Bất định lượng tử và tri kiến sắc-không

1. BƯỚC NGOẶC CỦA KHOA HỌC: TỪ XÁC ĐỊNH ĐỀN BẤT ĐỊNH

Năm 1927, Werner Heisenberg [1], một nhà vật lý trẻ vốn là fan hâm mộ của Albert Einstein (đã được truyền cảm hứng từ cha đẻ của thuyết tương đối để từ đó theo đuổi con đường vật lý [2]), đã công bố công trình được xem là một trong những khám phá khoa học vĩ đại nhất thế kỷ XX, nó thậm chí khiến cho ngay chính thần tượng của ông, tức thiên tài Einstein, phải mất cả phần đời còn lại để suy tư mà vẫn không thể chấp nhận [3]: Đó là nguyên lý bất định trong vật lý lượng tử (uncertainty principle).

Nguyên lý này có thể được phát biểu giản đơn cho đại chúng rằng, ta không thể đồng thời xác định được vị trí và vận tốc của một lượng tử, một khi ta xác định càng chính xác giá trị của đại lượng này thì lại càng xác định sai lệch giá trị của đại lượng kia [4]. Erwin Schrodinger [5] đã mô tả nguyên lý trên bằng một thí nghiệm tưởng tượng nổi tiếng về sau được gọi tên là “Con mèo của Schrodinger”, với hình ảnh một chú mèo đại diện cho những hạt hạ nguyên tử (subatomic particles) được nhốt bên trong chiếc hộp có lọ thuốc độc. Chú mèo khi ấy sẽ có trạng thái 50:50 vừa sống, vừa chết cho đến khi nào ta mở chiếc hộp ra, cũng tương tự những hạt lượng tử vừa hiện diện, vừa không hiện diện, tức vừa có vừa không có một vị trí hoặc một tốc độ xác định, cho đến khi ta tiến hành một phép đo đạc [6]. Điều này còn ngụ ý rằng hành vi quan sát của người quan sát đã tạo nên kết quả quan sát; cũng tức là nói, khi ta tiến hành xác định một hiện tượng, tự ta cũng đã can thiệp làm biến đổi hiện tượng đó. Phải chăng, với vật lý lượng tử, khoa học không phải tri thức khách quan, xác định, mà chỉ là thứ tri thức chủ quan và ngẫu nhiên như điều Einstein chất vấn: “Có phải mặt trăng chỉ tồn tại khi tôi nhìn lên nó?” [7].

2. PHẢN ĐỐI CỦA EINSTEIN VÀ SỰ LY KHAI HAI ĐƯỜNG LỐI TRI NHẬN THỰC TẠI 

Quan niệm ấy về trạng thái bất định lượng tử đã khiến cho “nhà vật lý cổ điển cuối cùng” [8] Albert Einstein không chấp nhận được và liên tục nêu những quan điểm thách thức, phản biện [9] chính thứ lý thuyết mà bản thân ông là người đặt nền móng. Điều thú vị là những ngộ nhận của Einstein trong quá trình phản đối và tranh luận về thuyết lượng tử đã góp phần mở ra những chân trời mới cho học thuyết còn non trẻ này, chính những chất vấn căn cơ của một bậc thầy vật lý thiên tài như Einstein mới làm được điều kỳ diệu: “Dùng cái sai để hoàn thiện cái đúng” [10]. Thí nghiệm tưởng tượng EPR nổi tiếng của Einstein cùng 02 cộng sự [11] chính là một trong những “sai lầm vĩ đại” ấy, dù đã bị Niels Bohr [12] – cha đẻ của thuyết lượng tử – phản biện một cách tài tình, nó cũng đã giúp các nhà vật lý lượng tử hiểu rõ và mô tả cặn kẽ hơn hiện tượng chồng chập/vướng víu lượng tử (quantum entanglement) [13].

