[ChanhKien.org]
2. Khoa học và khả năng dự đoán của khoa học
Khoa học có phải là một ngành ‘dự đoán học’ không? Trước hết, chúng ta hãy cùng xem xét khoa học là gì, đồng thời thảo luận về khả năng dự đoán mà khoa học mang lại.
Ở phần trước, chúng ta đã nói đến môn bi-a, vậy bi-a có phải là một hiện tượng khoa học không? Tin rằng phần lớn độc giả đều sẽ đồng ý rằng đó là một hiện tượng khoa học. Vì sao? Bởi vì bi-a là bộ môn dựa vào sự chuyển động của những quả cầu nặng vài chục gram, va chạm trong trường trọng lực của Trái Đất, và nó tuân theo các nguyên lý cơ học cổ điển. Có thể căn cứ theo định luật bảo toàn động lượng để tính toán sự thay đổi chuyển động trước và sau va chạm giữa các quả cầu với thành bàn bi-a, và giữa các quả cầu với nhau, đây chính là cách khoa học tự nhiên miêu tả về môn bi-a.
Tại đây, trước hết chúng ta đưa ra một vấn đề cơ bản: khi cơ học cổ điển bắt đầu phát triển vào thế kỷ XVII, lúc đó đã có trò chơi bi-a hay chưa?
Đáp án là: có! Theo ghi chép lịch sử, vào thế kỷ XIV ở châu Âu, môn bi-a đã là một hoạt động phổ biến trong giới quý tộc. Lúc ấy hoàn toàn chưa có cơ sở lý luận nào, nhưng người ta đã chơi bi-a dựa vào trực giác của bản thân. Vấn đề này đã nhắc nhở chúng ta:
“Khoa học hiện đại luôn bắt đầu từ việc phát hiện các hiện tượng rồi sau đó mới phát triển thành lý luận khoa học”
Cho nên, nói một cách khách quan, cần hiểu rằng chính cơ học cổ điển đã giải thích một cách hợp lý hiện tượng bi-a, chứ không phải là nếu không có cơ học cổ điển thì bi-a không tồn tại, đây là logic tư duy cơ bản về mối quan hệ của sự phát triển. Điều này cho thấy: nếu không qua suy xét mà đã cho rằng một hiện tượng nào đó là mê tín, hay ngụy khoa học, thì lối tư duy như vậy vốn đã không phải là tư duy logic khoa học. Trên thực tế, chỉ có “ngụy hiện tượng” chứ không có “ngụy khoa học”, cũng chính là nói, một số hiện tượng xuất hiện thực sự là do con người ngụy tạo ra, chúng cũng dẫn đến những kết luận sai lệch, nhưng như vậy không thể gọi là “ngụy khoa học”, vì khoa học là một loại nhận thức đối với những hiện tượng chân thực, giả và ngụy này vốn không nằm trong phạm vi nghiên cứu của khoa học. Ngoài ra, “khoa học” càng không phải là danh từ thay thế cho chân lý tuyệt đối, điều quan trọng nằm ở mức độ chân thực của hiện tượng, chỉ cần hiện tượng đó là chân thực, thì dù bị giải thích sai hay chưa thể giải thích được, cũng không thể gọi nó là “ngụy khoa học” hay là mê tín. “Mê tín” vốn không phải là từ được sử dụng trong hoạt động khoa học, hơn nữa lối tư duy mang tính phủ định tuyệt đối như việc dùng từ “mê tín” hay “ngụy khoa học”, bản thân nó đã là không có tính khoa học.
