Skip to content →

Khoa học không phải tôn giáo & Chuyện về bước sóng hấp dẫn

Năm 1916, Einstein đặt giả quyết về sự tồn tại của sóng hấp dẫn mà không có bất kỳ bằng chứng rõ ràng nào. 100 năm sau, nó đã được chứng minh. 

Gần đây chuyện các nhà khoa học tìm được bằng chứng chứng minh sóng hấp dẫn (gravitational wave) có thật râm ran trên Facebook của mình. Nhẽ ra mình không quan tâm lắm, chỉ xem một clip ngắn để hiểu nó là gì, vì cho rằng bản thân rất dốt về khoa học tự nhiên, có đọc cũng không hiểu, có viết gì cũng sai.

Nhưng tối qua có một sự tình cờ thú vị. Mình định đi ngủ sớm nhưng (lại) bị mất ngủ, bèn lấy quyển The Grand Design của Stephen Hawking ra đọc lại chương Black Holes (chương mình thích nhất, một phần vì nó dễ hiểu hơn những chương khác).

Đọc đến gần cuối chương, Hawking bàn về việc hai ngôi sao xoay vòng quanh nhau sẽ càng lúc càng bị hút vào, tốc độ càng nhanh và phóng ra một lượng năng lượng cực lớn. Hệ thống LIGO lắp đặt trên trái đất sẽ cố gắng phát hiện những sóng năng lượng này. Cái tên LIGO nghe quen quen?! À, nó chính là thứ đã bắt được sóng hấp dẫn. Á à, hóa ra nãy giờ mình đang đọc một nội dung rất gần với sóng hấp dẫn (“lỗ đen” cơ mà) nhưng không nhận ra.

Ước mơ hồi nhỏ và thần tượng Einstein

Chuyện tình cờ nho nhỏ này thực sự làm mình rất vui. Lúc 5 tuổi, mình bắt đầu mơ ước làm phi hành gia vũ trụ cho NASA. Khao khát mãnh liệt lắm, không phải dạng mộng mơ vu vơ đâu. Một trăm lần mình hỏi mẹ, “Con dốt Toán thế này NASA có nhận con vào không?” Một trăm lần mẹ mình trả lời, “Nếu con cố gắng, họ sẽ nhận con vào.” Câu trả lời của mẹ bây giờ nghĩ lại cũng không khác gì câu, “Ông già Noel có thật mà.” Nó là lời nói dối đã nuôi dưỡng trí tưởng tượng của một đứa bé, thế nên nó thật hơn rất nhiều lời nói thật khác.

Nói về chuyện mình mong ước làm phi hành gia như thế nào, mình đã đọc rất nhiều sách về chủ đề này. Nếu nhìn thấy một quyển sách bàn về vũ trụ ở bất kỳ đâu, mình sẽ đọc cho bằng được bất chấp nơi đó là nhà sách hay nhà người ta. Hồi ấy gia đình còn chưa có điều kiện, ba mẹ cố gắng lắm cũng chỉ mua được vài quyển. Những cuốn sách ấy là báu vật, là bản đồ dẫn đến kho báu, là cả một thế giới khác mình muốn chạm đến.

Trong số ấy, có một quyển nhắc đến lý thuyết “tấm vải” không-thời gian bị uốn cong của Albert Einstein.  Đại khái hãy tưởng tượng không-thời gian là một tấm vải trải rộng. Nếu ai đó đặt một hòn bi lên tấm vải, nó sẽ bị lõm xuống. Viên bi càng lớn (trọng lượng? thể tích? mình quên rồi…), độ lõm càng sâu. Giống như hình minh họa dưới này.

Spacetime_curvature
Nguồn: myweb.rollins.edu/jsiry/HawkingtheUniverseNutshell-story.html

 

Cuốn sách ấy mỏng lét, in trên giấy láng bóng (tức là “sang chảnh” lắm so với thời ấy). Bức ảnh miêu tả hiện tượng uốn cong nằm ở gần cuối. Khi “hiểu” được lý thuyết ấy, mình cảm thấy đã “giác ngộ chân trời lý tưởng”, mở ra một góc nhìn mới.

