Hành trình đi tìm lý thuyết tối hậu về phương trình vũ trụ

Từ ngàn xưa, khi nhìn lên bầu trời đêm lộng lẫy, con người đã bị choáng ngợp bởi sự hùng vĩ của nó. Rất nhiều câu hỏi được đặt ra: Liệu có một bản thiết kế vĩ đại cho vũ trụ không? Làm thế nào chúng ta hiểu được vũ trụ? Có nhịp điệu và nguyên nhân cho sự tồn tại của loài người, hay hoàn toàn không mang ý nghĩa gì?

Vào ngày Einstein qua đời, trên bàn làm việc của ông còn một quyển sổ để mở, trong đó chứa đựng công trình chưa kịp hoàn thành. Einstein gọi đó là lý thuyết trường thống nhất. Ông muốn tìm ra một phương trình không dài, cho phép “đọc được ý nghĩ của Chúa”. Tức là, phương trình thâu tóm toàn bộ vật lý.

Đó phải là lý thuyết tối hậu, một khuôn khổ duy nhất có thể thống nhất được mọi lực trong vũ trụ và vạn vật, từ chuyển động giãn nở của vũ trụ tới những vũ điệu nhỏ bé nhất của các hạt hạ nguyên tử. Rất nhiều nhà vật lý xuất sắc nhất thế giới đã tham gia vào cuộc truy tìm này. Nếu xây dựng được lý thuyết như thế, thì đó sẽ là phương trình duy nhất mà từ đó, về nguyên tắc có thể dẫn ra các phương trình khác, bắt đầu từ Big Bang cho tới tận sự cáo chung của vũ trụ. Nó sẽ là sản phẩm cuối cùng của 2.000 năm nghiên cứu khoa học, kể từ khi loài người cổ đại đặt câu hỏi “Vũ trụ được cấu thành từ cái gì?”

Điều quan trọng nhất để người đọc tiếp tục học và mở rộng kiến thức chính là chứng minh việc làm đó có liên hệ đến cuộc sống của họ. Phương Trình Của Chúa chứng tỏ rằng lý thuyết khoa học không phải là vấn đề hàn lâm đơn thuần. Mỗi một lần các nhà khoa học phát hiện ra một lực mới, nó lại làm thay đổi tiến trình của nền văn minh và số phận của loài người.

Ví dụ, phát minh các định luật chuyển động và định luật vạn vật hấp dẫn của Newton đã đặt nền móng cho thời đại cơ khí và cuộc Cách mạng Công nghiệp. Sự lý giải điện và từ của Michael Faraday và James Clerk Maxwell lát đường cho việc chiếu sáng các đô thị và mang đến động cơ và máy phát điện mạnh cũng như sự liên lạc gần như tức thời qua TV và radio. Công thức E = mc2 của Einstein giải thích được năng lượng của các ngôi sao và giúp phát hiện ra lực hạt nhân. Khi Erwin Schrödinger, Werner Heisenberg và những người khác khám phá ra các bí mật của lý thuyết lượng tử, họ đã mang lại cuộc cách mạng high-tech ngày hôm nay với siêu máy tính, laser, internet và tất cả những tiện ích tuyệt vời trong nhà.

Tác giả Michio Kaku giới thiệu những ý tưởng lý giải thế giới đã manh nha từ thời cổ đại, khi triết gia như Aristotle tin rằng vạn vật đều có thể quy về hỗn hợp của 4 thành tố cơ bản: đất, không khí, lửa và nước. Sau đó là lý thuyết của Pythagoras, những ý tưởng thời Phục Hưng mà nổi bật là linh mục Giordano Bruno và Galileo. Isaac Newton với câu hỏi nổi tiếng “Nếu quả táo rơi thì mặt trăng có rơi không?” cùng những định luật bất hủ. Michael Faraday cùng lý thuyết về điện và từ. Sự xuất hiện của lượng tử, vũ trụ tối, sự xuất hiện của lý thuyết dây kèm với những viễn cảnh nó mở ra và vấn đề còn chưa thể giải quyết hoàn toàn.

