Buổi hoàng hôn của khoa học!

[teenvnlabido]

Thật vậy, đã hết rồi cái thời có thể viết ra một phương trình thâu tóm toàn bộ vũ trụ, kiểu như phương trình trường trong thuyết tương đối tổng quát của Einstein. Qua rồi cái thời khoa học được coi như những chân lý xác định, chắc chắn, rõ ràng của Tự Nhiên. Tuyên ngôn bất hủ của Einstein, “Chúa không chơi trò súc sắc”, đã được hậu thế công khai nói ngược lại: “Chúa không chỉ chơi trò súc sắc trong Cơ học Lượng tử mà còn cả trong nền tảng của toán học”. Người cả gan nói điều ngược lại này là Gregory Chaitin, chuyên gia nổi tiếng của đại tổ hợp IBM, tác giả của những công trình lớn nhất về lý thuyết thông tin thuật toán hiện nay. Sau khi khám phá ra một con số kỳ lạ, được gọi là số Omega hoặc số Chaitin, một số thực (real number) nhưng không thể xác định được, không thể tính được, không tồn tại bất kỳ một chương trình thuật toán nào để đọc các chữ số của nó – Chaitin đã phát hiện ra cái mà Heisenberg đã phát hiện ra trong Cơ học Lượng tử: yếu tố bất định trong toán học. Thật vậy, các chữ số của Omega xuất hiện một cách ngẫu nhiên theo xác suất! Và không chỉ Omega, còn có hàng loạt những số tương tự mà Chaitin gọi là các số siêu-Omega, siêu-siêu-Omega, siêu-Omega cấp n, v.v. Vì tất cả những số này là số thực, chúng tồn tại, nên Chaitin đưa ra một nhận định làm choáng váng thế giới khoa học: Yếu tố ngẫu nhiên là một đặc trưng của toán học, suy ra toàn bộ khoa học và bản thân thế giới tự nhiên có bản chất ngẫu nhiên!

Trong bối cảnh của những khám phá mới, vấn đề giới hạn của nhận thức càng ngày càng trở thành quan trọng vì nó không chỉ là vấn đề của triết học, mà của chính khoa học, ảnh hưởng đến các định hướng nghiên cứu khoa học. Vào thời điểm bản lề chuyển từ thế kỷ 20 sang thế kỷ 21, nó đã trở thành một trong các đề tài nghiên cứu khoa học được chú ý nhất. Đó là lý do ra đời một loạt sách báo về đề tài này, trong đó cuốn sách của Horgan là một cuốn tiêu biểu. Một hội nghị thế giới tập trung các nhà khoa học hàng đầu để bàn thảo vấn đề này đã được tổ chức tại Đại học Santa Fe ở Mỹ. Trong gian đại sảnh của hội nghị, đập vào mắt các đại biểu là một tiêu đề lớn: “The Limits of Science Knowledge” (Giới hạn của hiểu biết khoa học). Nhà toán học nổi tiếng John Casti, chủ toạ hội nghị, khai mạc bằng câu hỏi: “Phải chăng thế giới quá phức tạp đối với chúng ta để hiểu nó?”. Joseph Traub, một nhà khoa học lý thuyết computer bậc nhất, giáo sư Đại học Columbia, đặt câu hỏi cụ thể hơn: “Liệu chúng ta có thể biết cái gì là cái không thể biết hay không? Liệu chúng ta có thể chứng minh rằng khoa học có giới hạn hay không, như Godel và Turing đã chứng minh có những giới hạn đối với toán học và khoa học tính toán?”.

Ngay lập tức cuộc thảo luận bùng nổ. Có nhiều ý kiến vô cùng đặc sắc, thú vị. Độc giả có thể tìm thấy bản tường thuật trong cuốn sách của Horgan. Ở đây chỉ xin trích một mẩu ý kiến của Chaitin: “Thông thường chúng ta hay cho rằng nếu người ta nghĩ cái gì là đúng thì nó phải đúng vì một lý lẽ nào đó. Trong toán học lý lẽ ấy được gọi là một chứng minh, và công việc của nhà toán học là tìm kiếm chứng minh – những lý lẽ, suy luận từ các tiên đề hoặc những nguyên lý được chấp nhận trước. Nhưng hiện nay, cái mà tôi khám phá ra là các chân chẳng cần phải có một lý do nào cả. Chúng đúng một cách bất ngờ hoặc ngẫu nhiên”.

