Dự thảo: Vận tốc, chiếc chìa khóa huyền diệu - Phần thứ nhất (Bài 2)

1.811

MỤC II - VẬT LÝ HỌC HIỆN ĐẠI (TÂN VẬT LÝ)

“Bohr đã giải thích rằng nghịch lý của cơ học lượng tử phản ánh giới hạn nền tảng khả năng của tâm thức để hình thành khái niệm thực tại” - John Glied man - (Trong Puzzling particles – Science Digest, June 1983)

Nền vật lý của thế kỷ 20 được xem (gọi) là nền Tân vật lý gồm có bốn lý thuyết chính:

1. Lý thuyết (giả thuyết) lượng tử
2. Lý thuyết (học thuyết) tương đối hẹp (tiểu dụng)
3. Lý thuyết (học thuyết) tương đối rộng (đại toàn)
4. Lý thuyết “cơ học lượng tử” hay còn được gọi là lý thuyết “Thái – Tương hợp dụng”⁽¹⁾ (Quantum mechanic).

Từ bốn lý thuyết trên cũng có thể gom thành hai lý thuyết cột trụ là:

A. Ngành tương đối là ngành của vật lý vĩ mô, chi phối thế giới cực đại. Lý thuyết tương đối rộng hiện cho đến nay vẫn “vô lực” trong lĩnh vực cực vi!

B. Ngành cơ học lượng tử là ngành của vật lý vi mô chi phối thế giới cực vi, thế giới nguyên tử và tiềm (hạ) nguyên tử.

Chúng ta cũng nên ghi nhận rằng: Không có một việc gì, cũng không có một sự kiện nào trong vòm trời này xảy ra mà không có nguyên do, nghĩa là, phải có nguyên nhân mới phát sinh ra kết quả và đây là nguyên lý nhân quả hay luật nhân quả, chi phối tất cả mọi sự, mọi việc nơi thế gian.

Triết gia cổ Héraclite đã đưa ra một nguyên tắc khẳng định, có thể xem như định nghĩa cho luật nhân quả như sau: “Tất cả nguyên nhân đều có kết quả, tất cả kết quả đều phải có nguyên nhân, may rủi không còn ý nghĩa. Có muôn vàn tương quan nhân quả mà không ngoài những luật tắc”. (“All causes has effects, all effects had its causes. It’s happen under the laws, chance has no meaning. There are so many causalities which is not out of the laws”). (Hermès Trismégiste: Trong “The Kybalion”, xuất bản năm 1912)

Nền vật lý của thế kỷ 20, được gọi là nền Tân vật lý ra đời cũng chỉ là để đáp ứng những khó khăn mà vật lý học cổ điển và cơ học cổ điển (cơ học Newton) phải đối diện mà khởi đi từ những khó khăn và do những phát hiện mới và một số lý thuyết mới, được tìm ra vào những năm hạ bán thế kỷ 19 và đầu thế kỷ 20.

SƠ LƯỢC VẬT LÝ CỔ ĐIỂN

Vật lý cổ điển bắt đầu từ “cơ học cổ điển”, Isaac Newton đã xây dựng được một lý thuyết chặt chẽ cho những chuyển động cơ học.

Ba định luật được phát biểu như sau:

Định luật I - “Mọi vật giữ nguyên trạng thái nghỉ hay chuyển động thẳng đều của nó cho đến khi có một lực tác dụng vào buộc nó phải thay đổi trạng thái đó”. Từ đó, hậu quả thực sự của một “lực” làm cho vật chuyển động; Nghĩa là, bất cứ khi nào “vật” không chịu tác dụng của một “lực” thì nó vẫn tiếp tục chuyển động thẳng với cùng một vận tốc cố hữu.

Định luật II - “Đạo hàm của động lượng của một vật (chất điểm) theo thời gian tỷ lệ với lực tác dụng”. Nghĩa là, “vật” sẽ có “gia tốc” hay nói một cách khác là, sẽ thay đổi vận tốc tỷ lệ với “lực” tác dụng lên nó. Với định luật này, Newton đã xây dựng được phương trình cơ bản của cơ học cổ điển, đó là phương trình:

Lực = khối lượng x gia tốc (F = m.a)

Định luật III - “Tác dụng bao giờ cũng bằng và ngược với phản tác dụng”. Nói một cách khác, các “lực tác dụng” của hai “vật” đối với nhau bao giờ cũng bằng và ngược chiều nhau: 1 = - 2

Ngoài 3 định luật về chuyển động, Newton còn phát minh ra định luật về “lực vạn vật hấp dẫn”⁽²⁾. Định luật này được phát biểu: “Mọi vật đều hút các (một) vật khác với một lực tỷ lệ với khối lượng của mỗi vật”.

Định luật mà từ những “vật” nhỏ bé nhất đến những hành tinh, những thiên thể khổng lồ đều phải tuân theo. Định luật này được xem là sự khái quát hoá vĩ đại nhất và Newton được xem như người đầu tiên đã tìm ra bí quyết của “Thiên cơ”.

Trong ngót 200 năm sau Newton, người ta vẫn còn xem những quan niệm và định luật của ông là vạn năng, là đúng đắn nhưng, đến những năm bảy mươi của thế kỷ 19, khi thuyết “động học” các chất khí ra đời người ta đã thấy sự hạn chế của “cơ học cổ điển” như: Không thể nào viết phương trình chuyển động và giải phương trình cho tất cả các phân tử trong khối khí được!

Còn trong lĩnh vực “điện” và “từ”, người ta đã cố gắng quy những định luật của “trường điện từ” về những định luật cơ học nhằm giải thích những hiện tượng “điện” và “điện từ” như là chuyển động của một môi trường vũ trụ đặc biệt là Éther⁽³⁾. Tuy nhiên, những cố gắng đều thất bại!

Toà lâu đài vật lý cổ điển đã phải lung lay trước sự tấn công như vũ bão của các sự kiện mới và vật lý cổ điển bắt buộc phải thay đổi.

BA VẤN NẠN QUAN TRỌNG

1. Hiện tượng bức xạ:

Nói đến hiện tượng bức xạ, ở thế kỷ 19 người ta đã biết nhiều tính chất và định luật về “bức xạ nhiệt”. Người ta cũng đã biết có ba kiểu truyền nhiệt là: Dẫn nhiệt – đối lưu – và bức xạ. Ở đây xin chỉ nói đến bức xạ.

Được gọi là “bức xạ nhiệt”, khi từ nguồn nóng phát ra những “tia” mà mắt có thể thấy hoặc không thể thấy. Những tia này mang cái nóng (năng lượng) từ nguồn truyền đến những vật thể mà nó gặp trên đường đi. Bức xạ nhiệt rất phổ biến trong thiên nhiên. Bức xạ nhiệt có thể truyền trong chân không... mà nó không làm nóng khoảng chân không ấy.

Theo lý thuyết thì bất cứ vật nào có nhiệt độ lớn hơn Zéro độ Kelvin (0^o Kelvin) đều bức xạ nhiệt nhưng vì sự phát ra nhiệt, đồng thời còn có sự hấp thụ nhiệt nên thực tế, chúng ta có thể bảo rằng: Chỉ có những “vật” bị đốt nóng mới phát ra “bức xạ nhiệt”.

Có 2 định luật quan trọng nhất trong lý thuyết “bức xạ nhiệt”:

Định luật I: Được tìm ra bởi Joseph Stéphane (1835-1893) và Ludwig Edouard Boltzmann (1844-1906) được phát biểu rằng: “Năng suất bức xạ toàn phần của một vật... tức năng lượng mà một đơn vị diện tích bề mặt phát ra sau mỗi giây, tỷ lệ thuận với luỹ thừa bốn của nhiệt độ tuyệt đối của nó”.

Định luật II: Được Wilhelm Wien (1864-1928) người Áo tìm ra và được phát biểu rằng: “Khi tăng nhiệt độ tuyệt đối của vật thì bước sóng tương ứng với cực đại của năng suất bức xạ giảm đi và giảm theo tỷ lệ nghịch”.

Định luật tổng hợp: Hai nhà vật lý Anh là John William Strutt Rayleigh (1842-1919) và James Hopwood Jeans (1877-1946) đã tìm ra được một định luật thống nhất như sau: “Năng suất bức xạ riêng của vật, tỷ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối của vật và tỷ lệ nghịch với lũy thừa bốn của bước sóng tương ứng”.

Định luật tổng hợp trên xem ra có vẻ phù hợp với thực nghiệm, khốn nỗi lại chỉ phù hợp với những “bức xạ” có bước sóng dài, nghĩa là, những “tia bức xạ” có màu vàng, màu cam, màu đỏ và các “tia hồng ngoại”. Đối với các “tia bức xạ” có bước sóng ngắn thì càng ngắn lại càng sai lệch mà đặc biệt là các “tia bức xạ tím” và các “tia tử ngoại”! Sự sai lệch của định luật tổng hợp ở vùng có bước sóng ngắn được các nhà vật lý gọi là “cuộc khủng hoảng” ở vùng tử ngoại.

2. Hiện tượng quang điện:

Hiện tượng quang điện là hiện tượng “bứt” các điện tử (electrons) ra khỏi mặt ngoài kim loại dưới “tác dụng” của ánh sáng và được gọi là hiệu ứng quang điện ngoài.

Theo lý thuyết vật lý cổ điển thì cần phải chiếu sáng khá lâu để điện tử (electrons) có thể thu đủ năng lượng để bật ra. Nhưng, trong thí nghiệm về quang điện, năng lượng (ánh sáng!) chiếu vào mặt kim loại hễ cứ có “tần số” đủ lớn thì điện tử sẽ bật ra ngay tức khắc. Vậy, làm sao để giải quyết và làm sao trả lời cho hiện tượng này?

3. Hiện tượng quang phổ vạch:

Quang phổ do nguyên tử phát ra thường gồm một số vạch màu riêng biệt... cách quãng nhau một cách gián đoạn, mỗi vạch ứng với một tần số xác định. Hệ các vạch quang phổ hoàn toàn đặc trưng cho nguyên tử của chất đã cho như “bản ghi nhân dạng” của một người.