Điều duy nhất mình không biết (và có lẽ quyển sách đã không nói rõ): đây chỉ là một lý thuyết chưa-được-chứng-minh của Einstein.

Cũng không thể trách quyển sách ấy vì họ đã ghi rõ đây là lý thuyết của Einstein. Nhưng với một con bé Việt Nam chưa đến 10 tuổi, những gì Einstein nói chắc chắn là đúng, là chân lý. Lúc ấy mình còn quá nhỏ để biết rằng khoa học cần bằng chứng và hoài nghi, và khoa học thuần túy không phân chia cao thấp, địa vị dựa trên tính đúng sai ở thời điểm hiện tại.

Sau này có vài lần mình đọc được những bài báo, “Chứng minh Einstein đã sai… v.v…” Kể ra lại thấy buồn cười, nhưng lúc ấy cảm giác hoang mang lắm. Thiếu sự hiểu biết cơ bản về cách khoa học làm việc, với mình chuyện nói Einstein sai không khác gì buộc tội Victor Hugo đạo văn. Hoặc chí ít là Einstein dở lắm, làm sai bài toán rồi này. Tan vỡ con tim cỡ đấy đấy, chỉ cầu mong bài báo sai.

Rồi sau đó mình lớn lên, đã biết ông già Noel không có thật, đã hiểu Einstein sai không phải chuyện ghê gớm. Ông ấy sai cũng không sao, không sao cả. Lỗ đen không có bằng chứng cũng là chuyện bình thường. Khoa học là sai và làm lại, mỗi sai lầm là một nấc thang dẫn đến điều đúng hơn. Tựa như thuật giả kim luyện vàng từ đồng hay thuốc trường sinh ngày xưa, các bác giả kim thuật chẳng thành công nhưng đã đẩy ngành hóa học lên một tầm cao mới.

Sự ngộ nhận về khoa học của một đứa trẻ

Câu chuyện tương tự cũng xảy ra với thuyết tiến hóa của Darwin. Ngày xưa khi nghe đến những người phản đối đưa thuyết tiến hóa vào sách giáo khoa, mình cho rằng họ thật thiển cận và cuồng tín (“Chắc lại là mấy người tin vào thuyết tạo hóa, Chúa trời các kiểu chứ gì?”) Không phủ nhận rằng những người theo thuyết tạo hóa (creationist) góp một phần rất lớn vào những hoạt động này. Nhưng bên cạnh đó, vẫn có những nhóm người khác phản đối bởi lẽ họ cho rằng thuyết tiến hóa chưa đủ bằng chứng. Thế nên nó chỉ nên được giảng dạy như một giả thuyết, không phải một định lý (điều đã được chứng minh tuyệt đối).

Mình không rành về chủ đề này nên không dám nói thêm. Chỉ kể cho bạn nghe câu chuyện như sau. Chuyện đầu tiên là về bức tranh bào thai các loài của Haeckel, sau đã được Darwin sử dụng như một bằng chứng thuyết phục của thuyết tiến hóa

haeckel

Một số bạn hẳn vẫn nhớ sách giáo khoa Sinh học ở Việt Nam cũng dùng tranh này như một nguồn dẫn chứng uy tín. Thế nhưng đến hiện tại, nhiều nhà khoa học vẫn đang phản đối bức tranh này, cho rằng Haeckel đã ngụy tạo để ủng hộ cho thuyết chọn lọc tự nhiên, một phần vì Haeckel không trích dẫn bất kỳ nguồn hoặc bằng chứng nào trong tranh của mình. Có thể kể tên một số người như Ludwig Rutimeyer, Rudolf Virchow, Theodor Bischoff, Stephen Jay Gould và Michael Richardson. Mình kể ra thế này để bạn nào thích có thể tự google, kẻo lại hiểu nhầm mình trích từ những nguồn tôn giáo cuồng tín hoặc pseudoscience (giả khoa học, nói chuyện nghe có vẻ khoa học nhưng thực chất không khác gì tin đồn rác).