Nếu Chaitin đúng, hoặc nói cách khác, nếu cái đà lý luận kiểu Chaitin mà phát triển trong khoa học, thì phỏng khoa học còn có ý nghĩa gì nữa? Không, chúng ta khó có thể nhắm mắt chấp nhận ý kiến của Chaitin, nhưng… có lẽ chúng ta cũng không thể nhắm mắt tảng lờ ý kiến của Chaitin. Một lần nữa, chúng ta phải dám “đối mặt với giới hạn của nhận thức”, như John Horgan đề nghị. Điều cần thiết là phải xem xét lại định nghĩa của khoa học? Quan niệm về khoa học kiểu Einstein có còn là một mẫu mực tiêu chuẩn nữa hay không? Liệu tôi tư duy, tôi có tồn tại không?

Cách đây khoảng bốn chục năm, Jean Paul Sartre từng nói: “Tôi tư duy, vậy tôi không tồn tại”. Hồi đó hình như ít người để ý đến phản đề của Sartre. Và liệu chúng ta có thể đồng ý với Bacon để coi “thiên nhiên như gái điếm” được không? Con người có thể chế ngự Tự Nhiên theo ý muốn của mình hay không? Chúng ta rứt khoát không thể đầu hàng bỏ cuộc, nhưng rõ ràng chúng ta phải xem xét lại hành trang của mình.

John Horgan để lộ quan điểm cá nhân của ông thông qua những người được ông phỏng vấn hoặc những người đã khuất mà ông ngưỡng mộ. Dù sao thì các nhà triết học vẫn có cái nhìn sâu xa hơn các nhà khoa học. Immanuel Kant, nhà triết học Đức lỗi lạc, người có ảnh hưởng lớn đến tư duy khoa học thế kỷ 19, nói: “Mỗi câu trả lời lại làm dấy lên những câu hỏi mới”. Điều này thật dễ hiểu, nó đơn giản nói với chúng ta rằng chẳng bao giờ chúng ta tìm ra chân lý cuối cùng cả. Nhưng nhân loại có tính hay quên. Những bộ óc vĩ đại nhất thường thích đạt tới chỗ thái quá: muốn truy ra cái nguồn gốc ban đầu đến tận gốc rễ. Tác phẩm vĩ đại nhất của Charles Darwin là cuốn “Nguồn gốc các loài”, được coi là một trong hai thành tựu vĩ đại nhất của các thế kỷ trước (cùng với cơ học Newton). Tên gọi cuốn sách này đã lộ rõ khát vọng của nhà bác học: chỉ rõ nguồn gốc ban đầu của sinh giới. Nhưng thực ra chúng ta chẳng bao giờ tìm thấy cái nguồn gốc ban đầu đó cả, không kể ngay cả những nguồn gốc trung gian trong sự tiến hoá cũng chưa phải là hoàn toàn thuyết phục. Horgan đã dành cả một chương trong sách của ông để nói về sinh học tiến hoá: “The End of Evolutionary Biology” (Sự kết thúc của sinh học tiến hoá). Những chi tiết trong chương này chắc chắn rất thú vị với mọi đọc giả, dù quan điểm của bạn nghiêng về phía ủng hộ hay chống đối Darwin (ở Mỹ, rất nhiều trường học đã bãi bỏ học thuyết Darwin trong chương trình sinh học).