Do đó, chúng ta phải từ tinh thần phát triển của khoa học hiện đại, tức là từ góc độ của tư duy khoa học tự nhiên mà nhìn lại một chút “quá trình diễn tiến của khoa học”. Cái gọi là “khoa học hiện đại” bắt nguồn từ thời kỳ văn nghệ Phục Hưng ở phương Tây, từ sự quan sát đối với các loại hiện tượng chưa xác định của giới tự nhiên và vũ trụ, rồi quy nạp và diễn dịch, để đưa ra suy luận giả thiết (giả thuyết), sau đó lại kiểm chứng bằng thực nghiệm (định lý, định luật) để xác định tính quy luật của các hiện tượng đó dưới những điều kiện thời gian, không gian nhất định. Các quy luật mà khoa học nhận thức được trong những phạm vi khác nhau theo một cách tự nhiên đều bị giới hạn bởi chính phạm vi đó. Nói đơn giản, quy luật nào càng ít thay đổi theo thời gian và không gian, thì tính đại biểu của nó càng rộng và càng chân thực. Trong tiến trình phát triển của khoa học tự nhiên, nhân loại bắt đầu nghiên cứu từ những sự vật có thể nhìn thấy bằng mắt thường, như các tinh cầu, thiên thể đến cả vũ trụ, rồi đến cuối thế kỷ XIX mới bắt đầu khám phá thế giới vi quan của nguyên tử. Lấy kích thước hạt làm ví dụ, bắt đầu từ kích thước một quả táo, mở rộng đến Trái Đất, Mặt Trời, hệ Ngân Hà, thậm chí đến tận vũ trụ mà con người có thể quan sát được do các tinh hệ to lớn tổ thành, với đường kính khoảng 15 tỷ năm ánh sáng. Giống như điều mà cổ nhân mô tả là “kỳ đại vô ngoại”, lớn đến mức chúng ta không cách nào biết được vũ trụ này rốt cuộc có biên giới hay không; ở phương diện vi quan khác, từ tế bào, phân tử, nguyên tử đến proton, electron, quark, thậm chí đến cả neutrino – loại hạt có thể dễ dàng xuyên qua cả tinh cầu và trường điện từ (cứ mỗi proton trong vũ trụ thì tương ứng với một tỷ neutrino). Đối với việc khám phá lạp tử cơ bản, khoa học hiện đại cũng phát hiện rằng các lạp tử cơ bản dường như là vô cùng vô tận, để nghiên cứu các lạp tử càng nhỏ, thì lại càng cần phải tạo ra những máy móc và thiết bị càng to lớn, cũng giống như “kỳ tiểu vô nội”. Những phát hiện này dường như lại trùng hợp một cách kỳ diệu với nhận thức của người Ấn Độ và Trung Quốc cổ đại.
Hãy bắt đầu từ quả táo mà chúng ta có thể nhìn thấy bằng mắt, năm xưa khi quả táo rơi trúng đầu Newton, hiện tượng quả táo rơi xuống là một hiện tượng chân thực. Khi Newton muốn tìm hiểu vì sao quả táo rơi xuống, và nghiên cứu xem rốt cuộc là lực lượng nào đã kéo quả táo rơi xuống, thì dù ông đưa ra giả thiết nào: lực lượng của Thần, lực đẩy từ cành cây, hay lực hút từ rễ cây v.v. thì một người hiểu rõ tư duy khoa học sẽ không nói rằng ông đang mê tín, cũng sẽ không lấy thái độ phủ định kiểu như “chuyện đó có gì đáng nghiên cứu đâu, chỉ là hiện tượng tự nhiên mà thôi” để đối đãi vấn đề này. Ngược lại, tư duy khoa học sẽ bắt đầu đặt câu hỏi: quả táo sẽ thật sự rơi xuống sao? Ở Anh thì quả táo rơi xuống, vậy ở Mỹ thì sao? Bắc Cực thì sao? Xích đạo thì sao? Những đồ vật khác cũng rơi xuống chứ? Búa sắt và lông chim cũng đều sẽ rơi xuống sao? Búa sắt rơi có nhanh hơn chăng? Nếu quả táo ở trên Mặt Trăng thì thế nào? Ở trong không gian vũ trụ thì sao? Hiện tại là như vậy, còn quá khứ thì sao? Tương lai thì thế nào? Chính một chuỗi quan sát và tư duy như vậy đã khiến nhân loại phát hiện ra tính quy luật của cơ học cổ điển. Vì thế, xét theo độ lớn, từ một quả táo với đường kính 0,1 mét cho đến Trái Đất với đường kính 12.756.000 mét, thì sự chuyển động của những vật thể hình cầu này dường như đều tuân theo quy luật của cơ học cổ điển.