Mình không biết họ đúng hay Haeckel đúng. Nhưng có thể thấy rằng bức tranh này của Haeckel cũng như thuyết tiết hóa của Darwin vẫn cần nhiều bằng chứng hơn nữa. Vậy nếu một lý thuyết chưa được chứng minh tuyệt đối, nó có nên được giảng dạy như một định lý trong trường học hay không? Nói thật là mình không có câu trả lời. Đây không phải chủ đề mình quá quan tâm, chỉ là những lúc rảnh rỗi đầu óc chạy lung tung thì nhớ đến. Nhưng nó cũng gợi cho mình một cách ứng xử khác trước những yêu cầu thoạt tiên nghe vô lý từ người khác, nhất là khi yêu cầu ấy thuộc một lĩnh vực không chuyên. Những tâm hồn non trẻ dễ tiếp thu một chiều, nghe chữ được chữ mất rồi biến nó thành mặc định. Ngay cả những nền giáo dục tiến bộ còn dễ gặp điều đó, huống hồ gì chúng ta đến từ một nền giáo dục còn nhiều khiếm khuyết.

Dẫu sao đi nữa, khoa học đẹp ở sự công bằng và tính hoài nghi của nó (nếu đó là khoa học thuần túy). Khi nói “đẹp”, mình không dùng cliche tí nào mà thấy nó đẹp thật. Einstein vẫn có thể sai, Darwin vẫn có thể sai, và đôi khi mình thấy Stephen Hawking hơi lắm lời quá đà. Điều quan trọng là mình nhận ra chúng ta không nên đem lối hành xử kiểu tôn giáo vào khoa học. Đừng tuyệt đối hóa một khoa học gia hay một lý thuyết dù ông ấy tài giỏi đến nhường nào và lý thuyết đó phù hợp với quan điểm của bạn ra sao. Chúng ta đã có đủ thánh thần để thờ phượng và đánh nhau rồi. Với mình, một Phật tử sùng tín và một người còn lắm sân si xã hội, đôi khi mình tìm đến khoa học thuần túy như một utopia, ở đó không ai cần phải tôn trọng ai, ở đó, kiến thức là đền đài và vạn vật tồn tại khách quan quanh ta là Thượng đế.

Sóng hấp dẫn rốt cuộc là gì?

Mình viết đoạn này như một bài tổng kết (“reflection”) của những gì bản thân mót lượm được. Tuy từ lâu đã không còn mơ ước làm phi hành gia, mình vẫn ít nhiều theo dõi những sự kiện vũ trụ. Thật ra nó rất giống phép thuật, bạn không thấy sao? Khoa học rất gần với phép thuật. Mình không hiểu được sâu xa thì cứ đọc bề mặt, hôm nay nghe tin người ta bẻ được một hạt siêu nhỏ, ngày mai biết chuyện trên sao-lùn Pluto có miếng đất hình trái tim hết sức dễ thương. Nếu ai muốn có khái niệm chỉ cần bỏ ra khoảng 10 phút là biết ngay sóng hấp dẫn là cái gì và vì sao phát hiện này quan trọng đến thế.

À, lại bị lạc đề rồi…

Sóng hấp dẫn. Lúc nãy mình có đề cập đến tấm vải không-thời gian bị lõm xuống khi có một vật thể đặt lên. Cũng tấm vải ấy, nếu mình đập bàn tay vào sẽ khiến tấm vải dập dềnh lên xuống. Sóng hấp dẫn chính là những dập dềnh đó.

