KHÔNG CÓ PHẢN VẬT CHẤT.

Kính thưa quí vị quan tâm.

=======================================================
Phát minh vĩ đại của “người kỳ lạ nhất”
11/12/2010 06:49:45 

Người kỳ lạ nhất (The Strangest Man) là tựa đề cuốn sách mới đây của Graham Farmelo viết về Paul Dirac (1902 – 1984), thiên tài khoa học lỗi lạc của thế kỷ 20. Ông đã tiên đoán sự tồn tại của phản vật chất (anti – matter) – một trong những phát minh khoa học vĩ đại nhất của mọi thời đại.

Một phương trình tuyệt đẹp
Có thể nói ba mươi năm đầu của thế kỷ 20 là thời kỳ hoàng kim của lịch sử khoa học với sự xuất hiện của thuyết tương đối hẹp (1905), thuyết tương đối rộng (1915) của Einstein và thuyết lượng tử, sản phẩm của nhiều trí tuệ lớn (Bohr, Schrodinger, Heisenberg, Dirac…).
Cho đến năm 1927, cơ học lượng tử do Schrodinger và Heisenberg phát biểu mới ở dạng phi tương đối, nghĩa là chưa tính đến thuyết tương đối 1905 của Einstein. Kết hợp cơ học lượng tử này với thuyết tương đối là nhu cầu tất yếu và là khát vọng của tất cả các tên tuổi lớn thời đó.

Paul Dirac đang giới thiệu một phương trình toán học. Ảnh: Sandra Hoogeboom. 

Tháng 10/1927, trong hội nghị Solvay (Brussels) nổi tiếng với cuộc tranh biện huyền thoại Bohr – Einstein, khi được biết Dirac cũng đang theo đuổi bài toán trên, Bohr nhắc nhở: “Klein đã giải rồi, còn gì nữa!” Vào thời điểm đó, Dirac tuy đã đủ nổi tiếng để ngồi “bàn đầu”, nhưng cũng mới 25 tuổi và là đại biểu trẻ nhất hội nghị, còn Bohr thì đã cùng chiếu với Einstein.
Mặc dù vậy, Dirac không hề bận tâm với nhắc nhở của Bohr vì ông biết chắc, không chỉ công trình của Klein mà tất cả các công trình lượng tử tương đối hiện có đều sai. Bản thân Dirac cũng đã xoay đủ cách và phải đến cuối tháng 11/1927 mới đột nhiên viết ra một phương trình đẹp và lạ đến sửng sốt. Về hình thức, nó đẹp như phương trình tương đối rộng của Einstein, nhưng lại chẳng giống phương trình nào đã từng biết vì có tới bốn phần liên quan và cả bốn đều quan trọng.
Về nội dung, phương trình này “tiên đoán” chính xác tất cả các đặc trưng cơ bản của electron, từ khối lượng, spin, đến đặc trưng từ, tất cả đều hiện ra một cách tự nhiên như trời sinh ra thế. Phương trình đẹp và lạ đến nỗi chính Dirac cũng không dám tin.
Ông im lặng cho đến tận đầu năm 1928 mới gửi kết quả đến Royal Society dưới dạng một bài báo: Lý thuyết lượng tử của electron. Ngay khi xuất hiện (2/1928), bài này đã gây chấn động lớn trong giới vật lý quốc tế. Max Born nói: “Phương trình là một kỳ tác”. Heisenberg thốt lên: “Ông ấy (Dirac) quá thông minh, không ai sánh được”. Còn Jordan lúc ấy đang cùng Wigner cũng tìm kiếm một phương trình lượng tử tương đối thì bị sốc đến mức sinh trầm cảm.