Căn cứ theo cơ học cổ điển, chúng ta có thể thiết kế quỹ đạo và chu kỳ của vệ tinh nhân tạo quay quanh Trái Đất, có thể tính toán trọng lượng cần thiết cho vệ tinh ấy, có thể thiết kế phi cơ, tàu con thoi để vượt qua lực hấp dẫn của Trái Đất mà bay lên không trung, dĩ nhiên cũng có thể thiết kế và xây dựng những cao ốc chọc trời hay tàu lượn siêu tốc. Từ đây, chúng ta không khó nhận ra rằng, trong phạm vi nhận thức của cơ học Newton, cơ học cổ điển cũng là có mang theo năng lực dự đoán, rất nhiều kỹ thuật, công trình thực chất đều là biểu hiện của kết quả dự đoán, cái gọi là “thiết kế”, về bản chất chẳng phải chính là dự đoán sao! Từ tháp Eiffel tại Pháp (năm 1889) đến đập thủy điện Hoover tại Mỹ (năm 1936); từ hệ thống đường ô tô đến đường sắt tàu điện; từ tàu thủy trên biển đến máy bay trên không trung — trong trường trọng lực của địa cầu này, qua mỗi lần dự đoán, đã kiến tạo nên từng công trình cho nền văn minh hiện đại của nhân loại.
Từ góc độ vĩ mô mà xét, vào thời đại của Newton, chúng ta ở trên Trái Đất đã có thể tính toán được tốc độ của ánh sáng, mỗi giây đi được khoảng 3 × 10⁸ mét. Cho nên đối với những thiên thể hồng đại hơn như vũ trụ, người ta phát hiện rằng, cần phải dùng đại lượng lớn hơn để đo lường — tức là dùng đơn vị đo dựa trên chuyển động của ánh sáng, gọi là năm ánh sáng để mô tả khoảng cách. “Năm ánh sáng” là khoảng cách mà ánh sáng đi được trong một năm, tương đương với 3×108×365×24×60×60=9.46×1015 mét. Ví như chòm sao Bán Nhân Mã gần hệ Mặt Trời nhất cách 4.2 năm ánh sáng, đường kính của hệ Ngân Hà là 120 nghìn năm ánh sáng, còn thiên thể tinh hệ xa Trái Đất nhất là 12 tỷ năm ánh sáng. Điều này có liên quan đến trường trọng lực siêu khối lượng và sự biến hóa của thời không, là điều đã vượt khỏi khả năng quan sát của cơ học cổ điển, khiến cho rất nhiều hiện tượng không thể giải thích được nữa.
May mắn là vào đầu thế kỷ trước, đã xuất hiện một người trẻ tuổi đầy sức tưởng tượng, có một hôm khi đang đạp xe, anh ta tưởng tượng nếu bản thân giống như ánh sáng có thể di chuyển qua lại giữa các không gian, thì thế giới này sẽ trông ra sao? Chính từ ý nghĩ ấy, anh ta đã nghĩ ra thuyết tương đối, một lý thuyết dựa trên những dự đoán của cơ học cổ điển, thuyết này đã thúc đẩy nhận thức của nhân loại hiện đại về không gian và thời gian, khối lượng và năng lượng tiến thêm một bước dài, có thể nói, nó đã thay đổi toàn bộ thế giới hiện đại của loài người. Nhân vật được tạp chí Time (Mỹ) bình chọn là “Nhân vật tiêu biểu nhất thế kỷ 20” này lại không phải là chính khách hay vị thương gia giàu có nào, mà chính là nhà khoa học đã làm thay đổi lịch sử — Albert Einstein. Các nhà khoa học đương đại, thông qua kính viễn vọng không gian đã quan sát được hố đen vũ trụ, họ quan sát thấy hơn 85% vũ trụ rộng lớn là vật chất tối và năng lượng tối không nhìn thấy được, thiên thể khổng lồ này rất có thể là một không gian đa chiều, tức là không gian bốn chiều, năm chiều, mười mấy chiều, thậm chí là vài chục chiều. Nhân loại chỉ nhận thức được không gian ba chiều, khi quan sát vũ trụ kỳ thực rất có thể chỉ thấy được một tầng “bóng ảnh” của nó mà thôi. Vì vậy, đứng trên cơ sở của thuyết tương đối, các nhà khoa học lại tiếp tục đề xuất ra nhiều học thuyết về thời không đa chiều, như thuyết Vụ Nổ Lớn, thuyết Siêu Dây, thuyết Màng, v.v. để nhận thức lại một số hiện tượng vũ trụ mà chúng ta quan sát được. Đây đều là những hiện tượng mà cơ học cổ điển không thể nhận thức được, cũng không thể giải thích được.