Vậy “bàn tay” nào đã đập lên tấm vải không-thời gian? Trong quyển The Grand Design, Hawking nói ấy là do hai vật thể quay vòng quanh nhau. Hai vật thể này có thể là hai ngôi sao (giống như mặt trời của chúng mình vậy). Thông thường nếu đấy là chuyện giữa ngôi sao và hành tinh, ngôi sao sẽ đứng yên trong khi hành tinh quay xung quanh nó. Ở đây bạn nào cũng là sao, không bạn nào chịu làm hành tinh, nên chúng nó cứ gầm ghè vờn nhau với tốc độ nhanh dần và cự ly càng lúc càng gần theo kiểu đấu vật giáp lá cà. Màn vờn nhau/ nhảy múa/ và đôi khi mình nghĩ giống như foreplay này, tạo ra một lượng năng lượng rất lớn. Nó chính là bàn tay đã đập vào tấm vải không-thời gian. Hệ thống quan sát LIGO – bằng phương cách phức tạp mình không nói rõ ở đây – đã “ghi hình” được những dập dềnh tạo ra sau cú đập đó.

Chuyện chỉ có vậy thôi. Điều đáng vui là tin này xuất hiện với mật độ dày đặc (so với những tin khoa học khác). Không rõ thuần túy vì tính chất đột phá của nó hay do các nhà khoa học vui quá bèn thuê một công ty marketing quảng bá tin này mạnh mẽ hơn.

Cảm ơn các bạn đã đọc đến đây và lắng nghe một nữ văn sĩ nửa mùa luận bàn chuyện khoa học.

ΔΔΔ

Bổ sung: trong phần về thuyết tiến hoá, mình có nói sai một ý như sau: “Ngay từ cái tên của nó đã nói lên đầy đủ vấn đề: thuyết-tiến-hóa thay vì định-lý-tiến-hóa. Vậy nhưng trong rất nhiều trường học, nó được dạy như định lý chứ không phải lý thuyết.” Mình đã xoá câu này khỏi bài viết. Cảm ơn bạn Thu VP Nguyen đã góp ý cho mình 🙂

 

Rio Lam Signature

Subscribe This Blog

Published in Ghi Chép Viet

6 Comments

  1. Mình xin phép nói một chút về “bức tranh bào thai các loài của Haeckel”
    Theo mình biết bức tranh này đã được chứng minh là giả dối (ngay cả Haeckel cũng đã thú nhận đây là một sự giả dối). Mô hình bào thai thực sự của các loại đã hoàn toàn phụ nhận bức tranh của Haeckel.
    Vì vậy những kiến thức được sử dụng trong SGK hiện tại về “bức tranh bào thai các loài của Haeckel” là sai chứ không phải ở mức “còn gây tranh cãi” (điều này không phủ nhận thuyết tiến hóa hiện đại)

    Ngoài ra nói về chữ “thuyết” trong thuyết tiến hóa. Đây là thuật ngữ khoa học (chứ không phải văn học) biểu thị một sự giải thích hiện tượng đã được kiểm chứng thông qua thực nghiệm.
    Điều này mang hai ý:
    – Thuyết tiến hóa không phải “giả thuyết”
    – “Thuyết” này đến thời điểm hiện tại là lời giải thích hợp lý và chưa có bằng chứng phủ định. (tức là sau này vẫn có thể nói nó sai, đến lúc này nó vẫn đúng)

    Các lập luận ở đây mình tạm thời chưa dẫn được nguồn tài liệu chính thống (do đọc ở nhiều nơi và khá lâu rồi). Riolam có thể kiểm tra lại tính đúng đắn của các lập luận này.

    • Những gì bạn vừa nêu ra mình cũng có đọc qua, tính đưa vài bài rồi. Nhưng ko hiểu sao lúc google tìm lại dẫn chứng (vụ Haeckel) thì lại không thấy cái nào uy tín (có lẽ do mình ko rành cách google bài học thuật).