Qua suy luận và thực nghiệm, nhờ các tin tức từ nguyên tử phát ra (ánh sáng hay năng lượng từ nguyên tử bị kích thích phát ra…!?) chính là dữ kiện tốt đẹp và chính xác, giúp chúng ta hiểu được cấu tạo của nguyên tử.

(Ghi chú: Có lẽ đã đến lúc chúng ta phải xét lại cho đúng với thực tại giữa năng lượng và cái món mà chúng ta gọi là ánh sáng.)

VIỆC TÌM RA HIỆN TƯỢNG PHÓNG XẠ

Độ năm 1898, Marie và Pièrre Curie đã phát hiện ra hai loại nguyên tố hoá học là Poloni và Radi. Hợp chất của hai nguyên tố này phát ra các “tia” có khả năng xuyên thấu, mạnh hơn Uran nhiều và từ đó người ta đã hiểu ra rằng: Hiện tượng phát ra các “tia” là do sự biến đổi của một nguyên tố hoá học này thành một nguyên tố hoá học khác, kèm theo đó là sự phát sinh ra năng lượng và Marie Curie đã gọi đó là “hiện tượng phóng xạ”. Sự phóng xạ hay “hiện tượng phóng” xạ là do sự biến đổi của những nguyên nhân bên trong nguyên tử, đó là “tính không bền” của nguyên tử nặng. Hiện tượng hay sự phóng xạ còn chứng tỏ rằng: Các nguyên tử không phải là không thể phân chia mà “tự nó” phân chia thành các “hạt” nhỏ hơn hay gì, gì đó.

VẬT LÝ LƯỢNG TỬ (NGUYÊN TỬ)

Để giải quyết sự bế tắc của vật lý cổ điển về hiện tượng “bức xạ nhiệt” Ngày 14/12/1900, Marx Planck đã đưa ra một giả thuyết táo bạo về sự tồn tại của những “lượng tử năng lượng”⁽⁴⁾: Năng lượng có tính chất gián đoạn... cũng phân thành những lượng nhỏ mà Planck gọi là “lượng tử”.

Giả thuyết của Planck hoàn toàn đối lập với vật lý cổ điển, đó là nguyên lý rất cơ bản khẳng định “tính liên tục” của năng lượng. Theo vật lý cổ điển một vật phát ra “bức xạ nhiệt” thì năng lượng phải được phát thành một dòng liên tục như nước trong vòi chảy ra chứ không đứt đoạn hay nhảy vọt được.

Với giả thuyết của Planck thì “năng lượng bức xạ” chỉ có thể là một “số nguyên” các lượng tử riêng biệt. Số nguyên, chứ không thể số thập phân; nhờ giả thuyết của Planck mà người ta đã giải quyết được “cuộc khủng hoảng” ở vùng tử ngoại.

1. Giả thuyết lượng tử ánh sáng

Có lẽ đã đồng ý với giả thuyết lượng tử của Planck, năm 1905 đồng thời với khi đưa ra lý thuyết tương đối hẹp, Albert Einstein còn đưa ra giả thuyết và sau đó đã được xem là hợp lý: “Năng lượng chuyển động trong chùm sáng, không phân bố đều trên mặt sóng mà tập trung vào một phần rất nhỏ của mặt sóng, tức tập trung thành một “hạt” gọi là phôton”.

Hạt phôton (!*) chính là lượng tử năng lượng và theo Albert Einstein, ánh sáng là một dòng “hạt”, những hạt phôton, dòng lượng tử (!*)! Với giả thuyết lượng tử ánh sáng⁽⁵⁾ của Einstein, hiện tượng quang điện “tạm thời” được giải quyết.

VÀI QUAN ĐIỂM CẦN GHI NHẬN

Vào năm 1916, nhà vật lý thực nghiệm người Mỹ Robert Millikan – người đã phải để ra 10 năm liền để kiểm tra công thức của Einstein – giải thích “hiệu ứng quang điện” cho rằng: “Mặc dù có sự thành công trọn vẹn bề ngoài của phương trình của Einstein, nhưng lý thuyết mà phương trình đó là biểu thức tượng trưng bị xem như không đứng vững, cho nên ngay cả Einstein – tôi tin thế – cũng không giữ nó được”.

Bảy năm sau, tức năm 1923 Millikan còn phát biểu thêm: “Xét về mặt các phương pháp và thí nghiệm này, tính đúng đắn tổng quát của phương trình Einstein giờ đây tôi tin thế được nhìn nhận một cách phổ quát và trong chừng mực đó thực thể của thuyết lượng tử ánh sáng của Einstein có thể được xem như được xác lập về mặt thực nghiệm (thí nghiệm). Nhưng, quan niệm lượng tử ánh sáng mà từ đó Einstein suy ra công thức của ông vẫn phải được xem như còn lâu mới được xác lập”.

(Ghi chú: Năm 1921, Albert Einstein đã đoạt giải Nobel do công trình lý thuyết “lượng tử ánh sáng”...!)

Công trình này, ngoài ra còn giúp cho các nhà vật lý khẳng định: Ánh sáng vừa có tính “sóng”... vừa có tính “hạt”. Và từ đó kết thúc cuộc tranh luận kéo dài hơn hai thế kỷ từ thời Newton về “bản chất” của “cái món” mà người ta gọi là ánh sáng.

Cũng với giả thuyết lượng tử ánh sáng, năm 1922 trong một bài tham luận khi nhận giải Nobel về tiêu đề “Cấu trúc nguyên tử”, Niels Bohr đã phát biểu rằng: “Hiệu ứng quang điện (này) hoàn toàn không thể giải thích được với lý thuyết cổ điển, cho nên nó được đặt dưới một ánh sáng hoàn toàn mới và những tiên đoán lý thuyết của Einstein đã nhận được sự kiểm nghiệm chính xác trong những năm gần đây đến nỗi có lẽ sự chính xác nhất của hằng số Planck có thể được thực hiện bằng các đo đạc trên hiệu ứng quang điện. Tuy có giá trị hỗ trợ khám phá, giả thuyết lượng tử ánh sáng, một mặt không dung hợp được với các hiện tượng được gọi là giao thoa, mặt khác, không thể soi sáng được bản chất của hiện tượng bức xạ”

LƯU Ý: NHỮNG KHÓ KHĂN MÀ GIẢ THUYẾT LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG PHẢI ĐỐI MẶT:

Qua hiệu ứng quang điện, khi va chạm với kim loại, phôton có năng lượng lớn hơn “công thoát” của electron ra khỏi bề mặt kim loại thì có thể biết được electron đó. Photon có năng lượng lớn mà chuyển động được với vận tốc tương tác là một hằng số 300.000 km/sec! Nói thế, không sợ ngược với lý thuyết tương đối hẹp sao?

Nếu như quả thật phôton có kích thước không thể quá nhỏ thì xác xuất va chạm với electron trong nguyên tử lại quá nhỏ. Dù có “va chạm” đi chăng nữa thì bằng cách nào mà electron lại có thể chuyển động ngược lại với chiều chuyển động của phôton?

Phải chăng khi nhận được năng lượng (*) (Năng lượng dưới dạng mà ta gọi là hạt không phải phôton hay quang tử... giải thích sau) electron bị đẩy vào bên trong kim loại và kết quả do “va đập” đàn hồi với các electrons khác mà bị “nẩy” ngược trở lại? Tính toán cho thấy xác xuất va chạm này rất nhỏ. Vậy trên thực tế bao nhiêu “hạt năng lượng” (*) thì mới bứt ra được một electron?

2. Mô hình hành tinh nguyên tử

Năm 1903 Joseph John Thompson (1856-1940) đưa ra mô hình nguyên tử: Nguyên tử là một khối hình cầu mang “dương điện”, trong đó có các điện tử mang “âm điện”, ở rải rác, nhưng sau đó bằng thí nghiệm Ernest Rutherford (1871-1937) học trò của J.J.Thompson đã chứng minh sự thiếu sót trong mô hình nguyên tử của thày mình.

Với mô hình nguyên tử của Rutherford: Ở tâm nguyên tử có hạt nhân rất bé mang “dương điện”; Nhân tập trung gần như toàn bộ khối lượng của nguyên tử. Các điện tử (electrons) mang “âm điện” quay quanh “hạt nhân”, theo những quỹ đạo tròn… giống như các hành tinh quay quanh Mặt Trời.

Mô hình nguyên tử và hệ mặt trời khác nhau ở điểm là “lực tác dụng” giữa “hạt nhân” và các điện tử là “lực điện” còn giữa Mặt trời và các hành tinh là “lực hấp dẫn”! Mô hình hành tinh nguyên tử của Rutherford ra đời đã tạo nên hai khó khăn trong việc giải thích hiện tượng quang phổ:

- Khó khăn thứ nhất.

Theo điện động lực học cổ điển chuyển động của điện tử quanh “hạt nhân” là chuyển động có gia tốc, do đó, điện tử phải phát ra sóng điện từ và rồi nó sẽ bị mất dần năng lượng. Điện tử sẽ quay chậm lại và cuối cùng điện tử sẽ phải lao vào “hạt nhân”... từng hạt rồi từng hạt và để rồi cuối cùng “hạt nhân” sẽ chẳng còn là “hạt nhân” và nguyên tử cùng chẳng còn là nguyên tử! Nhưng thực tế thì không phải như suy luận vì “hạt nhân” và nguyên tử vẫn còn, vậy thì do đâu?

- Khó khăn thứ hai.

Theo quan niệm của vật lý cổ điển, các điện tử quay quanh “hạt nhân” phải phát sáng phát ra ánh sáng có tần số thay đổi liên tục vì năng lượng của điện tử giảm một cách liên tục và nếu tần số ánh sáng thay đổi liên tục thì quang phổ phải là một giải màu liên tục, từ màu nọ, chuyển sang màu kia chứ không phải là những “vạch màu” cách quãng nhau một cách gián đoạn.