Có một thái cực ngược lại, chính là thế giới vi quan của nguyên tử, hạt nhân nguyên tử, electron, proton, neutron, thậm chí những hạt còn nhỏ hơn như quark, neutrino, v.v. Trong phạm trù này, đơn vị đo kích thước được dùng là angstrom (ký hiệu Å, tức 10-10 mét), hoặc hiện nay lưu hành nhất là nanomet (10-9 mét), thậm chí còn dùng đến đơn vị picomet (picometer, 10-12 mét). Kích thước thông thường của một nguyên tử vào khoảng 0,3 nanomet, còn neutron và proton thì nhỏ hơn nhiều, khoảng 10-6 nanomet. Đây thật là một thế giới vừa nhỏ hẹp, vừa rộng lớn. Tại sao lại hình dung như vậy?
Giả như ta phóng to một nguyên tử lên kích cỡ của một sân bóng đá, thì chúng ta sẽ thấy hạt nhân nguyên tử chỉ nhỏ như một quả bóng gôn đặt ở trung tâm sân bóng. Thế giới này nhỏ đến mức mắt thường hay các thiết bị tinh vi nhất cũng không thể quan sát trực tiếp được, nhưng đồng thời lại là không gian rộng lớn và mênh mông vô cùng. Vào đầu thế kỷ 20, khi các nhà khoa học bắt đầu sử dụng những phương pháp gián tiếp để quan sát thế giới vi tiểu, họ phát hiện ra rằng cơ học cổ điển Newton căn bản không còn hiệu quả trong phạm vi này. Vì thế, “cơ học lượng tử” đã ra đời, và “nguyên lý bất định” (Uncertainty Principle) trở thành quy tắc cơ bản của thế giới vi mô này. Đây lại là một không gian nhiều chiều đầy biến hóa, và thách thức tư duy của con người. Vậy thì, cơ học lượng tử là gì? “Nguyên lý bất định” có nghĩa là gì?
Cơ học lượng tử, nói một cách đơn giản chính là “cơ học thống kê”, dễ hiểu hơn nữa, nó giống như chơi xúc xắc, tính xác suất. Còn “bất định” nghĩa là: chúng ta không thể đồng thời đo được chính xác cả vị trí và vận tốc của một vi lạp. Lấy electron trong nguyên tử làm ví dụ, vì sao lại dùng từ “biến ảo” để miêu tả nó? Nghiêm túc mà nói, chúng ta căn bản không biết chính xác electron đang ở đâu hay nó chuyển động như thế nào? Cho nên, khi mô tả electron, chúng ta dùng khái niệm “quỹ vực” (orbital) (là khu vực không gian xung quanh hạt nhân nguyên tử mà xác suất tìm thấy electron trong khu vực đó là lớn nhất), Electron nằm trong những khu vực khác nhau sẽ thể hiện trạng thái năng lượng khác nhau. Nếu chúng ta có thể nhìn thấy electron bằng mắt thường, sẽ thấy nó giống như Tôn Ngộ Không với khả năng phân thân, xuất hiện đồng thời ở nhiều nơi, có thể lập tức xuất hiện ở chỗ này, lại cũng có thể ngay lập tức xuất hiện ở chỗ khác. Đó chính là vì sao chúng ta gọi là “bất định”, vì sao lại gọi đó là cơ học thống kê, bởi vì tính chất sóng của electron và hàm sóng được dùng trong cơ học lượng tử chính là xác suất thống kê.