      Về thuyết tiến hoá, ý của mình trong bài giống như comment của bạn vậy 😀 còn chữ “thuyết” mình luận sai, nên cuối bài đã có thêm dòng updated ^^

  2. Trong chương trình bây giờ vẫn dạy nhiều cái thuyết lỗi thời lắm mi ơi. Như chương trình vật lý 12 có dạy về mẫu Nguyên tử Bohr mặc dù mẫu đó được cho là chưa chính xác. Nhưng mà cái cần dạy ở đây là cái cách mà Bohr tìm ra thuyết đó, tức là dạy cho tụi nhỏ con đường để tìm ra tri thức như những nhà khoa học thời xưa. Nhưng thực tế thì nền giáo dục mình không làm đc như thế mà chủ yếu là nhồi nhét

  3. Bài viết dễ thương thú vị quá ạ (y) Mình chỉ muốn đóng góp vào thảo luận một chút về ý này của Rio.

    “Thế nên nó chỉ nên được giảng dạy như một giả thuyết, không phải một định lý (điều đã được chứng minh tuyệt đối). Ngay từ cái tên của nó đã nói lên đầy đủ vấn đề: thuyết-tiến-hóa thay vì định-lý-tiến-hóa.”

    Mình không nói về việc evolutionary theory quả là vẫn còn khá gây tranh cãi dù đã được giới khoa học đồng nhận như là một động cơ chính trong phát triển và hình thành các cấu trúc hay chức năng trong sinh học. Mình muốn nói về việc chữ “thuyết” (“theory”) trong thuyết tiến hóa ám chỉ việc giới khoa học nghĩ rằng đây vẫn chỉ là một điều chưa được chứng minh tuyệt đối 😀

    Thiệt ra, chữ “thuyết” / “theory” trong giới khoa học được dùng theo một nghĩa khác: Theories là một tổ hợp các định luật, quan sát, hiện tượng đã được kiểm chứng thực nghiệm. Theories, theo cách dùng của giới khoa học, có nghĩa lớn và bao quát. Một định luật (law) nhằm giải thích hay tiên đoán trong một trường hợp cụ thể. Một học thuyết (theory) là một thế giới quan với những hệ thống giả sử (assumptions) của nó.

    Ví dụ, cũng việc electrons bay vòng vòng vèo vèo quanh hạt nhân (nucleus), mình có thể dùng hệ thống định luật trong cách nhìn của Bohr (tức là có quỹ đạo nhất định nhìn giống hệ mặt trời đó – dù đã bị nói là sai từ lâu rồi), hoặc là dùng lượng tử (quantum mechanics) với cách nhìn có orbitals này nọ. Cách các nguyên tử (atoms) tạo liên kết hóa học với nhau thì có theory dùng liên kết hóa trị (valence bond), có theory lại dùng molecular orbital. Big Bang cũng là một theory nè. Thuyết tương đối khái quát (general relativity) của Einstein hay cơ học cổ điển (classical mechanics) của Newton cũng là hai học thuyết quan trọng trọng vật lý cơ học, và quả là relativity là phiên bản khái quát và đúng hơn của classical mechanics, nhưng cả hai vẫn được dùng ở các trường hợp khác nhau.

    Đọc thêm: http://notjustatheory.com/

    Mình hiểu ý của Rio khi nói về thuyết tiến hóa vẫn còn đang được tranh cãi trong giới “bình dân” dù giới khoa học thì đã chấp nhận từ tám đời. Mình chỉ muốn đóng góp hai cents vào nghĩa chữ “thuyết” / “theory” theo cách dùng của giới khoa học đó thôi 😀

    • Cảm ơn bạn nhiều lắm ^^ mình đã xoá câu ấy ra khỏi bài và bổ sung ý của bạn ở phần Update. Xin lỗi vì đã đưa kiến thức sai 🙁 mình bất cẩn quá

      • Hem sao hem sao, mỗi người một “chuyên môn” mà (y) Thanks Rio vì bài viết này.

What's on your mind?

Back To Top
%d bloggers like this: