. Kết quả của sự tỏ ngộ ở vị hành giả chân chính là thuyết chánh tín có công năng an định, cân bằng nội tâm con người và cả  thế giới tâm linh. Và … với một vị hành giả chân chính thì mọi vấn đề liên quan đến thế giới vô hình đều có thể nhận diện, nắm bắt nếu việc làm đó là sự cần thiết.

Khi người hành giả truyền trao thuyết Duy Tâm khách quan thì họ đã phá vỡ vỏ bọc hành giả của tự thân. Và … việc trao truyền thuyết Duy Tâm khách quan của vị hành giả là vì tâm từ bi cứu khổ, giúp đời chứ không vị lợi dưỡng, lợi danh, địa vị giáo chủ cũng như việc được tôn thờ, lễ lạy,…

Việc phá bỏ vỏ bọc hành giả ít khi được những vị hành giả thực hiện. Nhất là đối với những vị hành giả đạt được được sự giác ngộ chưa hoàn toàn vì họ chưa hoàn toàn thấu rõ các nẻo nơi cõi giới vô hình. Vì một sự an toàn cần thiết và sự thảnh thơi, tự tại cá nhân họ không sẵn sàng cho việc làm cầu đò giúp người.

Còn đối với những vị giác giả hoàn toàn, họ đã thấu rõ các nẻo giới và cả lối thoát sinh tử và vì xót thương sự đau khổ, phiền muộn luôn thường tại ở xã hội loài người, vì muốn giúp chúng sinh nẻo giới vô hình giải thoát hoàn toàn mà phát khởi từ bi tâm rộng truyền chánh pháp chân thật, đúng mực.

Với tầm nhìn hẹp kém cá nhân tôi đã đôi lần dò tìm từ cổ chí kim và kết hợp với tri thức nhân loại còn lưu giữ tôi chỉ nhận diện được duy nhất Phật Thích Ca là vị giác giả đã từng làm hoàn mãn điều tốt đẹp đó.

Mong rằng bạn đừng vội nhận định tôi đang tán dương Phật Thích Ca vì điều đó với tôi gần như không có nhiều giá trị. Tôi vốn không là tín đồ đạo Phật nên không cần phải tán dương Người đã thể nhập vào chân như tịch diệt.

Tôi chỉ nói sự thật về Phật Thích Ca nhằm khơi gợi cho nhân loại biết rằng xã hội loài người đã từng có một con người như thế. Đồng thời tôi sẽ khẳng định với mọi người về sự tồn tại xác đáng của thế giới tâm linh vô hình cùng con đường thoát khỏi sinh tử luân hồi,…

Việc chỉ ra điểm hạn chế, giới hạn tri thức nhân loại sẽ góp phần “cởi trói” tư duy, nhận thức, ý thức con người ra khỏi sự hiểu biết chủ đạo dính mắc sai lầm nơi quan niệm “Chết là hết”.

Nhân tiện không vì sự khoa trương, khoe mẽ tôi cũng khẳng định rằng tôi là người thứ 2 sau Phật Thích Ca đã liễu ngộ, rõ biết sự luân hồi nơi 3 cõi, 6 đường, quy luật nhân quả, con đường giải thoát hoàn toàn, xa lìa sinh tử.

Tại sao tôi lại lên tiếng khẳng định sự tỏ ngộ cá nhân, một việc làm vụng về, không đáng để người hành giả dính mắc; việc phô trương lộ liễu ở vị hành giả dễ thường gây ra sự chống trái, chê trách, khinh ghét ở những vị học giả, hành giả khác cũng như ở những người học Phật cực đoan, bảo thủ, tự phụ hơn người?

Vì tôi “trót” đã vay mượn từ bi tâm của người đi trước - Phật Thích Ca. Thế nên tôi phải trả lại cho người. Mặt khác, tôi cũng muốn mau chóng thoát ra khỏi món nợ từ bi tâm vay mượn. Đồng thời cũng là việc tùy thuận giúp nhân loại nhận diện tấm màng vô minh đang cột trói loài người. Vì bi nguyện cao cả của Phật Thích Ca mà tôi phải hợm hĩnh “lộ hình tích”. Việc làm vụng này sẽ góp phần tạo ra “Điểm nhấn”, sự chú tâm đến những bài tôi viết nơi người đọc và tôi cạn nghĩ việc lan truyền ngọn đuốc chánh pháp sáng rõ, khách quan, đúng mực,… đã đến hồi cần thiết.

Nếu nội dung bài viết đọng lại ít giá trị nơi người đọc thì với một sự đồng cảm cùng với sự hiểu biết đúng mực được “nâng cấp” chánh pháp chánh tín, cứu khổ, giúp nhân loại vượt ra ngoài hàng loạt cuộc khủng hoảng xã hội cũng như khủng hoảng nội tâm con người sẽ được thắp sáng và rộng truyền.

Lối thoát cho xã hội con người hiện tại và tương lai phải dựa vào sự thật cùng với sự hiểu biết đúng mực, khách quan về thế giới vật chất, thế giới tâm linh.

Còn bằng ngược lại, nếu nội dung những điều tôi trình bày là ngu dốt, thối nát, thiển cận, hèn kém,… thì tôi đành cam chịu tiếng đời đàm tiếu, miệt thị, rẻ khinh, phơi bày sự mê muội, lố bịch hoặc làm món đồ đáng vất đi.

Tuy nhiên, tôi vẫn đang dùng sự hiểu biết khách quan, tổng thể, sáng rõ và trung thực để trình bày những điều rõ biết.

Theo Blog Vô Ưu :TẠI ĐÂY

(Còn tiếp)

Con người thường xem thời gian là một khía cạnh khách quan và có thể định lượng được trong cuộc sống. Issac Newton xem thời gian là một đại lượng tuyệt đối, là một phần của thế giới tự nhiên. Theo đó, khi ra đời ta đã thấy có sẵn 24 giờ mỗi ngày, chẳng thể nào thay đổi được điều đó theo ý mình.

Một số quan niệm về thời gian.

Từ thế kỷ 19, các nhà triết học bắt đầu có quan niệm khác về thời gian: họ không xem đó là một khía cạnh của thế giới tự nhiên, mà cho rằng thời gian có thể phụ thuộc cách con người cảm nhận thế giới.

Theo Kinh, thời gian là một dạng tổng hợp của ý thức, là một cách sắp xếp tổ chức kinh nghiệm sống.

Các nhà nhân chủng học cũng theo lối suy nghĩ này; và cho rằng cảm nhận về thời gian tùy thuộc vào từng người và từng nền văn hóa cụ thể.

Quan niệm "nữ thập tam, nam thập lục" là một ví dụ. Nhiều ví dụ đời thường cho thấy cảm nhận về thời gian rất chủ quan: sáng thứ Bảy 9 giờ mới dậy mà nghĩ là sớm; hai tiếng đồng hồ trong phòng thi sao mà nhanh thế, trong khi đợi người yêu có 5, 10 phút cứ như đằng đẵng cả thế kỷ.

Các mảng chính của thời gian: tâm lý, sinh học, và văn hóa.

Thời gian thường được chia thành ba mảng chính: tâm lý, sinh học, và văn hóa. Thời gian tâm lý là cách con người suy nghĩ hay cảm nhận về thời gian và ảnh hướng của thời gian đến cách sống và giao tiếp hàng ngày. Thời gian sinh học là cách cơ thể con người cảm nhận và phản ứng với thời gian, và ảnh hướng của thời gian đối với thể chất con người. Thời gian văn hóa (trọng tâm của bài này) là cách xã hội sắp xếp tổ chức và sử dụng thời gian.

