THỰC TẠI VÀ HOANG ĐƯỜNG 49/b
Thứ Ba, tháng 9 06, 2016CHƯƠNG X: TƯƠNG LAI VŨ TRỤ
“… Chúng ta vẫn còn là những người mới bắt đầu hết sức lúng túng với những hình ảnh trí tuệ đúng – sai lầm và thực tại tối hậu vẫn còn nằm ngoài xa tầm nắm bắt của chúng ta”
Susskind
(tiếp theo)
Ngay sau khi người ta buộc phải loại bỏ giả thuyết về “chất nhiệt” thì các nhà vật lý đã nhất trí công nhận rằng nhiệt là một dạng năng lượng nào đó, tuy nhiên các nhà vật lý cũng đã tách thành hai trường phái khoa học chính. Trường phái thứ nhất là trường phái “các nhà năng lượng học” (gồm: Mayer, Ostwald, Duhen…) đã đặt năng lượng đối lập với vật chất. Họ xem năng lượng không phụ thuộc vào vật chất, song họ cho năng lượng là hiện thực và không thể bị hủy diệt cũng như vật chất. Trong một số trường hợp nào đó, các nhà năng lượng học thậm chí đi tới chỗ tuyên bố không cần thiết mọi phần tử vật chất mang năng lượng, do đó năng lượng là biểu hiện duy nhất của thực tại vật lý. Dẫu cho ý nghĩa triết học của quan niệm này có như thế nào đi nữa thì theo quan điểm khoa học nó vẫn hoàn toàn bất lợi, bởi vì khi nâng năng lượng (và nhiệt năng, nói riêng) tới mức một thực thể luôn như siêu hình, quan niệm này làm cho con đường nghiên cứu tiếp tục bị bế tắc và do vậy làm cản trở sự phát triển của khoa học.
Trường phái thứ hai, đối lập với “các nhà năng lượng học” là “các nhà cơ học” hay “các nhà nguyên tử học” (Joule, Boltzmann, Clausius). Họ bác bỏ việc phân biệt năng lượng và vật chất, cố gắng tìm cách giải thích khái niệm này từ khái niệm kia. Do đó họ đã thấy ở nhiệt sự chuyển động khó nhận thấy của những thành phần nhỏ nhất của vật chất, nghĩa là theo các quan niệm của thời đó, của các phân tử hay nguyên tử. Thời bấy giờ, vật lý cơ học cổ điển đang thống trị nhận thức con người. Số đông các nhà khoa học đều tin rằng Vũ Trụ này vận hành theo những qui luật, nguyên lý mà Niutơn đã chỉ ra. Do đó có những ý đồ đưa các định luật của tự nhiên về những định luật của cơ học cổ điển, nhưng nói chung vẫn chưa thành công. Tuy nhiên, trong một số lĩnh vực hoàn toàn xác định nào đó, những ý đồ giải thích các hiện tượng tự nhiên nhờ các định luật cơ học đã đem lại những kết quả xuất sắc, và một trong những lĩnh vực như vậy là lý thuyết các hiện tượng nhiệt.
Ngày nay, chúng ta có cảm nhận rằng đó là hướng đi đúng. Dù chưa gặt hái được thành công hoàn toàn như mong ước, có lẽ là vì chưa đạt đến “độ sâu” cần thiết của sự nhận thức. Chẳng hạn, bản chất của nhiệt được giải thích theo “động học phân tử chất khí” là chưa rốt ráo. Giải thích xác đáng nhất, theo ý chúng ta, phải là: nhiệt là sự phản ánh mức độ rối loạn trong vận động số đông của bức xạ điện từ hay hạt KG mà đến một giới hạn nào đó của thế giới vi mô, những đại lượng có thể cảm nhận được trong thế giới vĩ mô như áp suất, nhiệt độ… không tồn tại nữa. Không thể hình dung được thứ sinh ra sự nóng-lạnh lại nóng lạnh!
Chính vì vậy, phải xem những giả thuyết cơ sở của lý thuyết động học chất khí chỉ là sự gần đúng và có tính xác suất.
Mối liên hệ giữa entrôpi và xác suất được Ludwig Boltzmann thiết lập, và được biểu diễn dưới dạng mà chúng ta đã trình bày. Việc chứng minh công thức này do chính Boltzmann đưa ra, dù rằng hoàn toàn chặt chẽ nhưng không được rõ ràng lắm. Vai trò công thức của Boltzmann đối với sự phát triển của khoa học hiện đại là rất lớn. Ở đây chúng ta nên đưa ra một cách chứng minh đơn giản nhất.
Tuy nhiên tính đơn giản này là do sự tồn tại mối quan hệ giữa entrôpi và xác suất được chấp nhận một cách tiên nghiệm, bởi vì hai đại lượng này luôn luôn biến thiên theo một hướng. Một mặt, theo nguyên lý Clausius, mọi hệ đều tiến triển sao cho entrôpi của nó tăng. Và mặt khác, sự tiến triển này luôn luôn hướng một cách tự nhiên đến những trạng thái có xác suất cao hơn. Nói cách khác, xác suất của các trạng thái liên tiếp của hệ tăng cùng với entrôpi của những trạng thái đó. Ta có thể biểu diễn tình huống này bằng toán học khi đặt:
S=f(W)
trong đó, W là xác suất, f là một hàm tăng nào đó
Có thể dễ dàng xác định dạng của hàm này nếu xuất phát từ thực tế là entrôpi của một hệ bằng tổng các entrôpi của các thành phần của hệ, còn xác suất của một trạng thái nào đó của hệ bằng tích xác suất các trạng thái của các thành phần của hệ. Nếu chẳng hạn số thành phần của hệ bằng hai thì một mặt:
S=S1+S2
Còn mặt khác:
W=W1.W2 (ở đây (1) và (2) là chỉ tên các thành phần)
Từ đó suy ra:
f(W1.W2)=f(W1)+f(W2)
Để giải phương trình phiếm hàm này ta chỉ cần lấy đạo hàm nó lần lượt theo W1 và W2. Lấy đạo hàm lần thứ nhất dẫn đến phương trình:
W2.f’(W1.W2)=f’(W1)
Còn lấy đạo hàm lần thứ hai dẫn đến phương trình:
f’(W1.W2)+W1.W2.f’’(W1.W2)=0
hay: f’(W)+W.f’(W)=0
Nghiệm tổng quát của phương trình này có dạng:
f(W)=a.lnW+c
trong đó, a và c là các hằng số tính phân
Bỏ hằng số cộng c đi và chú ý đến hệ thức f(W)=S, ta thu được công thức Boltzmann:
S=a.lnW
Nghĩa là: entrôpi của hệ ở trong một trạng thái nào đó tỉ lệ với lôga xác suất của trạng thái đó:
Người ta đã chứng minh được hằng số a bằng:
với j: là hệ số phụ thuộc việc chọn đơn vị đo, R: hằng số khí lý tưởng, N: là số Avôgadrô.
Từ đó suy ra: 
với 
là hằng số Boltzmann và (khi thay hệ đơn vị):
với là hằng số Boltzmann và (khi thay hệ đơn vị):S=k.lnW
Hay đọc thành văn: entrôpi ứng với một trạng thái cho trước bằng tích hằng số Boltzmann và lôga tự nhiên của xác suất nhiệt động học của trạng thái đó.
Lý thuyết có tính “Cơ học” của Boltzmann về nhiệt không phải không có ý kiến phản đối. Đối thủ chính của ông là Loschmidt, người đã dành bốn công trình để bác bỏ lý thuyết động học chất khí và các áp dụng của nó cho nguyên lý thứ hai của nhiệt động học, mà ý kiến phản đối nổi tiếng nhất là ý kiến dưới cái tên “nghịch lý Loschmidt” hay “nghịch lý tính thuận nghịch”.
Trong cơ học người ta phân biệt những trạng thái cân bằng là:
- bền
- không bền
- phiếm định
(Xem hình 1)
Hình 1: Các dạng cân bằng cơ học
1) bền 2) không bền 3) phiếm định
Tùy theo khi bị đẩy nhẹ ra khỏi vị trí cân bằng bởi ngoại lực nào đó thì hệ cơ học có xu hướng trở về trạng thái ban đầu, rời xa khỏi trạng thái đó, hoặc vẫn ở vào trạng thái đó khi ngoại lực ngừng tác động. Tương tự, trạng thái cân bằng nhiệt động có nhiều dạng. Dạng đáng chú ý nhất là cân bằng bền. Trong cân bằng bền, bất cứ trạng thái nào khác gần nó cũng đều là những trạng thái kém bền hơn. Muốn đi từ trạng thái cân bằng bền sang trạng thái khác gần nó, bao giờ cũng phải tiêu thụ công từ bên ngoài. Cân bằng bền còn gọi là cân bằng thực.
Đối với cân bằng bền, mỗi tác dụng vô cùng nhỏ chỉ có thể gây ra những biến thiên vô cùng nhỏ trong trạng thái của hệ. Nó không thể gây ra những quá trình bất thuận nghịch. Khi tác dụng ấy chấm dứt, hệ có xu hướng trở về trạng thái cũ. Cân bằng bền đặc trưng ở chỗ, là về nguyên tắc, có thể đi tới nó từ hai chiều ngược nhau.
Theo quan điểm thống kê, trạng thái cân bằng bền là trạng thái có nhiều xác suất nhất.
Về ý nghĩa vật lý cân bằng bền là cân bằng động. Cân bằng được thiết lập không phải vì không có quá trình hoặc vì quá trình dừng lại mà là do quá trình diễn ra đồng thời theo cả hai chiều ngược nhau với tốc độ bằng nhau. Ví dụ trong sự bay hơi của chất lỏng trong một bình kín, cân bằng bền được thiết lập khi số phân tử từ chất lỏng bay thành hơi bằng số phân tử từ hơi ngưng tụ thành chất lỏng trong cùng đơn vị thời gian. Đó chính là hiện tượng bão hòa. Cân bằng trong các phản ứng hóa học cũng có tính chất động như thế.
Với khái niệm cân bằng như vậy, Lơ Satơliê (Le Chatelier, 1884) và Bơrôn (Braun, 1886) nêu ra nguyên lý chuyển dịch cân bằng như sau (áp dụng cho mọi cân bằng lý, hóa bất kỳ. Dĩ nhiên chỉ đối với cân bằng thực). Một hệ ở trạng thái cân bằng bền nếu chịu một tác động từ bên ngoài làm thay đổi một điều kiện nào đó trong các điều kiện qui định vị trí của cân bằng thì hệ sẽ chuyển sang trạng thái nào làm yếu ảnh hưởng của tác động gây ra và vị trí của cân bằng sẽ chuyển dịch sang phía đó.
Theo lý thuyết Boltzmann, nếu khối khí ở thời điểm ban đầu do nằm trong trạng thái khác với trạng thái cân bằng nhiệt động học thì sự tiến triển tiếp theo của hệ này sẽ diễn ra sao cho entrôpi của hệ tăng. Điều này sẽ xảy ra, chẳng hạn nếu tất cả các phần tử chỉ chiếm một phần bình hay tất cả chúng đều có một tốc độ nào đó… Nhưng các định luật cơ học không ngăn cản chúng ta giả thiết là ở một thời điểm nào đó các tốc độ của tất cả các phân tử sẽ biến đổi hướng thành hướng ngược lại, bởi vì các hiện tượng cơ học là thuận nghịch. Lúc đó sự tiến triển của chất khí phải đổi hướng ngược lại, nghĩa là entrôpi sẽ giảm. Từ đó Loschmidt rút ra kết luận entrôpi có khả năng tăng giống khả năng giảm, do đó, sự tiến triển của chất khí không nhất thiết phải diễn ra theo một hướng xác định như lý thuyết của Boltzmann khẳng định. Nói cách khác, tính thuận nghịch của các hiện tượng cơ học không cho phép áp dụng chúng để giải thích các quá trình nhiệt động học không thuận nghịch.
Lập luận này của Loschmidt đã gây ra nhiều cuộc tranh luận, và sự đa dạng của các lý lẽ được đưa ra để bác bỏ “nghịch lý thuận nghịch” rõ ràng cho thấy rằng người ta không thể có thái độ thiếu nghiêm túc đối với vấn đề này. Một số tác giả cho rằng sự đảo ngược quá trình tiến hóa của chất khí chỉ có thể xảy ra nếu đồng thời tất cả các quá trình trong toàn Vũ Trụ đều đảo ngược: “chỉ cần sao cho một phân tử ở sao Thiên Lang thay đổi chuyển động của mình là hầu như ngay lập tức chất khí của chúng ta rời khỏi trình tự các trạng thái mà nó tuân theo cho đến lúc đó. Do đó, sự đảo ngược quá trình tiến hóa tự nhiên thực tế không thể thực hiện được…” Chúng ta không thể tin vào lập luận này bởi vì các kết luận của lý thuyết động học chất khí được rút ra trên cơ sở giả thiết cho rằng khối khí đang xét hoàn toàn cô lập với thế giới xung quanh và không chịu bất kỳ một tác động bên ngoài nào. Do đó những sự kiện xảy ra trên sao Thiên Lang không thể được đưa ra để ủng hộ nghịch lý Loschmidt. Nhưng điều phản đối này là không có cơ sở bởi vì cơ học cổ điển, và nói riêng, lý thuyết động học chất khí khảo sát những trạng thái đã lý tưởng hóa, và trong phạm vi những lý thuyết này ta phải chấp nhận là có thể diễn ra sự đảo ngược chặt chẽ quá trình tiến hóa.
Sự phản đối của Loschmidt đã có ảnh hưởng lớn đến sự sáng tạo của Boltzmann. Để tránh được khó khăn do Loschmidt chỉ ra, Boltzmann đã liên hệ nguyên lý thứ hai của nhiệt động học với lý thuyết xác suất: Sự giảm entrôpi không phải là không thể xảy ra nữa, mà chỉ có thể xảy ra với xác suất cực kỳ nhỏ. Theo cách trình bày của chính Boltzmann, “bất kỳ sự phân bố không đồng nhất nào dù là có xác suất nhỏ đến đâu, cũng không phải là chắc chắn không thể xảy ra” và “giả thiết của Loschmidt chỉ cho thấy sự cần thiết phải biết những điều kiện ban đầu mà sau một thời gian t1 nào đó dẫn tới một sự phân bố có xác suất cực kỳ nhỏ” nhưng nó không loại trừ sự tồn tại một số lớn vô hạn các trạng thái ban đầu dẫn tới sự phân bố đồng nhất”.