Hiện tượng này hệt như phiên bản thu nhỏ của không gian đa chiều, thực sự khiến những ai quen với khái niệm không gian ba chiều cảm thấy bối rối. Cho nên cơ học lượng tử đã phát hiện ra rằng các hạt vi tiểu đều mang tính chất lưỡng tính sóng và hạt, tức là chúng vừa có tính chất sóng, vừa có tính chất hạt, chúng giống như sóng ánh sáng, có năng lượng, có tần số, cũng giống như những quả cầu nhỏ, có khối lượng, và có hiện tượng va chạm. Lấy một hình ảnh làm tỷ dụ, có thể sẽ giúp độc giả dễ hiểu hơn: nếu xem electron như một con người thì nó giống một ninja đã luyện thành công nhẫn thuật (ninjutsu). Lúc chúng ta chú trọng đến tính chất hạt, ví dụ như thực sự đi bắt lấy một electron để quan sát, thì sẽ phát hiện ra thứ chúng ta bắt được chỉ giống như một cái thân thể. Mặc dù vị trí của electron (ninja) được xác định, nhưng thân thể ninja lúc luyện công phu ấy thì trong nguyên tử của họ là đang cười hay đang khóc, là một kiếm khách hiệp nghĩa hay là một sát thủ máu lạnh, chúng ta không cách nào biết được trạng thái tinh thần của nó, tức là cũng không thể nào đo được trạng thái năng lượng của electron. Một khi chúng ta muốn hiểu về năng lượng (hay vận tốc) của electron, thì cũng giống như muốn nhìn rõ biểu cảm, tìm hiểu tính cách thật sự của một ninja vậy, ta sẽ phát hiện nó thoắt ẩn thoắt hiện, lúc Đông lúc Tây, hoặc như thể có thuật phân thân vậy, xuất hiện đồng thời nhiều ninja, khiến ta không phân biệt được nó đang ở đâu hay cái nào mới thật sự là nó. Đây chính là cơ học sóng lượng tử, biên độ mạnh hay yếu của sóng quyết định xác suất xuất hiện của hạt, tất cả đều được tính toán bằng xác suất. Người khai sinh ra phương trình sóng Erwin Schrodinger đã có một ví dụ nổi tiếng gọi là “con mèo của Schrodinger”, chỉ riêng việc bàn xem con mèo là mèo sống hay mèo chết, thì e rằng độc giả thông thường sẽ bị rối loạn tư duy, vì theo quan niệm truyền thống là không chết thì sống, chỉ có hai trường hợp như vậy, nhưng con mèo của Schrodinger vừa chết lại cũng vừa sống, trong thế giới lượng tử, sự sống và cái chết có thể đồng thời cùng tồn tại. Nói một cách đơn giản: thế giới ở những thang đo khác nhau thì khái niệm về sự tồn tại cũng khác nhau.
Sau khi thuyết tương đối và thuyết lượng tử được phát hiện thì những công nghệ phát triển dựa trên dự đoán từ các lý thuyết đó thật sự đã làm đảo lộn đời sống con người hiện đại. Bom nguyên tử, công nghệ năng lượng hạt nhân giúp nhân loại sở hữu nguồn năng lượng khổng lồ, thậm chí có khả năng tiêu diệt nhân loại chỉ trong nháy mắt. Hiện tượng lượng tử hóa còn khiến các ứng dụng khoa học công nghệ có những bước đột phá vượt bậc, như tia laser, chất bán dẫn, siêu dẫn, kỹ thuật máy tính và các công nghệ số hóa, từ đó thúc đẩy sự phát triển của công nghệ sinh hóa, không gian vũ trụ, điện tử – viễn thông, công nghệ nano, v.v.. Tất cả những điều này đều là hiện thực hóa những giả thuyết và dự đoán từ trí tưởng tượng của các nhà khoa học.
Khoa học hiện đại dựa vào đâu để dự đoán? Chúng ta có thể lấy một ví dụ rõ ràng và thú vị, theo thuyết tương đối, tốc độ chuyển động của vật thể sẽ tạo ra sự thay đổi đối với thời gian. Vì thế, các nhà khoa học đã phát hiện rằng có sự sai lệch nhỏ về thời gian giữa bề mặt Trái Đất và các vệ tinh nhân tạo, do vệ tinh có vận tốc chuyển động tương đối lớn hơn so với bề mặt Trái Đất. Tuy nhiên, vì những biến đổi vận tốc này quá nhỏ so với tốc độ ánh sáng nên sai biệt thời gian không rõ rệt. Khoa học có thể dự đoán những sai lệch này và đưa ra hiệu chỉnh phù hợp. Một khi vật thể tiếp cận vận tốc của ánh sáng, lúc đó thời gian không còn là một giá trị tuyệt đối nữa.