… Nhưng khó tin
Ý tưởng của Dirac quá mới mẻ so với thời đại, nên chẳng mấy ai tin. Ngày đó người ta chưa quen với việc lý thuyết đi trước, tiên đoán sự tồn tại của một hạt mà thực nghiệm chưa biết.
Mặc dù rất đẹp, theo Heisenberg, phương trình Dirac là sai vì nó tiên đoán bức tranh không thể hiểu được về năng lượng electron: electron tự do lại có năng lượng cả dương lẫn âm. Tháng 6.1928 Heisenberg viết cho Pauli “Lý thuyết (Dirac) vẫn là chương buồn thảm nhất của vật lý hiện đại”.
Chính Dirac cũng rất khó chịu với phương trình của mình dù ông tin vào tính chính xác toán học của nó. Tháng 10/1928, Dirac đưa ra giả thuyết về lỗ trống (hole). Theo ông, trong biển electron năng lượng âm có những chỗ trống năng lượng dương, gọi là hole. Khi electron và hole gặp nhau thì cả hai biến mất và phát ra bức xạ. Electron mang điện âm còn hole mang điện dương.
Ý tưởng của Dirac quá mới mẻ so với thời đại, nên chẳng mấy ai tin. Ngày đó người ta chưa quen với việc lý thuyết đi trước, tiên đoán sự tồn tại của một hạt mà thực nghiệm chưa biết. Rutherford cho rằng ý tưởng của Dirac là vô nghĩa. Còn Pauli thì viết “cho dù anti-electron có được phát hiện thì tôi vẫn không tin vào ý tưởng hole của ông ấy”. Vào thời ấy, người ta chỉ biết duy nhất proton là hạt mang điện dương, nên thoạt đầu Dirac cho rằng hole là proton. Nhưng theo chính phương trình Dirac thì hole phải có cùng khối lượng như electron, thế mà proton lại nặng hơn electron đến khoảng hai ngàn lần. Một lần nữa rơi vào bế tắc!
Đầu 1931, khi xây dựng lý thuyết về đơn cực từ (magnetic monopole), Dirac đi đến kết luận trong tự nhiên không chỉ có hai hạt electron và proton, mà còn phải có các hạt cơ bản khác. Ông viết “hole nếu tồn tại phải là một loại hạt mới, mà thực nghiệm chưa biết. Hạt này có cùng khối lượng và khác dấu về điện tích với electron. Ta có thể gọi hạt đó là phản-electron (anti-electron)”.

Suýt từ chối Nobel 
Tháng 8/1932, khi nghiên cứu các tia vũ trụ, Carl Anderson đã ghi nhận dấu vết của một hạt có các đặc trưng chính xác như hole hay phản electron của Dirac, mà ông đề nghị gọi là positron (posi ngụ ý “dương” – hạt giống electron nhưng mang điện dương). Muộn hơn một chút, Blackett và Occhialine ở Cambridge cũng có những quan sát tương tự. Họ tuyên bố “thí nghiệm phù hợp tuyệt vời với lý thuyết Dirac”. Và như vậy, thực nghiệm đã khẳng định sự tồn tại của positron đúng như Dirac tiên đoán!

Bìa cuốn Người kỳ lạ nhất 

Dù vậy, lý thuyết Dirac vẫn quá lạ lùng nên phải đến gần cuối năm 1933 đa số các nhà lý thuyết mới đồng thừa nhận sự đúng đắn của nó. Ngày 9/11/1933, Stockholm thông báo cho Dirac rằng ông được nhận giải Nobel Vật lý cùng với Schrodinger. Là người không ưa giới truyền thông, Dirac định từ chối, nhưng Rutherford đã kịp khuyên “việc từ chối chỉ làm cho ông càng nổi tiếng hơn”. Và thế là, Dirac trở thành người trẻ nhất nhận Nobel Vật lý, ở tuổi 31.
Sau này chúng ta biết là không chỉ electron, mà nhiều hạt khác cũng có phản hạt của mình, proton và phản proton, quark và phản quark, hay nói rộng ra, vật chất (matter) và phản vật chất (anti – matter).
Dirac đã tiên đoán tồn tại phản vật chất khi ông mới 25 tuổi. Trải qua hơn 80 năm kể từ phát minh vĩ đại này, vật lý đã chiêm ngưỡng nhiều tiên đoán kỳ diệu khác, nhưng như Gottfried viết nhân dịp 100 năm ngày sinh của Dirac: “Tiên đoán về phản vật chất của ông vẫn đứng tách riêng ra như một tượng đài của niềm tin mãnh liệt vào tư duy lý thuyết thuần tuý, không có bất kỳ gợi ý thực nghiệm nào và vào các quy luật tổng quát sâu sắc của tự nhiên”.

Nguyễn Trần – Viện Vật lý, viện Khoa học & công nghệ Việt Nam- Báo SGTT
=======================================================
Bài viết này đã được đăng tải trên diễn đàn lyhocdongphuong.org.vn. Những ai quan tâm đến blog của Thiên Sứ tôi có thể tham khảo qua đường link dưới đây:
http://www.lyhocdongphuong.org.vn/diendan/index.php?showtopic=17774&st=0#entry109176
Tôi đưa lại bài này lên đây, mục đích là để tạo một điều kiện về không gian thể hiện luận cứ của mình chứng minh “Không có phản vật chất” trên cơ sở phương pháp luận của nền Lý học Đông phương. Còn yếu tố thời gian và điều kiện con người (Sức khỏe, cảm hứng…vv) có thuận lợi cho việc chứng minh hay không là còn tùy. Điều kiện quan trong nhất là cảm hứng sáng tạo. Khi mà việc xác định “Không có Hạt của Chúa”  – nhân danh nền Lý học Đông phương được phục hồi từ nền văn hiến Việt, một thời huyền vĩ ở bờ nam sông Dương tử thuộc về lịch sử văn hiến Việt trải gần 5000 – đã chứng tỏ một chân lý không thể phủ nhân, nhưng không hề có một ý kiến dù là khiêm tốn hoặc kiêu ngạo của tha nhân. Tôi vẫn có thể thông cảm vì cho rằng trước một sự kiện gây sốc – một phương tiên kỹ thuật hiện đại nhất trong lịch sử văn minh nhân loại tính đến ngày này, tập trung những tri thức khoa học hàng đầu đã chứng tỏ một chân lý trước sự khẳng định nhân danh nền văn hiến Việt – có thể khiến cho những người quan tâm , nhưng không có trách nhiệm choáng ngợp và lúng túng, nên không kịp đặt câu hỏi: Vì sao?
Nhưng rất tiếc! Khi bài viết này được đưa lên diễn đàn thì vẫn có kẻ dốt nát bày đặt phản biện vô căn cứ với một mục đích rất đơn giản: Nhằm thể hiện và đánh bóng tên tuổi. Đó là lý do mà tôi phải đưa bài này vào đây để có thể – tùy cảm hứng – mà chứng minh luận điểm của mình với sự xác định “Không có Phản vật chất”. Nếu như, hai điều xác định có tính tiên tri về “Không có hành tinh thứ X” và “Không có nước trên mặt Trăng” có sự minh chứng trên cơ sở phương pháp luận của Lý học Đông phương nhân danh nền văn hiến Việt thì sự xác định “Không có Hạt của Chúa” mới chỉ dừng ở lời hứa sẽ trình bày luận cứ nếu có kẻ quan tâm xứng đáng. Bởi vì, với hai điều trên, dễ dàng thể hiện với kiến thức khoa học hiện đại liên hệ với kiến thức Lý học, còn điều thứ ba – Không có Hạt của Chúa – rất phức tạp. Nó gần như phải có cả một tiểu luận về vấn đề này. Tuy nhiên, cái thuận lợi của nó là xác định có tính tiên tri một thực nghiệm đang tiến hành và kết quả sẽ chứng minh chân lý. Cho nên vẫn có thể giải trình và tha nhân có thể hiểu được. Còn vấn đề “Không có Phản vật chất” chỉ là giả thuyết nhân danh khoa học và chính những tri thức khoa học tiên tiến nhất chưa xác định được và thậm chí chưa có một ý tưởng về một phương tiện kỹ thuật có thể chứng nghiệm được giả thuyết này. Bởi vậy, nếu lập luận dù chặt chẽ và hợp lý cũng chỉ được ủng hộ, như một giả thuyết hợp lý hơn, chứ chưa phải là một sự công nhận với một kết quả thực nghiệm. Trong sáng tạo khoa học cũng như nghệ thuật, không có cảm hứng thì sẽ chẳng làm được việc gì cả. Bởi vậy, không phải ngẫu nhiên mà thân thoại Hy Lạp đã cho cả khoa học lẫn nghệ thuật chỉ ở trong một vị thần. Mặc dù khoa học đòi hỏi sự chính xác và nghệ thuật đòi hỏi sự bay bổng trừu tượng, nhưng vì nó có chung một cội nguồn là cảm hứng sáng tạo, nên nó có thể ở trong một hình tượng của một vị thần. Đó là nữ thần Athena.
Khoa học và nghệ thuật chẳng bao giờ phát triển ở một môi trường thiếu cảm hứng sáng tạo. Trên diễn đàn, cảm hứng dễ bị mất bởi những kẻ phản biện dốt nát (Tôi ủng hộ những phản biện thông minh). Tôi đưa bài viết vào blog của tôi để tạo điều kiện về không gian cảm hứng.