3. Mô hình và giả thuyết của Niels Bohr:

Để mong gỡ bí cho mô hình hành tinh nguyên tử, vào năm 1913 Niels Henrick David Bohr (1885-1962) đã đưa ra 3 giả thuyết:

Giả thuyết 1. Trong nguyên tử, dù chuyển động có gia tốc, điện tử cũng có thể không bức xạ ánh sáng. Theo Bohr muốn khỏi rơi vào nhân, điện tử phải chuyển động trên một đường đặc biệt gọi là quỹ đạo. Trên quỹ đạo này, điện tử không phát ra bức xạ và người ta gọi là điện tử ở “trạng thái dừng”.

CÂU HỎI: Dựa vào đâu mà lại bắt điện tử chỉ được quay theo những “quỹ đạo dừng” với năng lượng xác định? Dựa vào đâu mà lại “cấm” các điện tử không được “bức xạ” trên quỹ đạo?

Giả thuyết 2. Trong tất cả những quỹ đạo có thể, điện tử chỉ có thể ở trên quỹ đạo mà mômen động lượng M’ bằng một “số nguyên lần” hằng số Planck:

nghĩa là

Giả thuyết 3. Điện tử chỉ bức xạ khi nó chuyển từ quỹ đạo có năng lượng lớn hơn E1 sang quỹ đạo có năng lượng nhỏ hơn E2. Phần năng lượng thừa thoát ra khỏi nguyên tử, dưới dạng một lượng tử năng lượng mà Einstein gọi là phôton có tần số n (nuy) và h.n = E 1 - E 2 .

Chính những “hạt phôton”⁽⁶⁾ này bay đến mắt ta gây ra cảm giác về màu sắc, độ chói của ánh sáng. Những “hạt” này cũng có thể đi qua lăng kính thủy tinh để rồi tạo ra quang phổ trên màn ghi hoặc trên kính ảnh. Mỗi loại phôton có “tần số” xác định, sẽ cho chúng ta một vạch màu xác định ứng với “tần số” đó. Số phôton ứng với vạch màu nào càng nhiều thì vạch đó càng sáng chói. Trong mỗi nguyên tử có thể có những “bước nhảy” của “điện tử” giữa nhiều cặp quỹ đạo khác nhau, cho nên nguyên tử có thể phát ra nhiều loại phôton khác nhau và do đó, chúng ta cũng có nhiều vạch khác nhau trên quang phổ.

Giả thuyết của Bohr đã chứng minh rằng: Quang phổ là hình ảnh của những “bước nhảy” của điện tử trong nguyên tử. Nhờ giả thuyết của Bohr mà hiện tượng quang phổ vạch được giải quyết; tuy nhiên, chỉ đặc biệt với nguyên tử Hydro.

Mặt khác, giả thuyết của Bohr đã để lộ ra nhiều hạn chế:

1. Ánh sáng do nguyên tử phát ra không những được đặc trưng bằng tần số mà còn bằng cả độ chói. Giả thuyết của Bohr tính được tần số các vạch, nhưng không sao tính được độ chói của các vạch đó.

(Lưu ý: Độ chói tùy nơi năng lượng ít, nhiều mà mắt cảm nhận. Nhưng trong thiên niên kỷ 3 này, phải được xét lại và thay đổi.)

2. Theo giả thuyết của Bohr thì nguyên tử Hydro phải có trục đối xứng giống như một cái đĩa, nhưng thực nghiệm thì lại cho chúng ta thấy, nguyên tử Hydro có đối xứng cầu!

Đối với các nhà vật lý, giả thuyết của Bohr dù sao cũng đem đến một bước tiến lớn trong việc nhận thức thế giới vi mô. Riêng với Bohr thì ông cũng đã nhiều lần nhấn mạnh đến tính “tạm thời” của lý thuyết mà ông ta đưa ra và ông cũng nói cần phải hoàn thiện nó bằng lý thuyết mới. Tóm lại, cả 3 giả thuyết và mô hình trên dùng để giải thích các hiện tượng khác nhau đều bắt nguồn từ giả thuyết lượng tử của Planck – giả thuyết lượng tử năng lượng – và để rồi dẫn đến cùng một luận điểm chung là: “Trong thế giới vi mô một số đại lượng vật lý đặc trưng cho các “hạt vi mô” chỉ có thể nhận những giá trị gián đoạn các đại lượng đó bị Lượng tử hay Thái nhất hóa.”

Lưu ý: Có lẽ nên xét lại cho đúng với thực tại: Lượng tử hay Thái nhất hoá có nghĩa là, bảo là lượng tử nhưng không phải thực sự là lượng tử mà tạm xem là lượng tử. Giải pháp năng lượng “tụ – tán” có vẻ thích hợp hơn quan niệm “hạt” vì nó giải quyết được thực tại, ngoài ra nó – giải pháp năng lượng “tụ – tán” – còn thể hiện tính (sự) liên tục. Khái niệm “lượng tử” mang tính chất gượng ép và trái với lý thuyết vật lý cổ điển, do đó, điều đòi hỏi là làm sao chúng ta “cần có” một lý thuyết mới để có thể giải quyết được những khó khăn và một số nhà vật lý chủ trương lý thuyết “cơ học lượng tử”. Hậu quả của lý thuyết “cơ học lượng tử” đã dẫn đến cuộc tranh biện giữa hai nhà bác học bậc thầy của nền vật lý thế kỷ 20.

LÝ THUYẾT TƯƠNG ĐỐI HẸP

Từ xa xưa cho tới thời Newton, người ta vẫn nghĩ vận tốc ánh sáng là vô hạn, đến năm 1887, hai ông Albert Abraham Michelson (1852-1931) một võ quan trong quân chủng Hải quân Hoa kỳ và ông Edward William Morley (1838-1923) giáo sư hoá học tại Đại học đường trừ bị miền Tây Hoa kỳ (Mỹ), hai ông làm lại cuộc trắc nghiệm mà 6 năm trước đó – năm 1881 – Michelson đã thực hiện một mình. Các ông đã dùng đến cả một hồ chứa thủy ngân và nhiều gương phản chiếu để cho ánh sáng chạy đi, chạy lại – chạy dọc, chạy ngang, nhưng kết quả cho dù có muốn xoay sở ra sao, xoay sở theo chiều nào thì cũng chỉ thấy được một kết quả độc nhất là: Tốc độ ánh sáng vẫn bất di, bất dịch và độ khoảng 186.000 Miles/sec hay tương đương với 300.000 km/sec.

Thí nghiệm rất chính xác của Michelson và Morley đã chứng tỏ rằng: Vận tốc ánh sáng trong chân không cho dù đo trong hệ thống quy chiếu nào cũng có trị số không đổi (!*) nghĩa là, ánh sáng có vận tốc bất biến⁽⁷⁾ cho dù chúng ta có di chuyển ngược, xuôi thế nào đi nữa, vận tốc ánh sáng không tuân theo quy tắc cộng vận tốc thông thường (*!)

Dựa vào sự kiện ở trên Einstein đã chỉ ra rằng: Do không có cách nào biết được ta đang di chuyển trong Éther nên khái niệm về Éther vô bổ. Einstein đã đưa ra một “định đề” cho rằng tất cả các nhà quan sát đều sẽ đo được cùng một vận tốc ánh sáng cho dù họ có di chuyển như thế nào, nói một cách khác vận tốc ánh sáng là bất biến. Khám phá trên đã làm thay đổi toàn bộ thế giới quan vật lý và đòi hỏi chúng ta phải dẹp bỏ ý niệm về tính cố định của không gian và thời gian.

Mặt khác, do vì không đồng ý với Newton về “hấp dẫn lực” có tính “phổ cập” và “tức thì” (universelle et instantanée) nên Einstein cho rằng: Ánh sáng có sức nhanh nhất trên thế gian mà ánh sáng cũng không thể ảnh hưởng được “tức thì” hay ngay “lập tức”, ánh sáng chỉ chạy được độ 300.000 km/sec mà thôi. Cho nên, theo Einstein thì không thể có hiện tượng “tức thì” cũng không thể có hiện tượng “đồng thời”. Sự mà chúng ta gọi là “tức thì” hay “đồng thời” chẳng qua chỉ do sự tùy thuộc vào tình trạng đối nhân, đối vật mà lập ra.

Để trình bày quan điểm của mình, Einstein đã đặt lại Thời – Không. Do sự đặt lại Thời – Không, các khái niệm về Thời – Không và chuyển động được định nghĩa trong tương quan với vận tốc 300.000 km/sec mà Albert Einstein cùng một số lớn khoa học gia cho rằng đó là vận tốc ánh sáng và được xem là vận tốc tuyệt đối trên thế gian. Einstein đã khám phá ra sự tương quan giữa vận tốc và công năng hay cũng còn gọi là tinh lực hay năng lực, tức cũng là năng lượng để rồi vào năm 1905, ông đã đưa ra (viết ra) một công thức mà cho mãi tận đến nay vẫn được các khoa học gia tôn sùng xem là “khuôn vàng – thước ngọc”: E = m.C²

[Tinh lực đồng đẳng với khối lượng động (tỷ khối) của sắc chất nhân với vận tốc ánh sáng khi vận tốc này được quy vuông.]

Chính điều này cũng đã được Einstein khẳng định: “Vận tốc nhanh hơn vận tốc của ánh sáng không có khả năng hiện hữu” - (“Velocities is greater than that of light have... no possibility of existence”)

Điều trên, cũng có nghĩa là chỉ có ánh sáng mới chạy được với tốc độ 300.000 km/sec, các vật thể có khối lượng lớn hơn khối lượng ánh sáng tức lớn hơn Zéro sẽ không còn cấu trúc vật lý của chúng, chúng sẽ bị chẻ nhỏ thành những mảnh vụn hoặc tan nát thành tinh lực hay năng lượng khi vận tốc của chúng được đẩy lên gần 300.000 km/sec.

