Hạt Higgs và chúng ta

Nhưng những gì chúng ta đi tìm, là quơ” (Hölderlin) 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 không. Ảnh: TLCK Mô hình chuẩn, lý thuyết chuẩn của vật lý hạt thế kỷ 20, có thể ví như một thị thành 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” lí tí 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”. Cả thảy 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. Thị thành và các cư dân có những thuộc tính 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 mệnh của thuyết lượng tử, và cần đến thuyết trường để diễn tả chuẩn xác. Thuyết lượng tử là một “khoa học bí mật”, nhưng không phải tuốt luốt những gì thần bí đều là thuyết lượng tử chuẩn xác. Thế giới đó xoành xoạch 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 hóa. 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 trọng tâm của vật lý hạt cơ bản, mở đường cho sự phát triển vật chất và tiến hóa mà vạn vật và con người chung cuộc là sản phẩm. Sửng sốt thay, phá vỡ đối xứng cũng được tìm thấy ở dưới đất: hacho, phá vỡ đối xứng và hài hòa trong nền nghệ thuật của Nhật Bản, hàm chứa động lực phát triển, khác với Trung Hoa là vương quốc xoành xoạch đi tìm đối xứng. Bất đối xứng này ẩn dưới bề mặt của sự đối xứng hài hòa của tầng lớp phương Đông, hiện tượng vật lý hạt gọi là đối xứng ẩn. Từng lớp phong kiến từng nhân danh hài hòa giữa trời, đất, vua, tôi để tự bảo tồn thứ tự hàng ngàn năm, ngăn trở sự phát triển, cho đến khi trật tự ấy bị phá vỡ trong sự va với văn minh phương Tây. Nhật Bản, vốn hàm chứa tính phá vỡ hài hòa từ bên trong, đã dễ dàng chấp thuận sự phá vỡ đối xứng ấy gây ra từ ngoài, và mau chóng phát triển, trong khi Trung Hoa ưng nó một cách khó khăn, dẫn đến sụp đổ và đau khổ. Vật lý hạt căn bản là cuộc xiêu bạt 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 chung cục của thế kỷ, tiến hóa 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 căn bản là để hiểu cái to lớn của trí não con người, những sinh vật nhỏ xíu đến độ vô nghĩa trong biển vũ trụ minh mông, và hiểu những quy luật chi phối khôn cùng tinh tế. Nếu ác chiếu sáng ác hệ minh mông thì trí tuệ con người đang chiếu sáng lâu đài đẹp đẽ của tạo hóa ở nơi sâu thẳm nhất của vũ trụ. Đi tìm chân lý xoành xoạch là niềm ước mơ của con người từ lúc bị đuổi khỏi địa đàng vì ăn phải trái táo cấm kiến thức của Thượng đế, bị giam mình trong thế giới bất đối xứng ở dưới kia, với ước mơ trở về đối xứng trên kia, và một ngày nào đó sẽ nhận diện được bản đồ của tạo hóa, như giấc mơ của Einstein, được “nhìn mặt đối mặt” với Thượng đế. Mô hình chuẩn chưa phải là “thuyết của tất”, hay “thuyết của gần như tuốt luốt”, 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 thời đoạn sắp tới. Cùng với vũ trụ học và Mô hình chuẩn, con người đã có một bản đồ vũ trụ hoành tráng hơn cả thảy mọi thời đại. Tiếp đến thế kỷ 21, vật lý nào đây sẽ đến, cách mệnh 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 yếu tố vô giá của nền văn hóa 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 đô thị 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 hóa chứa đựng nền móng của khoa học này như Weinberg nói. Người Việt Nam hãy nhanh chân, nếu không muốn tiếp kiến bị bỏ lại xa hơn nữa trên đại lộ kiến 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 từng lớp. Dân tộc Phù Tang là một thí dụ cổ điển, gần gụi không thể quên. Bài này vẫn còn nhiều điều tội lỗi 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 lượng thứ của bạn đọc. Nguyễn Xuân Xanh