[Họa phố] Con mèo của Schrödinger (15) : Đối ngẫu sóng hạt

* * *

“Em cảm thấy có lẽ mình nên tìm hiểu nhiều hơn về cái vật lý học lượng tử này,” Kha Tầm chống nạnh, cúi đầu thở dài “Thiệt méo ngờ là bị kéo vào một bức tranh do Thần Ma khống chế mà lại đi bàn về khoa học, đây là đang tính tấu hài hay gì á?”

Mục Dịch Nhiên trên người đã khô ráo, liền mặc quần áo của mình vào, đưa tay chỉ lên bầu hư không trên đầu “Hạt, chính là đơn vị cơ bản nhất nhỏ nhất cấu tạo nên vật chất, toàn bộ vật chất đều do hạt cấu thành. Có một số các nhà vật lý học cho rằng, các hạt vi mô đều có tính đối ngẫu sóng-hạt. Ví dụ như ánh sáng, nó vừa có tính của sóng vừa có đặc tính của hạt.”

Kha Tầm gật đầu “Mấy này nghe hiểu.”

“Ở đây không thể không nhắc tới thí nghiệm giao thoa khe đôi của ánh sáng (*), thời đi học em có học mà đúng không?” Mục Dịch Nhiên hỏi.

Kha Tầm gãi đầu “Anh biết đó, môn vật lý em từng làm bài thi đạt được thành tích 13 điểm gây chấn động một thời, mà 13 điểm này toàn bộ đều là trắc nghiệm chọn bừa mới có ấy… Mấy tiết học vật lý em đa phần đều là xem manga hoặc là ngủ bù một giấc, hiện tại nhớ lại, thứ duy nhất mà em còn ấn tượng là ông thầy dạy Lý có cái mũi đỏ như bợm rượu…”

Mục Dịch Nhiên khẽ lắc đầu, vẻ mặt có hơi bất đắc dĩ, vươn tay bóp nhẹ gáy cổ của Kha Tầm, sau đó lại xoa xoa đầu chó mấy cái  “Ánh sáng tạo thành từ các quang tử (photon), mà quang tử cũng là hạt.”

“Trong thí nghiệm giao thoa khe đôi của ánh sáng, một ngọn nến được đặt trước một tấm giấy A có khoét một lỗ nhỏ, sau lưng tờ giấy A lại đặt thêm một tờ giấy B, trên tờ giấy B được cắt sẵn hai khe hẹp dài thẳng đứng song song nhau, ở sau lưng tờ giấy B lại đặt một tấm vải bố xem như là màn hình.”

“Ánh sáng từ lỗ nhỏ trên tờ giấy A chui vào, lại xuyên qua hai khe hẹp dài trên tờ giấy B, sau đó chiếu lên màn hình. Theo em thì vệt sáng được chiếu lên màn hình sẽ có hình dạng như thế nào?”

Kha Tầm cười “Nghe anh hỏi như vậy em liền biết ngay là đáp án chắc chắn không phải như em đã nghĩ, cơ mà em vẫn trả lời theo ý mình đi ha —— dựa theo quán tính tư duy của một đứa dốt lâu năm như em thì, chiếu lên màn hình sẽ là hai vệt sáng hẹp dài có hình dạng giống như khe hở trên tờ giấy B.”

“Ánh sáng là do vô số hạt quang tử tạo thành, cũng đúng, dựa theo ý nghĩ thông thường thì một đống hạt sáng chui qua khe hở, bị tạo hình thành hai cái cột sáng hẹp dài, sau đó chiếu lên tấm màn.” Tần Tứ xen lời.

Mục Dịch Nhiên gật đầu, nói tiếp “Nhưng mà, thực tế thì hình ảnh xuất hiện trên màn là một loại vân sáng nhìn như một sọc hàng rào, gồm những vân sáng tối đan xen nhau. Vân này là do sự chồng chất của các độ sáng khác nhau tạo thành. Mà hiện tượng chồng chất các độ sáng khác nhau này, lại là vì tính “giao thoa tăng” cùng “giao thoa giảm” của sóng tạo thành, đây là hiện tượng giao thoa khe đôi của ánh sáng.”

“Hiện tượng này cùng thí nghiệm của nó chính là minh chứng cho việc, ánh sáng vừa có đặc tính hạt, cũng có đặc tính của sóng —— bởi vì “sóng” có hiện tượng “giao thoa tăng” cùng “giao thoa giảm” —— hay chính theo như chúng ta gọi, ánh sáng có ‘tính đối ngẫu sóng-hạt’.”

“Nhưng thí nghiệm này đến đây vẫn chưa kết thúc, vì muốn tiến thêm một bước quan sát hiện tượng này, các nhà khoa học lại lợi dụng các thiết bị khoa học để tiến hành quan sát ở mặt vi mô, để biết rõ ràng những hạt quang tử kia là bằng cách nào thông qua hai khe hẹp tiến hành giao thoa nhau.”

“Thế là, một chuyện hết sức bất ngờ đến khó tin đã xảy ra, khi người ta lợi dụng thiết bị khoa học tiến hành quan sát thì, hiện tượng giao thoa ánh sáng biến mất, trên tấm màn lúc này xuất hiện là hai dải vân sáng hẹp dài, những vằn sọc sáng tối đan xen không hề xuất hiện —— lúc ấy, ánh sáng giống như lại trở về duy nhất, chỉ có một đặc tính là hạt.

“Sau đó, nhân viên nghiên cứu lại tiến hành thí nghiệm tương tự lần thứ ba, lần này họ thanh đổi quang tử thành điện tử (electron), hơn nữa một lần chỉ phóng ra một cái điện tử.”

“Dựa theo lẽ thường mà nói, một cái điện tử không có khả năng sinh ra giao thoa, bởi vì cái gọi là giao thoa ít nhất cần số lượng trên hai cái mới có thể sinh ra được. Như vậy màn ảnh hiện ra, phải là trạng thái của một hạt đơn lẻ.”

“Nhưng kết quả xuất hiện vẫn là nằm ngoài dự đoán của mọi người, một điện tử đơn lẻ, vậy mà lại xuất hiện hiện tượng giao thoa.”

“Việc này khiến cho người ta cảm thấy vô cùng hoang mang, một cái điện tử đơn lẻ, rốt cuộc đã cùng “cái gì” giao thoa với nhau? Một cái điện tử đơn độc làm sao có thể đồng thời chui vào hai khe hở để rồi xảy ra hiện tượng giao thoa với nhau?”

Lời Mục Dịch Nhiên nói đến đây, khiến cho cả Kha Tầm lẫn Tần Tứ đồng thời rợn cả người.

“Cái đù…” Kha Tầm đưa tay chà chà bên cánh tay “Vụ gì đây? Rõ ràng là một hiện tượng khoa học mà, sao mà càng nghe… càng thấy ghê vậy?”

“Điện tử cũng là hạt, là đơn vị cùng cá thể nhỏ nhất rồi, như vậy cũng có nghĩa là nó không thể bị phân tách làm hai được, chỉ có thể là một mình đơn độc, nhưng… nó làm cách nào đồng thời xuyên qua hai cái khe?” Trong mắt Tần Tứ cũng thoáng hiện vẻ kinh nghi.

Mục Dịch Nhiên ngửa mặt nhìn lên hư không trên đỉnh đầu “Vì muốn biết đáp án của vấn đề này, các nhân viên nghiên cứu khoa học đã lắp camera trong thiết bị khép kín kia, để quan sát một cá thể điện tử làm cách nào đồng thời xuyên qua hai khe mà sinh ra giao thoa với nhau.”

“Rồi sau đó, sự việc càng khó tưởng tượng hơn đã xảy ra —— sau khi lắp camera, họ tiến hành thí nghiệm giao thoa khe đôi của điện tử, hiện tượng giao thoa lại lần nữa biến mất. Tháo camera một lần nữa làm lại thí nghiệm, hiện tượng giao thoa lại xuất hiện.”

“Cứ thế, thí nghiệm được lặp đi lặp lại nhiều lần, bất luận là do ai thực hiện, làm ở nơi đâu, toàn bộ kết quả đều giống như, cũng tức là : có lắp camera, hiện tượng giao thoa biến mất; tháo camera, hiện tượng giao thoa xuất hiện.”

“Hay nói cách khác, khi chúng ta không quan sát, thì nó nằm trong trạng thái vừa là hạt vừa là sóng chồng chất nhau, nhưng đến khi chúng ta quan sát nó, nó sẽ xuất hiện với trạng thái hạt. Giống như bởi vì sự quan sát của chúng ta gây ảnh hưởng đến kết quả, chỉ khi nào chúng ta thực hiện hành động ‘quan sát’, nó mới từ trạng thái chồng chất sóng-hạt suy sập thành trạng thái hạt.”

“Thế là, sự đáng sợ nhất của cơ học lượng tử cũng xuất hiện ——cá thể hạt kia, giống như tự có ý thức của chính nó, nó có thể nhìn thấy được hành vi của chúng ta, chỉ cần chúng ta đang nhìn nó, nó sẽ có thể phát hiện, rồi vì thế mà biểu hiện ra những kết quả khác nhau.”

“Như vậy vấn đề cũng xuất hiện —— hết thảy vật chất trong vũ trụ đều từ hạt tạo thành, mà trạng thái của hạt lại là do ‘ý thức’ vốn có của nó quyết định. Như vậy, toàn bộ những thứ cấu thành vũ trụ này, là được quyết định bởi vật chất, hay là quyết định từ ý thức? Là sự tồn tại khách quan, hay là do chủ quan xây dựng?”

“Mà, ‘ý thức’ của hạt là ý thức của ai? Chủ quan của vũ trụ này, là chủ quan của ai?”

“Rồi thế giới này, là vật chất có trước, hay là ý thức có trước? Mà nếu là ý thức này —— rốt cuộc là ý thức của ai?”

“Cái—— đù má! Đù mạ! Sợ vãi linh hồn!” Kha Tầm nhảy dựng người lùi về phía sau vài bước, một tay bụm ngực, vẻ mặt kinh hãi nhìn Mục Dịch Nhiên “Dịch Nhiên, mấy lời anh nói nãy giờ thật sự là kết luận của khoa học ngoài thế giới thật sao!? Thật sự không phải là mấy lời phịa bừa của điện ảnh hay là tiểu thuyết khoa học huyễn tưởng hả!?

Mục Dịch Nhiên vươn tay túm đối phương kéo tới trước mặt—— lại nhảy thêm hai bước nữa là té ngửa vào vào cái tấm sắt nóng rực kia mất, vẻ mặt bình tĩnh nói “Những lời tôi vừa nói đều là lý luận khoa học ở thế giới của chúng ta, nhưng tạm thời không thể xưng là ‘Kết luận’, dù sao trong giới cơ học lượng tử cho đến ngày hôm nay vẫn còn vô số bí ẩn chưa được phá giải, nhưng luận thuyết về ý thức này quả thật là có tồn tại.”

“…Em thật sự cảm giác sợ vãi luôn ấy.” Kha Tầm cầm tay của Mục Dịch Nhiên xoa mạnh vào ngực mình “Sống hơn hai chục năm rồi hôm nay mới được báo cho hay vũ trụ này rất có khả năng là do ý thức của một cơ thể sống không tưởng nào đó tạo ra —— quả thực là đảo điên hoàn toàn nhận thức của nửa đời người, em em em em… em cảm giác như thế giới quan của mình vừa mới được xây lại…”

“Trước khi vào tranh, em vẫn luôn vững tin vào thuyết duy vật đó, mỗi lần nghe thấy người ta kể mấy chuyện yêu ma thần tiên gì em đều cười khẩy một tiếng, dù cho sau này gặp phải việc vào tranh, em cũng chưa từng nghĩ tới sức mạnh ở phía sau lưng mọi chuyện có thể vượt qua cả quy luật của vũ trụ này, nào có ngờ ——”

“Nào có hiện tại đột nhiên có một lý luận báo cho em biết, trong vũ trụ này thật sự có khả năng là tồn tại một… Tạo Hóa!? Chẳng lẽ —— chẳng lẽ sức mạnh đứng sau lưng tranh này cũng ngang ngửa với kia kia!? Vậy chúng ta còn giãy dụa làm cái quỷ gì nữa…”

“Kha Tầm, bình tĩnh lại.” Mục Dịch Nhiên dùng hai tay ôm lấy mặt Kha Tầm, để đối phương nhìn vào mắt mình “Sức mạnh đứng đằng sau tranh rốt cuộc như thế nào, hiện tại không phải là việc chúng ta cần suy nghĩ, trước mắt việc quan trọng nhất là dò tìm ra manh mối chữ ký, từ những lý luận khoa học có liên quan mật thiết đến bức tranh này, để chúng ta rời khỏi đây trước đã.”

“Oke, oke… Anh chờ em một lát, để em bình tĩnh lại đã.” Kha Tầm nghiêng người, hít thở sâu vài cái.

Mục Dịch Nhiên quay sang nhìn Tần Tứ, thấy đối phương tựa hồ như cũng không muốn chấp nhận, vẻ mặt vẫn còn đọng lại nét kinh ngạc hoảng sợ, cả người cũng cứng đờ.

“Xem như hiểu được…” Tần Tứ nuốt nước miếng, có chút gian nan lên tiếng “Tại sao lại bảo những người nghiên cứu vật lý đều là kẻ điên… Hôm nay chỉ thông qua mấy lời giảng giải sơ sài của cậu thôi, mà tôi đã cảm thấy mình như sắp điên rồi, càng đừng nói tới mấy người hiểu biết càng nhiều càng sâu, sợ là họ phải đối mặt với càng nhiều những mê man cùng những chuyện lạ lùng kỳ diệu vượt quá sức tưởng tượng hơn thế nữa, chắc là mỗi ngày đều ở trong tình trạng cảm thấy mình sắp sửa điên rồi cũng nên…”

Kha Tầm xoay lại, đưa tay dụi dụi mồ hôi có lẽ là do nóng hoặc là quá kinh sợ rịn ra trên trán, nói “Thôi, trước đừng quan tâm mấy người kia có bị điên hay không, bàn cái trước mắt đi —— nếu toàn bộ vật chất của thế giới vĩ mô đều là từ vô số hạt vi mô chồng chất cấu thành, như vậy vật chất vĩ mô cũng sẽ có trạng thái chồng chất của lượng tử, đúng không?”

“Việc này lại phải nhắc tới về cuộc tranh cãi giữa hai trường phái trong giới vật lý mà Hạo Văn đã nói trước đó.” Mục Dịch Nhiên nói “Nếu, thế giới vĩ mô cũng giống như thế giới hạt vi mô, tồn tại những trạng thái chồng chất bất định, như vậy cũng có nghĩa là thế giới vĩ mô không hề có quy luật, nó được quyết định hoàn toàn bởi các sự kiện ngẫu nhiên, bởi vì nó không thể xác định, không thể đo lường một cách chính xác, toàn bộ tính khả năng sẽ chỉ là một con số xác suất mà không phải là một giá trị chuẩn xác. Einstein và Schrödinger không đồng ý quan điểm này, cho nên lý luận về “Con mèo của Schrödinger” mới được ra đời, mục đích là để mỉa mai những lý luận về vĩ mô là có “Trạng thái chồng chất của lượng tử” cùng với “Tính bất định”, hay hoặc là “Không cách nào đo lường được”.”

“Như vậy, Trình Thức rốt cuộc là tán thành trạng thái chồng chất lượng tử của thế giới vĩ mô, hay là giống như Schrödinger, cũng đang trào phúng lý luận kia?” Tần Tứ cau mày.

Ánh mắt của Mục Dịch Nhiên hơi lắng xuống, ngữ tốc cũng chậm lại, từng chữ từng chữ nói “Trên thực tế thì, trước lúc con trai của Trình Thức gặp chuyện, trên tạp chí khoa học và kỹ thuật tối cao nhất thế giới 《 Nature 》, đã có vài nhà nghiên cứu khoa học đến từ quốc gia nào đó cho biết, bọn họ dựa vào công nghệ thành công thực hiện được trạng thái ‘con mèo của Schrödinger’ với số lượng hạt nhiều, hay nói cách khác, trên cơ bản xem như là đã thành công thực hiện được trạng thái chồng chất lượng tử ở mức độ vĩ mô.”

Tần Tứ cùng Kha Tầm lại lần nữa lâm vào khiếp sợ, Tần Tứ nói “Cho nên, ý của cậu tức là, Trình Thức tán thành ý kiến thế giới vĩ mô là trạng thái chồng chất lượng tử? bức tranh này tên là 《 Con mèo của Schrödinger 》không phải để trào phúng, mà là vì… Trình Thức tin rằng trạng thái ‘con mèo của Schrödinger’ có khả năng tồn tại ở thế giới vĩ mô?”

Mục Dịch Nhiên khẽ gật đầu “Đúng vậy, tôi cho rằng chính là như vậy.”

“Cũng tức là…” Kha Tầm dùng tay vuốt vuốt tóc sau ót “Chúng ta vốn đang ở trong bức tranh do hắn sáng tạo ra, rất có thể đã bị ý thức của hắn ở trong tranh ảnh hưởng, cho nên ngay giờ phút này, chúng ta thật có thể là đang trong trạng thái vừa sống rồi lại đã chết?”

__________

Chú thích

(*) Giao thoa khe đôi của ánh sáng : hay còn thường được biết với cái tên “Thí nghiệm khe Young”