Cũng vì quan niệm sai lầm, coi nguyên lý nhiệt động hai như một định luật tuyệt đối của tự nhiên (giống như định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng, áp dụng cho mọi hệ từ vĩ mô đến vi mô), mà một trong những tác giả của nguyên lý đó là nhà vật lý học Clausius, người Đức, đã đi đến thuyết có tựa đề “sự chết nhiệt Vũ Trụ”. Ông đã coi toàn bộ Vũ Trụ là một hệ cô lập và khẳng định rằng vì trong Vũ Trụ xảy ra những quá trình tự nhiên, nghĩa là không thuận nghịch, cho nên mặc dù “năng lượng của Vũ Trụ được bảo toàn, entrôpi của Vũ Trụ không ngừng tiến tới cực đại”. Điều này có nghĩa theo thời gian, những dạng năng lượng khác nhau đều chuyển thành nhiệt, còn nhiệt khi chuyển từ vật nóng sang vật lạnh thì được phân bố đều và không có khả năng chuyển hóa ngược lại thành những dạng năng lượng khác. Cuối cùng, sẽ tới lúc nhiệt độ của tất cả mọi phần trong Vũ Trụ đều hoàn toàn bằng nhau, Vũ Trụ đạt tới trạng thái cân bằng nhiệt động. Tất cả mọi thừa số cường độ khác cũng đều hoàn toàn bị san bằng, không còn tồn tại nguyên nhân nào khả dĩ còn có thể phát sinh một quá trình nào, tức là không còn sự sống. Như thế, Clausius cho rằng Vũ Trụ phát triển theo chiều tiến tới sự tối tăm, lạnh giá, sự “chết nhiệt”.
Thuyết “chết nhiệt Vũ Trụ” được công bố lần đầu tiên năm 1865, và được nhiều nhà khoa học tin theo. Trong cuốn “Vũ Trụ xung quanh ta” (The Universe around us, XB năm 1930), Ginxơ (J. Jeans) viết: “Vũ Trụ không thể tồn tại mãi mãi. Sớm hay muộn sẽ tới lúc các eV (electron-von, đơn vị đo năng lượng) năng lượng cuối cùng đạt tới trình độ cuối cùng của trạng thái hữu dụng của nó và đến lúc ấy thì sự sống tích cực của Vũ Trụ phải dừng lại. Sự thật thì toàn bộ năng lượng trong Vũ Trụ không bị tiêu diệt, nhưng năng lượng không còn khả năng chuyển hóa, khả năng của nhiệt năng làm cho Vũ Trụ sống lại cũng chỉ yếu ớt như khả năng của nước ao tù làm quay bánh xe của một chiếc cối xay. Vũ Trụ sẽ chết, tuy rằng trong đó vẫn còn nhiệt”.
Theo Clausius, Vũ Trụ không ngừng đi đến trạng thái cân bằng nhiệt động, nhưng hiện nay nó không ở vào trạng thái này. Từ đó phải kết luận rằng hoặc Vũ Trụ không bao giờ tồn tại, hoặc trước kia đã có một sức mạnh phi thường (Thượng Đế) đưa nó thoát ra khỏi trạng thái cân bằng (cú hích đầu tiên).
Định luật này đã loại trừ trạng thái năng lượng bị mất khả năng chuyển hóa trong Vũ Trụ, nghĩa là phủ định định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng.
Để chống lại “thuyết” này, Boltzmann có đưa ra cái gọi là “giả thuyết thăng giáng”. Theo Boltzmann, trạng thái cân bằng nhiệt động chỉ là trạng thái thường gặp nhất, có nhiều xác suất nhất, khi đó trong hệ cân bằng, những sự đi chệch khỏi cân bằng, những thăng giáng đều có thể xảy ra tự nhiên, về phía nào cũng được, lớn bao nhiêu cũng được.
Khi đưa ra giả thuyết thăng giáng, Boltzmann đã mở rộng những quan điểm đó cho toàn bộ Vũ Trụ và đi đến kết luận rằng nói chung, Vũ Trụ nằm ở trạng thái cân bằng nhiệt động, tuy nhiên, ở những phần khác của Vũ Trụ lại không ngừng diễn ra những thăng giáng bất kỳ sang một phía nào đó và lớn bao nhiêu cũng được. Ở những phần này không có cân bằng nhiệt động, những phần này là vô cùng bé so với toàn bộ Vũ Trụ, nhưng chúng có thể có kích thước ứng với một phần nhìn thấy của Vũ Trụ. Khi đó thăng giáng có thể kéo dài trong những khoảng thời gian mà đối với qui mô con người đã là vô cùng lớn. Boltzmann cho rằng Vũ Trụ mà chúng ta đang ở là một thứ thăng giáng như thế, ở phần khác của Vũ Trụ, có thể có những thế giới khác ở cách thế giới chúng ta những khoảng không thể đo được và tại đó thăng giáng đi theo chiều ngược, nghĩa là những quá trình vật lý xảy ra theo chiều ngược với chiều ở thế giới chúng ta: ở đó, entrôpi giảm. Dĩ nhiên mọi thăng giáng phải mất đi nhưng không ngừng phát sinh những thăng giáng mới ở những phần khác của Vũ Trụ. Như vậy, theo Boltzmann có những thế giới mất đi, có những thế giới khác phát sinh ra.
Xmôlusốpxki, người đã chứng minh chói lọi sự tồn tại của thăng giáng ở phạm vi Trái Đất, cũng bênh vực quan điểm của Boltzmann. Ông viết: “Clausius khẳng định rằng nếu dựa vào nhiệt động học kinh nghiệm thì entrôpi của toàn bộ Vũ Trụ không ngừng tăng lên, do đó theo thời gian Vũ Trụ phải đi đến giai đoạn chết cóng, tại đó mọi thế năng đều đã chuyển hết thành nhiệt, mọi nhiệt độ đều đã san bằng. Trái lại, thuyết động học cho rằng giai đoạn chết cóng đó, lại đi tới sự sống mới, bởi vì trong cơn lốc vĩnh viễn, thì theo thời gian, mọi trạng thái đều quay trở lại”.
Tuy nhiên, theo như ngày nay nhận định thì thuyết của Boltzmann có tính duy vật không triệt để, còn siêu hình, máy móc. Tính chất siêu hình trong giả thuyết của Boltzmann là ở chỗ theo Boltzmann, sự phát triển của thế giới có tính chất những thăng giáng nhiệt ngẫu nhiên trên nền tảng của sự “chiết nhiệt” tổng quát.
Cách đây không lâu, I. R. Plốtkin, nhà khoa học Liên Xô đã chứng minh rằng tính quy luật thống kê rút ra từ những tính chất của số lớn những hữu hạn tiểu phân không thể áp dụng cho một tập hợp vô hạn. Do đó khái niệm về trạng thái cân bằng nhiệt động xem như trạng thái có nhiều xác suất nhất mất hết ý nghĩa khi áp dụng cho Vũ Trụ vô hạn. Thành thử định luật về sự tăng entrôpi tìm thấy ở những hệ cô lập hữu hạn trên phạm vi Trái Đất hoàn toàn mất hết hiệu lực khi áp dụng cho toàn bộ Vũ Trụ hay bất kỳ phần vô hạn nào của Vũ Trụ.
Còn chúng ta quan niệm ra sao về thuyết chết nhiệt Vũ Trụ của Clausius? Rõ ràng đó là một học thuyết sai lầm. Nhưng sai lầm ở khâu nào? Trước kia, khi đọc sách khoa học được xuất bản trong hệ thống Xã hội chủ nghĩa, khi nói về những học thuyết mà từ đó suy ra những kết luận không thể chấp nhận được về Vũ Trụ, nghĩa là sai lầm!) người ta thường đổ vấy cho những tác giả và những nhà khoa học ủng hộ những học thuyết đó có lập trường tư sản, không biện chứng. Trong trường hợp ở đây cũng vậy, những người ủng hộ thuyết “chết nhiệt Vũ Trụ” đều bị áp đặt là có tư tưởng tư sản. Thật là buồn cười!
Về mặt logic khoa học, phải cho rằng thuyết “chết nhiệt Vũ Trụ” vẫn có mầm mống hợp lý. Nếu thấy nó sai lầm so với thực tế thì phải quan niệm lại những vấn đề về entrôpi. Chúng ta sẽ bắt đầu lại!
Trước hết cần hỏi: năng lượng là gì?
Như đã biết mọi dạng năng lượng trong Vũ Trụ đều có thể qui về năng lượng cơ học và năng lượng cơ học là gì nếu không phải là khả năng sinh công của thực thể? Đối với vạn vật (thực thể) trong Vũ Trụ thì năng lượng của chúng trước một hệ quan sát đều được biểu diễn bằng công thức tổng quát:
E=moc2+mv2=mc2
Với: mc2 là năng lượng toàn phần của vật
moc2 là nội năng danh nghĩa của vật
mv2 là động năng “rút ra” từ năng lượng toàn phần của vật
Khi một hệ quan sát thấy một vật đứng yên (v=0) so với nó thì chúng ta nói vật đó không triển khai năng lượng so với hệ quan sát đó (động năng của vật bằng 0). Khi vật chuyển động với vận tốc v so với hệ quan sát đó thì chúng ta nói vật có một năng lượng là động năng, với giá trị bằng mv2 được chuyển hóa từ nội năng danh nghĩa moc theo công thức.
mv2= mc2 - moc2
Động năng của vật bằng năng lượng toàn phần của nó khi v=c. Lúc đó chúng ta phải có:
Chúng ta hiểu tình trạng mo=0 như thế nào? Chỉ còn một cách hiểu: khi động năng bằng năng lượng toàn phần thì vật coi như phân rã hết thành hạt ánh sáng và biến thành một đoàn sóng ánh sáng n mc2= n h.v chuyển động với vận tốc c (ở đây, v lả tần số sóng ánh sáng), thỏa mãn định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng, một định luật cơ bản bậc nhất của tự nhiên. Chúng ta nhắc lại nội dung của nó: năng lượng không tự nhiên sinh ra cũng như không tự nhiên mất đi, nó chỉ có thể biến đổi từ dạng này sang dạng khác. Nếu luồng sáng đó bị chặn lại một cách cưỡng bức, vận động của nó sẽ bị rối loạn, đồng thời làm tăng mức độ rối loạn bức xạ điện từ trong nội tại vật, do đó mà phát sinh ra nhiệt.
Một vật, khi không bị “cú hích” từ môi trường làm biến đổi trạng thái tồn tại của nó (so với hệ quan sát), thì năng lượng toàn phần không đổi. Nói chung, khi có “cú hích” từ môi trường, vật sẽ có sự chuyển hóa năng lượng giữa nội năng và động năng. Tuy nhiên, khi tương tác với môi trường mà không có sự thêm bớt khối lượng thì vật đó sau khi tương tác, năng lượng được bảo toàn. Khi có một “cú hích” làm cho vật có vận tốc c thì nó bị phân rã thành 
(với 
: khối lượng hạt KG) và vật hóa thành đoàn sóng 
truyền trong Vũ Trụ, bắt đầu tham gia vào quá trình tạo dựng mới, tham gia vào lực lượng tạo nên “cú hích” mới. Từ đây có thể rút ra kết luận làm nản lòng những kẻ du lịch Vũ Trụ: trong Vũ Trụ, ngoài hạt KG kích thích (được thấy như) lan truyền với vận tốc c, còn thì không thể có thực thể nào chuyển động đạt được vận tốc ấy. Vậy năng lượng là lượng vật chất tạo nên “cú hích” từ môi trường đối với vạn vật, mà xét riêng về mặt cơ học là khả năng sinh công của một vật. Giả sử có một vật có khối lượng m và có vận tốc là v thì chúng ta nói vật đó có cơ năng là mv2 với khả năng sinh công toàn phần là F.S, tức là:
(với : khối lượng hạt KG) và vật hóa thành đoàn sóng truyền trong Vũ Trụ, bắt đầu tham gia vào quá trình tạo dựng mới, tham gia vào lực lượng tạo nên “cú hích” mới. Từ đây có thể rút ra kết luận làm nản lòng những kẻ du lịch Vũ Trụ: trong Vũ Trụ, ngoài hạt KG kích thích (được thấy như) lan truyền với vận tốc c, còn thì không thể có thực thể nào chuyển động đạt được vận tốc ấy. Vậy năng lượng là lượng vật chất tạo nên “cú hích” từ môi trường đối với vạn vật, mà xét riêng về mặt cơ học là khả năng sinh công của một vật. Giả sử có một vật có khối lượng m và có vận tốc là v thì chúng ta nói vật đó có cơ năng là mv2 với khả năng sinh công toàn phần là F.S, tức là:mv2=F.S
Nếu cho vật sinh công thì vật sinh công bằng cách nào? Chỉ có thể bằng cách tương tác (tác dụng tương hỗ)! Sau khi thực hiện hết công F.S thì vận tốc của vật bằng không (v=0). Trong khi thực hiện công F.S, chúng ta thấy rằng vật không hề tổn hao khối lượng , dù mv2=0. Như vậy, chỉ có thể cho rằng lượng năng lượng gọi là động năng ấy đã chuyển hóa về năng lượng toàn phần như lúc chưa nhận “cú hích”, tức mc2=constan.
Trong hiện thực khách quan, vật nhận “cú hích” hoặc sinh công mà không kèm theo quá trình trao đổi nhiệt là trường hợp lý tưởng hay có thể gọi là trường hợp phi thực, nghĩa là mọi tương tác cơ học đều phải kèm theo quá trình trao đổi nhiệt.
Chúng ta đã quan niệm nhiệt là sự vận động rối loạn của bức xạ điện từ (của ánh sáng).
Khi một vật bị một “cú hích” từ môi trường và chuyển hóa ra một động năng W từ năng lượng toàn phần mc2, nếu vật đồng thời biến dạng, thì coi như nó cũng chuyển hóa một năng lượng nhiệt Q1 từ nội năng danh nghĩa moc2.
Như đã chỉ ra, theo quan niệm của chúng ta, biểu thức đặc trưng cơ bản của một thực thể là:
mc2= moc2+mv2
Nếu ta qui ước rằng:
moc2=U+Q là nội năng danh nghĩa của vật
với: U là nội năng “ẩn giấu” chưa thể hiện của vật
Q là nhiệt lượng của vật
W=mv2là động năng hay “khả năng sinh công” của vật
Và nếu vật là một hệ kín, nhận được “cú hích” từ bên ngoài vào đó làm chuyển hóa nội tại, tạo khả năng sinh công, thì có thể biểu diễn theo (2) hay:
mc2=U+Q+W=const
Khi vật sinh công A, tức là W giảm xuống, thì nội năng danh nghĩa (moc2) phải tăng, tức là U và Q tăng . Nếu biểu diễn bằng toán học sẽ có:
O=(U1-U2)+(Q1-Q2)+(W1-W2)
với chỉ số 1 và 2 là chỉ trạng thái trước khi sinh công và sau khi sinh công của vật.
Vì U1<U2; Q1<Q2; W1<W2 nên:
Từ đây sinh ra một điều có vẻ phi lý: Một vật muốn sinh công thì trước hết phải có khả năng sinh công đã, và khi sinh công đồng thời vật cũng “sinh” nhiệt!
Đừng tưởng biểu diễn toán học trên là kỳ lạ. Thực ra nó là biểu diễn của những hiện tượng thường thấy trong thực tiễn mà đôi khi chúng ta không biết. Chẳng hạn, dân gian công nhận hiện tượng thi thể người mới chết thì lạnh đi. Chưa ai đo nhiệt độ cụ thể trong thi thể người chết nhưng nhiều người công nhận rằng, theo cảm giác thì người mới chết lạnh hơn nhiều so với nhiệt độ bình thường của con người cũng như của môi trường xung quanh. Đã nhiều người giải thích hiện tượng nhưng chưa được rốt ráo. Sự thể là: sự biến đổi độ lớn động năng của vật sẽ kéo theo sự biến đổi nhiệt lượng của vật (và ngược lại) sao cho năng lượng toàn phần của nó (mc2) không đổi. Đây chính là cơ sở nền tảng lý luận để giải thích những hiện tượng như: nguyên tắc cơ bản của máy lạnh, nguyên tắc vận hành của động cơ hơi nước, vì sao người ta nóng lên khi chạy, nhảy, lao động…, vì sao xác người bất động (khi ngủ, chết) lại lạnh đi.
Quá trình từ lúc vật đứng yên, nhận “cú hích” để chuyển động với vận tốc v1 rồi thực hiện một công và chuyển động với vận tốc v2 được gọi là một quá trình kín và nếu quá trình đó lặp lại nhiều lần thì gọi là một chu trình kín nếu không có sự truyền nhiệt giữa vật với môi trường ngoài. Như ta đã thấy, vì m không đổi nên năng lượng toàn phần của vật sau chu trình là không đổi: được bảo toàn, nghĩa là vật sinh công nhờ thay đổi trạng thái chuyển động (từ trạng thái “cao” xuống trạng thái “thấp”, từ 
) tương tự như chuyển hóa nhiệt từ trạng thái có nhiệt độ cao xuống trạng thái có nhiệt độ thấp. Mặt khác, do có nguyên lý tác động - phản ứng chi phối, không thể chuyển hóa hết một động năng thành công cơ học được dù loại bỏ sự ma sát. Như vậy, chúng ta cho rằng có thể bằng một điều chỉnh nào đó, mở rộng ứng dụng của nguyên lý hai nhiệt động ra cả phạm vi cơ học. Mặt khác, do không thể cách ly tuyệt đối được một hệ và nhiệt lượng được thấy là sự thể hiện của rối loạn bức xạ điện từ (mà mức rối loạn cao nhất là mọi vận động của bức xạ điện từ, tức h.v, đều khác nhau), nên nhiệt lượng (và cả nhiệt độ) luôn có xu thế giảm dần về O (bởi hiện tượng bức xạ nhiệt theo nguyên lý ưu tiên chuyển hóa Không Gian).
) tương tự như chuyển hóa nhiệt từ trạng thái có nhiệt độ cao xuống trạng thái có nhiệt độ thấp. Mặt khác, do có nguyên lý tác động - phản ứng chi phối, không thể chuyển hóa hết một động năng thành công cơ học được dù loại bỏ sự ma sát. Như vậy, chúng ta cho rằng có thể bằng một điều chỉnh nào đó, mở rộng ứng dụng của nguyên lý hai nhiệt động ra cả phạm vi cơ học. Mặt khác, do không thể cách ly tuyệt đối được một hệ và nhiệt lượng được thấy là sự thể hiện của rối loạn bức xạ điện từ (mà mức rối loạn cao nhất là mọi vận động của bức xạ điện từ, tức h.v, đều khác nhau), nên nhiệt lượng (và cả nhiệt độ) luôn có xu thế giảm dần về O (bởi hiện tượng bức xạ nhiệt theo nguyên lý ưu tiên chuyển hóa Không Gian). Nếu có thể tăng khả năng sinh công (là mv2 ) của vật đó lên mãi, giả sử không có sự truyền nhiệt (tức là bức xạ nhiệt!) thì nhiệt độ và nhiệt lượng của vật sẽ tăng dần (mức độ rối loạn bức xạ điện từ nội tại tăng lên) đến một nhiệt độ giới hạn tương tự như trường hợp tăng v=c, nội năng của vật hoàn toàn biến thành nhiệt lượng (Q). Lúc này, vật sẽ phải phân rã thành (nổ thành) vô số sóng ánh sáng lan truyền khắp Vũ Trụ, tham gia vào việc làm hình thành nên thực thể mới!
Khi có sự truyền nhiệt (bức xạ nhiệt!), khối lượng riêng (m/V) giảm đi, lúc đó mức độ rối loạn bức xạ điện từ nội tại của vật sẽ giảm xuống và vật tiếp tục tồn tại.
Như vậy, theo quan niệm của chúng ta, không thể xảy ra hiện tượng “chết nhiệt Vũ Trụ”, vì khi tương tác, trường hợp nào (nhận công hay sinh công) cũng đều gây ra hiện tượng tạo nhiệt!
Cũng từ hiện tượng này, chúng ta càng tin Vũ Trụ luôn là một hệ cân bằng động vĩ đại và tin vào quan niệm “Vũ Trụ dừng” (Vũ Trụ tĩnh tại và vĩnh cửu). Nhưng hiện nay, phần đa số các nhà vật lý tin vào thuyết Vụ nổ lớn (BigBang). Theo từ điển mới, Wikipedia thì: “Lý thuyết BigBang là mô hình Vũ Trụ học nổi bật miêu tả giai đoạn sơ khai của sự hình thành Vũ Trụ. Theo lý thuyết này, Vụ nổ lớn xảy ra xấp xỉ cách nay 13,798
0,037 tỷ năm trước, và được các nhà Vũ Trụ học coi là tuổi của Vũ Trụ. Sau giai đoạn này, Vũ Trụ ở vào trạng thái cực nóng, đặc và bắt đầu giãn nở nhanh chóng. Sau giai đoạn lạm phát, Vũ Trụ đủ “lạnh” để năng lượng bức xạ (photon) chuyển đổi thành nhiểu hạt hạ nguyên tử, bao gồm proton, neutron và electron. Tuy những hạt nhân nguyên tử đơn giản có thể hình thành nhanh chóng sau BigBang, phải mất hàng ngàn năm sau các nguyên tử trung hòa điện mới xuất hiện. Nguyên tố đầu tiên sinh ra là Hydro, cùng với lượng nhỏ Heli và Liti. Những đám mây khổng lồ chứa các nguyên tố nguyên thủy sau đó hội tụ lại bởi hấp dẫn để hình thành nên các ngôi sao và các thiên hà rồi siêu đám thiên hà, và nguyên tố nặng hơn hoặc được tổng hợp trong lòng ngôi sao hoặc sinh ra từ các vụ nổ siêu tân tinh.
0,037 tỷ năm trước, và được các nhà Vũ Trụ học coi là tuổi của Vũ Trụ. Sau giai đoạn này, Vũ Trụ ở vào trạng thái cực nóng, đặc và bắt đầu giãn nở nhanh chóng. Sau giai đoạn lạm phát, Vũ Trụ đủ “lạnh” để năng lượng bức xạ (photon) chuyển đổi thành nhiểu hạt hạ nguyên tử, bao gồm proton, neutron và electron. Tuy những hạt nhân nguyên tử đơn giản có thể hình thành nhanh chóng sau BigBang, phải mất hàng ngàn năm sau các nguyên tử trung hòa điện mới xuất hiện. Nguyên tố đầu tiên sinh ra là Hydro, cùng với lượng nhỏ Heli và Liti. Những đám mây khổng lồ chứa các nguyên tố nguyên thủy sau đó hội tụ lại bởi hấp dẫn để hình thành nên các ngôi sao và các thiên hà rồi siêu đám thiên hà, và nguyên tố nặng hơn hoặc được tổng hợp trong lòng ngôi sao hoặc sinh ra từ các vụ nổ siêu tân tinh.Thuyết Vụ nổ lớn là một lý thuyết khoa học đã được kiểm chứng và được cộng đồng khoa học chấp nhận rộng rãi. Nó đưa ra cách giải thích tương đối thỏa đáng nhiều loại hiện tượng quan sát thấy trong Vũ Trụ, bao gồm sự có mặt của những nguyên tố nhẹ, bức xạ nền vi sóng Vũ Trụ, cấu trúc vĩ mô của Vũ Trụ, và định luật Huble về sự rời xa nhau của các thiên thể.