Thời gian văn hóa có ba phần chính. Thứ nhất là thời gian kỹ thuật với các số đo chính xác dùng trong nghiên cứu khoa học. Thứ hai, thời gian chính thức là cách một nền văn hóa theo dõi thời gian. Ví dụ, người da đỏ bộ tộc Jivaro trong rừng nhiệt đới Amazon của Nam Mỹ chia thời gian thành hai ngôn ngữ khác nhau; một diễn dịch thời gian theo vị trí của mặt trời và một chia năm thành nhiều mùa. Thứ ba là thời gian không chính thức, tức là quy ước của từng xã hội về những khái niệm giờ giấc, và đây chính là nguồn gốc của những trường hợp "đâu cái điền" vì khác biệt văn hóa. Tùy theo văn hóa, "ngay lập tức" có thể là 1 phút, 1 ngày hay 1 tuần. Ví dụ, khi một công ty Mỹ gửi fax hỏi giá, họ muốn người nhận trả lời ngay bằng fax hay điện thoại. Nếu người gửi là người Nhật hay Ả Rập, bạn có thể đủng đỉnh phúc đáp, thậm chí gửi thư trả lời cũng được.

Giáo sư tâm lý Robert Levine kể một chuyện lý thú về khác biệt văn hóa trong cách nhìn nhận về thời gian. Ngày đầu tiên sang dạy ở Brazil, ông có lớp lúc 10 giờ sáng. Từ lúc 9 giờ ông đã thong thả tản bộ trong khuôn viên trường để đến lớp. Chừng nửa tiếng sau, ông hoảng hồn khi thấy một đồng hồ trong sân trường chỉ l0h20. Thấy trễ quá, ông rảo bước nhanh hơn. Đến nơi ông thấy lớp vẫn vắng tanh. Ông hỏi giờ nhiều người, và càng ngạc nhiên khi thấy mỗi người nói mỗi kiểu khác nhau, thậm chí chênh lệch rất nhiều. Đồng hồ của phòng kế bên còn chỉ 3:15. Hóa ra sinh viên vẫn còn đủng đỉnh tới lớp rất muộn. Về sau, ông mới biết đồng hồ của người Brazil thường không chính xác, mà cũng chẳng ai thèm quan tâm.

Ngược lại, có những nơi như ở Bắc Mỹ, người ta rất ám ảnh về thời gian. Các khóa học về quản lý thời gian luôn ăn khách. Đi đâu cũng thấy đồng hồ: trên bàn làm việc, trong phòng học, trong nhà bếp, phòng ngủ và thậm chí cả nhà vệ sinh, trên cả bút viết, đồ trang sức, trên TV, radio... Thời buổi tân tiến, rất nhiều người mang Palm Pilot kè kè bên mình. Tôi có anh bạn mất ăn mất ngủ vì đánh mất cái Palm Pilot với toàn bộ thời gian biểu cho mấy tháng trời.

Giá trị thời gian được thể hiện khác nhau giữa các nước.

Theo nghiên cứu của Farid Elashmawi và Philip Harris, thời gian xếp thứ 8 trong những giá trị quan trọng nhất đối với người Mỹ, trong khi nó không có mặt trong Top 20 của người Nhật và Ả Rập. Tuy nhiên, người Nhật và Ả Rập coi trọng chất lượng cao hơn là lợi ích tức thì, và họ kiên nhẫn đợi cho được kết quả tốt nhất. Khi làm ăn, người Mỹ đi thẳng vào vấn đề và bất cứ thời gian nào không dành để giải quyết công việc trước mắt bị xem là lãng phí, và do vậy phí tiền. Ngược lại, ở Nhật hay một số nước châu Âu, trước khi ký hợp đồng, người ta dành nhiều thời gian để làm quen, tạo quan hệ.

Hai hình ảnh tượng trưng cho thời gian: đường thẳng và đường tròn.

Các nhà nghiên cứu văn hóa đã đúc kết hai hình ảnh về thời gian. Có người xem thời gian là một đường thẳng với những sự kiện diễn ra theo trình tự nối tiếp. Trong văn hóa trình tự, tập quán là giờ nào việc đó, bởi vậy lịch làm việc có ý nghĩa rất quan trọng. Người ta rất coi trọng giờ hẹn, phải nhất nhất theo đúng lịch đã chuẩn bị sẵn từ trước. Ví dụ, người Mỹ có câu: "Thời gian là tiền bạc", và luôn muốn giải quyết công việc nhanh chóng và trực tiếp. Trong giao tiếp với người Mỹ, tôi nghiệm ra rằng một trong những câu cảm ơn hiệu quả nhất là "Thank you for your time".

Có người xem thời gian là một đường tròn gồm những sự việc mang tính chu kỳ và lặp đi lặp lại. Đây là kiểu tư duy thời gian đồng bộ. Theo đó, người ta có thể làm nhiều việc cùng một lúc. Lịch làm việc không quan trọng, giờ hẹn không cần chính xác.

Ví dụ, người Ả Rập xem hiện tại là sự nối dài của quá khứ, và tương lai tùy thuộc rất nhiều vào ý muốn của thánh Allah. Họ không coi trọng thời gian theo kim đồng hồ như ở Mỹ, Anh, hay Đức. Khi hẹn gặp, họ thường đưa ra một quãng thời gian (từ 10 đến 11 giờ chẳng hạn), chứ không phải một thời điểm cụ thể.

Cách hoạch định công việc khác biệt đáng kể giữa văn hóa trình tự và văn hóa đồng bộ. Trong kiểu hoạch định theo trình tự, chẳng hạn như ở Anh, quan trọng nhất là lập kế hoạch cho mọi thứ từ đầu đến cuối, và cố gắng làm đúng hạn định. Khi môi trường thay đổi, mọi thứ phải được tính toán lại từ đầu. Đối với kiểu hoạch định đồng bộ, chẳng hạn như ở Ý, mục tiêu mới là quan trọng nhất; càng vạch ra được nhiều con đường để đạt tới mục tiêu đó, ta càng dễ thiên biến vạn hóa hơn để ứng phó với những diễn tiến bất ngờ làm tắc nghẽn một con đường nào đó. Những sự kiện thành công lớn như World Cup 1990 ở Ý và Olympics 1992 ở Tây Ban Nha là ví dụ điển hình của cách tổ chức kiểu đồng bộ. Tại Olympics 1996 ở Atlanta, người Mỹ với tư duy trình tự dường như gặp nhiều khó khăn trong việc thích ứng với những cảnh huống bất ngờ. Nhiều nghiên cứu cho thấy kiểu hoạch định theo trình tự ít đạt hiệu quả trong môi trường nhiều biến động. Có nhiều công ty lớn hiện nay đã chuyển sang kiểu hoạch định theo nhiều kịch bản khác nhau, một biến thể của hoạch định đồng bộ.

Kiểu tư duy khác về thời gian là định hướng theo quá khứ, hiện tại hay tương lai.

Một khía cạnh quan trọng khác của quan niệm về thời gian là định hướng theo quá khứ, hiện tại hay tương lai. Những văn hóa theo định hướng quá khứ hay hiện tại (chẳng hạn như Pháp) nhấn mạnh tầm quan trọng của lịch sử, truyền thống, di sản phong phú, và hào quang xưa. Nhà nghiên cứu và chuyên gia tư vấn văn hóa kinh doanh Charles Hampden-Turner (người Anh) kể về một thất bại do không hiểu rõ định hướng thời gian. Tại một lớp học về quản trị do ông và một đồng nghiệp người Hà Lan dạy cho các nhà doanh nghiệp ở Ethiopia, học viên liên tục nhắc đến thời hoàng kim xa xưa của nền văn minh Ethiopia, và không chịu công nhận bất kỳ nguyên tắc quản lý nào không dựa vào quá khứ. Sau đó, các giảng viên buộc phải nghiên cứu lịch sử Ethiopia rồi áp dụng vào quản trị hiện đại, chẳng hạn như thời xưa Ethiopia đã làm gì để phát triển thương mại và giúp các thành phố trở nên thịnh vượng.