Khẳng định trên của Einstein dường như không dựa nhiều lắm vào thực nghiệm mà chỉ do những suy nghĩ của ông ta về một số vấn đề triết lý của vật lý cổ điển, nhưng nó lại được chứng thực nhiều lần kể từ khi lý thuyết tương đối hẹp được công bố – năm 1905 – và hầu như cũng đang xảy ra hằng ngày trong các phòng thí nghiệm vật lý năng lượng cao.

Với công thức E = m.C²... đã giúp người ta bí quyết để chế tạo các loại bom nguyên tử, bom hạch tâm (bom H); Giúp các khoa học gia hiểu biết được các “độ lửa” hay sức nóng nơi ruột các Mặt trời hay các Sao; Nói lên tuổi thọ của các vì tinh tú; Bao yểm mọi nguyên lý để thay thế “Tạo hoá” tạo ra mọi loại đơn chất, biến ra mọi loại vi hạt hay bụi hồng (Particles).

CÁN SỰ HAY HỘ PHÁP GAMMA

Thiết tưởng cũng cần phải nói đến sự hạnh ngộ giữa Einstein và Lorentz. Bây giờ, hãy nói đến “cán sự” hay “hộ pháp” Gamma (Gamma factor)! Bắt đầu khám phá ra “cán sự” Gamma nhưng chưa biết mặt mũi của cán sự này ra sao là George Francis Fitzgérald, người Ái Nhĩ Lan; Ông đã đưa ra lý thuyết về sự kiện mọi vật chuyển động theo chiều gió ngược. Vật thể bị ép nên kích thước thu hẹp lại, vật thể co vào và dung tích bé đi.

Sau đó là Hendrick Autoon Lorentz (1853-1928) người Hà Lan, ông này đem “sự – lý” của Fitzgérald vào toán số và viết ra công thức “linh phù” và từ đó “cán sự” hay “hộ pháp” Gamma mới hiện hình là:

Khi nói đến lý thuyết về sự kiện một vật thể chuyển động theo chiều gió ngược với vận tốc V thì lại phải hỏi chuyển động đó so sánh với cái gì? Với chuyển động cực nhanh, vận tốc quá cỡ, khi mà tất cả sự vật không có một vật gì, một cái nào hoàn toàn đứng yên, cho nên vận tốc của vật thể phải so chiếu với vận tốc C tức vận tốc ánh sáng, tương đương 300.000 km/sec và cũng được xem là giới hạn tuyệt đối. Đương cơ⁽⁸⁾ là chủ thể quan sát, nhận thức tức sinh vật có giác quan mà ở đây chính là con người! Từ đó, “cán sự” hay “hộ pháp” còn có thể được viết như công thức dưới đây:

(...C là vận tốc ánh sáng trong chân không)

HỆ QUẢ CỦA LÝ THUYẾT TƯƠNG ĐỐI HẸP

Thuyết tương đối hẹp của Einstein chỉ ra quy luật phổ biến của: Thời gian, không gian và chuyển động trong đó các chuyển động tương đối là chuyển động đều, nghĩa là vận tốc không thay đổi. Trong quyển: “Lược sử thời gian” (A brief history of time), giáo sư Stephen W. Hawking cho rằng: “Một hệ quả đáng chú ý không kém của lý thuyết tương đối là nó đã làm cách mạng những ý niệm của chúng ta về không gian và thời gian”⁽⁹⁾

Tóm lại, theo các nhà khoa học hiện đại, hai hiện tượng xảy ra tại hai thời điểm khác nhau trong một hệ thống quy chiếu có thể xảy ra trong cùng một lúc trong một hệ thống quy chiếu khác. Nhưng, nếu mỗi người đem kết quả tính toán của mình, đặt sự tính toán vào khuôn khổ hệ thống quy chiếu của người kia thì hai kết quả lại hoàn toàn phù hợp, nghĩa là, trong sự thay đổi (tương đối) có sự không thay đổi (tuyệt đối)! Đây là điểm mà các nhà Tân vật lý xem là “điểm đặc sắc”⁽¹⁰⁾ của lý thuyết tương đối.

KIỂM CHỨNG LÝ THUYẾT TƯƠNG ĐỐI HẸP

Thực nghiệm kiểm chứng của các nhà khoa học: Thuyết trình về ảnh hưởng của vận tốc đối với thời gian:

1. Kéo dài tuổi thọ của các loại “vi hạt”.
2. Kéo dài tuổi thọ của sinh thể. Chuyện viễn du của một anh em của cặp sinh đôi (Siamese Twins).
3. Tạo “ảo giác hoá thạch” của mọi hình ảnh sự vật bên ranh giới của “chân trời hiện tượng” hay “chân trời sự vật” (event horizon).

Lưu ý: Do kiểm chứng qua tính thấy bằng mắt trong khi chưa biết rõ “bản chất” của cái món mà chúng ta vẫn gọi là ánh sáng thực sự là gì? Thí nghiệm trên thực sự không thể hiện đúng thực tại tối hậu mà chỉ là tương đối. Trước hết, vấn đề thời gian: Thời gian theo sự quy định hay theo nhận thức của chúng ta là thời gian chủ quan, tương đối không phải là không đúng với chân lý của thời gian. Chúng ta cũng chưa hiểu biết rõ về bản chất của ánh sáng ra sao? Và như thế nào? Khoa học vật lý hiện đại đang đưa chúng ta vào thế giới siêu hình bằng những luận giải biện chứng qua trung gian, khi hoàn toàn chưa hiểu biết “đúng” thực tướng hay chân sự. Giải trình bằng thí dụ sau: Ủ hay vú trái cây hay chế tạo rượu bằng sự lên men. Sẽ chứng minh: Lý thuyết tương đối không đúng với chân lư hay thực tại tối hậu tức không đúng với chân lư. Vì thế, khi vào lĩnh vực cực vi, cực đại... bế tắc! Cần có một phương cách khai thông sẽ đề cập đến.

LÝ THUYẾT TƯƠNG ĐỐI RỘNG

Theo Isaac Newton thì mọi chuyện xảy ra chỉ giữa sắc chất với sắc chất... tức không dính líu gì đến khách bàng quang là không gian và thời gian. Không gian và thời gian ở ngoài cuộc, chúng vô can tức không can dự gì đến sắc chất, nhưng Einstein lại khẳng định rằng: Thời gian và không gian không phải là khách bàng quang mà thực sự là “thành viên” trong Hội và thực sự không gian và thời gian có dự cuộc với sắc chất.

Mặt khác, với Newton thì “hấp dẫn lực” là “lực”, là “động lực” nhưng Einstein đã cải chính rằng: Hấp dẫn lực không phải là “lực” hay “động lực” mà “hấp dẫn lực” chỉ là một “tính đức” (propríeté)⁽¹¹⁾ của cái món “Liên tục Thời – Không” hay “Liên thể Thời – Không” bị sắc chất nó co kéo. Đây mới là “tinh yếu” của lý thuyết tương đối rộng.

Thuyết tương đối rộng bao gồm các chuyển động không đều và ảnh hưởng của “lực trọng trường”, tức “lực vạn vật hấp dẫn”. Einstein đã gợi ý rằng nên trình bày “nó” (lực trọng trường) như một đường cong “Không gian – Thời gian”! Một trong những hệ quả của lý thuyết tương đối rộng là sắc chất (vật chất) tác động lên không gian và thời gian. Ngoài ra, “trường hấp dẫn” làm thời gian “trôi” chậm hơn (!*)

(Ghi chú: Ở đây có thắc mắc sẽ đề cập đến ở Mục: Vận tốc (Xét lại lý thuyết tương đối)

Lý thuyết tương đối rộng của Einstein đến nay vẫn còn là dụng cụ để các nhà vật lý nghiên cứu “lực hấp dẫn”, nhưng lý thuyết này không nói lên bất cứ điều gì về “bản chất” của “lực” này. Mọi toan tính ghép “lực hấp dẫn” với các lực khác (lực mạnh – lực yếu – lực điện từ) trong thiên nhiên đều thất bại! Và cho mãi tận đến nay, sau 90 năm người ta vẫn chưa biết “hấp lực” sẽ tác động ra sao khi khoảng cách giữa các “hạt” trở nên vô cùng nhỏ bé.

Tưởng cũng nên lưu ý: Có một điều lạ là, lý thuyết tương đối rộng được Einstein đưa ra độ năm 1915 – 1916, nghĩa là sau khi Einstein đưa lý thuyết tương đối hẹp mãi hơn 10 năm. Thế nhưng, không rõ vì lý do gì mà ông ta lại bảo rằng: Thuyết tương đối hẹp chỉ là một “Chương” trong lý thuyết tương đối rộng?

HỆ QUẢ CỦA LÝ THUYẾT TƯƠNG ĐỐI RỘNG

Tương quan hay ảnh hưởng giữa sắc chất và Thời – Không:

Kiểm chứng qua thực nghiệm: Thuyết trình về “hấp dẫn lực” (dẫn lực) với thời gian gồm 5 khoản:

1. Các cuộc thí nghiệm của nhóm ông Robert Pound thuộc Đại học đường Harvard về “thời gian co ruỗi”⁽¹²⁾, thực hiện tại lầu khảo nghiệm Jefferson Laboratory Tower.
2. Năm chuyến bay cao trên bãi biển Chesapeak Bay do nhóm ông Carrol Alley, thuộc Đại học đường Maryland dẫn đầu.
3. Các chuyến bay cao trên đảo Wallops Island, vào năm 1976 và do nhóm ông Robert Vessiot, thuộc Thiên văn đài Smithsonian Astrophysical Observatory điều động.
4. Lược trình công tác của Thiên văn gia Jesse Greenstein... khảo cứu tình trạng, ngày, giờ... trên các Sao Lùn trắng (White Dwarfs).
5. Nói qua hiện tượng biến thể của thời gian gần khu và trong “chân trời hiện tượng” hay “chân trời sự vật” (event horizon)!