Sự phản đối của Einstein đối với thuyết lượng tử không chỉ đại diện cho sự phân đôi của hai trụ cột vật lý hiện đại là thuyết tương đối – thuyết mô tả chính xác những cái “vô cùng lớn” của những vì sao và thiên hà, phát hiện của Einstein – và thuyết lượng tử (học thuyết về những cái vô cùng bé của những hạt hạ-nguyên tử) do Niels Bohr, W. Heisenberg là những nhà sáng lập mà sự phân đôi ấy còn đại biểu cho sự ly khai hai đường lối tư duy khoa học, hai cách nhìn về thế giới tự nhiên: Một bên tìm kiếm sự tất nhiên và xác định (Einstein làm Đại biểu) và một bên thừa nhận sự ngẫu nhiên và bất định (tức quan điểm của những vật lý gia lượng tử).

Lập trường của Einstein cũng như của những khoa học gia chủ trương sự tất định cho rằng “Chúa không chơi trò xúc xắc” và xem việc thừa nhận tính ngẫu nhiên, bất tất chẳng qua chỉ là cách nói để che đậy cho sự bất lực, thiếu hiểu biết trước điều gì đó nan giải [14]. Nhưng giới vật lý lượng tử không phải không cố công tìm kiếm những quy luật xác định, họ chỉ cho rằng đã chứng minh được thế giới vi mô có những hành xử theo quy luật khác hẳn thế giới vĩ mô mà ta sống trong đó. Do đó, những hạt lượng tử vẫn tuân theo các quy luật, nhưng cố nhiên là những quy luật phản trực giác và xa lạ với kinh nghiệm của con người. Vì thế, thậm chí đến Richard Feynman, một trong những nhà vật lý lượng tử xuất chúng nhất, cũng phải lên tiếng rằng: “Tôi nghĩ không ai có thể hiểu được thuyết lượng tử” [15].

Ngay khi vật lý học hiện đại phân đôi thành hai trụ cột, cũng là khi các nhà vật lý khởi sự tìm kiếm giải pháp hợp nhất, tức một “Lý thuyết về vạn vật” (Theory of everything) hay “Lý thuyết thống nhất lớn” (The grand unified theory), một “công thức” thống nhất có thể mô tả chính xác, đồng thời cả những cái vô cùng lớn lẫn những cái vô cùng bé. Câu hỏi sơ khởi chính là làm thế nào mọi thứ có thể vừa tất yếu lại vừa ngẫu nhiên? Hay rằng, làm sao một thứ có thể vừa có đó lại vừa không có đó, vừa ở đây, lại vừa ở kia?

3.  NỀN VẬT LÝ CỦA SỰ NGẪU NHIÊN VÀ BẤT ĐỊNH TRONG CUỘC GẶP GỠ VỚI NHẬN THỨC PHẬT GIÁO 

Đó là khi tri kiến sắc – không hay nhận thức vô phân biệt của Phật giáo trở nên đồng điệu với lý tưởng tìm kiếm một chân lý khoa học thống nhất. Nghịch lý EPR của Einstein và hai cộng sự đặt vấn đề rằng thuyết lượng tử đã tự mâu thuẫn khi cho rằng hai hạt quang tử (photon) A và B tuy ở rất xa nhau, không thể “truyền tin” cho nhau mà lại có thể hành xử tương ứng với nhau như thể vẫn đang “giữ liên lạc”. Với cách nhìn ấy, Einstein một cách chủ ý hoặc vô tình đã rơi vào thứ “chủ nghĩa hiện thực cục bộ” (local realism), cho rằng mỗi bộ phận thực tại là một phần tử tách rời, độc lập, do đó mỗi hạt lượng tử phải có một toạ độ và quỹ đạo chuyển động xác định, tức có một “định xứ” và khi đã tách rời nhau thì không thể có liên hệ với nhau [16]. Trong khi cơ học lượng tử bác bỏ tính “định xứ” của thế giới lượng tử. Nói cách khác, hiện thực lượng tử là một chỉnh thể nhất thống và mỗi hạt quang tử A hoặc B là một phần tử liền lạc trong chỉnh thể ấy, không thể bị tách rời, nên chúng không bao giờ “đứt liên lạc” với nhau.