Tư duy của chúng ta cũng buộc phải điều chỉnh lại. Vì vậy, Hollywood (Hoa Kỳ) đã sản xuất rất nhiều bộ phim trở về tương lai, quay về quá khứ, những tác phẩm này đã không thuần túy là tưởng tượng, mà là những dự đoán có cơ sở từ lý luận khoa học. Nếu cơ thể người có thể di chuyển với vận tốc ánh sáng, có lẽ chúng ta sẽ không còn than thở rằng “thời gian vô tình” nữa, khi ấy, người đã khuất cũng sẽ không còn đi mãi mà không trở về nữa, câu thơ “Đại giang đông khứ, lãng đào tận, thiên cổ phong lưu nhân vật” (Trường Giang cuồn cuộn chảy về Đông, Bạc đầu ngọn sóng cuốn anh hùng) sẽ được thay bằng câu “Hoàng Hà tây phản, cổ kim phong lưu nhân vật đồng đăng thời gian vũ đài” (Tạm dịch: Hoàng Hà chảy ngược về Tây, những nhân vật lừng lẫy nghìn xưa cùng bước lên vũ đài thời gian).
Khái niệm thời không khi đó sẽ biến đổi theo cách hoàn toàn khác, trục thời gian gồm quá khứ, hiện tại và tương lai sẽ giống như một đường cao tốc, nơi con người có thể ngắm cảnh dọc đường mà không còn chỉ theo một hướng với một tốc độ nhất định tiến về phía trước, mà có thể tăng tốc, giảm tốc, thậm chí quay đầu ngược lại, đi về phía quá khứ. Một sinh mệnh di chuyển với tốc độ ánh sáng có thể khiến lịch sử nhân loại, từ một vở kịch trên sân khấu trở thành một bộ phim 3D, tất cả nhân vật đều sống động như thật, khiến người xem có cảm giác như đang hòa mình vào trong đó, chân thực và sống động. Nhưng điều khác biệt là vị khán giả này sẽ giống như ánh sáng, do đó sẽ xuất hiện tình huống là các diễn viên nhìn không thấy khán giả, cũng không hề biết rằng khán giả đang thưởng thức diễn xuất của mình, không còn giống như sân khấu kịch với khung cảnh diễn viên ở trên sân khấu và khán giả bên dưới.
Một điểm khác biệt rất lớn nữa là phim 3D này có thể xem mà không cần theo trình tự thời gian, có thể bắt đầu từ giữa, cũng có thể xem nhanh hoặc chậm để thưởng thức những đoạn đặc sắc, trong khi kịch sân khấu thì chỉ có thể diễn tiến thuận theo dòng thời gian rồi phai mất. Nếu như độc giả muốn trải nghiệm thế giới với vận tốc ánh sáng, e rằng trước hết cần ‘khởi động’ đầu não, bởi vì cảnh tượng thời không sẽ xuất hiện những biến hóa to lớn, không chỉ giống như ngồi tàu lượn siêu tốc khi mà chỉ cần trái tim có sức chịu đựng dẻo dai là được. Khi thể nghiệm thế giới với vận tốc ánh sáng thì các khái niệm trong đầu chúng ta e rằng trước tiên sẽ phải chịu đựng sự xung kích mãnh liệt, những kinh nghiệm sống và quan niệm hiện tại của chúng ta cũng có khả năng trở nên hoàn toàn vô dụng.
Cho nên, độc giả có lẽ sẽ phát hiện rằng ngay cả bản thân quan niệm cũng đã phát sinh biến hóa, trước đây, chúng ta cho rằng “làm sao có thể quay về tương lai”, đó là điều không tưởng. Thế nhưng hiện tại, điều chúng ta nên suy nghĩ lại không còn là vấn đề có thể quay về tương lai hay không, mà là thân thể con người có thể di chuyển với vận tốc ánh sáng hay không, đây mới là chỗ then chốt của vấn đề.