Những văn hóa theo định hướng tương lai (ví như ở Mỹ) coi trọng thành quả hiện tại, và cơ hội phát triển thành quả đó về lâu về dài. Người Mỹ rất thích theo dõi các bảng xếp hạng thành tích và dự báo tương lai. Khi thuyết trình, họ cũng thường để ý nhấn mạnh đến triển vọng kinh doanh tương lai. Tuy nhiên, khung thời gian tương lai của họ không đài lắm. Tầm nhìn tương đối dài hạn của người Nhật khác hẳn so với lối tư duy "theo từng quý" của người Mỹ. Ví dụ, khi Nhật muốn mua lại công ty quản lý Công viên quốc gia Yosemite ở Califomia, trước tiên họ trình một kế hoạch kinh doanh cho 250 năm. Phản ứng của chính quyền California: "Trời đất, vậy là bằng 1000 báo cáo hàng quý".

Mặc dù con người luôn hiểu rõ khái niệm trắng tay hoặc không có gì, nhưng khái niệm số không (zero) thì tương đối mới – nó chỉ được phát triển đầy đủ vào thế kỉ thứ năm sau Công nguyên. Trước đó, các nhà toán học khó khăn lắm mới làm được những phép tính số học đơn giản nhất. Ngày nay, zero – vừa là một kí hiệu (dạng số) vừa là một khái niệm nghĩa là không có chút gì hết – cho phép chúng ta thực hiện tính toán đại số, giải những phương trình phức tạp, và phát minh ra máy vi tính.

Lịch sử ra đời

Số không được phát minh ra một cách độc lập bởi người Babylon, người Maya và người Ấn Độ (mặc dù một số nhà nghiên cứu cho biết hệ số đếm Ấn Độ bị ảnh hưởng bởi hệ đếm Babylon). Người Babylon xây dựng hệ đếm của họ từ người Sumeria, tộc người đầu tiên trên thế giới phát triển một hệ đếm. Được phát triển hồi 4.000 đến 5.000 năm trước, hệ đếm Sumeria là hệ đếm phụ thuộc vị trí – giá trị của một kí hiệu tùy thuộc vào vị trí của nó so với những kí hiệu khác. Robert Kaplan, tác giả quyển “Không cái gì là như thế: Lịch sử tự nhiên của số không”, đề xuất một tổ tiên cho số-không-xác-định-vị-trí có lẽ là một cặp nêm nhọn được dùng để biểu diễn một cột số trống. Tuy nhiên, Charles Seife, tác giả quyển “Số không: Tiểu sử của một ý tưởng nguy hiểm”, không đồng ý rằng cái nêm biểu diễn cho vật giữ chỗ.

Hệ đếm của người Sumeria đã vượt qua Đế quốc Akkadia đến vương quốc Babylon vào khoảng năm 300 trước Công nguyên. Các học giả đồng ý rằng tại đó một kí hiệu đã xuất hiện rõ ràng là một vật giữ chỗ - một cách để nói 10 từ 100 hoặc biểu thị trong con số 2025, không có số ở cột hàng trăm. Ban đầu, người Babylon để một khoảng trống trong hệ đếm chữ hình nêm của họ, nhưng khi nó trở nên phiền phức, họ đã thêm một kí hiệu – nêm góc đôi – để biểu diễn cột trống đó. Tuy nhiên, họ chưa từng phát triển khái niệm zero là một con số.

Số không – tuy đơn giản nhưng lại có lịch sử mới mẻ hơn những chữ số khác

Số không ở châu Mĩ

Sáu trăm năm sau và ở cách Babylon 12.000 dặm đường, người Maya đã phát triển zero là một vật giữ chỗ vào khoảng năm 350 sau Công nguyên và đã sử dụng nó để kí hiệu một vật giữ chỗ trong hệ lịch phức tạp của họ. Mặc dù là những nhà toán học tài ba, nhưng người Maya chưa từng sử dụng số không trong các phương trình.

Ấn Độ: Nơi zero trở thành một con số

Một số học giả khẳng định rằng số không của người Babylon đã lan truyền sang Ấn Độ, nhưng những người khác thì vinh danh người Ấn Độ vì phát triển số không một cách độc lập.

Khái niệm số không lần đầu tiên xuất hiện ở Ấn Độ vào khoảng năm 458 sau Công nguyên. Các phương trình toán học đã được giải thích và truyền tụng trong thơ ca hoặc thánh ca thay vì những kí hiệu. Những từ khác nhau kí hiệu cho zero, hay không có gì, ví dụ như “khoảng trống”, “bầu trời” hoặc “không gian”. Vào năm 628, nhà thiên văn học và nhà toán học Hindu tên là Brahmagupta đã phát triển một kí hiệu cho zero – một dấu chấm bên dưới những con số. Ông còn phát triển những phép toán sử dụng zero, viết các quy tắc thu về zero qua phép cộng và phép trừ, và kết quả của việc sử dụng zero trong các phương trình. Đây là lần đầu tiên trên thế giới zero được công nhận là một con số theo nghĩa riêng của nó, vừa là một khái niệm vừa là một kí hiệu.

Từ Trung Đông đến Phố Wall

Trong vài thế kỉ tiếp sau đó, khái niệm số không đã có mặt ở Trung Hoa và Trung Đông. Theo Nils-Bertil Wallin ở trang YaleGlobal, vào năm 773 sau Công nguyên, số không đã đến với Baghdad, nơi nó trở thành một bộ phận của hệ số đếm Arab, hệ đếm xây dựng trên hệ đếm Ấn Độ.

Một nhà toán học người Ba Tư, Mohammed ibn-Musa al-Khowarizmi, đã đề xuất nên sử dụng một vòng tròn nhỏ trong các phép tính nếu không có con số nào xuất hiện ở hàng chục. Người Arab gọi vòng tròn này là “sifr”, hay “khoảng trống”. Zero quan trọng đối với al-Khowarizmi, ông đã sử dụng nó để phát minh ra đại số vào thế kỉ thứ chín. Al-Khowarizmi còn phát triển các phương pháp nhẩm để nhân và chia các con số, cái người ta gọi là thuật toán (algorithm) – một tên gọi từ tên của ông mà ra.

Zero đến với châu Âu qua bước chân xâm lược Maroc của đoàn quân Tây Ban Nha và đã được phát triển thêm bởi nhà toán học người Italy Fibonacci, ông đã sử dụng nó để giải các phương trình mà không cần bàn tính, cái khi đó là công cụ đắc lực nhất để giải số học. Phát triển này được phổ biến rộng khắp trong giới thương nhân, họ sử dụng các phương trình của Fibonacci có chứa zero để làm sổ sách của họ.

Wallin cho biết chính quyền Italy ngày xưa nghi ngờ các con số Arab và đã ban lệnh cấm sử dụng zero. Giới thương nhân tiếp tục sử dụng nó một cách bất hợp pháp và bí mật, và từ Arab cho zero, “sifr”, đưa đến từ “cipher” (số không), không chỉ có nghĩa là một kí hiệu số, mà còn có nghĩa là “mã” (code).

Vào thế kỉ mười bảy, số không được sử dụng rộng khắp trên toàn cõi châu Âu. Nó là cái cơ bản trong hệ tọa độ của Rene Descartes và trong các tác phẩm giải tích của Isaac Newton và Gottfried Wilhem Liebniz. Giải tích đã đặt nền tảng cho vật lí học, kĩ thuật công nghệ, máy vi tính, và nhiều lí thuyết tài chính và kinh tế học.

Nguồn: Jessie Szalay – LiveScience

• Brian Greene (New Scientist)

Vào cuối thế kỉ 19, khi James Clerk Maxwell nhận ra rằng ánh sáng là sóng điện từ, các phương trình của ông cho thấy tốc độ ánh sáng phải là khoảng 300.000 km/s. Con số này gần với giá trị mà các nhà thực nghiệm đo được, nhưng các phương trình Maxwell để lại một cái kết mè nheo lỏng lẻo: 300.000 km/s so với cái gì? Thoạt đầu, các nhà khoa học theo đuổi giải pháp tạm thời là một chất vô hình thấm đẫm toàn không gian vũ trụ, “ether”, làm hệ quy chiếu chuẩn.

Vào đầu thế kỉ 20, Einstein cho rằng các nhà khoa học cần xem xét các phương trình Maxwell nghiêm túc hơn. Nếu các phương trình Maxwell không nhắc tới một hệ quy chiếu chuẩn, thì không cần có một chuẩn quy chiếu nào cả. Tốc độ ánh sáng, Einstein khẳng định mạnh, là 300.000 km/s so với bất kì cái gì. Các chi tiết lịch sử có nhiều cái hấp dẫn, nhưng tôi đang nói tới một cái lớn hơn: mọi người đều đã biết tới toán học của Maxwell, nhưng cần sự thiên tài của Einstein để lĩnh hội nó một cách trọn vẹn. Giả thuyết của ông rằng tốc độ ánh sáng là tuyệt đối đã cho phép ông đột phá bước đầu tiên đến với thuyết tương đối hẹp – làm xoay chuyển hàng thế kỉ nhận thức về không gian, thời gian, vật chất và năng lượng – và cuối cùng là đến với thuyết tương đối rộng, lí thuyết của sự hấp dẫn vẫn là cơ sở cho mô hình vũ trụ vận hành hiện nay của chúng ta.

Đây là một ví dụ hay của cái mà nhà khoa học đoạt giải Nobel Steven Weinberg muốn nói tới khi ông viết: “Sai lầm của chúng tôi không phải là chúng tôi xem xét các lí thuyết của mình quá nghiêm túc, mà là chúng tôi không xem xét chúng đủ nghiêm túc.” Weinberg đang muốn nói tới một đột phá lớn khác trong lĩnh vực vũ trụ học, tiên đoán của Ralph Alpher, Robert Herman và George Gamow về sự tồn tại của bức xạ nền vi sóng vũ trụ, ánh le lói của vụ nổ lớn Big Bang. Tiên đoán này là một hệ quả trực tiếp của thuyết tương đối rộng kết hợp với nhiệt động lực học căn bản. Nhưng nó chỉ phát sinh nổi bật sau khi được khám phá lí thuyết hai lần, cách nhau hơn chục năm, và rồi được quan sát thấy qua một hoạt động may mắn tình cờ.

Để chắc chắn, nhận xét của Weinberg phải được áp dụng thận trọng. Mặc dù bàn làm việc của ông ngổn ngang những công thức toán học đã được chứng minh có tương quan với thế giới thực, nhưng mỗi phương trình mà các nhà lí thuyết chúng ta chắp vá còn xa mới phát triển tới mức đó. Khi không có những kết quả thực nghiệm thuyết phục, thì việc xác định cơ sở toán học nào nên được xem xét nghiêm túc mang tính nghệ thuật nhiều ngang như khoa học vậy.

Những người khác còn hiểu cơ sở toán học của thuyết tương đối đầy đủ hơn cả Einstein

Einstein là một bậc thầy của nghệ thuật đó. Trong thập niên sau khi thiết lập lí thuyết tương đối hẹp của ông vào năm 1905, ông đã trở nên quen thuộc với các lĩnh vực toán học mà đa số các nhà vật lí có biết chút ít hoặc chẳng biết gì. Khi ông mò mẫm hướng đến những phương trình cuối cùng của thuyết tương đối rộng, Einstein đã thể hiện một kĩ năng hiếm có trong việc nhào nặn những cấu trúc toán học này với bàn tay săn chắc của trực giác vật lí. Khi ông nhận được tin rằng các quan sát nhật thực năm 1919 đã xác nhận tiên đoán của thuyết tương đối rộng rằng ánh sáng sao sẽ truyền đi theo đường cong, ông lưu ý rằng nếu các kết quả là khác, thì ông “sẽ xin lỗi ngài huân tước thân mến, vì lí thuyết là đúng mà.”

Tôi đảm bảo rằng số liệu thuyết phục ủng hộ thuyết tương đối rộng đã làm thay đổi giọng điệu của Einstein, nhưng nhận xét trên cho thấy làm thế nào một hệ phương trình toán học, qua lô gic nội tại khéo léo của chúng, cái đẹp tiềm ẩn của chúng và khả năng của chúng cho sự ứng dụng rộng rãi, dường như có thể bộc lộ thực tại. Hàng thế kỉ khám phá đã chứng minh nhiều cho khả năng của toán học làm biểu lộ những sự thật bí ẩn về sự vận hành của thế giới; những bước ngoặt vĩ đại trong vật lí học đã hiển hiện hết lần này đến lần khác từ sự tuân theo sự chỉ dẫn của toán học.

Tuy nhiên, có một giới hạn đối với mức xa mà Einstein sẵn sàng theo đuổi cơ sở toán học của riêng ông. Ông không xem xét thuyết tương đối rộng “đủ nghiêm túc” để tin tưởng sự tiên đoán của nó về những lỗ đen, hay tiên đoán một vũ trụ giãn nở. Những người khác lĩnh hội các phương trình Einstein còn đầy đủ hơn cả ông, và những thành tựu của họ đã đưa đến hành trình tìm hiểu vũ trụ học trong gần một thế kỉ qua. Thay vậy, trong khoảng 20 năm cuối đời mình, Einstein đã lao mình vào nghiên cứu toán học, say mê vươn tới thành tựu mơ ước là một lí thuyết thống nhất của vật lí học. Nhìn lại, người ta không thể giúp gì mà kết luận rằng trong những năm tháng này ông đã đi quá xa – một số người nói là mù quáng – vào mớ bòng bong của các phương trình mà với chúng ông liên tục bị bao vây.Thỉnh thoảng, cả Einstein cũng có quyết định sai lầm về những phương trình nào nên xem xét nghiêm túc và những phương trình nào thì không nên.

Cơ học lượng tử cung cấp một trường hợp khác nghiên cứu song đề này. Trong hàng thập niên sau khi Erwin Schrödinger viết ra phương trình của ông cho sự diễn tiến hàm sóng lượng tử vào năm 1926, nó được xem là chỉ tương quan với những cái rất nhỏ: các phân tử, nguyên tử và các hạt. Nhưng vào năm 1957, Hugh Everett đã đi theo tiếng vọng của Einstein hồi nửa thế kỉ trước đó: xem xét toán học một cách nghiêm túc. Everett cho rằng phương trình Schrödinger nên áp dụng cho mọi thứ bởi vì mọi thứ vật chất, bất kể kích cỡ, được cấu tạo từ các phân tử, nguyên tử và các hạt dưới nguyên tử diễn tiến theo các quy luật xác suất. Việc áp dụng lô gic này cho thấy không phải chỉ các thí nghiệm diễn tiến theo kiểu này, mà các nhà thực nghiệm cũng thế. Điều này khiến Everett đi tới khái niệm của ông về một “đa vũ trụ” lượng tử trong đó toàn bộ mọi kết cục được hiện thực hóa trong một mảng mênh mông của những vũ trụ song song.