Hiện thực đó có thể liên hệ đến lý Duyên khởi của nhà Phật: Có A là vì có B, A không là A nếu B chẳng là B [17]. Hoặc nói như trí tuệ dân gian: Sinh con rồi mới sinh cha, tức rằng cha chỉ là cha khi có con hiện diện và ngược lại. Sự phân biệt A và B, hay cha và con, theo đó phải được hiểu đơn thuần chỉ là sự phân biệt mang tính công cụ, không khác gì sự phân biệt hai đầu của một sợi dây hay hai mặt của một đồng tiền. Tất cả là những mảng không thể tách rời của một tổng thể hiện thực đan xen nối liền trong cái mà Đạo Phật gọi là trùng trùng duyên khởi, tạo nên tính chất tương tức, tương liên, tương thuộc của vạn hữu, khiến cho ta không thể tác động đến cái này mà không tạo nên biến đổi ít nhiều trong cái kia [18]. Mà từ tri kiến ấy, ta cũng có thể thấy được thứ hiện thực được phát hiện và mô tả gần đây trong “thuyết hỗn độn” (chaosism) với ví dụ điển hình về “hiệu ứng cánh bướm” (butterfly effect): Một con bướm đập cánh tại Brazil có thể gây nên một cơn bão giữa Thái Bình Dương.

Phật giáo vốn dĩ không hề ôm ấp tham vọng cung cấp một luận thuyết khoa học. Đạo Phật cũng không có nhiệm vụ thay thế câu trả lời của các nhà khoa học cho những phép đo, những phép suy luận đúc kết thành quy luật vận hành của thế giới tự nhiên. Đức Phật và Đạo Phật chỉ có sứ mệnh quan tâm đến con người, tìm kiếm quy luật của kiếp người để đề xuất giải pháp cho những vấn đề của nhân loại, để giải thoát nhân sinh khỏi nỗi khổ niềm đau và xác định con đường đưa đến hạnh phúc, an lạc. Nhưng con người vẫn sống trong thế giới tự nhiên và giới tự nhiên không thể là chính nó nếu không có con người. Sự đồng điệu hay gặp gỡ giữa Phật giáo và khoa học. Vì vậy, sự hội ngộ tất yếu: Hiểu biết về con người chính là hiểu biết về tự nhiên, vạn hữu và ngược lại, không có thứ tri thức nào về thế giới tự nhiên lại tách rời tri thức về con người. Chính từ mối liên hệ ấy, ta thấy luôn có cánh cửa để Đạo Phật gợi ý cho các nhà khoa học về cách nhìn thế giới; khoa học cũng có thể dùng tri thức của mình đóng góp cho nhân sinh, lẫn cho sự tu tập và hành trì Đạo Phật của các Tu sĩ.

Cái nhìn không phân biệt và nhận thức sự tương tức tương thuộc của vạn vật nơi Đạo Phật, vì một cơ duyên đặc biệt, đã đồng thời trở thành cốt lõi của tư duy khoa học hiện đại. Như Đức Đạt-lai-lạt-ma một lần từng hỏi nhà vật lý học trứ danh David Bohm rằng: “Từ cái nhìn khoa học hiện đại, sẽ có gì bất ổn nếu ta khăng khăng tin vào sự độc lập cố hữu của bản thân và vạn vật chung quanh?”. Bohm đã trả lời dứt khoát: Cũng như những học thuyết chủ trương chia rẽ con người, như thuyết phân biệt chủng tộc, thuyết phân biệt giai cấp, tất cả đều bắt nguồn từ cội rễ của tư duy phân mảnh, tách rời, xem nhân loại như những phần biệt lập của những quốc gia, chủng tộc, giai cấp, chứ không hề là một chỉnh thể cố kết. Những thảm họa trong lịch sử luôn bắt nguồn từ lối tư duy ấy [19].

