10 lí thuyết khoa học có thể bạn chưa biết John Gribbin (Đại học Sussex) Nhà vật lí Richard Feynman chứng minhmọi lộ trình ‘gián tiếp’ đềugiao thoa với nhau,để lại duynhất mộtlộ trìnhcó giá trị - lộ trình nhanh nhất. 1. Nguyên lí tác dụng tối thiểu Đây làmột cáchnói chua ngoa rằng tự nhiên là lười biếng. Mọi thứ diễn ra theo con đườngđòi hỏi sự nỗ lực ít nhất, đó là nguyêndo vì sao, trong số những nguyêndo khác,ánhsángtruyền đi theođường thẳng. Thật vậy, các hạt, vàánh sáng,truyền đitheo những con đường đòi hỏi thời gian ítnhất. Điều này giải thích tại saomột tia sáng xiên góc bẻ cong về phía vuông góc khinó đi từ không khí vào thủy tinh,trong đó nó chuyểnđộng chậm đi (điều này làmgiảm lượng thủy tinh mà nó phải điqua). Nguyên tắc trên đặc biệt quan trọngtrong thuyết lượngtử. Thoạtnhìn, thuyết lượng tử dường như ngụ ý rằng một hạtnhư mộtelectron có thể đitheo bất cứ lộ trình nào từ A đến B, cho dù lộ trình đó là đi đến sao Hỏarồi trở về. Điều này sẽ khiến người ta khôngthể điều khiển các thứ như máy vi tính, chúng phụ thuộc vào việc các electron dễ nghelời. Nhưng nhà vật lí vĩ đại Richard Feynmanđã chứngminh rằngmọi lộ trình ‘gián tiếp’ đều giao thoavới nhau,để lại duy nhất mộtlộ trìnhcó giá trị - lộ trình nhanh nhất. Memetics là thuật ngữ doRichardDawkins đặt ra để mô tả ‘các bảnsao văn hóa’ saochép và lantruyền thông tinsinh học. 2. Memetics Hễ khinào chúng ta saochép thói quen, kĩ năng, chuyện kể haybất kìloại thông tin nào khác từ người sang người, là chúng ta đang xử lí các mem.Thuật ngữ do RichardDawkinsđặt ra để mô tả ‘các bản saovăn hóa’ saochép và lan truyền thông tin sinh học. Con người saochép các mem, bao gồm các ý tưởngvà kĩ năng, quasự bắt chước vàgiảngdạy;nhưngchúngđã thayđổi,bấtngờ hoặc cómụcđích, sao chonền văn hóa pháttriển. Điều này phản ánh cách thứccác loài tiếnhóa dưới dạng biến dị gen. Giống như các gen,một số memlà thànhcông, trong khimột số khác thì không.Thật hiểnnhiên vì sao một số memđược nhân rộng– vì chúngcó ích, hoặcthỏa mãntrí thẩm mĩ, giống như cácgiai điệu. Nhưng mộtsố vẫn nhân rộng dẫu cho chúng chẳng thể hiện lợi ích nào rõ ràng– thí dụ như các virusmáy tính. 3. Lí thuyết trường lượng tử Tất cả chúng ta đã quen thuộc với khái niệmtừ trường, vùng không gian xungquanh một namchâm trong nó sức ảnhhưởng của nó đượcnhận ra. Cách thức các trường hành xử được mô tả bởi lí thuyếttrường. Nhà vậtlí người Scotland JamesClerk Maxwellđã thiếtlập cácphương trìnhmô tả điện trườngvà từ trường, và Einstein đã thiết lậpcác phươngtrình mô tả trường hấp dẫn. Nhưng trong thế kỉ 20, các nhà vậtlí đã nhậnra các ‘trường’ thật ragồmcác hạtđang chuyển động trong không gian: các ‘lượng tử’ của trường.Khi hai hạt tích điện tác dụnglực lên nhau, chúnglàm như thế bằng cách tráo đổi các photon, lượngtử của trường điện từ. Lí thuyết trường lượng tử thu được (điện động lực học lượngtử, hay QED) giảithích mọi thứ về hành trạng của cácnguyêntử cấu thành nên thế giới của chúngta. Arrhenius đề xuất rằng sự sống đã đượcmang tớitrái đất bởi nhữngbào tử trôi nổi trongvũ trụ,một quan điểm ông gọi làthuyết tha sinh, nghĩa là ‘gieomầm mọinơi’. 