Một “cú đòn” trời giáng khác mà Horgan làm choáng váng độc giả là chương dành cho vật lý, “The End of Physics” (Sự kết thúc của vật lý), trong đó thể hiện mối nghi ngờ về khả năng thành công của lý thuyết lớn nhất của vật lý ngày nay là “Lý thuyết về mọi thứ”. Trong số những người thẳng thắn bầy tỏ mối nghi ngờ đối với lý thuyết này có những người đã có công rất lớn đối với vật lý hiện đại. Một trong số đó là Sheldon Glashow, một trong ba người đoạt giải Nobel vật lý năm 1979 vì một đề tài tiền thân của Lý thuyết về mọi thứ (Lý thuyết điện từ yếu). Glashow gọi Lý thuyết về mọi thứ là “Chiếc Chén Thánh” (The Holy Grail) (chiếc chén Chúa Jesus dùng trong bữa tiệc ly trước khi bị hành hình), ngụ ý đó là một cái gì đó rất thiêng liêng về ý tưởng nhưng không bao giờ có thể biến thành hiện thực! Một người khác là Roger Penrose, tác giả của những công trình tuyệt tác về topo chứng minh sự tồn tại của điểm kỳ dị của các hốc đen và của toàn bộ không-thời-gian, làm cơ sở cho Lý thuyết Big Bang. Penrose nói rõ rằng ông không tin vào bất cứ một lý thuyết nào hiện nay, kể cả Lý thuyết siêu dây, có thể coi là có hy vọng tiến đến Lý thuyết về mọi thứ.

Nếu nhận thức được ý nghĩa của tất cả những thách thức đó, khoa học buộc phải định hướng phát triển thông minh nhất, sao cho có thể dồn nỗ lực vào những nghiên cứu có hiệu quả nhất, thiết thực nhất.

Để làm được điều đó, câu hỏi của Joseph Traub có lẽ là câu hỏi quan trọng nhất. Xin nhắc lại: “Liệu chúng ta có thể biết cái gì là cái không thể biết hay không?”.

Câu hỏi này làm chúng ta nhớ lại một lời dạy của Khổng tử: “Tri chi vi tri chi, bất tri vi bất tri, thị tri dã” (Cái gì biết thì biết là mình biết, cái gì không biết thì biết là mình không biết, đó là biết vậy). Thật kỳ lạ, hơn 25 thế kỷ trước, bằng kinh nghiệm và trực giác thiên tài, ông thánh Phương Đông này đã khẳng định nhận thức có giới hạn, và hiểu được điều này mới thực sự là có nhận thức. Và 25 thế kỷ sau, bằng con đường phân tích mổ xẻ đến nơi đến chốn, khoa học cũng đi đến nhận định tương tự, nhưng cụ thể hơn:

Cần phải tìm hiểu xem cái gì là cái không thể biết.

Kurt Godel với Định lý Bất toàn (Theorem of incompleteness) đã làm điều đó với Toán học.

Alan Turing với Sự cố Dừng (The Halting Problem) đã làm điều đó với khoa học tính toán.

Hậu thế sẽ phải tiếp tục con đường của Godel và Turing để làm điều tương tư đối với vật lý, sinh học, và khoa học nói chung.

Dẫu rằng nhiệm vụ này vô cùng khó khăn, nhưng dẫu sao nó cũng đã đánh một tiếng chuông cảnh tỉnh đối với khoa học, khuyến dụ khoa học phải tỉnh táo hơn trên con đường phát triển.

Và nó có một phản ứng phụ tích cực: Vì không bao giờ có thể đi đến một lý thuyết cuối cùng trong bất kỳ lĩnh vực tri thức nào, do đó các nhà khoa học sẽ không bao giờ thất nghiệp; ngược lại họ sẽ luôn luôn phải bận rộn với những bài toán chưa giải được để giải, bởi vì vĩnh viễn sẽ tồn tại rất nhiều bài toán như thế. Chỉ có điều cần phải chú ý đến những bài toán đáp ứng với quyền lợi thiết thực của con người nhiều hơn, thay vì nhất định đòi hiểu được ý Chúa.

Tóm lại, cuốn sách của Horgan không hề khiêu khích, ngược lại nó khuyến khích chúng ta tư duy ! Mong sao sách sẽ được dịch ra tiếng Việt để đến tay mọi bạn đọc Việt Nam.

[1] René Descartes (1596 – 1650): Je pense, donc je suis (I think, therefore I am not).
[2] Thượng Đế, Thiên Nhiên, Người, Tôi và Ta của Cao Huy Thuần, 1999 trang 90.
[3] Xem Fermat’s Last Theorem của Simon Singh, 1997, trang 150.
[4] Xem God’s Equation, của Amir Aczel, trang 207.
[5] Một góc nhìn của trí thức, Tạp chí Tia Sáng và NXB Trẻ 2002, trang 241.