Một ví dụ nữa, chúng ta đều cho rằng ánh sáng truyền đi theo đường thẳng, gặp vật thể không trong suốt thì sẽ bị che khuất, bị phản xạ, cho nên mới phát sinh hiện tượng có sáng – tối và có bóng râm, và cũng vì vậy mà tạo nên nhiều cảnh tượng phong phú, rực rỡ và mỹ lệ trong môi trường sống của chúng ta. Nhưng trên Trái Đất thì là như vậy, còn khi bước vào không gian vũ trụ, cảnh tượng này liền thay đổi. Thuyết tương đối của Einstein từng có một lần dự đoán thành công, và đã được chứng minh qua thực nghiệm: khi ánh sáng gặp phải một trường trọng lực được hình thành bởi lượng vật chất lớn, như Mặt Trời, nó sẽ chịu ảnh hưởng của trường thời không bị biến dạng xung quanh, khi ấy, ánh sáng sẽ xuất hiện hiện tượng truyền đi theo đường cong. Vào ngày 29 tháng 05 năm 1919, tại châu Phi xuất hiện hiện tượng nhật thực, các nhà khoa học Anh Quốc đã đến châu Phi thực địa, khi họ dùng kính viễn vọng quan sát nhật thực thì phát hiện rằng các ngôi sao nằm phía sau Mặt Trời không hề bị che khuất, mà xuất hiện hiện tượng lệch vị trí do ánh sáng bị khúc xạ, ánh sáng thực sự đã “rẽ ngoặt” (như hình vẽ minh họa dưới đây)! Dự đoán của Einstein đã được chứng minh là đúng, nếu như vào thời kỳ của Newton, có ai đó đưa ra ý kiến rằng ánh sáng khi gặp vật thể không trong suốt sẽ uốn cong để truyền đi thì e rằng người ấy đã sớm bị đuổi khỏi điện đường khoa học. Tại thời điểm ấy khi Einstein đưa ra dự đoán này, vẫn có rất nhiều người giữ thái độ hoài nghi.
Einstein dựa trên nhận thức của mình đưa ra dự đoán, mà bản thân lý luận khoa học chính là một loại ‘dự đoán học’. Các ngành khoa học khác cũng mang những đặc tính tương đồng, giống như lý thuyết axit-bazơ trong hóa học, khi axit (ion hydro) gặp bazơ (ion hydroxide), chúng ta rất tự nhiên có thể dự đoán được sự hình thành của muối và phân tử nước. Hiện tượng này khi xảy ra trong cơ thể người, thì tác dụng của axit càng trở nên biến hóa vô cùng, trừ phản ứng trung hòa axit–bazơ ra, nó còn có tác dụng xúc tác phân giải, trùng hợp phân tử, và hiệu ứng đệm (duy trì cân bằng). Vì vậy, việc dự đoán tất phải xét đến các yếu tố khác như điều kiện phản ứng, và lý thuyết axit-bazơ đơn thuần liền không áp dụng được nữa. Ngoài ra, như trong toán học, phép cộng chính là một môn dự đoán học chuẩn mực, nếu hiểu được 1 + 1 = 2 thì có thể dự đoán được 359 + 286 = 645, và cũng có thể dự đoán được phép cộng giữa các con số bất kỳ. Do đó, trong bất tri bất giác chúng ta thường xem 1 + 1 = 2 là một chân lý tuyệt đối. Thế nhưng, nếu hoán đổi điều kiện thời-không, thì 1 + 1 không nhất định bằng 2, ví dụ trên bề mặt Mặt Trời thì 1 + 1 = 1, một nguyên tử hydro cộng với một nguyên tử hydro hợp thành một nguyên tử helium, đây là phép cộng đang được ứng dụng không ngừng từng phút từng giây trên bề mặt Mặt Trời. Nhìn từ góc độ này, bản thân lý luận khoa học chính là một loại dự đoán học, bởi vì khi nắm được lý ở một tầng thứ nào đó, tính quy luật trong một phạm vi thời không nào đó, thì mới có thể dự đoán chính xác những sự việc chưa phát sinh.
Chú thích:
“Đại giang đông khứ, lãng đào tận, thiên cổ phong lưu nhân vật” là hai câu đầu trong bài thơ “Niệm nô kiều – Xích Bích hoài cổ” của văn hào Tô Đông Pha.
Dịch từ: https://big5.zhengjian.org/node/62622