4. LƯỢNG TỬ VÀ THIỀN QUÁN 

Ở Làng Mai, Thiền sư Nhất Hạnh đã khởi xướng một pháp môn Thiền quán gọi là “phép địa xúc” (earth touching), xuất phát từ hình ảnh Đức Phật Thích Ca trong đêm Thành đạo đã chạm tay vào mặt đất để đề nghị một sự xác chứng cho hiện thực giác ngộ của Ngài [20]. Đất Mẹ – Mother Earth – trong cái nhìn của phép quán Làng Mai và có lẽ cũng tương ứng với cái nhìn của Đức Phật trong đêm Thành đạo, là đại diện của muôn loài, của mọi cõi, của vô tận sinh linh trong quá khứ bao gồm cả muôn kiếp các bậc Hiền nhân, Tổ tiên, thậm chí của đời chư Phật quá khứ. Đó là ý nghĩa của phép quán địa xúc, cũng như của sự thực hành lễ lạy khi gieo năm vóc thân mình xuống đất: Sự ấn chứng của “Đất Mẹ” là sự ấn chứng tròn đầy, viên mãn nhất; cũng đồng thời từ sự ấn chứng ấy, cho ta cảm nhận đủ đầy nhất mối liên hệ giữa ta với toàn vẹn cõi sống, với vạn vật sinh linh và muôn đời Tổ tiên. Ta thấy mình là một phần không thể tách rời trong dòng truyền thừa nối dài từ bất tận thời gian; và là một mảnh ghép tất yếu trong khoảng vô biên không gian của cõi sống. Bởi thế, làm sao có một cái ngã (self) riêng biệt nào, khi mỗi cá nhân luôn là liên – cá nhân?

Tư duy về tri kiến Phật

Từ tri kiến sắc – không nhìn về vật lý học lượng tử, ta thấy rằng nếu trong nhận thức Phật giáo, đặc tính vô thường của vạn pháp là điều duy nhất thường hằng; thì trong vật lý hiện đại, chính tính bất định của thế giới lượng tử là điều tất định duy nhất. Nhưng lạ thay, khi chấp nhận điều đó rồi thì mọi phân biệt thường – vô thường; bất định – tất định, chẳng còn ý nghĩa gì nữa. Chỉ có một cõi sống mang đặc tính đại đồng và bình đẳng được tạo nên từ sự gắn kết tương liên giữa vạn hữu, vẫn đang tiếp diễn, vẫn đang trôi chảy.

Chú thích:

[1] Werner Heisenberg (1901 – 1976), nhà vật lý và toán học nổi tiếng người Đức, một trong những nhà khoa học tiên phong sáng lập nên thuyết lượng tử và là chủ nhân giải Nobel Vật lý năm 1932.

[2] Heisenberg từng chia sẻ trong một bài thuyết trình ở Nhà lưu niệm Einstein-Haus (ngôi nhà cũ của Einstein) tại thành phố Ulm, rằng vào năm ông 15 tuổi đã tình cờ đọc được cuốn sách Thuyết tương đối hẹp và rộng mà Einstein viết cho độc giả đại chúng. Quyển sách đã giúp ông hình thành niềm đam mê đặc biệt với vật lý học và định hướng ông quyết tâm theo đuổi lĩnh vực này. Xem trong: Heisenberg, W. (1989). Encounters with Einstein and Other Essays on People, Places and Particles (Translation of Tradition in der Wissenschaft). New Jersey: Princeton University Press, pp.107-108.

[3] Einstein từng viết vào năm 1939 rằng: “Tôi chắc giống như con lạc đà, vùi đầu mãi vào bãi cát tương đối, để khỏi phải đối mặt với các lượng tử quỷ quái”. Xem: Nguyễn Xuân Xanh. (2015). Einstein. TP.HCM: Tổng hợp, tr.190.

[4] Xem: Bynum, W. (2018). Lược sử khoa học (Đức Long dịch). TP. Hồ Chí Minh: Thế giới, tr.270.

[5] Erwin Schrodinger (1887-1961), nhà vật lý học người Áo có nhiều đóng góp quan trọng cho cơ học lượng tử, chủ nhân giải Nobel Vật lý năm 1933.

[6] Về thí nghiệm tưởng tượng “Con mèo của Schrodinger”, Nguyễn Xuân Xanh có phần trình bày tổng quan kèm các phân tích thú vị trong: Nguyễn Xuân Xanh. (2015). Sđd, tr.187.

[7] Nguyễn Xuân Xanh. (2015). Einstein. Sđd, tr.194.

