Nan Đề Sáng Thế – Phần 1: Thất bại của các mô hình vũ trụ vĩnh cửu

257

Một trong những thành tựu khoa học vĩ đại nhất của mọi thời đại là Lý thuyết BIG BANG. Trớ trêu thay, lý thuyết này lại đưa khoa học tới Nan đề Sáng Thế[1] – một câu hỏi chất vấn các nhà khoa học vô thần, đẩy họ vào một tình thế giống như những gì Robert Jastrow đã mô tả trong cuốn Chúa và các nhà thiên văn: “Đối với nhà khoa học sống bằng niềm tin vào lý lẽ, câu chuyện kết thúc giống như một giấc mơ buồn. Anh ta đã leo lên ngọn núi vô minh; sắp chinh phục được đỉnh cao nhất; nhưng khi trèo lên tảng đá cuối cùng, anh ta lại được chào đón bởi một nhóm các nhà thần học đã ngồi ở đó từ hàng thế kỷ nay”… 

Vâng, từ vài ngàn năm trước, Kinh Thánh đã viết: “In the beginning God created the heaven and the earth… ” (Lúc khởi đầu Chúa tạo ra trời và đất… ).

Genesis-Problem-2Đó là câu mở đầu Sáng Thế ký, một câu nói rất giản dị, mộc mạc, nhưng đầy sức truyền cảm, chứa đựng một triết lý sâu xa, từng được sử dụng một cách phổ biến như một điệp khúc bất hủ trong nền văn hóa Tây phương, biểu lộ đức tin tự nhiên và vững chắc của nhiều tôn giáo lớn trên thế giới.

Nhưng khoa học, hay đúng hơn là các nhà khoa học vô thần, không chấp nhận niềm tin đó, và vì thế, họ phải đối mặt với một câu hỏi gai góc do chính khoa học đặt ra:

Ai sáng tạo ra điểm ban đầu của vũ trụ?

Đó là câu hỏi tất yếu nẩy sinh từ Lý thuyết Big Bang, gây nên tranh cãi sôi nổi trong suốt 50 năm qua như một trong những bài toán thách thức lớn nhất đối với khoa học thế kỷ 21. Cuộc tranh cãi ấy gần đây trở nên gay cấn đến mức tạp chí New Scientist, trong số ra ngày 13/01/2012, đã phải gieo một thuật ngữ mới để gọi tên nó: “Genesis Problem” – Nan đề về sự Sáng Thế.

Tất nhiên các nhà khoa học hữu thần không gặp rắc rối gì với nan đề này. Ngược lại họ vui mừng nhận ra đây chính là điểm giao thoa rõ ràng hơn bao giờ hết giữa khoa học và tôn giáo. Một trong số đó là Robert Jastrow[2], một cựu lãnh đạo của NASA, đã trả lời rành rọt: “Khác nhau về chi tiết, nhưng những yếu tố cơ bản trong sự mô tả của thiên văn học và Kinh Thánh về Sáng Thế là như nhau” (sách đã dẫn).

Trong khi ấy, các nhà khoa học vô thần rất lo lắng. Một trong những người lo lắng nhiều nhất phải kể đến là Stephen Hawking – “ông vua” đang trị vì trên chiếc “ngai khoa học” từng dành cho Isaac Newton và Paul Dirac ngày xưa.  Ông cảnh báo các đồng nghiệp: “Một điểm dành cho sự sáng tạo (của Chúa) sẽ là chỗ mà ở đó khoa học sụp đổ. Người ta sẽ phải cầu viện tới tôn giáo và bàn tay của Chúa”[3].

Cảnh báo đó đồng nghĩa với lời kêu gọi ứng cứu – cứu vũ trụ học thoát ra khỏi trạng thái “In the beginning…”!

Tình cảnh của vũ trụ học lúc này làm ta nhớ đến tình cảnh của toán học đầu thế kỷ 20, khi toán học tự đưa mình vào cuộc khủng hoảng nghịch lý – những nghịch lý đe dọa làm sụp đổ lâu đài toán học, phiền toái nhất là Nghịch lý Russell.

Khi ấy, David Hilbert, một trong những nhà toán học lớn nhất đầu thế kỷ 20, kêu gọi các nhà toán học ứng cứu – cứu toán học thoát ra khỏi vũng lầy nghịch lý.

Như chúng ta đã biết, chương trình Hilbert đã thất bại thảm hại.

Với Định lý Bất toàn của Kurt Godel ra đời năm 1931, toán học đã học được một bài học cay đắng chưa từng có: toán học phải chấp nhận nghịch lý, toán học không bao giờ đầy đủ và tuyệt đối chính xác, trong toán học tồn tại những định lý không thể chứng minh và cũng không thể bác bỏ…

Tình cảnh vũ trụ học hiện nay cũng có những nét tương tự. Hưởng ứng lời kêu gọi của Stephen Hawking, các nhà vũ trụ học cũng lao vào ứng cứu.

Mục tiêu của họ là xây dựng những mô hình vũ trụ không có điểm khởi đầu. Không có khởi đầu thì sẽ thoát khỏi câu hỏi ai đã sáng tạo ra cái khởi đầu ấy.

Để đạt mục tiêu đó, họ sáng tạo ra những mô hình vũ trụ vĩnh cửu (eternal universe) – vũ trụ không có điểm ban đầu và cũng không có điểm kết thúc, vũ trụ như một cái gì đó tự thân tồn tại mãi mãi, như thể nó vốn là như thế và sẽ cứ như thế, dù cho có những biến thiên nội tại hoặc biến thiên quay vòng.

Cụ thể, có ba lý thuyết lớn đi theo hướng đó:

–          Mô hình lạm phát vĩnh cửu (Eternal inflation);

–          Mô hình tuần hoàn vĩnh cửu (Eternal cycles);

–          Mô hình quả trứng vĩnh cửu (Eternal egg).

Khái niệm vĩnh cửu gợi ý một đường thẳng kéo dài vô tận về hai phía, không có biên.

Trong thập kỷ đầu tiên của thế kỷ 21, những mô hình vũ trụ vĩnh cửu dường như đã đạt được những bước tiến đáng khích lệ, đến nỗi ngày 07/09/2010, Stephen Hawking và Leonard Mlodinow đã cho ra mắt tác phẩm Grand Design, gây chấn động dư luận bởi tuyên bố hùng hồn: “Vũ trụ có thể tự tạo ra nó từ hư không, và Chúa không còn cần thiết nữa” (The universe can create itself out of nothing, and God is no longer necessary).

Nhưng không may, chẳng bao lâu sau đó, Hawking nhận được những tin tức cay đắng: các mô hình vũ trụ vĩnh cửu đã và đang đi tới chỗ phá sản! Trớ trêu thay, những tin tức này đến với Hawking đúng vào dịp kỷ niệm sinh nhật lần thứ 70 của ông.

Thật vậy, đúng vào ngày 08/01/2012, kỷ niệm sinh nhật lần thứ 70 của Stephen Hawking, một hội nghị mang tên “The State of the Universe” (Tình trạng của vũ trụ) đã khai mạc trọng thể tại sảnh đường Lady Mitchell trong Đại học Cambridge.

Ngày 11/01/2012, trong một bài báo nhan đề “Why physicists can’t avoid a creation event” (Tại sao các nhà vật lý không thể tránh được sự kiện sáng tạo), nữ ký giả khoa học Lisa Grossman của tạp chí New Scientist bình luận:

Quà sinh nhật Hawking nhận được trong dịp này là tồi tệ nhất từ trước tới nay – đó là những kết luận về sự thất bại của các mô hình vũ trụ vĩnh cửu. “Điều này làm sống lại câu hỏi gai góc rằng làm thế nào để kích hoạt vũ trụ mà không cần có bàn tay của đấng sáng tạo siêu tự nhiên”, Grossman viết, “Trong một thời gian, có vẻ như người ta đã hy vọng sẽ tránh được điều này, bằng cách dựa vào những mô hình vũ trụ vĩnh cửu – những vũ trụ phù hợp với Lý thuyết Big Bang nhưng có thể tồn tại tiếp diễn vô hạn trong cả quá khứ lẫn tương lai. Nhưng không may, nhà vũ trụ học Alexander Vilenkin tại Đại học Tufts ở Boston đã chứng minh rằng hy vọng đó đã dần dần héo tàn và đến nay có lẽ đã chết”. Grossman cho biết:

1. Mô hình lạm phát vĩnh cửu: Bắt nguồn từ mô hình lạm phát do Alan Guth xây dựng từ năm 1981, được bổ sung thêm bằng ý tưởng những vũ trụ bong bóng (bubble universes) hình thành và dãn nở lạm phát một cách tự phát mãi mãi. Năm 2003, Vilenkin và Guth đã phát triển mô hình này thành lý thuyết vũ trụ lạm phát vĩnh cửu như hiện nay. Nhưng rốt cuộc các phương trình của nó vẫn đòi hỏi một biên trong quá khứ (tức một điêm khởi đầu trong quá khứ).

2. Mô hình vũ trụ tuần hoàn: Một vũ trụ đàn hồi, co dãn tuần hoàn đến vô tận, từng hứa hẹn nhiều triển vọng, nhưng rốt cuộc cũng không hoạt động xuôn xẻ. Tính vô trật tự sẽ tăng lên theo thời gian, do đó sau mỗi vòng tuần hoàn, vũ trụ sẽ càng vô trật tự hơn. Một cách logic, sau một số lớn vòng tuần hoàn, vũ trụ sẽ rơi vào tình trạng vô trật tự cực đại. Khi đó vũ trụ sẽ trở thành tạp nham.

3. Mô hình quả trứng: Mô hình “quả trứng vũ trụ” (cosmic egg) cho phép quả trứng có thể nở thành một vũ trụ tồn tại trong trạng thái tĩnh vĩnh cửu. Nhưng cuối năm 2011, Vilenkin và học trò của ông là Audrey Mithani đã chỉ ra rằng quả trứng không thể tồn tại mãi mãi, vì tính bất ổn định lượng tử buộc nó phải sụp đổ sau một khoảng thời gian hữu hạn. Không có cách nào làm cho quả trứng tồn tại vĩnh cửu.

Kết luận đã rõ ràng. Không có mô hình vũ trụ vĩnh cửu nào hết. Vilenkin kết luận: “Mọi bằng chứng chúng ta có đều nói lên rằng vũ trụ có một điểm khởi đầu”.

(Còn tiếp)

Nguồn: Viethungpham.com

Bài vở cộng tác hoặc góp ý xin gửi về tintuc@hoithanh.com

Nan Đề Sáng Thế – Phần 2 và hết: Hawking không thể phủ nhận Chúa

Bình Luận: