LỜI NHÀ XUẤT BẢN
Giới thiệu cuốn sách “Vũ Trụ và Hoa Sen” của Giáo sư Trịnh Xuân Thuận, nhấn mạnh việc tôn trọng quan điểm tác giả nhưng khuyến khích độc giả đọc với tinh thần phê phán.
PHẦN I TÔI LÀ AI: SỰ HỢP LƯU CỦA BA NỀN VĂN HÓA
Giáo sư Trịnh Xuân Thuận kể về cuộc đời mình là sản phẩm của ba nền văn hóa: Việt Nam, Pháp và Mỹ.
Một nền giáo dục kiểu Pháp
Tác giả sinh năm 1948 tại Hà Nội, lớn lên trong bối cảnh chiến tranh và di cư vào Nam năm 1954. Ông được giáo dục từ nhỏ tại các trường Pháp ở Đà Lạt và Sài Gòn, là thế hệ trí thức Việt Nam cuối cùng theo hệ thống này.
Kế thừa truyền thống Nho giáo
Mặc dù học trường Pháp, tác giả được đắm mình sâu sắc trong văn hóa Nho giáo từ gia đình, đặc biệt là chữ “nhân” và lòng hiếu thảo. Nho giáo nhấn mạnh tầm quan trọng của học hành và đạo đức.
Cuộc chiến tranh chống Mỹ
Tác giả trải qua tuổi thơ ở Sài Gòn trong giai đoạn chiến tranh Mỹ. Ông chứng kiến sự kiện Tết Mậu Thân 1968 và những biến động xã hội, tuy không trực tiếp tham gia chiến trận. Cuộc chiến này có tác động sâu sắc đến Việt Nam và cả xã hội Mỹ.
Thời niên thiếu hạnh phúc và chăm chỉ
Tuổi thơ ở Sài Gòn của tác giả diễn ra bình thường với trường học, thể thao và văn hóa đại chúng (Pháp, Mỹ). Ông có niềm đam mê đọc sách và chịu ảnh hưởng sâu sắc từ cuộc đời Albert Einstein, quyết định theo đuổi vật lý.
Tướng De Gaulle đã gửi tôi sang Thụy Sĩ như thế nào…
Do bài phát biểu của De Gaulle ở Phnom Penh năm 1966 khiến Nam Việt Nam cắt quan hệ với Pháp, tác giả không thể sang Paris. Ông chọn học kỹ sư vật lý tại Đại học Bách khoa Lausanne (Thụy Sĩ) nhưng nhanh chóng nhận ra đây không phải là con đường mình muốn.
… và tuyết đã khiến tôi chọn mặt trời California ra sao
Tác giả ấp ủ ước mơ sang Mỹ, đăng ký vào MIT, Caltech và Princeton. Ông được nhận và chọn Caltech ở California vì muốn có ánh mặt trời và môi trường học thuật hàng đầu. Ông ngưỡng mộ các giáo sư như Richard Feynman và Murray Gell-Mann.
Những giáo sư ngoại hạng
Tác giả học từ những giáo sư vĩ đại như Richard Feynman, người có cách tiếp cận vật lý độc đáo. Tuy nhiên, ông nhận ra vật lý hạt cơ bản theo quy giản luận không hoàn toàn phù hợp với mình.
Cái bóng của Hubble
Caltech cũng là trung tâm thiên văn học. Tác giả bị cuốn hút bởi Edwin Hubble và những khám phá của ông về sự tồn tại của các thiên hà ngoài Ngân Hà và sự dãn nở của vũ trụ. Các khám phá ngoạn mục khác như quasar, pulsar, và bức xạ nền vũ trụ cũng thúc đẩy niềm đam mê của ông.
Những bước chập chững nghiên cứu đầu tiên
Tác giả thực tập hè tại phòng thí nghiệm của William Fowler (vật lý thiên văn hạt nhân) và Gordon Garmire (thiên văn học tia X). Trải nghiệm quan sát trực tiếp bầu trời tại kính thiên văn Palomar đã xác định hướng đi của ông: trở thành nhà vật lý thiên văn.
Một xã hội sôi động
Những năm 1960 ở Mỹ là thời kỳ biến động với phong trào phản chiến Việt Nam và phong trào hippie. Tác giả quan sát các sự kiện này, mặc dù không trực tiếp tham gia do bận học và làm thêm.
Học cách nghiên cứu
Sau cử nhân, tác giả theo học tiến sĩ tại Đại học Princeton, nổi tiếng về vật lý lý thuyết. Ông học cách đặt câu hỏi đúng và khám phá những vùng đất hoang vu trong nghiên cứu, tập trung vào quá trình tiến hóa động của các đám sao cầu và hóa học của thiên hà.
Cha đẻ của kính thiên văn không gian Hubble
Tác giả được hướng dẫn bởi Lyman Spitzer, người có ý tưởng về kính thiên văn không gian Hubble. Ông học cách mài sắc trực giác khoa học và hoàn thành luận án vào năm 1974.
Tiếng gọi của bầu trời
Sau tiến sĩ, tác giả tiếp tục nghiên cứu sau tiến sĩ tại Caltech, làm việc với James Gunn về vũ trụ học. Ông mong muốn tiếp xúc trực tiếp với bầu trời và khám phá số phận của vũ trụ.
Trở về quê hương đang chiến tranh
Trước khi về Caltech, tác giả về thăm Việt Nam năm 1974. Ông lo lắng về tình hình miền Nam Việt Nam sau khi Mỹ rút quân và bất ổn kinh tế, chính trị.
Đi tìm tương lai của vũ trụ
Tác giả cùng James Gunn nghiên cứu độ giảm tốc của vũ trụ để xác định tổng lượng vật chất và dự đoán tương lai của vũ trụ (dãn nở vô hạn hay co sụp lại). Họ sử dụng các thiên hà hình elip khổng lồ làm “nến chuẩn”. Nghiên cứu này sau đó dẫn đến phát hiện kinh ngạc về sự tăng tốc dãn nở của vũ trụ và khái niệm năng lượng tối.
Tin xấu từ Việt Nam
Năm 1975, miền Nam Việt Nam sụp đổ. Cha tác giả bị đưa vào trại cải tạo. Gia đình ông gặp rất nhiều khó khăn, khiến ông vô cùng lo lắng và bất lực.
Thomas Jefferson và Đại học Virginia
Năm 1976, tác giả nhận vị trí giáo sư tại Đại học Virginia ở Charlottesville. Ông chọn nơi đây vì môi trường nghiên cứu tự do, sự hiện diện của Đài Thiên văn Vô tuyến Quốc gia (NRAO) và ngưỡng mộ người sáng lập, Thomas Jefferson.
Tại sao lại là nước Mỹ
Tác giả nhập quốc tịch Mỹ năm 1981, bày tỏ lòng biết ơn đất nước đã đón nhận ông. Ông phân tích lý do Mỹ trở thành cường quốc khoa học (đầu tư mạnh, thu hút nhân tài, truyền thống từ thiện) và những mặt trái của xã hội Mỹ (phân biệt chủng tộc, bạo lực súng đạn, bất bình đẳng giàu nghèo, chống thuyết tiến hóa).
Khi điều không thể tin được xảy ra
Trong khi dạy học và nghiên cứu, tác giả nỗ lực cứu cha mình khỏi trại cải tạo. Nhờ sự giúp đỡ của Henry Van Regemorter (người có quan hệ với Thủ tướng Phạm Văn Đồng), cha ông và mẹ, em gái đã được sang Pháp. Ông bàng hoàng trước sự thay đổi của cha sau thời gian cải tạo.
Từ các thiên hà sơ sinh tới vật chất tối của vũ trụ
Tác giả tập trung nghiên cứu sự hình thành và tiến hóa của các thiên hà, đặc biệt là các thiên hà lùn (thiên hà sơ sinh). Ông và đồng nghiệp Iouri Izotov đã phát hiện thiên hà trẻ nhất vũ trụ (I Zwichky 18) và đo lượng hêli nguyên thủy, từ đó ước tính vật chất thông thường chỉ chiếm 4% vũ trụ, còn lại là vật chất tối và năng lượng tối.
Cuộc sống của một nhà nghiên cứu không còn như xưa
Nghiên cứu khoa học đòi hỏi sự tận tâm và thường trực suy nghĩ. Tác giả may mắn có gia đình ổn định. Ông so sánh sự sáng tạo khoa học với nghệ thuật, nhấn mạnh tính khách quan của khoa học. Ông cũng nhận thấy sự thay đổi trong cách làm việc của các nhà thiên văn (từ cá nhân sang hợp tác nhóm lớn, từ quan sát trực tiếp sang điều khiển từ xa và tự động hóa), và đôi khi nuối tiếc sự kết nối trực tiếp với bầu trời.
Tại sao tôi sử dụng tiếng Pháp, tại sao tôi viết cho công chúng
Tác giả say mê viết sách phổ biến kiến thức khoa học, tin rằng nó có tác động lớn hơn và đáp ứng được lý tưởng chữ “nhân”. Ông chọn viết bằng tiếng Pháp vì đây là ngôn ngữ văn học ông yêu thích, có thể đưa chất thơ vào khoa học. Cuốn sách “Giai điệu bí ẩn” của ông đã thành công lớn. Ông nhấn mạnh tầm quan trọng của việc phổ biến khoa học để giáo dục công chúng và cảnh báo về các ứng dụng nguy hiểm của khoa học.
Trở lại quê hương
Năm 1993, tác giả trở lại Việt Nam cùng Tổng thống François Mitterrand. Ông xúc động thăm lại Hà Nội và gặp các nhân vật lịch sử. Ông nhận thấy sự khát khao học tập của giới trẻ Việt Nam và mong muốn chia sẻ tri thức để giúp đất nước phát triển, khuyến khích nghiên cứu khoa học cơ bản nhưng vẫn giữ gìn giá trị truyền thống và môi trường.
Con người và số phận của nó
Tác giả suy ngẫm về số phận con người và sự tổ chức trong vũ trụ, so sánh với khái niệm nghiệp của Phật giáo. Ông cảm thấy có những sự kiện kỳ diệu không thể chỉ là ngẫu nhiên trong cuộc đời mình.
PHẦN II TÔI NGHIÊN CỨU GÌ: KHOA HỌC Ở MỌI TRẠNG THÁI CỦA NÓ
Phần này khám phá bản chất của khoa học và mối quan hệ của nó với thực tại.
Thế giới không phải là một giấc mơ và ánh sáng là sứ giả của nó
Khoa học dựa trên giả định thế giới thực sự tồn tại. Ánh sáng là công cụ chính để nghiên cứu vũ trụ, cho phép chúng ta nhìn về quá khứ, giải mã thành phần hóa học và chuyển động của các thiên thể.
Thế giới tuyệt đẹp…
Tác giả khẳng định khoa học không tách rời cảm xúc, đặc biệt là sự cảm nhận cái đẹp và hài hòa của tự nhiên. Vẻ đẹp này thể hiện qua các hiện tượng quang học như cầu vồng, hoàng hôn và cực quang.
… và có trật tự
Vẻ đẹp của thế giới còn nằm ở tính quy luật và trật tự của nó, được mô tả bằng các định luật. Khái niệm “định luật của tự nhiên” đã tiến hóa từ cách nhìn thần linh sang huyền thoại, rồi đến khoa học Hy Lạp và cuối cùng là khoa học hiện đại.
Linh hồn của các định luật
Các định luật tự nhiên có tính phổ quát, tuyệt đối, vĩnh cửu và toàn trí, giống như những thuộc tính được gán cho Chúa.
Hai cấp độ của thực tại
Tác giả đối mặt với sự lưỡng phân giữa vô thường và vĩnh hằng. Ông dùng ý tưởng của Platon về hai cấp độ thực tại (thế giới vật lý biến đổi và thế giới ý niệm vĩnh cửu) để dung hòa.
Các định luật vật lí được phát hiện hay phát minh?
Tác giả theo quan điểm “duy thực”, tin rằng các định luật vật lý phản ánh tính quy luật thực sự của tự nhiên, không phải sản phẩm của trí tưởng tượng con người. Chúng tồn tại độc lập và thường dẫn đến những khám phá bất ngờ.
Thiên nhiên nói bằng toán học
Tác giả kinh ngạc trước hiệu quả “phi lý” của toán học trong việc mô tả tự nhiên. Ông tin rằng toán học không phải phát minh mà đã tồn tại sẵn trong thế giới ý niệm, giúp vũ trụ có thể hiểu được.
Chớp sáng khoa học
Khoa học có những khoảnh khắc “chớp sáng” khi chân lý đột ngột hiện ra, thường là kết quả của quá trình lao động vô thức. Sự sáng tạo khoa học, dù khách quan, cũng gần gũi với sáng tạo nghệ thuật ở cảm hứng.
Định kiến khoa học và tri thức khách quan Trò lừa của Sokal
Tác giả phản đối mạnh mẽ chủ nghĩa hậu hiện đại cho rằng khoa học là sản phẩm văn hóa và chứa định kiến. Ông dùng trò lừa Sokal để minh họa sự trống rỗng của những luận điểm này, khẳng định khoa học, dù có ảnh hưởng văn hóa, vẫn hướng tới mô tả khách quan về thực tại.
Phương pháp khoa học
Khoa học không hoàn toàn khách quan do có “mô thức” (quan điểm chung). Tuy nhiên, phương pháp khoa học với sự tương tác liên tục giữa lý thuyết và quan sát, cùng với việc tái tạo và kiểm chứng độc lập, bảo vệ tính đúng đắn của nó. Khoa học tiến triển bằng cách thay thế các mô thức cũ bằng cái mới, tiệm cận chân lý.
Giai điệu bí ẩn của vũ trụ
Khoa học tiệm cận chân lý nhưng không bao giờ đạt tới nó hoàn toàn, do những hạn chế cố hữu (như định lý bất toàn của Godel). Tuy nhiên, việc không ngừng khám phá “giai điệu bí ẩn” của vũ trụ vẫn là một nỗ lực đáng giá, làm phong phú thêm sự tồn tại của con người.
Vẻ đẹp của một lí thuyết
Lý thuyết khoa học có một vẻ đẹp trừu tượng, phổ quát, không tương đối. Nó được đặc trưng bởi tính tất yếu, đơn giản (tao nhã) và sự phù hợp với tự nhiên. Lý thuyết càng đẹp càng gần với chân lý.
Vũ trụ tất định, quy giản của Newton và Laplace
Thế kỷ 18 chứng kiến sự thống trị của quan điểm cơ giới, tất định và quy giản luận của Newton và Laplace, coi vũ trụ là một cỗ máy hoàn hảo, không có chỗ cho tự do hay sáng tạo. Mọi thứ được cho là có thể dự đoán được từ các điều kiện ban đầu.
Sự thâm nhập của thời gian và lịch sử
Thế kỷ 20 lật đổ quan điểm này, đưa tính ngẫu nhiên, thời gian và lịch sử vào khoa học. Thực tại được tạo ra bởi sự kết hợp của tất định và bất định, cho tự nhiên sự tự do để sáng tạo và phức tạp hóa.
Hỗn độn đem lại tự do cho tự nhiên
Lý thuyết hỗn độn chứng minh tính không thể tiên đoán dài hạn của nhiều hệ thống, do sự nhạy cảm cực kì với điều kiện ban đầu (hiệu ứng con bướm). Hỗn độn trả lại tự do cho tự nhiên và phá vỡ các vách ngăn ngành khoa học.
Sự nhòe mờ lượng tử
Cơ học lượng tử đưa sự bất định vào thế giới nguyên tử và hạ nguyên tử. Nguyên lý bất định của Heisenberg cho thấy không thể biết chính xác đồng thời vị trí và vận tốc của một hạt. Các hạt có bản chất lưỡng tính (sóng-hạt) và sự chắc chắn bị thay thế bằng xác suất.
Tái hồi liên minh giữa con người và vũ trụ
Sự ngẫu nhiên, lịch sử, hỗn độn và nhòe mờ lượng tử đã giải phóng tự nhiên khỏi ràng buộc tất định. Vũ trụ trở nên sống động, sáng tạo. Con người và vũ trụ có mối liên minh, với các nguyên lý tổ chức vật chất và sự đột sinh của các tính chất phức tạp. Khoa học, dù bị phê phán làm mất đi thơ ca, thực chất lại tăng cường sự kinh ngạc trước vẻ đẹp và bí ẩn vô tận của thế giới.
PHẦN III TÔI TIN GÌ: LƯỢNG TỬ VÀ HOA SEN
Phần này khám phá sự giao thoa giữa khoa học và niềm tin cá nhân, đặc biệt là Phật giáo.
Khoa học không có gì để nói về cách chúng ta sống
Khoa học mang lại tri thức và tiện nghi vật chất nhưng không cung cấp hạnh phúc tinh thần hay đạo lý. Tác giả nhận thấy sự chênh lệch giữa thiên tài khoa học và phẩm chất nhân văn, nhấn mạnh khoa học không xấu hay tốt, mà cần được hướng dẫn bởi tâm linh.
Khoa học và Phật giáo: nơi giao cắt của những con đường
Phật giáo là truyền thống tinh thần nuôi dưỡng tuổi thơ tác giả. Ông gặp nhà sư Matthieu Ricard, mở ra cuộc đối thoại về sự giao thoa giữa khoa học (vật lý thiên văn) và triết lý Phật giáo (về vật chất, thời gian, không gian).
“Hãy xem xét sự đúng đắn trong các lời dạy của ta…”
Tác giả tin rằng khoa học và Phật giáo, dù phương pháp khác biệt, đều tìm kiếm chân lý và có thể hài hòa bổ trợ nhau. Phật giáo dựa trên kinh nghiệm trực tiếp và sẵn sàng thay đổi quan điểm nếu khoa học chứng minh sai.
Sự phụ thuộc lẫn nhau của các hiện tượng
Khái niệm duyên khởi của Phật giáo (mọi vật tồn tại trong mối quan hệ tương thuộc) có sự hội tụ đáng kinh ngạc với vật lý hiện đại. Thí nghiệm EPR (Einstein-Podolsky-Rosen) và định lý Bell cho thấy tính bất định xứ của các hạt, loại bỏ ý tưởng về thực tại chia nhỏ và độc lập, gần với duyên khởi.
Con lắc Foucault
Thí nghiệm con lắc Foucault chứng minh sự quay của Trái Đất, nhưng cũng ngụ ý rằng hành vi của con lắc bị ảnh hưởng bởi toàn bộ vũ trụ (nguyên lý Mach), nhấn mạnh tính không thể chia tách của không gian ở thang vĩ mô, một lần nữa gần với duyên khởi.
Con đẻ của các vì sao và anh em với cá heo
Khoa học chứng minh sự kết nối mật thiết giữa con người và vũ trụ. Chúng ta được tạo ra từ các nguyên tử hình thành từ Big Bang và trong các ngôi sao. Mọi sinh vật đều có chung lịch sử tiến hóa, từ Homo habilis đến vi khuẩn, tạo nên cây sự sống chung.
Tính không: sự thiếu vắng một thực tại nội tại
Khái niệm tính không của Phật giáo (thiếu sự tồn tại riêng) tương đồng với vật lý lượng tử. Các hạt không có thực tại nội tại, bản chất của chúng (sóng/hạt) phụ thuộc vào sự tương tác và quan sát (nguyên lý bổ sung của Bohr). Người quan sát thay đổi thực tại vi mô.
Vô thường ở ngay trong lòng thực tại
Sự vô thường (mọi thứ luôn thay đổi) của Phật giáo cũng tương đồng với vũ trụ học hiện đại. Vũ trụ đang dãn nở, tiến hóa, mọi thứ đều chuyển động và có lịch sử (từ nguyên tử đến thiên hà).
Bóng ma Copernicus và nguyên lí vị nhân
Tác giả phản đối quan điểm vũ trụ thờ ơ với con người sau Copernicus. Ông ủng hộ nguyên lý vị nhân (phiên bản mạnh): vũ trụ được điều chỉnh chính xác để cho phép sự sống và ý thức xuất hiện. Sự tồn tại của chúng ta được định trước trong các hằng số vật lý và điều kiện ban đầu của vũ trụ.
Ngẫu nhiên hay tất yếu?
Tác giả chọn tất yếu thay vì ngẫu nhiên (thuyết đa vũ trụ) để giải thích sự điều chỉnh chính xác của vũ trụ. Lý do là sự thiếu kiểm chứng thực nghiệm của đa vũ trụ, nguyên lý tiết kiệm Occam, và niềm tin vào vẻ đẹp, hài hòa, thống nhất của vũ trụ không thể chỉ là sản phẩm của ngẫu nhiên.
Con người và vũ trụ cộng sinh chặt chẽ
Ý thức là tất yếu, không phải ngẫu nhiên. Cơ học lượng tử cho thấy mối liên hệ chặt chẽ giữa người quan sát và hiện tượng. Vũ trụ có thể hiểu được bởi vì mật mã của nó được điều chỉnh phù hợp với khả năng nhận thức của con người.
Nguyên lí sáng tạo hay vũ trụ không có điểm khởi đầu?
Quan điểm của tác giả về nguyên lý sáng tạo (phiếm thần) mâu thuẫn với Phật giáo về vũ trụ không có khởi đầu (vũ trụ tuần hoàn). Khoa học hiện tại chưa xác định được vũ trụ có khởi đầu hay không.
Các làn sóng ý thức hay các gói nơron?
Tác giả phản đối quan điểm duy vật (ý thức là sản phẩm của não) và bảo vệ tự do ý chí. Ông tin rằng tinh thần khác vật chất, không sinh ra từ vật chất.
Bức bích họa vũ trụ vĩ đại về nguồn gốc của chúng ta, nguồn cảm hứng và minh triết
Khoa học, dù không trực tiếp sinh ra đạo lý, có thể là nguồn cảm hứng đạo đức: thúc đẩy lòng trắc ẩn, trách nhiệm toàn cầu và chủ nghĩa nhân văn.
Trách nhiệm của nhà khoa học
Nhà khoa học có trách nhiệm đạo đức đối với các ứng dụng khám phá của mình, không thể làm ngơ. Ông đưa ra ví dụ về bom nguyên tử (Manhattan Project) và các dự án quân sự, lên án việc phục vụ mục đích gây tàn phá.
Liệu sáng tạo khoa học có cần phải được kiểm soát?
Tác giả ủng hộ tự do nghiên cứu nhưng cần kiểm soát hậu nghiệm và vai trò của các hội đồng đạo đức cùng công chúng trong việc cảnh báo và điều tiết các ứng dụng nguy hiểm.
Biết chưa đủ để hiểu thấu thực tại
Tri thức lý thuyết chưa đủ, cần có sự chuyển biến tinh thần sâu sắc thông qua kinh nghiệm cá nhân và thiền định. Giới hạn của lý trí (định lý bất toàn của Godel) cho thấy sự cần thiết của các nguồn tri thức khác như tâm linh, thơ ca, nghệ thuật để tiếp cận thực tại tối hậu.
Khoa học cho tôi tự do
Khoa học mang lại cho tác giả sự tự do. Ông tin rằng khoa học không phải cửa sổ duy nhất để tiếp cận thực tại, mà cần sự bổ sung của tâm linh, thơ ca và nghệ thuật. Con đường tâm linh của ông tác động sâu sắc đến mọi mặt cuộc sống.