[8] Cụm từ “Nhà vật lý cổ điển cuối cùng” do sử gia khoa học F. David Peat gán cho A. Einstein trong tác phẩm Từ xác định đến bất định: Những câu chuyện về khoa học và tư tưởng của thế kỷ 20, bản tiếng Việt do Phạm Việt Hưng dịch, Tri thức xuất bản năm 2014

[9] Einstein đã có cuộc tranh luận dai dẳng suốt 30 năm với cha đẻ thuyết lượng tử Niels Bohr và trường phái Copenhagen để phản đối quan điểm của các nhà lượng tử. Xem: Nguyễn Xuân Xanh. (2015). Einstein, sđd, tr.187.

[10] Như nhận xét của Niels Bohr về Einstein: “Einstein đã phát hiện ra các mâu thuẫn, và những mâu thuẫn này trở thành động lực thúc đẩy phát triển cho ngành vật lý học. Trong mỗi giai đoạn mới, Einstein là người thách thức của khoa học, và nếu không có những thách thức này, sự phát triển của vật lý lượng tử sẽ bị kéo rất dài ra”. Xem trong: Nguyễn Xuân Xanh. (2015). Sđd, tr.216.

[11] Về nghịch lý EPR, có thể xem tóm tắt và giải thích của Nguyễn Xuân Xanh (2015) trong Einstein, sđd, tr.200-201; hoặc của Trịnh Xuân Thuận trong: Trịnh Xuân Thuận & Ricard, M. (2017). Cái vô hạn trong lòng bàn tay: Từ Bigbang đến giác ngộ (Phạm Văn Thiều và Ngô Vũ dịch). TP.HCM: Trẻ, tr.103-107.

[12] Niels Bohr (1885-1962) nhà vật lý học người Đan Mạch, sáng lập trường phái Copenhagen và được mệnh danh là cha đẻ của cơ học lượng tử. Ông là chủ nhân của giải Nobel Vật lý năm 1922.

[13] Về những bước tiến của khoa học từ các nỗ lực nghiên cứu nhằm kiểm nghiệm nghịch lý EPR, xem trong: Trịnh Xuân Thuận. (2012). Vũ trụ và hoa sen (Phạm Văn Thiều dịch). Hà Nội: Tri thức, tr.226-227.

[14] Theo Einstein, tính bất định duy nhất “nằm trong sự bất lực của chúng ta hoặc sự thiếu khéo léo tinh tế trong việc đo lường các đặc trưng khách quan”. Xem: Peat, F.D. (2014). Sđd, tr.48.

[15] Trích lại từ: Hawking, S. & Mlodinow, L. (2016). Bản thiết kế vĩ đại (Phạm Văn Thiều và Tô Bá Hạ dịch). TP.Hồ Chí Minh: Trẻ, tr.80.

[16] Einstein từng khẳng định rằng: “Vũ trụ phải được xây dựng bởi những yếu tố hiện thực độc lập”. Xem: Peat, F.D. (2014). Từ xác định đến bất định…, Sđd, tr.47.

[17] Như điều Phật nói trong kinh Mười lực thuộc Tương Ưng bộ: “Do cái này có mặt, cái kia có mặt. Do cái này sanh, cái kia sanh. Do cái này không có mặt, cái kia không có mặt. Do cái này diệt, cái kia diệt”. Xem: Viện Nghiên cứu Phật học Việt Nam. (1991). Kinh Tương Ưng 2: Thiên Nhân duyên (HT. Thích Minh Châu dịch). Viện Nghiên cứu Phật học Việt Nam xuất bản, tr.55-56.

[18] Trong bài kinh Nước thuỷ triều dâng trong Tương Ưng Bộ 2, Đức Phật từng mượn hình ảnh sự liên hệ của nước thuỷ triều dâng trên biển gây tác động mật thiết đến nước sông, nước hồ, để chỉ đặc tính tương liên, tương tức của vạn vật. Xem: Viện Nghiên cứu Phật học Việt Nam. (1991). Sđd, tr.209-210.

[19] Dalai Lama. (2016). Vũ trụ trong một nguyên tử: Điểm giao hoà giữa khoa học và tâm linh (Lê Tuyên dịch). TP.HCM: Hồng Đức, tr.72.

[20] Xem thêm lời tựa thiền sư Nhất Hạnh viết cho cuốn Sám pháp địa xúc: Sám pháp địa xúc – Làng Mai (langmai.org).