Lý luận vị nhân không mang lại cho chúng ta một vụ mùa bội thu các phát minh khoa học, nhưng trong sử biên niên của khoa học ít nhất cũng đã có một trường hợp trong đó kiểu lý luận vị nhân đã cho phép tiến một bước vĩ đại....
Cần phải nghĩ gì về sự hiệu chỉnh cực kỳ chính xác các hằng số vật lý?
Có hai sự lựa chọn khả dĩ. Thứ nhất là nói rằng chẳng có sự hiệu chỉnh nào hết, tất cả chỉ là ngẫu nhiên mà thôi. Người ta có thể viện đến lý thuyết các vũ trụ song song của nhà vật lý Mỹ Hugh Everett. Đó là những Vũ trụ hoàn toàn không có liên quan gì với nhau và không thể quan sát được. Lý thuyết này được cơ học lượng tử cho phép. Trong các vũ trụ song song này, có tất cả những tổ hợp khả dĩ của hằng số và định luật vật lý. Tuyệt đại đa số các vũ trụ này là cằn cỗi, vô sinh trừ Vũ trụ của chúng ta, trong đó do ngẫu nhiên mà tổ hợp của Vũ trụ này là trúng số độc đắc. Và chúng ta chính là phần thưởng của giải độc đắc đó!
Một phương án của ý tưởng về các vũ trụ song song do nhà vật lý người Mỹ John Wheeler đưa ra cho rằng Vũ trụ phải trải qua một chuỗi các pha giãn nở và co lại kế tiếp nhau và ở mỗi một lần giãn nở mới, nó lại xuất phát với những định luật và hằng số vật lý khác. Chúng ta, do ngẫu nhiên, đang ở trong pha giãn nở, trong đó tổ hợp các hằng số vật lý là thích hợp cho ý thức xuất hiện. Lại một lần nữa, kịch bản này lại được xuất hiện từ lĩnh vực khoa học viễn tưởng. Thực tế, chúng ta hiện còn chưa biết liệu một ngày nào đó Vũ trụ có tự co lại hay không. Cho tới khi có những đột phá mới thì không nói, nhưng hiện sự giãn nở của Vũ trụ sẽ là vĩnh viễn.
Sự lựa chọn thứ hai là vứt bỏ khái niệm ngẫu nhiên. Vũ trụ của chúng ta là duy nhất và đã có sự hiệu chỉnh cực kỳ chính xác được thực hiện bởi Nguyên lý Sáng tạo để làm cho xuất hiện trí tuệ có khả năng hiểu được Vũ trụ. Để mượn lại tựa đề tác phẩm nổi tiếng của Jacques Monod có thể nói rằng chúng ta cần phải lựa chọn giữa Ngẫu nhiên và Tất yếu.
Tuy nhiên, khoa học lại không thể quyết định được giữa hai sự lựa chọn đó. Về phần mình, tôi đánh cược cho khả năng thứ hai bởi vì tôi thấy rằng sẽ chẳng có ích lợi gì để thừa nhận sự tồn tại của vô số vũ trụ mà hoàn toàn không quan sát và kiểm chứng bằng thực nghiệm được. Điều đó vi phạm tính đơn giản và tiết kiệm của các quy luật tự nhiên. Tạo ra hàng tỷ vũ trụ, tất thảy đều là cằn cỗi, chỉ để nhận được một vũ trụ màu mỡ sinh sôi để làm gì? Chính vì vậy, khẳng định chúng ta hiện hữu ở đây hoàn toàn do ngẫu nhiên là muốn nói rằng Vũ trụ là không có ý nghĩa và điều đó kéo theo sự tuyệt vọng. Chứng minh cho điều đó là tiếng kêu tuyệt vọng của nhà vật lý Mỹ được giải Nobel Steven Weiberg: Càng hiểu vũ trụ dường như ta lại càng thấy nó vô nghĩa. Vậy thì tại sao lại không đánh cược cho cái có ý nghĩa và hy vọng? Nhưng, xin nhắc lại, tôi đánh cược với tư cách một người của đức tin chứ không phải là một người của khoa học. Nguyên lý vị nhân mạnh sẽ không bao giờ có thể được chứng minh một cách khoa học.
Thế thì nguyên lý vị nhân có đóng vai trò nào đó trong khoa học không?
Nguyên lý vị nhân vận hành theo hướng ngược với tiến trình bình thường của khoa học. Khoa học tiên đoán. Nó nói với chúng ta rằng 4,5 tỷ năm nữa, khi đã thành sao khổng lồ đỏ, Mặt trời sẽ phồng lên để nuốt cả sao Thủy và sao Kim và sau đó sẽ tự co lại để trở thành một sao lùn trắng. Trái lại, nguyên lý vị nhân là một phát biểu có tính chất hậu nghiệm: chúng ta hiện hữu ở đây. Vậy chúng ta có thể nói gì về những điều kiện ban đầu của Vũ trụ?
Tự bản thân nó, nguyên lý vị nhân không mang những chân lý gì lớn lao cả. Một số nhà khoa học thậm chí còn buộc tội nó có ảnh hưởng tai hại. Bởi vì, do quá viện đến ý tưởng về tính mục đích, về dự án của Vũ trụ, người ta có nguy cơ để tuột mất những phát minh lớn. Thực vậy, nếu đứng trước một hiện tượng còn chưa giải thích được của tự nhiên, người ta đều trả lời: Các sự vật cần phải như thế để con người có thể hiện hữu!, thì khoa học không thể tiến bộ được. Không, tôi nghĩ rằng nguyên lý vị nhân có thể hướng dẫn trực giác của chúng ta để chỉ cho chúng ta con đường đúng dẫn tới khám phá những bí mật của tự nhiên, nhưng trong bất cứ trường hợp nào nó cũng không thể thay thế cho sự tiến triển kinh điển của khoa học. Lý luận vị nhân không mang lại cho chúng ta một vụ mùa bội thu các phát minh khoa học, nhưng trong sử biên niên của khoa học ít nhất cũng đã có một trường hợp trong đó kiểu lý luận vị nhân đã cho phép tiến một bước vĩ đại.
Câu chuyện này cũng rất đáng được kể lại, vì nó rất hay. Lúc đó là vào những năm 1950. Lý thuyết Big Bang cũng mới chỉ chập chững những bước đi đầu tiên. Nhưng người ta đã biết rằng chỉ có hiđrô và hêli là được tạo ra trong Big Bang và tất cả những nguyên tố khác ra đời là nhờ lò luyện hạt nhân của các ngôi sao. Nhưng có một câu đố hóc búa: những ngôi sao làm thế quái nào tạo ra được cacbon, mà cacbon lại là cơ sở của sự sống?
Để tạo ra hạt nhân cabon, cần phải gắn ba hạt nhân hêli với nhau. Gắn hai hạt nhân là chuyện dễ dàng. Khí trong lòng ngôi sao được đốt nóng tới hàng chục triệu độ, nhiệt độ đủ để khởi phát những va chạm mạnh giữa các hạt nhân hêli. Do những va chạm đó, hai hạt nhân có thể kết hợp nhờ lực hạt nhân gắn kết chúng lại. Tuy nhiên, xác suất để ba hạt nhân hêli gặp nhau ở cùng một thời điểm là cực kỳ nhỏ. Cũng có thể ngôi sao tạo ra các hạt nhân cacbon theo hai giai đoạn: kết hợp hai hạt nhân hêli thành hạt nhân berili, sau đó kết hợp một hạt nhân berili với một hạt nhân hêli để tạo thành hạt nhân cacbon. Nhưng để làm được điều đó, mức năng lượng của ba hạt nhân này phải tương hợp với nhau. Nhà vật lý người Anh Freud Hoyle (chính là người đã đề xuất lý thuyết vũ trụ dừng) đã tiến hành tính toán và nhận thấy rằng mức năng lượng của cacbon mà ông nhận được không tương ứng với mức năng lượng nào mà người ta đã biết. Khi đó Hoyle bèn đưa ra lập luận có đặc tính vị nhân: chúng ta hiện hữu và chúng ta được tạo ra từ cacbon, vậy thì mức năng lượng đó nhất định phải tồn tại. Hoyle đã thuyết phục được Wiliam Fowler (một trong số các thầy giáo của tôi ở Caltech) tới thăm phòng thí nghiệm của ông và Fowler đã tìm ra được mức năng lượng của cacbon ở chính chỗ mà Hoyle đã tiên đoán. Lý luận vị nhân đã dẫn dắt trực giác của Holey, nhưng không thể chỉ dừng lại ở đó. Để một lý thuyết được chấp nhận, nó cần phải được kiểm chứng bằng thực nghiệm.
Còn nữa
Cuốn sách Trò chuyện với Trịnh Xuân Thuận có tên gốc là Một nhà vật lý thiên văn, hay Cuộc trò chuyện của Trịnh Xuân Thuận với nhà báo Jacques Vauthier. Sách do Phạm Văn Thiều dịch, Nhà xuất bản Trẻ và Tạp chí Tia sáng phối hợp phát hành năm 2001.