Hiện nay, các nhà khoa học đang quy tụ về một lý thuyết, thứ thống nhất 4 lực cơ bản của tự nhiên – lực hấp dẫn, điện từ, và các lực hạt nhân mạnh và yếu – thành một thuyết duy nhất. Cuối cùng, nó có thể sẽ trả lời được một số điều bí ẩn và một số câu hỏi sâu xa nhất trong toàn bộ khoa học, như: Điều gì đã xảy ra trước Big Bang? Tại sao khởi đầu nó lại nổ? Cái gì nằm ở phía bên kia của lỗ đen? Liệu có thể du hành theo thời gian không? Có những lỗ sâu đục thông sang các vũ trụ khác không? Có số các chiều cao hơn không? Có một đa vũ trụ song song không?

Và khi bàn đến tận cùng, Michio Kaku chạm đến điểm giao nhau của triết học – khoa học – thần học với câu hỏi: Liệu vũ trụ có ý nghĩa gì nếu theo lý thuyết bản thân vũ trụ rồi cuối cùng sẽ diệt vong? Cũng như liệu cuộc sống của loài người có ý nghĩa gì nếu cuối cùng ai cũng sẽ chết? Và lý thuyết đa vũ trụ chừng như cho phép kết hợp huyền thoại sáng thế của Cơ Đốc Giáo với Niết Bàn của Phật Giáo thành một lý thuyết duy nhất tương thích với các định luật vật lý đã biết: “Có lẽ vũ trụ có điểm khởi đầu như Kinh thánh đã nói. Nhưng Big Bang xảy ra suốt thời gian, theo lý thuyết lạm phát, tạo ra một bể bong bóng các vũ trụ. Cũng có lẽ các vũ trụ này giãn nở trong một phạm vi lớn hơn rất nhiều, một Niết  Bàn của siêu không gian. Như vậy, vũ trụ của chúng ta có điểm khởi đầu và là một bong bóng 3 chiều trôi nổi trong một không gian lớn hơn của Niết Bàn 11 chiều, ở đó các vũ trụ khác vẫn tiếp tục xuất hiện”.

Với tầm nhìn như thế, Phương Trình Của Chúa an ủi tâm hồn độc giả một cách lạ lùng thông qua việc hóa giải những khủng hoảng hiện sinh. Chính loài người tạo ra ý nghĩa riêng mình trong vũ trụ này. Một khi biết rằng vạn vật, chính ta, vũ trụ, và tất thảy, đều có sinh có diệt, thì có phải mỗi người sẽ biết họ muốn gán cho quãng thời gian tồn tại ý nghĩa như thế nào, cũng như các nhà khoa học vẫn khăng khăng giải phương trình vũ trụ trong thời gian hữu hạn của họ.

***

Michio Kaku là nhà vật lý lý thuyết người Mỹ gốc Nhật, đồng sáng lập của Lý thuyết trường dây, tác giả của nhiều cuốn sách khoa học bán chạy như: Beyond Einstein, The Future of Humanity, The Future of the Mind, Hyperspace, Physics of the Future và Physics of the Impossible. Ông hiện là phóng viên khoa học của CBS This morning, người dẫn chương trình phát thanh Science Fantastic và Exploration, và thường dẫn các chương trình truyền hình khoa học đặc biệt cho BBC, Discovery và Science Channels.

Dịch giả Phạm Văn Thiều là nhà vật lý lý thuyết và dịch giả nổi tiếng về sách phổ biến khoa học. Cùng với Cao Chi, qua bản dịch Lược Sử Thời Gian, ông đã mở ra một trào lưu mới về sách phổ biến khoa học cao cấp, mang đậm chất văn học trong vai trò đồng sáng lập và là dịch giả chủ yếu của tủ sách Khoa học và khám phá của Nhà xuất bản Trẻ. Phạm Văn Thiều cũng là người được ủy quyền dịch toàn bộ các tác phẩm của nhà vật lý thiên văn Trịnh Xuân Thuận ra tiếng Việt.

Từ những thành tựu về dịch thuật với nhiều cuốn sách có giá trị, dịch giả Phạm Văn Thiều được trao giải thưởng về dịch thuật năm 2010 của Quỹ Văn hóa Phan Châu Trinh, Giải Đồng Giải thưởng sách Việt Nam 2016 với cuốn 17 phương trình thay đổi thế giới và Giải C Giải thưởng Sách Quốc Gia 2019 với cuốn Vũ Trụ Toàn Ảnh.