Hơn 50 năm sau, chúng ta vẫn không biết liệu cách tiếp cận của ông có đúng hay không. Nhưng bằng cách xem xét cơ sở toán học của thuyết lượng tử một cách nghiêm túc – hoàn toàn nghiêm túc – có lẽ ông đã có một trong những phát hiện nổi bật nhất của sự thám hiểm khoa học. Đa vũ trụ trong vô số dạng thức kể từ đó đã trở thành một đặc điểm toán học rộng khắp mang đến cho chúng ta một sự hiểu biết sâu sắc hơn của thực tại. Ở dạng sâu xa nhất của nó, “đa vũ trụ tối hậu”, mỗi vũ trụ khả dĩ được phép bởi toán học tương ứng với một vũ trụ thực tế. Xét đến thái cực này, thì toán học là thực tại.

Nếu một số hay toàn bộ nền tảng toán học buộc chúng ta nghĩ về những vũ trụ song song tỏ ra có tương quan với thực tại, thì câu hỏi nổi tiếng của Einstein – phải chăng vũ trụ có những tính chất mà nó có chỉ bởi vì không một vũ trụ nào đó khác là có thể – sẽ có một câu trả lời dứt khoát: không. Vũ trụ của chúng ta không phải là vũ trụ khả dĩ duy nhất. Những tính chất của nó có thể khác, và thật vậy những tính chất của những vũ trụ khác có thể cũng khác. Nếu vậy thì việc tìm kiếm một lời giải thích căn bản lí giải tại sao những cái nhất định lại như chúng vốn thế là chuyện vô nghĩa. Khả năng thống kê hay sự ngẫu nhiên thuần túy sẽ ấn sâu vào kiến thức của chúng ta về vũ trụ hết sức bao la.

Tôi không biết đây có là cách mà vạn vật hóa ra sẽ là thế hay không. Chẳng ai biết cả. Nhưng chỉ qua sự đấu tranh gan dạ chúng ta mới có thể học được những giới hạn của mình. Chỉ qua sự say mê theo đuổi các lí thuyết, cho dù là những lí thuyết đưa chúng ta vào những vương quốc kì lạ và xa lạ - bằng cách xem xét toán học một cách nghiêm túc – chúng ta thật sự có một cơ hội làm sáng tỏ những mảng rộng còn ẩn náu của thực tại.

• Brian Greene là một nhà vật lí lí thuyết tại trường Đại học Columbia ở New York. Bài báo này được trích biên tập từ quyển sách của ông, Thực tại Ẩn (2011)

Mấy tháng nay dư luận xôn xao về chuyện nhà toán học thiên tài người Nga Grigory Perelman, người đã chứng minh được giả thuyết Poincaré, bài toán của thế kỷ, có thể sẽ từ chối nhận giải thưởng 1 triệu đôla của viện Clay. Cách đây bốn năm, chính ông cũng đã từ chối huy chương Fields, giải thưởng danh giá nhất dành cho các nhà toán học. Xung quanh chuyện này có rất nhiều điều thú vị về nhân tình thế thái. Tờ The New Yorker đã có một loạt phóng sự về đề tài này. Sài Gòn Tiếp Thị lược trích giới thiệu cùng bạn đọc qua bản dịch của dịch giả Phạm Văn Thiều.

Kỳ 1: Người Trung Quốc và bài toán thế kỷ

Một buổi tối, ngày 20.6.2006, vài trăm nhà vật lý, trong đó có một người từng đoạt giải N“Cuộc chiến" toán học 

obel, tụ tập trong phòng họp của khách sạn Hữu Nghị ở Bắc Kinh để nghe một báo cáo của nhà toán học người Trung Quốc Shing-Tung Yau. Vào cuối những năm 1970, khi chưa đầy ba mươi tuổi, ông đã có một loạt đột phá góp phần dẫn tới cuộc cách mạng của lý thuyết dây trong vật lý học và thêm vào đó ông đã được nhận huy chương Fields – một phần thưởng danh giá nhất trong toán học và ông trở nên nổi tiếng trong cả hai lĩnh vực (toán học và vật lý) như một nhà tư tưởng có khả năng kỹ thuật vô song.

Nhà toán học Shing-Tung Yau

Niềm tự hào của toán học Trung Quốc

Sau đó, Yau đã trở thành giáo sư toán của đại học Harvard, viện trưởng viện Toán học ở Bắc Kinh và Hong Kong, chia sẻ thời gian giữa Mỹ và Trung Quốc. Bài giảng của ông ở khách sạn Hữu Nghị là một phần của hội nghị quốc tế về lý thuyết dây do ông tổ chức với sự hỗ trợ của Chính phủ Trung Quốc nhằm khích lệ những tiến bộ gần đây của nước này trong lĩnh vực vật lý lý thuyết. (Hơn 6 ngàn sinh viên tụ tập ở đại lễ đường Nhân dân để đợi được phát bản báo cáo chính của Stephen Hawking, một người bạn thân của Yau).

Không có nhiều người trong cử toạ biết về chủ đề bài giảng của Yau: đó là giả thuyết Poincaré, một bài toán hắc búa đã tồn tại một thế kỷ về những đặc trưng của các mặt cầu ba chiều, mà vì những hệ quả quan trọng của nó trong toán học và vũ trụ học, cũng như vì nó đã làm thất bại mọi ý đồ nhằm giải nó trong quá khứ, nên các nhà toán học coi nó như chiếc chén thánh.

Là một người đàn ông 57 tuổi, chắc nịch, đeo kính gọng đen, mặc chiếc sơmi ngắn tay, Yau đứng trên bục giảng, hai tay đút túi quần, kể về hai sinh viên của ông là Xi-Ping Zhu và Huai-Dong Cao đã hoàn tất chứng minh giả thuyết Poincaré chỉ mới ít tuần trước. “Tôi rất kỳ vọng vào công trình của Zhu và Cao”, Yau nói, “Các nhà toán học Trung Quốc hoàn toàn có đủ lý do để tự hào về một thành công lớn lao trong việc giải quyết được trọn vẹn một bài toán hóc búa như thế”.

Ông nói rằng Zhu và Cao phải hàm ơn một cộng sự lâu năm người Mỹ của ông là Richard Hamilton, người xứng đáng được coi là có uy tín nhất trong việc giải bài toán Poincaré. Ông cũng có nhắc tới Grigory Perelman, một nhà toán học Nga mà ông công nhận là đã có một đóng góp quan trọng. Tuy nhiên, Yau nói: “Trong công trình của Perelman, mặc dù là rất đẹp, nhưng nhiều ý tưởng then chốt của chứng minh mới chỉ là những phác thảo, thường còn thiếu các chi tiết”. Và ông nói thêm, “Chúng tôi rất muốn gặp Perelman để bàn thảo. Nhưng ông ta sống ở St. Petersburg và từ chối giao tiếp với những người khác”.

Nhà toán học Grigory Perelman đã từng từ chối giải thưởng danh giá

Trong suốt 90 phút, Yau thảo luận về một số chi tiết có tính kỹ thuật trong chứng minh của các học trò ông. Và khi ông kết thúc, không một ai có câu hỏi nào. Tuy nhiên, đêm đó, một nhà vật lý người Brazil đã đưa lên blog của ông cảm tưởng về bài giảng của Yau. “Nghe cứ như Trung Quốc sắp dẫn đầu trong lĩnh vực toán học đến nơi!”, ông viết.

Trao giải cho người Nga

Grigory Perelman quả thật là một người khó gần. Ông đã từ bỏ chức danh nghiên cứu viên tại viện Toán Steklov ở St. Petersburg, và ông cũng có rất ít bạn. Ông sống với mẹ trong một căn hộ ở ngoại ô thành phố. Mặc dù chưa bao giờ đồng ý phỏng vấn trước đó, nhưng ông là một người chân thành, cởi mở khi chúng tôi gặp ông, gần ngay sau hội nghị của Yau ở Bắc Kinh. “Tôi cũng có tìm kiếm một số người bạn, nhưng họ không nhất thiết phải là nhà toán học”, ông nói.

Một tuần trước khi bỏ phiếu, Perelman đã dành nhiều giờ để thảo luận về giả thuyết Poincaré với ngài John M. Ball, vị chủ tịch 58 tuổi của hiệp hội Toán học quốc tế (I.M.U.), một hội nghề nghiệp có ảnh hưởng nhất của lĩnh vực này. Cuộc gặp gỡ diễn ra tại một trung tâm hội nghị trong một ngôi nhà lớn uy nghiêm nhìn ra sông Neva, kể cũng thật khác thường. Vào cuối tháng 5.2006, một uỷ ban gồm chín nhà toán học xuất sắc đã bỏ phiếu nhất trí trao cho Perelman huy chương Fields vì công trình của ông về giả thuyết Poincaré, và Ball đã phải cất công tới St. Petersburg để thuyết phục Perelman nhận giải trong một nghi lễ công khai tại đại hội tổ chức bốn năm một lần của hiệp hội Toán học quốc tế, diễn ra tại Madrid ngày 22.8.2006.

Phạm Văn Thiều dịch

Huy chương Fields, giải thưởng được trao bốn năm một lần, cho từ hai đến bốn nhà toán học, với tiêu chí không chỉ ban thưởng cho những thành tựu trong quá khứ mà còn muốn kích thích những nghiên cứu trong tương lai, nên nó chỉ được trao cho những nhà toán học ở tuổi 40 hoặc trẻ hơn.

Trong mấy chục năm gần đây, khi số lượng các nhà toán học chuyên nghiệp tăng lên, huy chương Fields ngày càng trở nên có uy tín. Trong gần 70 năm trở lại đây, chỉ có 44 huy chương Fields đã được trao, kể cả ba công trình có liên quan gần gũi với giả thuyết Poincaré – và chưa có một nhà toán học nào từ chối giải thưởng này. Tuy nhiên, Perelman đã nói với Ball rằng ông không có ý định nhận nó, “Tôi từ chối”, ông chỉ nói ngắn gọn như vậy.

Neutron

Như với deuterium, khám phá ra neutron vào năm 1932 đã mang lại cơn sốt ứng dụng của riêng nó. Vì neutron không tích điện, nên các nhà thực nghiệm nhanh chóng nhận ra rằng nó có thể dễ dàng xuyên qua rào chắn Coulomb hạt nhân. Vì thế, nó nhanh chóng được sử dụng để bắn phá nhiều loại hạt nhân và từ đó tạo ra những đồng vị mới.

>> Xem Phần 1, Phần 3

Sáu năm sau đó xuất hiện một cao đỉnh mới. Khi Otto Hahn và Fritz Strassmann ở Berlin dùng neutron bắn vào uranium, vào năm 1938, họ bất ngờ nhận thấy họ đã tạo ra những hạt nhân với khối lượng bằng một nửa khối lượng của uranium. Họ đã khám phá ra sự phân hạch.

Còn có một tiền đề lịch sử cho khám phá của Chadwick. Vào năm 1930, Walther Bothe và Herbert Becker tại trường Đại học Giessen ở Đức đã bắn phá beryllium bằng những hạt alpha phát ra từ một nguồn polonium và sử dụng một máy đến Geiger để quan sát bức xạ từ beryllium phát ra. Từ đặc tính đâm xuyên của bức xạ đó, họ nghĩ rằng nó phải là tia gamma có năng lượng cao chưa có tiền lệ.

Quan sát Bothe–Becker sớm được tiếp bước bởi những thí nghiệm tương tự của Frédéric và Irène Joliot-Curie ở Paris. Nhưng họ đặt những tấm nguyên tố nhẹ khác nhau phía trước máy dò của họ và tìm thấy rằng các proton bị bắn vọt ra khỏi các tấm đó. Có lần họ sử dụng một tấm paraffin và, trước sự bất ngờ của họ, họ tìm thấy tốc độ đếm tăng dần đối với các proton.

Vợ chồng Joliot-Curies quy quan sát đó cho một loại tán xạ Compton của tia gamma ở paraffin. Nhưng Chadwick không nghĩ rằng điều đó là có thể và ông quyết định làm những thí nghiệm riêng của mình. Thật không may, ông không có một nguồn alpha tốt và ngài Rutherford tằn tiện từ chối mua thêm một nguồn mới. May thay, một đồng nghiệp đã mách với Chadwick về một nơi giữ những ống tiêm radon cũ tại một bệnh viện ở Baltimore, Maryland. Radon trong những ống tiêm đó đã phân hủy, tạo ra một lượng polonium khá lớn. Bệnh viện vui vẻ tặng chúng cho Chadwick, và polonium trở thành nguồn alpha của Chadwick.

Bố trí thí nghiệm khám phá của Chadwick được phác họa trong hình 3. Ông đã xác định năng lượng của những hạt alpha bắn ra là 5,7 MeV. Sau đó, từ động năng của những va chạm đàn hồi giả thuyết làm bắn proton ra khỏi paraffin, ông kết luận rằng bức xạ phát ra từ bia beryllium bị hạt alpha bắn phá chỉ có thể là những hạt trung hòa với khối lượng gần bằng khối lượng proton. Ông đã khám phá ra neutron, được giải phóng trong phản ứng

⁹Be + ⁴He → ¹²C + n

Liệu neutron có đơn giản là một kết hợp của một proton và một electron hay không? Liên hợp đó bị bác bỏ bởi thực tế là quang phổ phân tử đã xác định spin của hạt nhân nitrogen-14 là 1 (theo đơn vịℏ). Nếu neutron chẳng là gì mà chỉ là một proton với một electron liên kết, thì hạt nhân ¹⁴N (điện tích +7) sẽ gồm 14 proton cộng với 7 electron. Tuy nhiên, người ta biết rằng cả proton và electron đều có spin ½. Cho nên không có cách nào để 21 hạt trong số chúng có thể kết hợp để tạo ra spin toàn phần bằng 1. Người ta phải kết luận rằng neutron cũng có spin ½. Như vậy, người ta chấp nhận rằng neutron tự nó là một hạt sơ cấp.

Năm 1935, Chadwick nhận Giải Nobel Vật lí “cho khám phá ra neutron”. Trong Thế chiến thứ hai, ông là thủ lĩnh của sứ mệnh Anh trong Dự án Manhattan, dự án cuối cùng đã đưa sự phân hạch vào ứng dụng hủy diệt đồng loại.

Hình 3. Sơ đồ thí nghiệm của James Chadwick đưa đến khám phá ra neutron vào năm 1932. Nguồn polonium-210 tạo ra những hạt alpha 5,7 MeV làm vỡ bia beryllium mang lại neutron tự do, sau đó chúng va chạm đàn hồi với các proton trong paraffin giàu hydrogen đặt xuôi phía sau hệ thống dò tìm proton.

Positron

Khám phá lịch sử thứ ba trong năm 1932 xuất hiện vào tháng 8, khi Anderson, đang làm việc dưới sự cố vấn của Robert Millikan tại Caltech, khám phá ra positron. Anderson đang quan sát tia vũ trụ với một buồng mây gắn thẳng đứng bên trong một từ trường. Chia đôi buồng mây là một tấm chì nằm ngang. Từ độ cong và chiều dài của vết quỹ đạo tia vũ trụ đi qua tấm chì, Anderson kết luận rằng khoảng một tá trong số chúng, thu thập trong hơn vài tháng trời, thể hiện những electron tích điện dương, cái ông gọi là “positron”. Tại trường Đại học Cambridge khi ấy, Patrick Blackett và Giuseppe Occhialini đang nhìn thấy cái giống như vậy. Nhưng bài báo vào tháng 9 năm 1932 của Anderson trình bày một vài sự kiện đầu tiên của ông đã khiến họ bị chậm chân.