Sau khi lý thuyết tương đối hẹp và đối với những khái niệm nổi tiếng như, sự co không – thời gian tùy thuộc vào vận tốc chuyển động, sự tương đối của hiện tượng đồng thời… chưa lắng xuống, nghĩa là lý thuyết ấy đã gặt hái được thành công vang dội, phần lớn các nhà vật lý học đã thừa nhận những luận điểm khoa học mà Anhxtanh nêu ra thì ông vẫn âm thầm nghiên cứu Vũ Trụ để vẽ nên mô hình đúng nhất về nó. Tháng 2-1917, A. Anhxtanh đệ trình lên Viện hàn lâm khoa học Phổ một công trình có tên “Suy xét Vũ Trụ dựa trên lý thuyết tổng quát” (Cosmological considerations on the General Theory of Relativity): Có thể coi ngày đó là ngày khai mở khái niệm “Vũ Trụ giãn nở”. Phương trình của lý thuyết tổng quát đó mà ông xây dựng lúc đầu là:
: Tenxơ Rixi - Anhxtanh
: tenxơ khoảng cách Rimann (tenxơ metrix)R: độ cong vô hướng
(G là hằng số hấp dẫn Newton)
: tenxơ năng - xung lượngPhương trình này đã dẫn đến một suy lý gây choáng váng: Vũ Trụ là giãn nở, các sao, vật chất, và bức xạ, tất cả phải bay về hướng “vô cùng” hoặc nếu không thì toàn thể Vũ Trụ sẽ co về chính nó, dù nó có một lượng hữu hạn các sao và một lượng hữu hạn vật chất hay không. Vì thế từ việc xây dựng phương trình tổng quát về vận động của Vũ Trụ đó của mình, coi như Anhxtanh, là người đầu tiên khám phá ra sự giãn nở của Vũ Trụ.
Nhưng Anhxtanh đã không tin vào một Vũ Trụ giãn nở.
Về mặt toán học, phương trình trường hấp dẫn của Anhxtanh chuẩn mực đến nỗi ông tin chắc rằng phương trình của ông hoàn toàn đúng ngay cả trước khi Thuyết tương đối tổng quát nhận được bằng thực nghiệm. Do đó thật là khổ sở khi phải đối mặt với một bài toán cho thấy rõ ràng là cần có một sự hòa giải giữa một Vũ Trụ tĩnh và một phương trình đẹp đẽ ngụ ý một Vũ Trụ giãn nở. Nhưng Anhxtanh vẫn điều chỉnh lại phương trình bằng cách bổ sung vào một hằng số gọi là hằng số Vũ Trụ. Nghĩa là từ phương trình đầu tiên, ông đã biến đổi thành:
Trong đó:
§ Rμν: tenxơ Ricci
§ R: vô hướng Ricci
§ gμν: tenxơ mêtric
§ Λ : hằng số vũ trụ
§ c : vận tốc ánh sáng trong chân không
§ G : hằng số hấp dẫn (giống như hằng số hấp dẫn trong định luật hấp dẫn của Newton)
§ Tμν : tenxơ năng lượng-xung lượng
và sau này ông cho rằng đó là hành động sai lầm lớn nhất đời mình.
Trong khi vào những năm 20 của thế kỷ XX, hầu hết các nhà khoa học vẫn tin vào Vũ Trụ tĩnh tại thì đã có bằng chứng khoa học đầu tiên chỉ thị về một Vũ Trụ đang giãn nở. Năm 1923, Huble, từ quan sát thiên văn của mình, thực hiện qua kính thiên văn đặt tại đỉnh Wilson, giữa những ngọn đồi bên trên Pasadena, California đã phát hiện được hiện tượng hầu hết thiên hà đều đang chuyển động dời xa chúng ta (nghĩa là Vũ Trụ đang giãn nở và trong quá khứ toàn bộ Vũ Trụ mà ngày nay chúng ta thấy phải bắt đầu từ một điểm). Thuyết Vụ nổ lớn ra đời. Thuật ngữ BigBang là do nhà vật lý thiên văn Fred Hoyle, người bênh vực cho thuyết “Vũ Trụ dừng”, nêu ra có ý giễu cợt thuyết “Vũ Trụ giãn nở”.
Sự lùi xa của các thiên hà thể hiện trên hai mặt sau: hiệu ứng Dopple và quy luật Huble. Hiệu ứng Dopple chỉ ra rằng nếu một thiên hà chuyển động ra xa Trái Đất thì ánh sáng phát ra từ nó sẽ có phổ gọi là “dịch về phía đỏ” (bước sóng dài ra). Thiên hà càng dời xa Trái Đất thì chuyển động càng nhanh tuân theo định luật Huble (do chính Huble khám phá ra):
V = H x R
Với H là hằng số Huble, R là khoảng cách.
Nếu tin vào quan niệm của triết học duy tồn về Vũ Trụ thì ngay lập tức, chúng ta phải phủ định giả thuyết BigBang. Thứ nhất, nếu học thuyết BigBang chỉ ra rằng cách nay khoảng 13,8 tỷ năm, Vũ Trụ chỉ là một hạt vô cùng nhỏ chứa chấp tất cả vật chất, năng lượng được gọi là “điểm kỳ dị” và bên ngoài nó là Hư Vô (sự trống rỗng, không có gì hết!) thì phải thừa nhận rằng không những Hư Vô thực sự tồn tại mà còn bao hàm cả Tồn Tại. Một “không có gì” tuyệt đối mà có khả năng bao hàm Tồn Tại là một điều thậm phi lý! Thứ hai, vì Vũ Trụ giãn nở, các thiên hà lùi xa Trái Đất ra xung quanh ngày một nhanh theo định luật Huble (ngày nay xác định được nhiều thiên hà đang chuyển động dời xa với vận tốc >95% vận tốc ánh sáng), nên sẽ đến một lúc nào đó chúng chuyển động nhanh hơn ánh sáng và như thế một mặt chúng sẽ không còn nội năng nữa, mặt khác chúng sẽ phải xâm phạm vào tiên đề cơ bản của tự nhiên là v > c.
Có lẽ cần phải quan niệm lại hiệu ứng Hobble đối với tia sáng đi từ xa xôi tới Trái Đất và cả định luật Hobble lẫn phương trình tổng quát của Anhxtanh. Phải chăng nguyên nhân gây ra sức hấp dẫn của Mặt Trời cũng là nguyên nhân gây ra lực cản (giống như lực ma sát) các tia sáng đến Trái Đất từ các thiên hà xa thẳm trong Vũ Trụ làm nên hiện tượng "dịch chuyển về phía đỏ"?
Từ đây suy ra việc đưa hằng số Vũ Trụ vào phương trình Trường tổng quát của ông không phải là hành động vô lý. Trong “Câu chuyện về phương trình thâu tóm của Vũ Trụ” của Amir D. Aczel có đoạn: “Hằng số Vũ Trụ của Anhxtanh chưa bao giờ thực sự chết, ngay cả khi người sáng tạo ra nó đã phủi tay với nó (…)
Khoa học cần những lý thuyết mới: những lý thuyết này lại đòi hỏi những công cụ toán học mới. Sẽ không đủ nếu chỉ chắp vá phương trình của Anhxtanh bằng các thử nghiệm và sai lầm. Phương trình trứ danh đã chịu được sự thử thách kinh khủng qua nhiều năm, luôn luôn dẫn tới những khám phá vật lý mới phù hợp một cách đáng kinh ngạc với những dự đoán của phương trình. Nhưng khi người ta cố gắng làm việc với phương trình bao gồm hằng số Vũ Trụ - hoặc cố gắng kết hợp phương trình của lý thuyết tương đối tổng quát với lý thuyết lượng tử - thì kết quả thật nghèo nàn. Đơn giản là hiểu biết căn bản của nhân loại về phương trình thần diệu này vẫn chưa đầy đủ”.
Và chúng ta thấy những dòng này trong “Giai điệu bí ẩn và con người tạo ra Vũ Trụ” – tác giả là Trịnh Xuân Thuận , nhà Vật lý thiên văn người Việt Nam”:
“Sau BigBang, Lý thuyết Vũ Trụ học xem ra có thể được đẩy đi xa nhất đó là lý thuyết “Vũ Trụ dừng” (Steady State). Lý thuyết này đã được ba nhà thiên văn người Anh là Hermann Bordi, Thomas Gold và Fred Hoyle xây dựng vào năm 1948. Nó đã có ảnh hưởng to lớn tới tư tưởng Vũ Trụ học những năm 50 và 60, và đã kích thích nhiều nghiên cứu nhằm tách biệt nó với BigBang.
Lý thuyết “Vũ Trụ dừng” ra đời đồng thời từ nỗi ưu tư về mỹ học, sự băn khoăn về triết học và tôn giáo và cũng từ một quan sát mà sau này người ta phát hiện là sai. Nỗi ưu tư về mỹ học bắt nguồn từ nguyên là Vũ Trụ học, một trong những tiên đề cơ bản của Thuyết tương đối tổng quát và là nguyên lý sẽ được khẳng định sau đó một cách hết sức ngoạn mục bởi quan sát bức xạ hóa thạch của Vũ Trụ. Theo nguyên lý này thì Vũ Trụ là đồng nhất và đẳng hướng (…)
Trong lý thuyết Vũ Trụ dừng, Vũ Trụ không còn điểm bắt đầu cũng không có điểm kết thúc. Đây chính là chỗ những băn khoăn về triết học và tôn giáo xen vào. Trong những năm 50 và 60, khái niệm về sáng thế và sự khởi đầu (và do đó cả khái niệm về đấng tối thượng) trong lĩnh vực khoa học đã bốc mùi dị giáo. Đa số các nhà Vũ Trụ học đều không muốn nghe nói về nó và họ vô cùng mừng rỡ khi có một lý thuyết đặt lên khay bạc dâng cho họ một Vũ Trụ đã tồn tại một thời gian. Điều này cho phép họ tống vào quên lãng vấn đề sáng thế mà vẫn giữ được lương tâm thanh thản. Mặt khác một Vũ Trụ có tuổi vô hạn sẽ cho phép họ giải quyết được vấn đề đặt ra bởi tuổi tương ứng của Vũ Trụ và Trái Đất theo những đánh giá vào thời điểm đó. Thực vậy, nếu ta chấp nhận BigBang, thì theo Bubble, Vũ Trụ chỉ có tuổi là 2 tỷ năm, trong khi đó các phép đo những nguyên tố, phóng xạ trong vỏ Trái Đất lại cho thấy tuổi của Trái Đất là 4,6 tỷ năm. Làm sao Trái Đất lại có thể già hơn Vũ Trụ được? Bondi, Gold và Hoyle kết luận mô hình BigBang là sai. Tuy nhiên, ngày hôm nay chúng ta biết rằng sai lầm ở đây không phải là của BigBang mà là của Hubble. Ông đã sai lầm trong việc đánh giá độ sáng thực của các ngọn hải đăng Vũ Trụ - các sao Xêpheit (…)”
Một số lý thuyết đặt vấn đề xem xét lại cách giải thích sự dịch về phía đỏ của ánh sáng tới từ các thiên hà là do chuyển động giãn nở. Những lý thuyết này đưa ra lý lẽ rằng sự mất năng lượng gây ra sự dịch chuyển về phía đỏ không phải là do sự giãn nở của Vũ Trụ gây ra mà là hệ quả của sự “mệt mỏi” được tích tụ bởi các photon trên con đường vạn dặm giữa các thiên hà và các vì sao trong một Vũ Trụ tĩnh và bất biến tuyệt đối để tới được các kính thiên văn của chúng ta. Năm 1935, Hubble và nhà vật lý Mỹ, Richard Tolman đã đề xuất một mô hình Vũ Trụ tĩnh (không giãn nở) với một ánh sáng đã “mệt mỏi”, có thể tái tạo lại được sự tỷ lệ của độ dịch chuyển về phía đỏ với khoảng cách tới các thiên hà. Nhưng lý thuyết về ánh sáng mệt mỏi lại có rất nhiều yếu điểm. Nhà vật lý thiên văn người Pháp, Jean - Claude Pecker đã đề xuất rằng các photon mất năng lượng của mình trên con đường vạn dặm là do chúng tương tác với một hạt mới có khối lượng nhỏ hơn khối lượng của electron. Cơ chế này không được đa số các nhà vật lý thiên văn chấp nhận, bởi lẽ cho tới tận ngày hôm nay, các hạt mới đó vẫn chưa bao giờ quan sát được, dù là trong phòng thí nghiệm hay trong Vũ Trụ. Ngoài nguyên nhân chính xác về sự mệt mỏi của ánh sáng, lý thuyết này còn có nhiều khuyết tật khác (…) Nhưng khối đá ngầm chính là lý thuyết ánh sáng mệt mỏi, cũng như tất cả các lý thuyết khác, sẽ va phải đó là bức xạ hóa thạch. Thực vậy, lý thuyết này không có cách nào giải thích được sự tồn tại của bức xạ đó (…). Biết đâu chừng hiện tượng “bức xạ nền” Vũ Trụ (bức xạ hóa thạch), là hiện tượng phân rã của các vật thể do tính giới hạn của vận tốc ánh sáng. Sự lệch về phía đỏ của quang phổ ánh sáng đến Trái Đất từ những Thiên Hà ở “rìa” Vũ Trụ không phải có nguyên nhân từ hiệu ứng Đôplơ mà trái lại có nguyên nhân từ hiện tượng ánh sáng đi vào vùng không ưu tiên chuyển hóa Không Gian. Cần nhớ rằng ánh sáng đến Trái Đất từ 13,8 tỷ năm trước (có thể không đến từ Thiên Hà vì thuở đầu tiên tất nhiên chưa tồn tại Thiên Hà?) và bức xạ hóa thạch đến Trái Đất phải từ cùng một nơi xuất phát- đến từ chính vụ nổ BigBang. Có quan sát được hiện tượng đó không? Chúng ta cũng cần chú ý tới trường hợp: Trái Đất tiếp nhận ánh sáng tới từ các ngôi sao, thiên hà trong trạng thái chuyển động!
Dù là một lũ còn ngu ngốc, không hiểu được thuyết tương đối rộng của Anhxtanh, thì chúng ta cũng dứt khoát một cách cực đoan, phủ nhận học thuyết Big Bang và cuồng tín tin theo triết học duy tồn, triết học coi Vũ Trụ Tồn Tại là vốn dĩ thế, không có khởi đầu lẫn kết thúc. Chúng ta tin rằng rồi đây loài người sẽ thấy được cái sai của thuyết tương đối rộng, không phải trong suy tư lý thuyết vật lý của nó (những suy tư ấy là rất logic, khó lòng bác bẻ được), mà chính ở hệ thống lý thuyết toán học mà nó dựa vào. Như H. Poincaré đã nói một câu đầy gợi ý suy nghĩ: “Người ta không dùng các lý thuyết toán học để xác minh bản chất thật của các sự vật, những đòi hỏi như vậy đối với chúng hình như là không hợp lý. Mục đích duy nhất của chúng là phối hợp các định luật vật lý mà thí nghiệm cung cấp cho chúng ta, nhưng thiếu toán học thì thậm chí chúng ta không thể phát biểu được các định luật này”. Vậy thì phải hiểu như thế nào về toán học ngày nay? Phải nói thẳng: nó là một biểu diễn siêu hình của thực tại do con người dựng nên chứ không phải thực tại thực, nó là một thực tại ảo, hay nói cho mỹ miều hơn, là một…Thực Tại và Hoang Đường! Chỉ riêng việc dựa vào nó để tìm ra các hằng số Vũ Trụ với kết quả là các số vô tỉ, đã không thể chấp nhận được rồi! Vũ Trụ, cũng như các kết quả chuyển hóa Vũ Trụ sẽ thế nào nếu…vô tỷ!? Phải chăng các phép tính về thực thể tenxơ chỉ là những hậu quả có lý rút ra từ hoang tưởng chứ không phải là Thực Tại? Nếu thế, những đại lượng tenxơ trong phương trình trường của Anhxtanh, nhất là đại lượng năng-xung lượng, đều không thực, phiếm chân lý, và phương trình đó mãi mãi là…”phương trình của Chúa”!
Và nhà Vũ Trụ học không thuộc trường phái chính thống người Thụy Điển, Hannes Alfvén (tác giả của Vụ Trụ vật chất – phản vật chất) đã tung ra lời buộc tội rằng “Big Bang là một chuyện thần thoại, có thể là một thần thoại tuyệt vời, xứng đáng được ở vị trí danh dự trong bảo tàng các chuyện thần thoại như thần thoại Hindu về Vũ Trụ luân hồi, thần thoại về quả trứng Vũ trụ của người Trung Hoa, thần thoại kinh thánh về sự Sáng Thế trong 6 ngày, thần thoại Vũ Trụ học của Ptôlêmê và nhiều thần thoại khác”. Tôi nghĩ Alfvén đã lầm. Dưới ánh sáng của những điều đã được nói tới, không còn nghi ngờ gì nữa, BigBang giờ đây đã vượt xa một chuyện thần thoại rất nhiều. Nó đã có những danh hiệu cao quí của một khoa học. Đây là một lý thuyết có sức khỏe cường tráng, cho tới nay đã có khả năng chống đỡ được mọi cuộc tấn công và hiện vẫn còn là một lý thuyết mô tả Vũ Trụ tốt nhất. Nếu một ngày nào đó, BigBang cần phải được thay thế bởi một lý thuyết Vũ Trụ tinh xảo hơn, thì lý thuyết mới này cũng sẽ phải gộp vào trong nó những thành tựu của BigBang giống như lý thuyết của Anhxtanh đã gộp vào trong nó những thành tựu của vật lý Newton. Nhưng dù sao đi nữa theo chúng ta quan niệm, lý thuyết BigBang vẫn chỉ là một câu chuyện thần thoại thuộc hàng những câu chuyện thần thoại hấp dẫn và tinh xảo nhất của vật lý học. Biết đâu chừng hiện tượng “bức xạ nền” Vũ Trụ là hiện tượng phân rã của các vật thể do tính giới hạn của vận tốc ánh sáng. Sự lệch về phía đỏ của quang phổ ánh sáng đến Trái Đất từ những Thiên Hà ở “rìa” Vũ Trụ không phải có nguyên nhân từ hiệu ứng Đôplơ mà trái lại có nguyên nhân từ hiện tượng ánh sáng đi vào vùng không ưu tiên chuyển hóa Không Gian. Cần nhớ rằng ánh sáng đến Trái Đất từ 13,8 tỷ năm trước (có thể không đến từ Thiên Hà vì thưở đầu tiên tất nhiên chưa tồn tại Thiên Hà?) và bức xạ hóa thạch đến Trái Đất phải từ cùng một nơi xuất phát- đến từ chính vụ nổ BigBang. Có quan sát được hiện tượng đó không?
Nói chung kết lại, dựa trên quan niệm của triết học duy tồn thì vì không triệt tiêu được chuyển động, dù chuyển động bị giới hạn bởi c, thì không thể có được sự chết nhiệt Vũ Trụ và cũng không có Vụ Nổ Lớn (BigBang)!...
Rồi đây, đến một thời điểm không xa nữa, vật lý học sẽ phải thay đổi hoàn toàn nhận thức trước thực tại khách quan của mình như đã từng trong khoảng thời gian từ cuối thế kỷ XVIII đến đầu thế kỷ XX. Trong tác phẩm "Cuộc chiến lỗ đen", tác giả Leonard Susskind, chúng ta đọc thấy những dòng này: "Vào năm 1900, năm năm trước khi Anhxtanh bước lên sân khấu, một sự thay đổi hính mẫu tư duy còn kỳ quặc hơn nhiều đã diễn ra cùng với việc khám phá ra ánh sáng được tạo bởi các hạt được gọi là photon, hay đôi khi còn gọi là lượng tử ánh sáng. Thuyết photon ánh sáng (thuật ngữ photon bắt đầu dược sử dụng vào năm 1926, do nhà hóa học Gilbert Lewis đặt ra) chỉ là một dấu hiệu báo trước một cuộc cách mạng sắp diễn ra; sự rèn luyện trí tuệ bây giờ còn trừu tượng hơn bất cứ thứ gì được chứng kiến từ trước đến nay: Cơ học lượng tử còn hơn cả một định luật mới của tự nhiên. Nó liên quan đến việc thay đổi các qui tắc của lôgic cổ điển, những qui tắc thông thường của tư duy mà mọi người có đầu óc tỉnh táo bình thường đều sử dụng để đưa ra các suy luận. Nó dường như còn thật điên rồ. Nhưng dù có điên rồ hay không thì các nhà vật lý vẫn phải thay đổi nhận thức của mình theo lôgic mới gọi là lôgic lượng tử".
Rồi đây, đến một thời điểm không xa nữa, vật lý học sẽ phải thay đổi hoàn toàn nhận thức trước thực tại khách quan của mình như đã từng trong khoảng thời gian từ cuối thế kỷ XVIII đến đầu thế kỷ XX. Trong tác phẩm "Cuộc chiến lỗ đen", tác giả Leonard Susskind, chúng ta đọc thấy những dòng này: "Vào năm 1900, năm năm trước khi Anhxtanh bước lên sân khấu, một sự thay đổi hính mẫu tư duy còn kỳ quặc hơn nhiều đã diễn ra cùng với việc khám phá ra ánh sáng được tạo bởi các hạt được gọi là photon, hay đôi khi còn gọi là lượng tử ánh sáng. Thuyết photon ánh sáng (thuật ngữ photon bắt đầu dược sử dụng vào năm 1926, do nhà hóa học Gilbert Lewis đặt ra) chỉ là một dấu hiệu báo trước một cuộc cách mạng sắp diễn ra; sự rèn luyện trí tuệ bây giờ còn trừu tượng hơn bất cứ thứ gì được chứng kiến từ trước đến nay: Cơ học lượng tử còn hơn cả một định luật mới của tự nhiên. Nó liên quan đến việc thay đổi các qui tắc của lôgic cổ điển, những qui tắc thông thường của tư duy mà mọi người có đầu óc tỉnh táo bình thường đều sử dụng để đưa ra các suy luận. Nó dường như còn thật điên rồ. Nhưng dù có điên rồ hay không thì các nhà vật lý vẫn phải thay đổi nhận thức của mình theo lôgic mới gọi là lôgic lượng tử".
***
---------------------------------------------------------------------------------
---------------------------------------------------------------------------------
0 comments:
Hãy viết bằng tiếng Việt có dấu trực tuyến:
Easy VN - Chương trình tự động thêm dấu tiếng Việt
VIETUNI - Tại Viet1Net (Nên chọn Kiểu Loạn)
- Chèn link bằng thẻ: <a href="URL liên kết" rel="nofollow">Tên link</a>
- Tạo chữ <b>đậm</b> và <i>Ngiêng</i>