Cũng theo lý thuyết tương đối rộng thì không gian và thời gian có thể bị “uốn cong”⁽¹³⁾ quanh “cái lõi” hay “điểm dị” (Point singularity) chính do đó lý thuyết tương đối rộng đã dẫn người ta đến câu hỏi: “Đầu tiên, khởi thủy là gì?”

Câu hỏi liên quan đến cả một “mớ” bộ môn học hỏi như: Toán học, vật lý học, hoá học và nhất là cả triết học về vấn đề bản thể, nhận thức về thực tại và cả số kiếp của Trời – Đất. Công trình đòi hỏi phải thu nhặt tài liệu, phân tích, đúc kết và dẫn giải mọi khám phá về thời gian, không gian, vũ trụ “cực vi”, “cực đại” về đủ mọi loại chương trình, tiêu tốn hàng tỷ mỹ kim thể hiện bằng sự cộng tác hoặc dưới quyền điều động của hầu hết các bộ óc thông minh nhất của cả hai mặt hàng rào: Duy tâm và Duy vật!

(Ghi chú: Lý thuyết tương đối rộng cũng đã dẫn đến đề tài vũ trụ Big Bang và cả lỗ đen nữa, điều mà sẽ được bàn đến ở sau.)

Thiên niên kỷ 3, thiên niên kỷ đánh dấu, “sự” con người thực hiện cho kỳ được sự vượt vận tốc 300.000 km/sec, do đó đã đến lúc chúng ta phải xét lại lý thuyết tương đối. Lý thuyết tương đối chỉ để khảo sát thế giới hiện tượng qua sự tai nghe, mắt thấy hệ lụy vận tốc tương tác 300.000 km/sec mà từ trước tới nay chúng ta lầm xem là vận tốc ánh sáng. Cho nên ngay bản chất của ánh sáng chúng ta cũng không biết “đúng” và mới có chuyện “hạt phôton” hay “quang tử”! Lầm... hoàn toàn “lầm”... do nhận thức chủ quan “chấp ngã” và quan niệm thành phần theo tinh thần triết học và tôn giáo nhị nguyên Phương Tây đã đến lúc hết thời! Đã đến lúc phải thay đổi và cần đến một bộ môn khoa học khác.

CƠ HỌC LƯỢNG TỬ

Cơ học lượng tử là lý thuyết mà các nhà vật lý xây dựng lên để làm công cụ giải thích và tìm hiểu thế giới vi mô – những đối tượng (lượng) nhất định của vật chất, thí dụ như “điện tử” hoặc các “vi hạt” khác – những đối tượng với kích thước cực kỳ nhỏ bé cỡ 10–8 cm, những đối tượng mà con người không thể nhận biết trực tiếp bằng giác quan mà người ta phải sử dụng đến mô hình.

Đối với vật lý cổ điển thì “cơ học” là khoa học nghiên cứu về chuyển động của vật thể và các “lực” gây ra sự chuyển động. Sự chuyển động trong vật lý cổ điển là sự rời chỗ rõ ràng trong không gian, thời gian và có thể mô tả bằng vận tốc, gia tốc và quỹ đạo. Nhưng, với vật lý lượng tử đối tượng khảo sát là thế giới vi mô, thế giới mà người ta, các nhà vật lý, không thấy, không biết các “hạt vi mô” nó chuyển động ra sao và chuyển động như thế nào! Các nhà vật lý lại tin chắc rằng chúng phải vận động, phải chuyển động và do đó “cơ học lượng tử” đã ra đời với nhiệm vụ nghiên cứu các quy luật chuyển động của các “hạt vi mô”.

Cơ học lượng tử là lý thuyết dung hoà hay liên kết giữa giả thuyết lượng tử hay còn gọi là Thái nhất của Planck và lý thuyết tương đối của Einstein. Đây chính là một trong vài lý do mà Einstein không đồng ý với lý thuyết “cơ học lượng tử”.

Lưu ý: Như vậy, chấp nhận “cơ học lượng tử” ta phải chấp nhận cả 2 đặc tính: Liên tục của tương đối và đứt đoạn điều này sẽ được nói đến ở sau.

DIỄN TRÌNH LÝ THUYẾT CƠ HỌC LƯỢNG TỬ

Bước chuyển từ “cơ học cổ điển” sang “cơ học lượng tử” bắt đầu từ giả thuyết của Planck, giả thuyết lượng tử. Nguyên nhân chính dẫn đến lý thuyết “cơ học lượng tử” là giả thuyết của Louis De Broglie với sự khẳng định “tính sóng” của các “hạt vi mô”.

Độ năm 1922 – 1923 Arthur Holly Compton đã phát minh ra hiệu ứng sau đó được gọi là hiệu ứng Compton, chứng tỏ ánh sáng là một chùm... chùm phôtôn (*!). Hiệu ứng Compton thuộc về các quá trình không thể giải thích được theo quan điểm của thuyết “sóng” của ánh sáng, nó nói lên quan niệm “hạt”... “hạt phôton”! Đến năm 1927 Clinton Davission và Lester Germer phát hiện ra hiện tượng nhiễu xạ của các electrons và do đó đã đưa đến việc các nhà khoa học kết luận rằng: Không chỉ có ánh sáng mà ngay cả electrons, nói rộng ra là các “hạt” gọi là “hạt cơ bản” cũng có tính song tính “sóng – hạt”.

G P.Thompson, con trai của giáo sư J J.Thompson – thày dạy của nhà vật lý Ernest Rutherford – người đã tìm ra electron, đã độc lập làm một loạt thí nghiệm chứng minh các electron có tính sóng.

Lưu ý: Mâu thuẫn “sóng”, “hạt” cũng cần phải được xét lại. Do đó, “cơ học lượng tử” đã xuất điểm dưới hai hình thức:

1. Cơ học “sóng”

Khi chuyển từ “cơ học cổ điển” sang “cơ học lượng tử”, người ta đã bỏ tính gián đoạn của “hạt” bỏ qua “tính hạt” của “hạt” mà chỉ để ý đến và nhấn mạnh đến “tính sóng”. Với phương trình của Schroedinger là phương trình cơ bản của “cơ học lượng tử “cho phép ta tìm được hàm sóng mô tả “hạt”. Chỗ dựa chủ yếu của phương trình Schroedinger là thực nghiệm và dĩ nhiên, dụng cụ kiểm chứng đắc lực nhất là mắt... khi mắt thì hệ lụy nơi vận tốc tương tác 300.000 km/sec mà chúng ta gọi (xem) là vận tốc ánh sáng⁽¹⁴⁾.

2. Cơ học Ma trận (Cơ học hạt)

Được gọi là sự lượng tử hoá lần thứ hai là sự chuyển từ “sóng” về “hạt”. Trong sự lượng tử hoá lần thứ hai, người ta không dùng các đại lượng vật lý làm biến số mà người ta dùng ngay số “hạt” có trong các trạng thái đó làm biến số để mô tả trạng thái, bởi vì chính số “hạt” và bản chất “hạt” có thể thay đổi.

Như chúng ta đã biết ở sự lượng tử hoá lần thứ nhất, nhờ việc chuyển các đại lượng vật lý thành toán tử, người ta thu được các “hàm sóng”; Bây giờ, ở sự lượng tử hoá lần thứ hai, người ta chuyển các “hàm sóng” thành toán tử. Do việc chuyển đổi này mà “sóng”, tức “trường” bị lượng tử hoá, trong “tính sóng” xuất hiện “tính hạt”, tính gián đoạn! Toán tử tuyến tính tự liên hợp – đối với khoa học Tân vật lý – là một công cụ thích hợp cho “cơ học lượng tử”.

Sự lượng tử hoá lần thứ hai chỉ có giá trị như một phương pháp, phương pháp mô tả những “hệ” có số hạt biến thiên. Sự lượng tử hoá lần thứ hai vẫn chưa giúp “cơ học lượng tử” giải quyết được những khó khăn trong việc nghiên cứu các “hạt cơ bản”.

CƠ HỌC LƯỢNG TỬ VÀ VẬT LÝ HẠT NHÂN

Vật lý hạt nhân bao gồm những nghiên cứu lý thuyết và thực nghiệm về tính chất và cấu trúc của “hạt nhân” và những nghiên cứu về các hiện tượng “hạt nhân”. Ở giai đoạn đầu, vật lý lượng tử chỉ nghiên cứu tính chất, cấu trúc và diễn biến của lớp vỏ “điện tử” của nguyên tử và xem “hạt nhân” như một “trọn vẹn” không thể phân chia, một “chất điểm” có khối lượng và mang điện tích dương.

Nguyên tử gồm “hạt nhân” mang “điện tích dương” và một “lớp vỏ” gồm các “điện tử” với tổng “điện tích âm”, có trị số bằng trị số điện tích của “nhân”. Các tính chất của “lớp vỏ” nguyên tử phụ thuộc trực tiếp vào đặc trưng riêng của “nhân”, nhưng việc nghiên cứu và giải thích “lớp vỏ” này sẽ không đặt tiền đề cho những hiểu biết chính xác về tất cả các tính chất của “hạt nhân” cũng như cấu trúc của nó.

Các nhà vật lý – khởi đầu – dùng “cơ học lượng tử” để tìm hiểu “lớp vỏ điện tử” của nguyên tử. Hầu hết tính chất vật lý và hóa học của các nguyên tử là do “lớp vỏ” này quy định. Những nguyên tố không phải là “nguyên tố phóng xạ” thường có độ bền vững rất cao vì những tác động vật lý và hóa học thông thường chỉ làm thay đổi mối liên kết của các “điện tử” – ở “lớp vỏ” của nguyên tử – chứ thực sự không có ảnh hưởng gì đến “hạt nhân” nguyên tử.