Theo một nghĩa nào đó thì sự tồn tại của positron đã được dự đoán vào năm 1928 bởi Paul Dirac. Phương trình sóng tương đối tính của ông cho electron có các nghiệm âm cho thấy sự tồn tại của những electron tích điện dương. Vào năm 1931, Dirac đã dự đoán rõ ràng những “phản electron” như thế, chúng sẽ hủy nhau với electron bình thường. Đó là một ví dụ sớm của sự tiên đoán thành công của một hạt mới từ những nguyên lí lí thuyết. Thật vậy, trong cùng bài báo đó, Dirac còn tiên đoán sự tồn tại của phản proton, hạt phải chờ 24 năm sau đó mới được nhìn thấy.

Năm 1936, Anderson nhận Giải Nobel Vật lí “cho khám phá ra positron”. Ông nhận chung giải với Victor Hess, người khám phá ra tia vũ trụ. Cùng năm đó, Anderson và người học trò cũ của ông, Seth Neddermeyer, lại một lần nữa sử dụng một buồng mây phơi xạ tia vũ trụ để khám phá ra một hạt tích điện mới – muon.

Vật lí hạt nhân

Mặc dù chúng có điện tích khác nhau, nhưng proton và neutron có khối lượng rất sát nhau. Heisenberg đề xuất rằng có thể xem chúng là những trạng thái của một fermion hai mức, cái sau đó được gọi là nucleon. Tất cả các hạt nhân khi đó sẽ chỉ gồm những hạt nucleon. Heisenberg đề xuất rằng mức tự do phân biệt proton với neutron, cái sau này gọi là “spin đồng vị” hay ngắn gọn là isospin, sẽ được xét trên cùng cơ sở như tọa độ không gian và tọa độ spin trong việc xây dựng những hàm sóng nhiều nucleon hoàn toàn phi đối xứng. Isospin vẫn là một nguyên lí tổ chức quan trọng của vật lí hạt nhân và vật lí hạt cơ bản.

Hạt nhân deuterium, gọi là deuteron, là một boson với spin 1 và isospin 0. Lực hạt nhân mạnh liên kết các nucleon với nhau chỉ tác dụng trên cự li cỡ 10^-13 cm. Vào năm 1934, Rutherford và Mark Oliphant đã dùng neutron bắn phá deuteron và từ đó tạo ra tritium, đồng vị hydrogen thứ ba. Nó phân hủy thành ³He cộng với một electron, với chu kì bán rã 12 năm.

Ngày nay, tritium được tạo ra trong các lò phản ứng hạt nhân, trong nước nặng dùng để làm chậm (trung hòa) các neutron lò phản ứng. Và tritium sẽ có một vai trò quan trọng trong các lò phản ứng nhiệt hạch trong tương lai. Vì hai neutron của tritium tăng lực hút khi hạt nhân của nó và những hạt nhân khác ở gần, nên triton sẽ hợp nhất với một hạt nhân nhẹ khác dễ hơn so với hạt nhân hydrogen bình thường. Như vậy, phản ứng ưu tiên dự báo cho các lò phản ứng điện nhiệt hạch là

D + T → ⁴He + n

Nó cũng là phản ứng nguyên lí trong vũ khí nhiệt hạch.

Máy gia tốc

Năm 1932 còn chứng kiến lần đầu tiên người ta sử dụng máy gia tốc để nghiên cứu các phản ứng hạt nhân. John Cockcroft và Ernest Walton tại Phòng thí nghiệm Cavendish đang phát triển các thiết bị tạo ra những điện áp cực cao. Cơ cấu của họ xây dựng trên một dãy tụ điện và diode nắn điện xoay chiều thành một chiều. Vào đầu năm 1932, họ đã thu được điện áp ra 600 kV dùng để gia tốc proton.

Bia là một tấm mica mạ lithium. Khi các proton va vào bia lithium, phản ứng

p + ⁷Li → ⁴He + ⁴He

tạo ra hai hạt alpha bay ra theo chiều đại khái là ngược nhau. Các “proton nhanh”, như Cockcroft gọi, đã làm cho hạt nhân lithium phân hủy.

Vài tháng sau đó, Ernest Lawrence và Stanley Livingston tại Berkeley đã làm phân hủy lithium, boron, và fluorine bằng cách bắn chúng bằng những hạt proton 1,2 MeV từ cyclotron của Lawrence. Bằng cách gia tốc nhiều lần các proton đang quay tròn băng qua điện áp bằng nhau, cyclotron là máy gia tốc đầu tiên có thể thu được năng lượng hạt cao mà không cần điện áp cao.

Các thí nghiệm làm phân hủy lithium mang lại sự kiểm tra định lượng đầu tiên của hệ thức khối lượng-năng lượng của Einstein E = mc². Vì các khối lượng hạt nhân đã được biết rõ và động năng của các hạt alpha bay ra là có thể đo được, nên hệ thức khối lượng-năng lượng có thể được xác nhận.

Với sự tiến bộ của máy gia tốc, nghiên cứu vật lí đã thay đổi mãi mãi. Lawrence được trao Giải Nobel Vật lí năm 1939 “cho sự phát minh và phát triển cyclotron và cho những kết quả thu được cùng với nó, nhất là các đồng vị phóng xạ nhân tạo.” Cockcroft và Walton cùng nhận giải năm 1951 “cho nghiên cứu tiên phong của họ về sự biến tố của hạt nhân nguyên tử bởi các hạt nguyên tử được gia tốc nhân tạo”.

Neutron và deuteron

Với khám phá ra sự phân hạch, neutron và nước nặng đều sớm được ứng dụng để phát triển điện hạt nhân và vũ khí hạt nhân. Các thí nghiệm thực hiện bởi Enrico Fermi và những người khác cho thấy các phản ứng giữa neutron và hạt nhân được tăng cường đáng kể nếu neutron bắn phá được làm chậm xuống vận tốc nhiệt. Cân nhắc sự khác nhau giữa sự phân hạch ở uranium và thorium vào đầu năm 1939, Niels Bohr đã nhận ra rằng chỉ có ở đồng vị ²³⁵U, chiếm chưa tới 1% uranium trong tự nhiên, trong đó các neutron chậm gây ra sự phân hạch (xem hình 4).

Hình 4. Sự phân hạch của hạt nhân uranium-235 gây ra bởi một neutron tới, sự hấp thụ neutron gây ra một trạng thái kích thích của ²³⁶U. Trong ví dụ này, hạt nhân bị kích thích vỡ thành những sản phẩm phân hạch chuyển động nhanh barium-141 và krypton-92, và giải phóng ba neutron tự do.

Các nhà vật lí ở một số nước, một số đối thủ tiềm năng, lập tức xét đến khả năng rằng quá trình phân hạch, tính trung bình, sẽ giải phóng đủ neutron để gây ra một phản ứng dây chuyền. Khả năng đó được hiện thực hóa khi đội của Fermi, làm việc hết sức bí mật bên dưới một khán đài tại Đại học Chicago, đã thu được một phản ứng dây chuyền vào tháng 12 năm 1942. Đó là thành tựu thực nghiệm chủ chốt đầu tiên của Dự án Manhattan, dự án do chính phủ Mĩ chủ trì nhằm phát triển vũ khí hạt nhân.

“Cột” đầu tiên của Fermi sử dụng 46 tấn uranium chưa làm giàu đặt rải rác những viên gạch graphite tinh khiết cao đảm nhận vai trò điều tiết các neutron phân hạch. Fermi và Leo Szilard đã đăng kí một bằng sáng chế bí mật ở Mĩ cho “lò phản ứng neutron” vào tháng 12 năm 1944. Bằng sáng chế đó được công bố công khai vào năm 1955.

Đúng hai năm rưỡi sau khi đội Chicago thu được một phản ứng dây chuyền tự duy trì, dụng cụ thử bom nguyên đầu tiên đã nổ tại bãi thử Trinity ở New Mexico. Nhiên liệu phân hạch của quả bom Trinity là plutonium-239, được sản xuất trong loạt xưởng lò phản ứng uranium của Dự án Manhattan. Chưa đầy một tháng sau thử nghiệm quả bom plutonium, một quả bom khác đã nổ ở Nagasaki, Nhật Bản, vào ngày 9 tháng 8 năm 1945. Quả bóm ²³⁵U san bằng thành phố Hiroshima ba ngày trước đó có cơ chế nổ đơn giản hơn nên đã không được thử nghiệm trước.

Các nhà khoa học người Đức, dưới sự lãnh đạo của Heisenberg, theo đuổi một lộ trình khác tiến đến với một lò phản ứng. Họ tin tưởng sai lầm rằng graphite sản xuất công nghiệp chắc hẳn sẽ bị nhiễm quá mức những chất hấp thụ neutron như boron nên không thể làm chất điều tiết. Chất điều tiết thay thế tốt nhất là deuterium. Nước nặng đã được sản xuất trên quy mô lớn tại nhà máy Rjukan thuộc hãng Norsk Hydro. Nhà máy này nằm bên một thác nước lớn và đã sản xuất ammonia bằng phương pháp điện phân kể từ những năm 1900. Với sự khám phá ra deuterium, Norsk Hydro nhận ra rằng nhà máy có thể sản xuất nước nặng là một phụ phẩm. Vào năm 1935, cơ sở này cung ứng 99% nước nặng tinh khiết cho các quốc gia trên khắp châu Âu phục vụ cho các thí nghiệm khoa học. Khi người Đức xâm lược nước Na Uy trung lập vào tháng 4 năm 1940, họ đã nhanh chóng nắm quyền kiểm soát nhà máy và bắt đầu sản xuất những lượng lớn nước nặng cho các phòng thí nghiệm vũ khí của họ.

Năm 1942, người Mĩ và người Anh bị thuyết phục rằng nước nặng là thành phần thiết yếu trong nỗ lực hạt nhân của Đức. Mặc dù deuterium có thể không được sử dụng trong bom phân hạch, nhưng các lò phản ứng sẽ là quan trọng trong việc thu được số liệu phân hạch thiết yếu và để sản xuất²³⁹Pu, cái cả hai phe đều hiểu là một loại nhiên liệu bom phân hạch tiềm năng có thể loại trừ sự khó khăn vô vàn và tốn kém của việc phân tách ²³⁵U ra khỏi uranium tự nhiên.

Vì thế quân Đồng minh muốn vô hiệu hóa nhà máy Norsk Hydro. Vì nhà máy nằm giữa vùng núi trập trùng, nên việc bắn phá từ trên cao tỏ ra khó khăn. Nhưng cuối cùng quân Đồng minh đã ném bom buộc phát xít Đức đóng cửa nhà máy. Để cứu lấy kho nước nặng có sẵn trong tay, họ đã chở nó về Berlin bằng đường sắt. Để băng qua một cái hồ ở gần nhà máy, toa xe tải cần leo lên phà. Nhưng lính bộ ở Na Uy đã lẻn vào và cài bom trên phà. Nó phát nổ ở giữa hồ, nhấn chìm toa tàu và kho hàng, đồng thời làm 14 thường dân Na Uy thiệt mạng.

Sau chiến tranh, nước Mĩ đã phát triển vũ khí nhiệt hạch – tức là bom khinh khí. Những thành phần chủ chốt của họ là deuterium và tritium. Thử nghiệm đầu tiên của một vũ khí như thế được triển khai vào năm 1952, trên đảo san hô Anewetak trong quần đảo Marshall. Thử nghiệm đó cần khoảng 1000 lít deuterium lỏng, nó được sản xuất tại phòng thí nghiệm nhiệt hạnh NBS ở Boulder, Colorado. Cơ sở này được phát triển riêng cho mục đích đó dưới sự chỉ đạo của Brickwedde, người đã tạo ra những mẫu deuterium đầu tiên trong hàng milli lít nước nặng hồi 21 năm trước đó.

Phản vật chất ứng dụng

Positron có thể được sản xuất với số lượng lớn bởi các nguồn phóng xạ và máy gia tốc electron. Ngày nay, chúng có nhiều ứng dụng khoa học và thực tiễn đa dạng. Các máy va chạm electron-positron năng lượng cao đã có những đóng góp lớn cho lĩnh vực vật lí hạt sơ cấp. Các nguồn sáng sychrotron thường sử dụng các chùm positron thay cho electron bởi vì các chùm positron đẩy các tạp chất phiền toái trong chùm ion ra xa. Bất chấp thời gian sống ngắn ngủi của nó, nhưng positronium – trạng thái liên kết electron-positron – là một phương tiện quan trọng trong các phép kiểm tra chính xác của điện động lực học lượng tử bằng phương tiện quang phổ laser phân giải cao.

Ứng dụng thực tiễn quen thuộc nhất của positron là trong phương pháp xạ positron, gọi là quét PET. Kĩ thuật ghi ảnh y khoa này cho phép các bác sĩ tìm kiếm các khối u và theo dõi hoạt động trao đổi chất trong mô sống. Bệnh nhân trước tiên được tiêm một chất đánh dấu – những phân tử sinh học nhất định mang một đồng vị phát xạ positron. Sau đó nhà xạ trị tìm kiếm sự tích lũy của phân tử đó trong cơ thể của bệnh nhân bằng cách định vị những vị trí hủy cặp electron – positron.

Một positron phân hủy xảy ra gần phân tử phát xạ, tạo ra một cặp photon tia gamma đặc trưng 511 keV. Vị trí tới của chúng và thời gian ghi được tại một ma trận máy dò đặt xung quanh bệnh nhân cho biết vị trí phát xạ positron đó. Kĩ thuật này được minh họa trong hình 5.

Hình 5. Kĩ thuật xạ positron vùng đầu của một bệnh nhân. Một ma trận máy dò tia gamma đặt xung quanh mặt phẳng của đầu lập bản đồ tích lũy của các phân tử tiêm vào mang một chất phóng xạ đánh dấu phát xạ positron. Một positron phân hủy (e⁺) nhanh chóng hủy với một electron lân cận để tạo ra một cặp photon (γ) cộng tuyến 511 keV để lộ điểm xuất phát chính xác của chúng trên đường bay thường gặp của chúng do sự chênh lệch dưới nano giây giữa thời gian tới của chúng ở hai bên đối diện nhau của ma trận máy dò.

Chất đánh dấu phát xạ positron được sản xuất bằng cách chiếu xạ một nguyên tố với các proton đến từ một cyclotron chuyên dụng. Nguyên tố phóng xạ khi đó được tích hợp vào vật liệu sinh học. Một chất đánh dấu thường gặp là glucose tích hợp đồng vị phóng xạ carbon-11, nó có chu kì bán rã 20 phút.

Những chất đánh dấu khác nhau được sử dụng để khảo sát những cơ quan khác nhau. Một trong những ứng dụng chính của kĩ thuật quét PET là phát hiện ung thư não. Nó còn cho phép các nhà khoa học nghiên cứu hoạt động trao đổi chất dưới những trường hợp đa dạng trong những bộ phận khác nhau của bộ não khỏe mạnh.

• Tác giả Joseph Reader là nhà quang phổ học tại Viện Tiêu chuẩn và Công nghệ Quốc gia Mĩ (NIST) ở Gaithersburg, Maryland. Charles Clark, cũng là nhà quang phổ học, là đồng giám đốc của Liên Viện Lượng tử tại NIST và Đại học Maryland, College Park. Bài đăng trên tạp chíPhysics Today, số tháng 3/2013