Hạt Higgs và chúng ta

by tvduc

“Chúng ta không là gì cả.





Nhưng những gì chúng ta đi tìm, là tất cả” 



                                                    

(Hölderlin)

Tác giả muốn chia sẻ với độc giả những gì một con kiến vô minh, vì sự tò mò, bò vào núi chữ của vật lý hạt để tìm ra dấu vết con đường mòn mà các người khổng lồ đã đi qua, mong muốn truyền đạt lại những ấn tượng của cuộc hành trình vĩ đại đã cuốn hút bao người ngay từ những nốt nhạc đầu.

Hạt Higgs là hạt mà cộng đồng vật lý hạt đi tìm ngót nửa thế kỷ qua, nếu không có cơ chế đặc biệt này, vũ trụ và chúng ta sẽ thành hư vô. Ảnh: TLCK

Mô hình chuẩn, lý thuyết chuẩn của vật lý hạt thế kỷ 20, có thể ví như một đô thị lượng tử dưới lòng đất cấp hạ nguyên tử siêu nhỏ với nhiều loại “cư dân”, nhiều quy luật nghiêm ngặt chi phối từng loại cư dân. Có loại cư dân “lao động” (quark, lepton) tồn tại để cho nguyên tử, phân tử, vật chất, con người và vũ trụ tồn tại, giống như những “chú ong thợ” li ti suốt đời chỉ biết cặm cụi lao động cho sự tồn tại của kẻ khác; và loại cư dân “quản lý” (các boson truyền lực) có chức năng làm “cảnh sát” và/hay “đưa tin”. Tất cả được xây dựng trên nền móng là trường của hạt Higgs, là hạt mà cộng đồng vật lý hạt đi tìm ngót nửa thế kỷ qua, nếu không có cơ chế đặc biệt này, vũ trụ và chúng ta sẽ thành hư vô. Các cư dân này là “đại biểu” của cư dân toàn vũ trụ, giống hệt nhau về mọi phương diện như những giọt nước. Đô thị và các cư dân có những tính chất lượng tử và tương đối tính rất đặc thù. Hạt không còn là hạt, mà có một dasein thứ hai: sóng. Sóng – hạt là khái niệm nhị nguyên có tính cách mạng của thuyết lượng tử, và cần đến thuyết trường để mô tả chính xác. Thuyết lượng tử là một “khoa học bí mật”, nhưng không phải tất cả những gì thần bí đều là thuyết lượng tử chính xác. Thế giới đó luôn luôn sôi động, sinh, diệt, hợp, tan, là lẽ thường, để giữ vững sự bình yên và ổn định của chúng ta. Con người để là con người, cần đến biết bao nhiêu hành động kỳ quan của tạo hoá. Và khi thân xác con người trở về cát bụi, thì nó trở về đâu? Về thế giới lượng tử kia.

Phá vỡ đối xứng trong chân không bởi cơ chế Higgs, một khái niệm trung tâm của vật lý hạt cơ bản, mở đường cho sự phát triển vật chất và tiến hoá mà vạn vật và con người cuối cùng là sản phẩm. Ngạc nhiên thay, phá vỡ đối xứng cũng được tìm thấy ở dưới đất: hacho, phá vỡ đối xứng và hài hoà trong nền nghệ thuật của Nhật Bản, hàm chứa động lực phát triển, khác với Trung Hoa là vương quốc luôn luôn đi tìm đối xứng. Bất đối xứng này ẩn dưới bề mặt của sự đối xứng hài hoà của xã hội phương Đông, hiện tượng vật lý hạt gọi là đối xứng ẩn. Xã hội phong kiến từng nhân danh hài hoà giữa trời, đất, vua, tôi để tự bảo tồn trật tự hàng ngàn năm, ngăn cản sự phát triển, cho đến khi trật tự ấy bị phá vỡ trong sự va chạm với văn minh phương Tây. Nhật Bản, vốn hàm chứa tính phá vỡ hài hoà từ bên trong, đã dễ dàng chấp nhận sự phá vỡ đối xứng ấy gây ra từ ngoài, và nhanh chóng phát triển, trong khi Trung Hoa chấp nhận nó một cách khó khăn, dẫn đến sụp đổ và đau khổ.

Vật lý hạt cơ bản là cuộc phiêu lưu thế kỷ, một “đại tự sự”, kéo dài từ đầu thế kỷ 20, qua những chặng đường đầy kịch tính, để rồi hoàn tất vào hai thập niên cuối cùng của thế kỷ, tiến hoá từ những con vịt xấu xí để thành đàn thiên nga lộng lẫy. Vật lý hạt không phải để đi tìm hạt như công việc “tìm bướm” của nhà động vật học, mà chỉ sử dụng hạt để đi tìm các nguyên lý tối hậu dưới đáy của vũ trụ (Weinberg). Hiểu vật lý hạt cơ bản là để hiểu cái to lớn của trí tuệ con người, những sinh vật nhỏ xíu đến độ vô nghĩa trong biển vũ trụ mênh mông, và hiểu những quy luật chi phối vô cùng tinh tế. Nếu mặt trời chiếu sáng thái dương hệ mênh mông thì trí tuệ con người đang chiếu sáng lâu đài đẹp đẽ của tạo hoá ở nơi sâu thẳm nhất của vũ trụ. Đi tìm chân lý luôn luôn là niềm mơ ước của con người từ lúc bị đuổi khỏi địa đàng vì ăn phải trái táo cấm tri thức của Thượng đế, bị giam mình trong thế giới bất đối xứng ở dưới kia, với mơ ước trở về đối xứng trên kia, và một ngày nào đó sẽ nhận diện được bản đồ của tạo hoá, như giấc mơ của Einstein, được “nhìn mặt đối mặt” với Thượng đế.

Mô hình chuẩn chưa phải là “thuyết của tất cả”, hay “thuyết của gần như tất cả”, nhưng quả thật con người đã tiến một bước ngàn dặm trong sự hiểu biết thế giới vi mô và vũ trụ, mở ra nhiều hy vọng và kỳ vọng cho những giai đoạn sắp tới. Cùng với vũ trụ học và Mô hình chuẩn, con người đã có một bản đồ vũ trụ hoành tráng hơn tất cả mọi thời đại. Tiếp đến thế kỷ 21, vật lý nào đây sẽ đến, cách mạng khoa học nào đây sẽ đến? Những Newton, Einstein, Planck nào sẽ xuất hiện? Những sự bứt phá của thế kỷ 20 là sự dọn đường cho những bứt phá kỳ vĩ ở thế kỷ 21?

Những khám phá khoa học “gây sốc” của thế kỷ qua là những nhân tố vô giá của nền văn hoá thế kỷ 20 chứa đựng đầy những kỳ quan. Nếu bị cắt khỏi phần khoa học này, chúng ta sẽ giống như công dân của thành phố Florence mà không được chiêm ngưỡng các tác phẩm tranh trần, tranh tượng của những nghệ sĩ vĩ đại thời Phục hưng như Ferris nói, hay là một “bi kịch” nếu thiếu đi phần văn hoá chứa đựng nền tảng của khoa học này như Weinberg nói. Người Việt Nam hãy nhanh chân, nếu không muốn tiếp tục bị bỏ lại xa hơn nữa trên đại lộ tri thức ngày càng tăng tốc như vũ trụ đang làm. Tò mò của tri thức không phải trò chơi vô nghĩa. Lịch sử đã cho thấy, động cơ tò mò mạnh mẽ thường được vinh danh với sự kính trọng, và đền đáp bằng sự phồn vinh và tiến bộ xã hội. Dân tộc Phù Tang là một thí dụ cổ điển, gần gũi không thể quên.

Bài này vẫn còn nhiều điều thiếu sót và chưa nói hết. Nếu độc giả ở nơi này nơi kia cảm thấy rối rắm, hay khó chịu, là do “lực bất tòng tâm”. Xin cám ơn sự miễn thứ của bạn đọc.

NGUYỄN XUÂN XANH