4. Học thuyết tha sinh Có phải toàn bộ sự sốngtrên trái đất đã bắt nguồntừ loại vi khuẩn do những người ngoàihànhtinh để lại sau một chuyến picnic haykhông?Nghe thìcóvẻ gượng gạo, nhưngđó là một quan điểm đượcxem xét nghiêmtúcbởi nhà thiên văn học‘cà chớn’ ThomasGold. Ôngđang xây dựngtrên một đề xuất của nhà khoa học ngườiThụyĐiển SvanteArrhenius cách đây một thế kỉ. Arrhenius đề xuất rằng sự sống đã được mangtới Trái đất bởi những bào tử trôi nổi trong vũ trụ, một quanđiểm ônggọi là thuyết tha sinh, nghĩa là‘gieomầm mọi nơi’. Một biến thể của ýtưởng này là quanđiểm cho rằng các bào tử được gửi đi cócân nhắc bởi một nền văn minh ngoài hành tinh – ‘tha sinhchủ động’.Và rồi có đề xuất củaGold rằng những người ngoài hành tinh đã từng đi qua Trái đấtcách đây hàng tỉ năm trướcvà đã dừng chânđể ăn tối.Khùng quá ư? Có lẽ. Nhưng có một người đã từng xem xét ý tưởng tha sinhmột cách nghiêm túc là FrancisCrick, mộttrong hai người khám phá ra cấu trúcchuỗi xoắn kép củaADN. Nếu bạn có niềm tin đủ mạnh, thì hầu như mọi thứ đều có thể có một hiệu ứng trấn an. 5. Hiệu ứng Trấn an Nếu aiđó đưacho bạn một viên thuốc và bảo nósẽ chữa hết chứngnhức đầu của bạn, và tình hình sức khỏe của bạn đượccải thiện, mặc dù viên thuốcđó chẳng chứa gì ngoài bột phấn cả, thì bạn đã trải qua hiệu ứng trấnan. Nếubạn có niềm tin đủ mạnh, thì hầunhư mọithứ đều cóthể có một hiệu ứng trấnan. Hiệu ứngtrấn an giải thích tại saomột số phép chữa bệnh như phép chữavi lượng đòng cân có tácdụng đối với nhiềungười –đơn giản vìcác bệnh nhân tin rằng chúng sẽ có tác dụng.Các kiểm tra khoa học dưới nhữngđiều kiệncóđiều khiểncho thấy hiệu ứngtrấn an có thể cải thiện bằng cách đưa cho mọi người những viên thuốc to hơn,trao cho họ nhữngviên thuốcmàu hồng thaycho màu trắng, và bởi sự thâm niêncủa người bác sĩ kêtoa thuốc. Cho đến thế kỉ 20, đa số thuốc uống hoàn toàn là vôdụng,nhưng có chủ ý hoặc không cóchủ ý,hiệu ứng trấn an đã được khai thác đến mức trọn vẹn nhất, đặc biệt khi điều trị cho cácbệnh nhân giàu có. Không aibiết cái gì làmcho Trái đất đóngbăng, nhưng một khi điều đó xảy ra, thì bề mặt trắng xóa sáng bóngcủa băng làm phản xạ nhiệt và duytrì thời tiết ‘quả cầu tuyết’ 6. Quả cầu tuyết Trái đất Tronghàngtriệu năm trời, hơn 635triệunăm trước,Trái đất đã bị bao phủ trong băng giá. Lúc ấy, đa phần đất liền co cụm xungquanh xích đạo, nhưng các sông băng để lại vết tích chúng trên đá kể cả ở xích đạo. Không aibiết cái gì làm cho Trái đất đóng băng, nhưngmột khi điều đó xảy ra, thì bề mặt trắngxóa sáng bóng của bănglàm phản xạ nhiệt và duytrì thờitiết ‘quả cầu tuyết’, cho đến khi CO 2 do cácnúi lửa giải phóng ragây ra mộthiệu ứng nhà kínhđủ mạnh để làm tan chảybăng hà. Nếu bănggiá đã từng baophù toànbộ hành tinh, thì sự sốngcó lẽ đã từng bị diệt vong. Nhưngcóbằng chứng những vũngnước bùnlầy vẫntồn tại trong thời kì này, và các dạng sốngnguyên thủy nhưng khỏe mạnhđã sống sót trong các vũngbùn ấy. Khi Trái đất tan băng, sự sống đã bùngphát trên khắp hành tinh trongmột cơnbùng nổ tiến hóa. Chúng ta có lẽ cósự tồntại của mìnhtrước sự kiệnquả cầu tuyết Trái đất này. Những người chủ trươngý tưởng Trái đất hiếmchỉ rõmột chuỗi tình huống cho phép nềnvăn minh của chúng ta xuất hiện, mặc dù điều đó đòi hỏi gần bốn tỉ năm tiến hóa. 7. Trái đất hiếm Sự sống trongvũ trụ có lẽ làphổ biến, nhưng sự sống thông minh có lẽ là hiếm. Nhữngngười chủ trương ý tưởngTráiđấthiếm chỉ rõ một chuỗi tình huống cho phép nềnvăn minh của chúng ta xuất hiện, mặc dù điều đó đòi hỏi gần bốn tỉ năm tiến hóa.Mặt trời là một ngôi sao tương đối ổn định, nên cho phép sự sống tiến hóa đều đặn trong suốt thờigian đó. Mộc tinhkhổng lồ bảo vệ chúngta trước các sao chổi. Lực