Từ lớp vỏ “điện tử” của nguyên tử tiến vào “hạt nhân” là một bước tiến dài, khoảng cách thông thường trong các hiện tượng nguyên tử vào cỡ 10–8 cm, còn khoảng cách trong hiện tượng “hạt nhân” vào cỡ 10–13 cm, nghĩa là, khoảng cách nhỏ hơn cả 10 vạn lần. Còn về năng lượng mà ta thường gặp ở lớp vỏ “điện tử” là cỡ vài trăm electronvolt (e.V) khi năng lượng thường gặp trong “hạt nhân” thì lại là hàng triệu electronvolt (M.eV). Hạt nhân có một cấu hình phức tạp... bao gồm các Nucléons (Nucléons gồm Neutrons và Proton) mà tương tác của chúng được thực hiện nhờ các Meson.

Năm 1933, người ta đã phát hiện ra các “lực hạt nhân” thông qua các “lượng tử của trường”. Lực hạt nhân có đặc trưng trao đổi: Hạt nhân có một cấu hình phức tạp gồm các Neutrons (Trung hoà tử) và Prôton mà tương tác giữa chúng được thực hiện nhờ các Meson. Hai nhà vật lý Nga J.E.Tamn và D.D.Ivanenko đã đưa ra giả thuyết – từ vấn đề tương tác giữa các Nucléons trong “hạt nhân”, xuất phát từ tính bão hoà của “lực hạt nhân” – rằng: Lực hạt nhân cũng như “lực điện” trao đổi. Lực điện thực hiện bằng việc trao đổi các “phôton” mà “phôton ảo”⁽¹⁵⁾

Đến năm 1935, nhà vật lý Nhật Bản, Hidaki Yukawa đưa ra giả thuyết rằng các Nucléons “tương tác” với nhau bằng cách trao đổi cho nhau những “hạt Meson”. Meson được xem như một thứ “keo” (xi măng) gắn các Nucléons lại thành một khối duy nhất là “hạt nhân”.

Để rồi, vào năm 1947 hai nhà vật lý G.P.S Occialini và C.F Powell tìm thấy “hạt Meson” mà Hidaki Yukawa đã tiên đoán trong các “bức xạ vũ trụ” và gọi đó là những Meson Pi (p). Đặc biệt là không phải chỉ có một loại mà có đến những 3 loại Meson Pi: Meson Pi dương, Meson Pi âm và Meson trung hoà.

Giải thích diễn tiến trao đổi các Meson xảy ra trong “hạt nhân”: Trong bóng tối của vũ trụ thực tại, ở lĩnh vực cực vi... trên các vòng đua, các hạt âm điện tử (electrons) nhào lộn quanh “lõi” nguyên tử. Và các “hạch tâm” (Nucléons = nhân nguyên tử) gồm các Prôton và Neutron “diễn tuồng – thay quần, đổi áo... mũ mão, râu ria” – co kéo nhau trong lòng “nhân nguyên tử”.

Dương là Neutron (Trung hoà tử) biến ra Prôton và “dương điện tử” (positron): n ---> P + e- +...?... .
Âm điện tử (electrons) chạy trốn vào lòng Prôton... hoá ra Neutron: P ---> n + e+ ....... .

Khiến cho “đực” hoá “cái”; “đực – cái” thành “ái nam – ái nữ”; “ái nam – ái nữ” biến-thành “cái”... rồi lại thành “đực” trở lại!

Cái tấn tuồng “mượn áo”, “thay râu” khiến cho “chú nọ” biến ra anh chàng kia hay cô nàng này, rất cần thiết cho kiếp sống phù sinh của “nhân nguyên tử”. Nếu sắc trần (vật chất) nó không thương nhau, không quyến luyến nhau như thế thì ắt sẽ xảy ra cái cảnh “dương” chống “dương” – “âm” chống “âm”; “dương” kéo “âm” – “âm” co “dương” tranh “chồng” – cướp “vợ”, giết ngầm lẫn nhau, tức phá vỡ cái “tổ hợp sống chung” có tên là “nhân nguyên tử”. Để cảm tạ người đầu tiên đã nghĩ và tưởng tượng ra cái tấn tuồng ấy nên giới khoa học đã tán thưởng Hidaki Yukawa bằng một giải Nobel... trao vào năm 1949.

Khi khảo sát “hạt nhân” nguyên tử không phải lúc nào cũng tìm ra những hiểu biết chính xác về cấu trúc của “lớp vỏ” nguyên tử; Trong trường hợp mà các tính chất của “lớp vỏ” và các tính chất của “hạt nhân” không khớp nhau thì các nhà vật lý có thể tách chúng ra một cách chính xác, do vậy, vật lý nguyên tử hay vật lý của lớp vỏ “nguyên tử” và “vật lý hạt nhân” là hai lĩnh vực của vật lý tương đối độc lập nhau.

VẬT LÝ HẠT CƠ BẢN

Vật lý “hạt cơ bản” cũng còn được xem là vật lý năng lượng cao… nghiên cứu thực nghiệm và lý thuyết các “hạt cơ bản” và “tương tác” giữa chúng với nhau. Tính chất của việc nghiên cứu các đối tượng có kích thước “hạt nguyên tử” này rất phức tạp và sự thể hiện muôn vẻ của 3 loại tương tác: Tương tác mạnh – Tương tác yếu – Tương tác điện từ .

Ngoài tương tác mạnh, yếu và điện từ còn “tương tác hấp dẫn”, được đặc trưng bằng hằng số tương tác không thứ nguyên cực nhỏ: K. M / C = 2. 10^–39 cm.

. K là hằng số hấp dẫn.
. M là khối lượng proton.
. Tương tác này xảy ra giữa các “hạt” có khối lượng.

Tương tác hấp dẫn gần gũi chúng ta nhất nhưng lại chứa nhiều bí ẩn nhất! Nhờ có “tương tác hấp dẫn” chúng ta bị giữ dính vào Trái đất không bị tung, văng ra.

NEUTRINO (Tiểu Lão tử)

Phân rã Bêta () là hiện tượng từ “hạt nhân” phóng ra những điện tử (e- và e+). Nhưng làm gì có “điện tử” trong “nhân” (Nucléons) mà phóng ra!? Các nhà khoa học bèn đưa ra giả thuyết: Phân rã sở dĩ có là do sự biến đổi của “trung hòa tử” (Neutron) thành proton và điện tử: n ---> p + e- +…?… .

Điện tử tạo thành được phóng ra!

Trong hiện tượng trên này, các nhà khoa học phát hiện rằng: Định luật bảo toàn năng lượng bị vi phạm. Điều này đã được Chadwick đặt ra từ năm 1914 và cho mãi đến năm 1937 nhà vật lý Thụy Sĩ mới tìm ra giải đáp. Quá trình phân rã Bêta còn có một loại “hạt” nữa là Neutrino: n ---> p + e- + (í) (Neutrino)

Vào năm 1956 hai nhà khoa học R.Reiner và C.L.Cown đã bố trí thí nghiệm nhờ ḷ phản ứng nguyên tử ở Savanath River (Mỹ) đến năm 1957, hai ông đã phát hiện được phản Neutrino: p ----> n + e+ + () (phản Neutrino)

THÀNH TỰU CỦA CƠ HỌC LƯỢNG TỬ

Nhờ công nghệ và kỹ thuật học, lý thuyết “cơ học lượng tử” đã mở cho loài người – từng bước, rồi từng bước – tiến sâu vào lĩnh vực cực vi và đã đem đến nhiều thành tựu huy hoàng:

A. Về mặt lý thuyết:

Giúp các nhà vật lý giải thích thoả đáng về cấu trúc và tính chất lớp vỏ điện tử của nguyên tử.

Giúp các nhà khoa học áp dụng thành công vào việc nghiên cứu cấu trúc tinh vi của chất rắn.

Đem lại cho chúng ta chiếc chìa khoá để hiểu các hiện tượng xảy ra quanh chúng ta và phương cách chi phối các hiện tượng đó.

Gíúp các nhà vật lý xây dựng lý thuyết về cấu tạo và tính chất của “hạt nhân” nguyên tử. Tiên đoán được nhiều hiện tượng trong “hạt nhân” nguyên tử.

B. Về mặt ứng dụng:

Phá vỡ các nguyên tử nặng làm toả nhiệt và biến chúng thành ḍòng điện trong các phản ứng nguyên tử, bảo đảm cho sự phát triển xã hội loài người.

Cải tiến và xử dụng triệt để chất bán dẫn. Hiểu rõ lý thuyết “vùng năng lượng” để dẫn đường cho ngành “điện tử học”.

Nhờ hiểu rõ tính chất và cấu trúc tinh thể của chất rắn mà chế tạo được những mạch điện phức tạp, có độ tin cậy cao trong ngành “vi điện tử”.

Ứng dụng thành tựu vào các hệ vật chất ngưng tụ. Đặc biệt trong công nghiệp tự động hoá và điều khiển học. Nhờ những thiết bị vi điện tử việc điều khiển các chuyến bay được chính xác và an toàn.

Tuyệt hảo nhất là Laser và Maser... để những câu chuyện tưởng chừng như hoang tưởng đã trở thành hiện thực.

Lưu ý: Cơ học lượng tử đang đứng trước những khó khăn do “nhận thức” của chúng ta dựa trên tinh thần nhị nguyên... một hình thái nhận thức chủ quan nên chưa giải quyết được “thực tại” tức “chân sự” (reality).

CON ĐƯỜNG CÒN NHIỀU CHÔNG GAI

Hành trình vào thế giới “cực vi” (vi mô) trải qua 3 giai đoạn:

1. Giai đoạn 1: Tìm hiểu lớp vỏ điện tử của nguyên tử.

Thời kỳ này kéo dài độ 25 năm, bắt đầu từ giả thuyết lượng tử của Planck với sự chấp nhận tính “gián đoạn” – tính Thái nhất hay “cóc nhảy” – đến giả thuyết của De Broglie. Song song đó là việc Albert Einstein xây dựng lý thuyết về “hạt ánh sáng”, với lý thuyết tương đối hẹp và Niels Bohr xây dựng lý thuyết đầu tiên về cấu tạo nguyên tử, song chưa hoàn chỉnh.

2. Giai đoạn 2: Áp dụng “cơ học lượng tử” vào lãnh vực “hạt nhân”.

Trong khoảng 5 năm, khởi đầu từ sau giả thuyết của De Broglie... khẳng định tính sóng của các “hạt vi mô”. Các nhà vật lý sau đó đã xây dựng công cụ làm việc cho lý thuyết mới: Với phương trình cơ bản của Schroedinger và Heisenberg xây dựng “cơ học ma trận” qua tương quan (hệ thức) bất định. Tiếp đến, Paul A M.Dirac xây dựng phương trình Schroedinger tương đối tính hay cũng được gọi là phương trình Dirac.

Cơ học lượng tử được áp dụng để giải quyết mọi vấn đề liên quan đến “lớp vỏ điện tử” của nguyên tử và xây dựng được lý thuyết về “hạt nhân” nguyên tử. Trong giai đoạn này “cơ học lượng tử” đã tỏ ra là một lý thuyết mạnh mẽ.

3. Giai đoạn 3: Thời kỳ tìm hiểu cấu trúc của các “hạt cơ bản”.

Đặc biệt “cơ học lượng tử” kết hợp với lý thuyết nhóm, đã cho chúng ta nhiều kiến thức về sự biến đổi của “hàm sóng” và giúp cho các nhà khoa học có được sự phân loại nào đó với “hạt cơ bản”.

Kể từ sau thế chiến thứ hai việc áp dụng “cơ học lượng tử” vào các “hạt cơ bản” cũng như áp dụng vào một dạng khác của vật chất tức “trường”, “cơ học lượng tử” đã phải đối diện với những khó khăn về mặt lý thuyết! Các nhà vật lý đã phải đối diện với những câu hỏi hóc búa như:

. Các “hạt cơ bản” có cấu tạo thế nào?
. Các “hạt cơ bản” tương tác với nhau ra sao?

Trong chiều hướng đi tìm “hạt cơ bản” – đơn vị nhỏ bé nhất đã cấu tạo nên thế giới hiện hữu của chúng ta – các nhà vật lý tìm cách phá hủy các “hạt” tạm gọi là “hạt cơ bản” bằng, cách bắn phá làm vỡ chúng. Cho đến nay vẫn c̣n vướng mắc “hạt cơ bản”!

Kể từ, độ năm 1953 khi người ta đã phát minh được những máy tấn tốc hay “máy đập hạt” vì muốn khảo sát “hạt vi mô”, người ta phải đẩy (kéo) cho chúng chạy gần mấp mé tốc độ 300.000 km/sec (ánh sáng!). Nhờ máy gia tốc, người ta đã có cách tạo ra “vi hạt” bằng cách “thúc” cho nó chạy nhanh… ứng dụng lý thuyết tương đối hẹp. Thế nhưng, mọi sự lại không thành công như dự đoán vì khi có sự va chạm giữa các đối tượng – các hạt gọi là “hạt cơ bản” – thì không những chúng ta không thể phá vỡ chúng mà ngược lại, các nhà vật lý lại phát hiện được sự tạo thành hạt mới, những hạt khác!

Thế là thế nào?

Theo lý giải: Khi khảo sát vật càng nhỏ bao nhiêu th́ năng lượng cần đến càng phải lớn bấy nhiêu. Trong máy gia tốc, năng lượng cần để phá vỡ (đập vỡ) các “hạt cơ bản” chính lại là tốc độ của nó. Năng lượng để đập vỡ “hạt” là động lượng được thể hiện bằng ký hiệu toán vật lý: P = m x C (C là vận tốc ánh sáng 300.000 km/sec ). Đẳng thức trên cho thấy tốc độ càng tăng, năng lượng của nó càng lớn.

Sự kiện như thế đã dẫn đến quan điểm của các nhà vật lý là: Hạt có thể biến thành “bức xạ” tức là các “lượng tử của trường”! Và rồi các “lượng tử của trường” lại có thể tái sinh ra các “hạt”. Với những sự kiện như thế người ta mới tự hỏi rằng: Phải chăng, các “hạt chất” gọi là “hạt cơ bản” với “trường” có khả năng biến đổi tương hỗ?

THÁCH THỨC

Cho tới nay, người ta vẫn chưa hiểu rõ về cấu trúc của “hạt nhân”... chưa hiểu rõ “lực hạt nhân”... chưa xác định rõ “hạt “nào mới thực sự là “hạt cơ bản”? Cơ học lượng tử đã để lại rất nhiều bài học về nhận thức luận và mãi đến nay vẫn còn rất nhiều tranh cãi! Do đó, vật lý học vẫn còn đang đứng trước những thách thức sau:

1. Prôton có phân rã hay không?
2. Các Neutrino có khối lượng nghỉ hay không?
3. Cái gì là nguyên nhân của “sự” bất đối xứng giữa vật chất và phản vật chất⁽¹⁶⁾. Sự bất đối xứng này biểu thị sự vi phạm bất biến CP trong các quá trình riêng.
4. Một thế hệ Quark không đủ để tạo nên vật chất sao? Vì sao không có Quark tự do? Vì sao có nhiều thế hệ Quark và Lepton? Có phải những Quark và Lepton nặng đã kích thích các trạng thái của các Quark và Lepton nhẹ? Các Quark, Lepton và các Eichboson như là các trạng thái liên kết cần phải hiểu chúng còn là những “hạt cơ bản” nữa hay không?
5. Có thể mô tả hợp nhất các tương tác: Điện từ, Mạnh, Yếu và Tương tác hấp dẫn thành một “lực” siêu thống nhất không?
6. Có tồn tại trong tự nhiên các “đơn cực từ” từ các lý thuyết thống nhất⁽¹⁷⁾ hay không?
7. Có tồn tại Gravition hay không hay chỉ là dự đoán?

Ý tưởng của “siêu hấp dẫn” là kết hợp của “hạt spin 2” gọi là Gravition.

Một vấn đề quan trọng: Cơ học lượng tử đã đưa đến nhiều bài học về nhận thức luận mà cho mãi đến nay vẫn còn đang trong vòng tranh cãi.

MỘNG ƯỚC CHO MỘT SỐ LÝ THUYẾT MỚI

Xây dựng một lý thuyết thống nhất các loại “tương tác lực” là một ước mơ ấp ủ từ lâu của các nhà vật lý! Các nhà vật lý hiện đại vẫn đang đeo đuổi một lý thuyết thống nhất bốn loại lực: Lực mạnh, lực yếu, lực điện từ và lực hấp dẫn.

Lý thuyết siêu sợi⁽¹⁸⁾ [Siêu dây hay siêu tơ trời = Super Symestric String] một số nhà vật lý cho rằng lý thuyết này có thể giải thích được những gì có trong vũ trụ nên được gọi là “lý thuyết của mọi vật” T.O.E⁽¹⁹⁾ [Theory of everything].

Ý kiến: Vấn đề hiện nay vật lý học phải đối diện là: Làm sao thực hiện cho được sự vượt vận tốc 300.000 Km/sec và làm cách nào để có thể tháo gỡ những khó khăn cho “cơ học lượng tử” và nhiều hứa hẹn khác nữa rất ư là hấp dẫn.

MỘT ĐIỀU ĐƯỢC XÁC QUYẾT:

Cơ học lượng tử hiện nay đang đứng bên bờ vực của sự bế tắc. Cần phải có một sự chuyển hướng mà là chuyển hướng “nhận thức” của chúng ta về chính chúng ta và về thiên nhiên và tạo vật. Chỉ khi chúng ta thay đổi cung cách nhận thức, chúng ta sẽ nhận ra rằng: Mộng ước hợp nhất các “tương tác lực” qua lý thuyết T.O.E chỉ là ảo tưởng!

Ngoài ra, khi thay đổi nhận thức thoát ra khỏi kiến giải nhị nguyên còn cho chúng ta thấy sự dãy chết của nhị nguyên luận triết học và tôn giáo Tây phương nguồn gốc xuất phát khoa học tự nhiên hay khoa học thực nghiệm thuần tuý.

Tôi cam đoan rằng mộng ước thống nhất các “lực” chỉ là hoài vọng và không bao giờ thành tựu! Khi nào hiểu đúng con người và vai trò con người trong việc nhận thức cũng như nhận thức qua trung gian và nhận thức không qua trung gian thì mới hiểu rõ được. Đã đến lúc nên từ bỏ đi hoài vọng về một lý thuyết thống nhất!

Vấn đề của thiên niên kỷ 3 là làm sao phải thực hiện cho kỳ được sự vượt vận tốc 300.000 Km/sec và bắt buộc phải thế và loài người phải đặt mục tiêu hướng đến ngay từ bây giờ.

CHÚ THÍCH
(1) Thái – Tương hợp dụng: Là lý thuyết liên kết giữa luật tương đối và lượng tử mà các nhà khoa học thường gọi là “cơ học lượng tử”.

(2) Lực vạn vật hấp dẫn: Đây cũng là khó khăn mà đến nay khoa học chưa giải quyết được.

(3) Éther: Phải cần xét lại “môi trường vật chất”. Không nên phủ nhận Éther, thuyết tương đối c̣òn ở trong ṿùng nghi ngờ.

(4) Lượng tử năng lượng có tính chất gián đoạn (Giả thuyết lượng tử). Giả thuyết lượng tử có “đúng” với “thực tại” hay “chân lý” Không? Thử tạm xem: Năng lượng “tụ – tán” xem.

(5) Lượng tử ánh sáng: Không có lượng tử nào là lượng tử ánh sáng cả! Chỉ “tạm xem” là lượng tử năng lượng. Cho đến nay chúng ta vẫn chưa biết rõ “bản chất” hay “thực tại của cái món mà ta gọi là ánh sáng là gì!