hút hấp dẫn củamặt trăng lớn của chúngta ngăn không cho Trái đất lắc lư và nghiêng thêm nữa, gây ra các điều kiện cựcđộ về khí hậu. VàTrái đất có mộttừ trường mạnh khác thường, che chắn chúngta khỏi các bứcxạ nguyhại. Sự kết hợp những điều kiện này và các đặc điểmkhác thườngkhác của hành tinh chúng ta cấuthành nên một chuỗi trùnghợp ngẫu nhiên khó xảy rađến mức một số nhà thiên văn học nghĩ rằng chúng ta có lẽ là dạng sống thông minhduy nhất trong vũ trụ. Một số nhà vũ trụ học nghĩ rằngvũ trụ của chúngta là mộttrong một cặp vũ trụ ba chiều, phân cách nhaubởi mộtkhoảng cách nhỏ xíu (nhỏ chưa tới đường kính củamột nguyên tử) trong mộtchiềubổ sung. 8. Vũ trụ song song Đây làý tưởng điên rồ.Một số nhàvũ trụ họcnghĩ rằng vũ trụ củachúng ta là một trong một cặpvũ trụ ba chiều, phân cách nhau bởi mộtkhoảng cách nhỏ xíu (nhỏ chưa tới đường kính của mộtnguyêntử) trongmột chiều bổ sung. Mỗiđiểm trong không gian là một cánh cửa dẫnsang vũ trụ kia,nhưng hai vũ trụ đang dần dần táchra xa nhau.Tuy nhiên, hàng tỉ năm nữatínhtừ bây giờ, một lực kiểu lò xo sẽ hút chúngtrở lại với nhau trong mộtva chạm phát sinhra những lượng lớn nhiệt vàánh sáng– một vụ nổ lớn.Hai vũ trụ khi đó sẽ nảy raxa nhauvà toàn bộ quá trìnhsẽ lặp lại. Đây là lựa chọnthay thế hàngđầu cho lí thuyết Big Bang,và nó khẳng định rằng vũ trụ vốntự khaisinh ra nó. 9. Sự vướng víu Khi haiđối tượng lượngtử, thí dụ các electron hay photon (hạt ánhsáng) tiếp xúcvới nhau, chúngtrở nênvị ‘vướng víu’ theo mộtý nghĩa lượngtử. Điềunày có nghĩalà mãi mãi sauđó, cái xảy ra với mộttrong haiđối tượng sẽ ảnh hưởng đến đốitượng kiangay tứcthời, cho dùchúng ở cách xa nhaubao nhiêu. Nếu một hạt bị nắm, thìhạt kia sẽ co giật.Ý tưởng này đưamột số người đến chỗ hi vọng rằng sự vướng víu có thể dùng cho sự truyền thông nhanh-hơn-ánh-sáng. Khó khănlà, mặc dù bạnbiết từ việc quan sát mộthạt rằnghạt kia đã bị kích thích, nhưng bạn không biết nó đã bị kíchthích như thế nào.Nhưng nếu thông tinđó được gửi tới chúngta bằng phươngtiện thôngthường,thì chúng ta có thể giải thích sự co giật đó – nghĩa là sự kích thích lượng tử có thể dùngđể gửiđi những tin nhắnmã hóa không thể bẻ khóa được. 10. Vũ trụ hữu hạn Nếu vũ trụ làhữu hạn, thì nóhình dạngcủa nó có thể giống như một cái bánh rándạng vòng. Và nếu đúnglà trườnghợp đó, nếu bạn nhìn vào cái vòngđó từ mộtphía, bạn sẽ thấy chính những thiên hà bạn có thể nhìn thấy bằngcách nhìn vào phía bênkia của vòng.Một hìnhdạng phức tạp hơn sẽ là hìnhkhối trongđó các mặt đối nhaunối lại với nhau.Nếu bạncóthể đi qua mặt ‘nắp’,bạn sẽ trở lại trong khối qua mặt ‘đáy’. Mộtsố trò chơi máytính đơngiản hoạt độngtheo kiểu như thế này. Các quan sát chothấy vũ trụ của chúngta không có dạng hình học đơn giản như vậy. Nhưng nó có thể cóhình dạnggiống như một khối mười hai mặt nhiều chiều. . 10 lí thuyết khoa học có thể bạn chưa biết John Gribbin (Đại học Sussex) Nhà vật lí Richard Feynman chứng minhmọi lộ trình ‘gián tiếp’ đềugiao thoa với nhau,để lại duynhất mộtlộ trìnhcó giá. củaADN. Nếu bạn có niềm tin đủ mạnh, thì hầu như mọi thứ đều có thể có một hiệu ứng trấn an. 5. Hiệu ứng Trấn an Nếu aiđó đưacho bạn một viên thuốc và bảo nósẽ chữa hết chứngnhức đầu của bạn, và. sức khỏe của bạn đượccải thiện, mặc dù viên thuốcđó chẳng chứa gì ngoài bột phấn cả, thì bạn đã trải qua hiệu ứng trấnan. Nếubạn có niềm tin đủ mạnh, thì hầunhư mọithứ đều c thể có một hiệu ứng