(6) Hạt phôton: Cũng thế, không có hạt nào “thực sự” là hạt phôton tức hạt ánh sáng cả. Khi nào con người nhận diện được sự vược vận tốc 300.000 km/giây sẽ có giải đáp.

(7) Ánh sáng có vận tốc bất biến (Bản chất của ánh sáng?): Vận tốc 300.000 km/giây là vận tốc tương tác chứ không phải là vận tốc ánh sáng.

(8) Đương cơ (Chủ thể nhận thức): Tức con người, chủ thể quan sát hay nhận thức. Một khi có chủ thể và đối tượng thì nhận thức không thể nào vượt khỏi vận tốc tương tác 300.000 km/giây – đó là nhận thức chủ quan – không những chúng ta không hiểu con người là gì, ánh sáng là gì... thì làm sao, làm thế nào mà chúng ta hiểu thấu được “chân tướng” vũ trụ!?

(9) Không gian và thời gian: Khi hiểu rõ con người tức có một nhân sinh quan “đúng” về con người; hiểu rõ “bản chất” của ánh sáng... Lúc đó, ta sẽ hiểu rõ “không gian” và “thời gian” chỉ là giải pháp. Không có thực.

(10) Điểm đặc sắc: Sai mà đặc sắc cái gì!

(11) Tính đức (Ảnh hưởng của vật chất lên / vào thời gian, không gian).

(12) Thời gian co ruỗi (Chúng ta đã biết thực tại thời gian là gì chưa?): Không thực mà làm sao co – ruỗi?

(13) Uốn cong “Không – Thời gian”. Đã là giả pháp thì làm thế nào có thể bị uốn cong? Do nhận thức của chúng ta qua đôi mắt, hệ lụy vận tốc tương tác 300.000 km/s đưa đến kết quả không đúng với thực tại hay chân lý.

(14) Vận tốc ánh sáng: Theo đúng chân lý thì cái món gọi là ánh sáng chỉ là cảm giác của chúng ta qua đôi mắt mà thôi.

(15) Phôton ảo: Phôton thật còn không có thì làm gì có photon ảo!?

(16) Phản vật chất: Chấp thật không đúng với chân lý... thì làm gì có ảo!?

(17) Lý thuyết siêu thống nhất: Chẳng bao giờ có cái lưc thuyết này. Đă không có mà cứ cố đi t́m th́ khác nào đi t́m “Lông Rùa – Sừng Thỏ”.

(18) Lý thuyết siêu sợi: Cũng như trên “siêu sợi” hay “siêu tơ trời” là sản phẩm của nhận thức nhị nguyên của Triết học và Tôn giáo Tây Phương. Thiên niên kỷ 3 này hết thời rồi.

(19) Lý thuyết mọi vật (T.O.E): Nhị nguyên chấp ngă! Đă đến lúc con người phải trở về t́m lại chính ta... rồi từ đó t́m ra đường đi khác trong thiên niên kỷ mới này.

Tác giả: Nguyễn Tiến Đạt
[email protected]
Điện thoại: (08) 8356744

Còn nữa

Mục 1 - Giới thiệu kinh đô quốc tế
Mục 2 - Vật lý học hiện đại (tân vật lý)
Mục 3 - Vũ trụ big bang
Mục 4 - Quan niệm bổ sung (Complementarity principle)
Mục 5 - Đỏ, đen có thực hay không?
Mục 6 - Thiên niên lộ (Con đường nghìn năm)

TÁC GIẢ NGUYỄN TIẾN ĐẠT TRẢ LỜI THƯ BẠN ĐỌC

Thư hồi âm: Thân gửi anh.

Thư hỏi của anh, nếu phải trả lời hết thì quá dài, vả lại theo tôi dù không đồng ý hay đồng ý về lĩnh vực tôn giáo là quyền của mỗi người, vì đây không phải là đề tài và mục tiêu để chúng ta bàn luận hay tranh cãi. Nhưng, tôi cũng xin chỉ trả lời điều mà tôi đã viết: ⁽¹⁸⁾Lý thuyết siêu sợi: Cũng như trên “siêu sợi” hay “siêu tơ trời” là sản phẩm của nhận thức nhị nguyên của triết học và tôn giáo Tây Phương. Thiên niên kỷ 3 này hết thời rồi!

Khởi nguyên của các lý thuyết hiện đang tranh cãi có thể nói hầu như đều phát xuất từ lý thuyết tương đối. Thuyết tương đối hẹp (1905) gắn liền với ánh sáng và những tính chất chuyển động của nó.

Có 3 việc đáng lưu ý nhất ở đây là: Bản chất của cái món mà chúng ta gọi là ánh sáng là gì cho đến nay chúng ta vẫn chưa biết đúng. Vận tốc bất biến, là một hằng số và có số đo 300.000 km/sec. Ánh sáng là dòng hạt photon... lại vừa có tính sóng!

Cả 3 điều nêu trên đều không phải hay không đúng với thực tại hay bản chất của cái món mà chúng ta gọi là ánh sáng. Điều này, tôi sẽ tuần tự trình bày đến, mong anh cố chờ.

Tiếp đến là lý thuyết tương đối rộng: Phải nói rõ rằng, không có lý thuyết tương đối hẹp thì chẳng bao giờ có lý thuyết tương đối rộng cả! Theo tôi, tương đối rộng dựa trên 3 điều căn bản:

- Hình học Riemann hay hình học phi Euclide, có thể hiểu đó là hình học môi trường. Không gian và thời gian toán học theo mô hình vật lý cổ điển.
- Quan điểm về chiều thời gian trong quyển tiểu thuyết khoa học giả tưởng của Herbert George Wells (1895).
- Liên thể “Thời – Không” 4 chiều mà Minskowski đã đưa ra (1908).

Từ tương đối rộng, “Liên thể Không – Thời gian” 4 chiều có thể bị sắc chất (vật chất) uốn cong, quanh cái lõi hay “điểm dị”, với kiểm chứng thực nghiệm của khoa học... mà thực nghiệm này không vượt qua khởi tính thấy bằng mắt – ngày nay còn có các dụng cụ nối dài như kính thiên văn điện tử và vô tuyến điện tử – nhưng, hệ lụy nơi vận tốc tương tác 300.000 km/sec... mà chúng ta đã lầm xem (gọi) là vận tốc ánh sáng! Để rồi, dẫn đến câu hỏi: Đầu tiên và khởi thủy là gì?

Câu hỏi liên quan đến cả một mớ bộ môn học hỏi như: Toán học, vật lý học, hoá học và nhất là cả triết học về vấn đề bản thể, nhận thức về thực tại và cả số kiếp của Trời – Đất. Công trình đòi hỏi, phải thu nhặt tài liệu, phân tích, đúc kết và dẫn giải... mọi khám phá về không gian, thời gian, vũ trụ cực đại, cực vi ; về đủ mọi loại chương trình, tiêu tốn hàng tỷ mỹ kim, thể hiện bằng sự cộng tác hoặc dưới quyền điều động của hầu hết các bộ óc thông minh nhất của cả hai mặt hàng rào: Duy tâm và duy vật.

Từ sau đó mới kéo ra một lô lý thuyết nào là: lạm phát, siêu lạm phát – lý thuyết dây và rồi siêu sợi – lỗ đen hay hố hắc hãm (blach hole) – lỗ sâu (worm hole) – hiệu ứng đường ngầm (effet tunnel) – hiệu ứng casimir – mật thể hay vật chất tối (dark matter) – vũ trụ con nít (baby universe) – du hành trong thời gian! Có lẽ khủng khiếp và mê ly nhất – phải kể đến – là việc du hành trong thời gian: Đi ngược thời gian để về lại quá khứ, thăm lại ông bà, tổ tiên những người đã quá vãng hay gặp lại các cụ già hiện đang đứng sờ sờ trước mắt chúng ta khi con đang thời tuổi trẻ... còn là một bọn “xây lủ cố” (con nít), mặc quần thủng, mũi dãi thò lò hoặc giả, vượt thời gian... đi dzoọt vào tương lai để làm giàu bằng cách đầu tư vào thị trường chứng khoán như có lần giáo sư Stephen W.Hawking đã chế diễu.

Những điều này cũng sẽ được nói đến trong tài liệu của tôi. Mong anh cố gắng theo dõi rồi sau đó sẽ đàm đạo. Một điểm đặc biệt mà tôi xin thưa với anh rằng: Khi khởi đầu, tôi chỉ mong đưa ra ý kiến (không đồng tình) đối với Tân học thuyết vũ trụ Big Bang mà thôi (Vũ trụ Big Bang sẽ tiếp ở Mục 3); nhưng rồi không biết do lý do run rủi nào đó khi tôi đọc tài liệu về cuộc tranh biện giữa Einstein và Bohr năm 1927, thế là tôi đã đổi ý... tìm tòi tự học thêm và cố gắng viết ra quyển sách này. Ngoài ra, với 2 câu:

- Bạn có biết dù bạn cố gắng thế nào vẫn không thoát khỏi chân lý “đúng – sai” quy luật cơ bản của thực tế chân lý, triết học và cũng là những điều mà bạn muốn chống.

- Vậy khoa học mới còn có ý nghĩa gì một khi không còn quy luật “đúng – sai”!!!???

Với 2 câu hỏi trên, tôi mong bạn sẽ hiểu khi đã đọc hết hay ít nhất quyển 1, bạn sẽ có giải đáp một phần câu hỏi của bạn.

Kết luận: Tôi xin thưa thẳng với bạn là lý thuyết tương đối không đúng với chân lý... nói khác đi là sai. Sẽ có Mục: Xét lại lý thuyết tương đối. Nhưng kỳ diệu và hi hữu thay, một cái sai cần thiết; bởi lẽ không có lý thuyết tương đối thì không có cơ học lượng tử... không có những thành tựu của khoa học hiện đại. Có thể tạm nói vui, nói vui thôi: Một cái ác cần thiết!!!

Thân ái chào Nguyễn Tiến Đạt!