Tải bản đầy đủ (.pdf) (15 trang)

Chúa có chơi trò xúc xắc pot

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (181.52 KB, 15 trang )

Chúa có chơi trò xúc
xắc
Gần đây, rộ lên những vụ bị hớ của những người mua bảo hiểm nhân
thọ, do quan tâm tới những quyền lợi hấp dẫn của nhà bảo hiểm đưa ra mà
nghiên cứu mọi lắt léo của hợp đồng Thật ra, từ thế kỉ XVII, các Công ty
BHNT đã tính trong giá bảo hiểm cả xác suất để một viên ngói tình cờ rơi vào
đầu người và do đó có thể tiên đoán được khá chính xác lợi nhuận mà họ sẽ
thu được. Rõ ràng đó là những kẻ khai thác triệt để sự ngẫu nhiên - một lực
lượng đang được xem như là ông chủ vũ trụ.
CUỘC SĂN TÌM CÁI NGẪU NHIÊN SẼ ĐƯA CHÚNG TATỚI BIÊN GIỚI SỰ
HIỂU BIẾT CỦA CHÚNG TA.
Vũ trụ của chúng ta có lịch sử quá phức tạp để có thể kể lại thật chi tiết. Từ sự ra
đời, cách đây khoảng hơn chục tỉ năm, chotới sự hình thành cácthiên hà, các ngôi
sao và các hành tinh,từ sự xuất hiệnsự sốngtrên trái đất cho tới các sự kiện hàng
ngày của mỗi sinhvật sống trên đó. Vũ trụ đã tiến hoá dưới tác động của vôsố
những tươngtác giữa tấtcả các vật tạonên nó. Nhưng sự tiến hóa đó chỉ ngẫu
nhiênhayđược dẫn dắt bởi một số phận tiền định? Lịchsử được viết sẵn hayđược
sáng chế thường xuyên?Tương lai của vũ trụ đượcxác định haylà ngẫu nhiên?
Ta hãy thử lấyví dụ là tròchơi xổ sổ hàng tuần.Mọi người đều có thể đánh cược
cho lần mở số sắptới, qua TV, mọi ngườiđều có thể nhìn thấy 49 quả cầu nhỏ
trong một bìnhthuỷ tinh trong suốtchạy nhảyloạn xạ và và đập vào nhau chỉ
trong mấy giây đồnghồ gây hồihộp, nhưng không ai có thể xác địnhđược trước
bảy quả cầu nào sẽ được xổ ra. Đây là một quá trìnhmùquáng biến một người
chơi xổ sổ vôdanh thành một nhàtỉ phú may mắn,mỗi một lần mở số đều không
thể tiên đoán được.
Nhưng tại sao lại không tiên đoán được? Nhữngphương trình củacơ học Newton
chi phối một cách rất chính xácchuyển độngcủa từng quả cầu kiamà. Nếu một nhà
vật lý cónghị lực biết đượcchính xáccác điều kiện ban đầu của quátrình xổ số (ví
dụ như trọng lượng, bán kính,độ cứng củamỗi quả cầu, cáchthức mà chứng được
thả vào trong bình,hình học của bình, vị trí và vận tốc quay cửa các thanhgạt cũng
như thờiđiểm mà lá vanmở ra đề xổ lần lượt9 quả cầu), thì khi đó anh ta có thể


tiên đoán được về thuyết số độc đắcsẽ xuất hiệnvà trở thành nhà tỉ phú.
NGẪU NHIÊN TẠO RA TRÂT TỰ
Những vachạm ngẫu nhiên dần dần đã tạo nên hànhtinh chúng ta,nhưngbiến đổi
ngẫu nhiên chậm chạp dẫn tới sự rađời của bônghoa hướngdươngvà ngẫu nhiên
cũng đã dệt nênhàng tỉ mối liênkết giữa các tế bào thần kinh của chúng ta. Tuy
nhiên,bộ óc của chúngta là có khả năngtư duy phức tạp, hình học ở tâmbông hoa
hướngdươngcó độ chínhxác cao, và hành trình của chúng ta có dạng rất gần hình
cầu. Được tạo thành do ngẫu nhiên, nhưng cấu trúccủa chúng lại rất có trật tự.
NGẪU NHIÊN VÌHỖNĐỘN
Nhưng trên thựctế, khôngthể tiên đoán đượcxổ số là một quá trình rấthỗn độn.
Chỉ cầnmộtsai khác cực nhỏ trong các điều kiện ban đầu, chẳng hạn như sự chậm
trễ tí chúttrong việc thả mộtquả cầu haymột sự sai lệch rất nhỏ của các thanhgạt
là cuối cùng kếtquả xổ số có thể sẽ khác biệt. Vì khôngthể biết trướcvà đủ chính
xác cácđiều kiệnban đầu trongquá trình xổ số nhàvật lí cũng như người bình
thường đều ít có cơ may như nhautrong ý định làm giàu bằng trò chơixổ số. Do
vậy mà xổ số thụcsụ là trò chơimay rủi, không phải do tự thân, mà vì nó tuântheo
các quitắc tất định;nhưng thực tế tất cả những aichơi xổ số đều khônghiểu được
hết mức độ phức tạpcủa nó.
Nhà vật lí người AnhMichaelBerry khoảng20 năm trước đã chứng minhđược
rằng nếu người ta khử bỏ được trong giâylát lựchúthấp dẫn (rất nhỏ)của
electrontrong lòngmặt trời, thì chưađầy haituần sausẽ có những biến đổiquan
trọng trong khí quyển củatrái đất chúngta. Do vậy mà các nhà khí tượng biết rằng
họ sẽ không baogiờ có thể dự báo thời tiết trước 15 ngày. Cũng không phải bởi vì
bản chất của nó là không tiên đoán được, màlà bởi vì trênthực tế họ khôngthể
tiên đoán được. Nên khitổ chức chuyến đi nghỉ sắp tới, ta đành… may thì gặp tốt
trời rủi thì xấutrời Tươngtự, chúngta không thể biếtđượcvị trí của các hành
tinh tronghệ mặt trời đầyhỗn độncủa chúngta trong mộttrăm triệu năm nữasẽ
ra sao
Bị hạn chế về khả năng cảm giác,trí tuệ và tính toán,chúng ta buộc phảixemnhiều
hiện tượngxảy raxungquanhchúng ta là ngẫu nhiên. Quỹ đạo của một chiếc lông

chim bị cuốn theochiều gió cũng như chuyển động củasóng ập vào bãi biển,bản
thân chúng đềuđược xác định hoàn toàn bởi tậphợp các điềukiện ban đầu củakhí
quyển và đại dương xung quanh.Tuy nhiên, chúngta khôngthể tiên đoán được
chiếc lông chimcũng như phân tử củabọt sóng sẽ chính xác nằm ở đâul giây, l giờ
hay tuần sau khichúng taquan sát.Thậm chí ở đây các nhà khoa học cũngkhông
tiến hơn được những người bình thường bao xa.Nhu vậy, dokhôngbiếtnguyên
nhânvà sự phức tạpcủa chúng, chúngta buộc phải thấy ngẫu nhiêntrong mọi sự
vật thậm chí ở cả những nơi không có nó. Gặp lại mộtngười bạn cũ ở một xứ sở xa
xôi, nhặt được một chiếc ví đầy tiền hoặcbị một viên ngói rơi vào đầu chỉ là hệ quả
logic củanhưng sự kiện diễn ratrướcđó màta khôngbiết.
Tuy nhiên, tấtcả những điều đó chúngta đều quytội cho ngẫu nhiên. Phải chăng
cả sự hình thành của các thiên hà và các hệ sao tạo nên.Vũ trụ chúng ta cũng làdo
ngẫu nhiên. Trừ khi nhìnthấy ở đó sự thể hiện của số phận,của một ý chí thần
thánh không thể hiểu nổi, còn khôngthì đành xuôi taybấtlực: vũ trụ hỗn độn của
chúng ta quá phức tạp khiến cho chúngta không thể thấy và hiểu hết mọi đầucua
tai nheo củanó. Như bị một băngđen bịtmắt, chúng ta buộc phải thayngẫu nhiên
ngự trị trongvũ trụ của chúng ta,buộc phải thường xuyên ngạcnhiên trước kết
quả xổ số, trước những cơn xoáy lốcvà những bất trắc của cuộc đời. Sẽ là hạnh
phúc nếu vậnmaymỉm cười với chúng ta vàsẽ là bất hạnh khicái rủi cứ bámriết
chúng ta.Chúngta đành chấp nhậnnó như một điểm mayhoặc rủi. Nhưng mộtvấn
đề được đặt ra: vậy khi nói về ngẫu nhiên là ta nói về cái gì? Cần phải cómộtsự
giảithích nào đó.
CÁI MỒI ĐỎ ĐEN
Vào thế kỷ XVII, mộttay cờ bạclãoluyện tênlà Méré đã đề nghị nhà toán học
BlaisePascal nghiên cứucác quy tắccho phép ông ta luôn có lợi thế hơncác đối
thủ của mình trong trò chơixúc xắc. Và chínhkhi này Pascal đã phát minh ra
những khái niệm đầu tiêncủa một lí thuyết khoahọcvề ngẫu nhiên: lý thuyết xác
suất. Tráivới điều màngườita tưởng, ngẫu nhiên hoàntoàn không phải muốn thế
nào thì thế. Nó cũngbị chiphối bởi các định luật. Như vậy, ngẫu nhiên không phải
là khái niệm quy mọi vật thành không thể tiên đoánđược. Bởivì các địnhluật về

ngẫu nhiên cho phép ngườita có thể tiên đoán và thậmchí tiênđoánrất chínhxác.
Chắc chắn ta không thể biết trước mặt nào của con xúc xắcsẽ xuất hiện. Nhưng cái
mà ta biết, đó là, nếu ta lặp lại nhiều lầnthí nghiệm, thì ta sẽ nhận được số mặt "l"
và số mặt "6" là như nhau.Giờ đây Mérécó thể tiên đoán với xácsuất rấtcao phần
thắngcủa mình saumột số lớn ván. Vàcũng chínhnhững định luật xác suấtnày
cho phép để sau một số vôhạnlần xổ số mỗi mộtquả cầu sẽ được xổ với số lần
như nhau.
Maxwelllà người đầu tiên khai thác thành công sức mạnhtiên đoánkì lạ của lĩnh
vực khoahọc mới này. Năm l859, nhà vậtlýngười Scotland này với mongmuốn
mô tả cơ họccủa chấtkhí đã phải đối mặtvới mộtbài toán hắc búa.Vào giữa thế
kỷ XIX, người ta đã dần dần chấp nhận nguyên tử và phân tử cấuthành nên tất cả
các chất. Ở nhiệtđộ vàápsuất bìnhthường, có không ít hơn 3 triệu tỉ phântử
trong một mm3 không khí. Maxwell- người còn chưa biết tới con số chính xácđó -
đã ngờ rằng khôngai baogiờ có thể đo được vị trí và vậntốccủa củamỗihạt tại
một thời điểm, để rồi giật hàng tỉ tỉ phương trìnhcần thiết để suy ra quỹ đạo riêng
của từng hạt.Điều nàythật cólý, vì ngayđối với49 quả cầu trong trò xổ số người
ta còn không làm đượchuốnghồ
Do một sự trùng hợp lạ lùng,năm 1859, cũngmộtngười Anh đã đưa ngẫu nhiên
hùngdũng tiến vào thế giới sinhhọc. Sau 13 năm quan sát tỉ mỉ, nhàtự nhiên học
CharlesDarwin đã cho công bố tác phẩm nổi tiếng. Nguồn gốc cácloài vàngười ta
thấy,ngẫu nhiên ngự trị ngaytại trungtâm của lý thuyết tiến hoá mới này của
Darwin–lý thuyếtgiải thích một cách đơngiản và với mộtlogic khôngthể bác bỏ
sự đa dạng và tính phức tạp của các loàitrên trái đất hôm nayvàhôm qua.
NGẪU NHIÊN LÀM NÊNSỰ SINH NỞ
Sự sinh sản của cácsinh vật một phầnlớn là nhờ sự ngẫu nhiên: câybồ công anh
này phó mặc những hạtgiống của nó cho gióđưa đi,bông hoa trao phấn của nó
cho con ong đanghútnhuỵ, noãn chỉ để cho một tinh trùng duy nhất trong số hàng
ngàn ứng viên đi vào. Traihay gái?Tất cả chúngta đều làcon đẻ của ngẫu nhiên.
Ngẫu nhiên manglại niềm vui cho chúng.Trước mỗi ván bài, các quân bài cần phải
xáo kĩ, nguyêntắc, sự chia bài phải hoàn toànngẫu nhiên để mỗingườichơi không

thể đoánđược các quân bàitrên tay đối thủ củamình.Có rất nhiều trò chơi được
làm cho hấp dẫn bởi ngẫu nhiên. Liệu tròchơi bóngbầu dụccó còn hấp dẫn nữa
khôngnếuquả bóngtrong trò chơinày làtròn và sự nảy của nó hoàn toàn có thể
tiên đoán được.
Einsteinvà Thom: Eintein khẳng định “Chúakhông được chơi trò xúc xắc” nhưng
Thom còn gaygắthơn “những kẻ đề cao ngẫu nhiên là những tênđảo ngũ”.Đối với
cả hai ngẫu nhiênchỉ là thể hiện sự thiếu hiểu biết của chúngta.
NGẪU NHIÊN SÁNGTẠO
Ngẫu nhiên còn là một nghệ sĩ có trí tưởng tượng cựckỳ phóng túng.Từ những
chiếc tai lớncủa con lợn đất đếnbộ váy áo trong mờ của conrồng biển, đi qua
những motifsặc sỡ của chú hề, ngẫunhiên dámtạo ra nhữnghình vẽ táo bạonhất.
Ngẫu nhiên đã được định nghĩa lại:trong những năm 60,hai nhàtoán học Mỹ là
Ray Solomonoffvà GregoryChaitin vànhà toán họcNga AndreiKolmogorowđã
xây dựngnên cùngmột định nghĩavề ngẫunhiên:nó làcái khôngthể tómtắt được.
MỘT GỈA THUYẾT MÀUMỠ
Maxwellhiểu rằngđiều đó khôngchỉ là không thể,mà trước hết việc quantâm tới
vô số quỹ đạovimô ấychẳng có íchlợi gì. Những khái niệm màông quan tâm ở
thangvĩ mô và nhiệt độnghọc: ông muốn biết thể tích mà các phân tử khí chiếm
chỗ, độngnăngtrung bìnhcủa chúng (nhiệt độ hay cường độ va chạm áp suất).
Khi đó nhà bác họcđã đưa ra một giả thuyết nhìn bề ngoàicó vẻ bình thường
(nhưngchỉ là bề ngoài thôi): vì không thể biết chuyển động của tất cả các phân tử
khí, ông xuấtphát từ nguyên lý chorằngchuyển động củachúng là ngẫu nhiên,tức
là vận tốc của các phân tử là độc lập với nhau.Nhờ giả thuyết đó, giờ đây ông có
thể áp dụng chochất khí các định luật xácsuất.Nững định luật nàykhi áp dụng cho
một số lớn các phần tử ngẫu nhiên gần như vôhạn cho phép đưa ranhững tiên
đoán tuyệt vời.Cụ thể Maxwell đã mô tả được thể tích, áp suấtvà nhiệt độ một
cách cực kỳ chính xác và chặt chẽ.
13 nămsau,dựatrên giả thuyết của Maxwell,nhà vật lý người Áo là Ludwig
Boltzmann đã xây dựng nên cơ họcthống kê, mộtmôn cơ họcthay thế một cách
hiệu quả cho cơ học Newtonkhicác hiệntượng phảitính đến trở nên rất nhiều.

Cũng chínhgiả thuyết của Mavwellcho phép ta hiểu đượcchuyển động Brown,
một chuyểnđộng donhà thựcvật học người Scotland RobertBrownphát hiện
năm l827khi quansát một hạt phấnlơ lửng trongmộtchất lỏng. Tại sao chuyển
độngnày lại có vẻ hỗn loạnvà không tiên đoán được? Bởi vì đó làkết quả của
nhiều vachạm giữahạt phấn và cácphân tử chất lỏng, mà chuyểnđộng của chúng,
theo giả thuyết của Maxwell,là hoàn toànngẫu nhiên. ChuyểnđộngBrown hiện
nay dược dùng để mô hình hóa tiếng lép béptrong máy thu thanh, sự thănggiáng
ngẫu nhiên của thị trường chứngkhoán hay quỹ đạo củamột gã saytrên đường
phố Vậy là JamesClerk Maxwell đã để cho ngẫunhiên thâm nhập vào thể giới vật
lý, bởivì khái niệm nàyrấtcó lợi cho chúng ta, nó làm cho thế giới của chúng ta có
thể hiểu được.
MỘT HỘPDỤNGCỤ TUYỆT DIỆU
Cũng như Maxwen, Darwin ngaytừ đầu đã nhìn nhận sự tồn tại của ngẫu nhiên.
Xuấtphát từ nguyên lý chorằng các cá thể của cùng một loài có nhữngbiến dị cá
biệt ngẫu nhiên: một cáicổ dài hơn,mộtcái mỏ thanhhơn,một màu sắc sẫmhơn
Sự đột biến là do ngẫu nhiên, nhưngdosự thất thường củamôi trường,nó có thể
cho phép một cá thể nào đó cómay mắnkiếm ăn vàẩn mình dễ dàng hơn. Điềunày
cho phép cá thể đó đảm bảo sự sống sót cho hậu thế của nó tốt hơn. Vàhậu thế của
nó kế thừa những đặc tínhcó lợiđể sự biến dị này dần dần mangtính chất di
truyền. Như vậy, dần dần, từ đột biếnnày đến độtbiến khácđược định hướngbởi
ngẫu nhiên mangtính cơ hội, mà loài tiến hóa.
Những người kế tục Darwintiếp tụcchính xáchoá vaitrò vànguồn gốccủa ngẫu
nhiên.Theohọ thì ngẫu nhiên xuất hiện ngaykhi tạo thành mã di truyền: ADN
thuyên chuyểnmộtcách ngẫu nhiênkhi sinh sản. Sự đột biến này cóthể gây bởi sự
sai sót trong sự nhân đôi tình cờ làm thay đổi một cách căn bản hìnhthái củacá
thể hoặc hoàntoàn đơn giảnbới sự sinhsảnhữu tínhtrong đó gencủa cha mẹ trộn
lẫn với nhau một cách ngẫu nhiên và tạo ra khoảng 70.000tổ hợp. Theothuyết
Darwmmới đã được cộng đồng khoahọc chấp nhận, thì chính ngẫu nhiên đã hun
đúc nên phần lớn bộ gencủacác sinhvật.
Tuynhiên, vaitrò của ngẫu nhiên trong sự phát triển của sự sốngkhôngdừngở đó.

"Ngẫu nhiên cũng cóthể có một vai tròto lớntrong sự pháttriển của bào thai." -
Jean-jacques Kupiec và PieneSonigothuộc Viện di truyền phân tử Cochinnhấn
mạnh.Luận điểm này trái vớilí thuyếttổng hợp về sự tiến hoáthường được chấp
nhận- nó tạo ramộtchương trìnhứng dụng với các mã ditruyền. Hai nhà nghiên
cứu trênnhìn thầy ở đó "một hộp dụng cụ mà các tế bào thường tớisử dụng một
cách ngẫu nhiên". Theohọ, các tế bào thườngchịu các áplực củamôi trường
(nguồn ôxi, nănglượng…) vàphản ứng lại một cách khác nhau tùy theo côngcụ mà
chúng lựa chọn. Nhờ sự chọn lọc tự nhiên, chỉ nhữngtế bào thích nghi nhất mới
được lựachọn. "Chúng ta là mộthệ sinhthái củacác tế bào đượcchi phối bởi các
định luật Darwin"- Sonigotổng kết. Sự tổng quát hoá của lý thuyết Darwin có ưu
điểm là giải thích được một cách đơn giảnnhất sự phát triểncủabào thai, sự tạo
thành hàng tỉ tỉ các mối liênkết nơron của não, thậm chícả sự phát triển của ung
thư”.
Điều nàyrõ ràngđã gây chấnđộng: làm saomà ngẫu nhiên lại có thể tạo ra được
những cấu trúc có trậttự cao như conngười, như thúmỏ vịt haycây mimôda?
Những cơ chế của sự sống thựctế là cực kì phức tạp. Một vídụ được chọnngẫu
nhiên: để đảm bảo sự sống sót cho hậu thế của mình, vi khuẩn Wolbachia, một kí
sinh trùng của con rệp, sẽ làm vôhiệuhoá tất cả các cuộc giao phối của con chủ
nếu con rệp bạnkhông bị nhiễm vi khuẩn đó.Kết quả là con rệp con sinhrachắc
chắn sẽ được kí sinhmột con vi khuẩn Wolbachia.Làmsao có thể tin rằng một cơ
chế phứctạp như thế có thể được tạo ra bởi sự ngẫu nhiên?
CHIẾNLƯỢC ĐỂ THẮNG
Không nên đánhgiá thấp sức mạnhcủa ngẫu nhiên.Trongnhiều trường hợp,tất cả
diễn racứ như ngẫunhiên là chiến lược hiệu quả nhất mà vũ trụ đã tìm ra để làm
cho trật tự xuất hiện. Khởiđầu từ nhữngcái chỉ là tiếng ồn,chuyển động hỗn loạn
của cácphân tử, sự chảy rối, sự sôi, ngẫu nhiên thực sự đã cho phép một hệ thống
hỗnđộn tự tôn lấy trạng thái ổn định tối đa của mình, mộttrạng thái khómà lập
trìnhtrước được. Ngẫunhiên thường có bàn tay maymắn. Giống như chiếc sàng bi
lắc mộtcách điên cuồng củangười đàovàng, ngẫu nhiênchỉ chọn lọclấy những
miếng vàng ròng.

Chínhcácnhà logic cũng đã hiểu được điều đó:chơi trò may rủi là chiến lượchiệu
quả nhất trong cáctrò chơi ờ đó cần phải cản trở đốithủ đoán được ý đồ riêng của
mình. Một người chơi trò thủy chiến cầnphải bố tri các con tàucủa mình ở đâu,
một thủ môn phải bay về hướng nàođề chặn đượcquả phạt penalty? Ngay ở nửa
đầu thế kỉ XX, Nhà bác học người Pháp là EmileBorel và Nhà bác học Mỹ gốc Hung
John VonNeumann đã chứngminh được bằngtoán học rằng chiếnlược tối ưu của
những người chơi này là rút thăm để chọn chiến thuật sơ cấp.
Mặtkhác, trong kinhtế, viễn thông, ditruyền, xây dựngdân dựng vàngay cả trong
toánhọc, ngẫu nhiên đềucho phép đưa ra những tiên đoán vớixác suấtrấtcao.
Điều kì lạ là, ngẫu nhiên vốn thườngđược xemlà kẻ thù truyền kiếp củasuy lý lại
trở thànhmột đồng minhrất hiệu quả của lýtrí. Những cái hiệu quả này không
chứng minhđược gì về sự tồn tại của nócả. Dùlà sự trừu tượng đối với những
người chơi bài poker, làsự ngu dốt đối với người chơi xổ số, sự cam chịu đối với
các nhà nhiệt độnghọc haylà một nguyên lý đối với nhà sinhhọc, thì những ngẫu
nhiênmàta gặp chotới đây chỉ mới tồn tại trongtrí óc của chúngta. Vậy ngẫu
nhiêncó thực sự là ông chủ của vũ trụ hay không? Haynó chỉ là một kết cấu của trí
tuệ chúngta? Chúng ta là người tạora nó hayquả thật có một ngẫu nhiên khách
quan, không thể khắc phục được,mộtngẫu nhiên tồn tại tự thân, độc lập vớiquan
niệmmà người ta có về nó? Để thử tìm hiểu điều đó,chúng ta hãy lần ngược trở lại
cội nguồn.
Trướchết, nguồngốc của ngẫu nhiên trong sinhhọc mà Darwinthừa nhậnlà gì?
Câu trả lời đượcẩn giấu trongtế bào: chính chuyểnđộng Brawnbên trong cáctế
bào đã gây ra sự độtbiến mã di truyềnkhi nhân đôi, gây ra sự đột biến mã di
truyền khinhânđôi, gây ra sự trộn gen trong sinhsản giới tính hoặcsự chuyên
môn hoá củatế bàokhiphát triển. Mà chuyển độngBrawn lại đượcgiải thích bằng
giả thuyết,những chuyểnđộng của các hạt có thực sự là ngẫu nhiên hay không, hay
chỉ là do chúngta không thể theo dõi được những chuyển động đó.Như vậy, cái
ngẫu nhiên Maxwell của một số đông vô cùng và cái ngẫu nhiên Darwin của cái vô
cùng phức tạp có lẽ bắt nguồn chỉ ở thế giới lượngtử của cáivôcùng bé (thế giới
mô tả nhữngtrạng thái sâu xanhất của vật chất).

VƯƠNG QUỐC CỦA MAY RỦI
Và ở đây nữa, cũng thậtngạc nhiên, thế giới lượngtử dường như cũnglại là vương
quốccủa may rủi:dovận tốcvà vị trí của các electron hoàntoàn giống nhauvề mọi
mặt,trong nhữngđiều kiệnhoàn toàn như nhau, bạn sẽ rấthiếm khi nhận được
cùng một giátrị. Những phép đo nàydườngnhư hoàn toàn ngẫu nhiên. Ngaytừ
những năm 20, các nhà Vật lý đã ghi nhậnsự nhòe lượng tử nàyvà đã phải viện
đến nhữngkhái niệm xácsuấtđể mô tả tínhchất lạ lùng đó của vũ trụ: electrontừ
nay không cómộtvị trí được xác địnhchính xác nữa mà chỉ có một xác suất về vị
trí trải rộngtrên toàn không gian,với một cơ maynào đấy ở chỗ này và một cơ
may khác ở chỗ kia.Vậy liệu cuối cùng ta đã thựcsự tóm được cáingẫu nhiên
chưa?
Cũng như nhiềunhàkhoahọc hàng đầu khác, Einsteinkhông tin vào điều đó:
"Chúakhông chơi trò xúc xắc" - ôngkhẳng định. Theo ông, việcsử dụng xác suất,
một lầnnữa, lại thể hiện sự không hiểubiết của chúngta màthôi. Sau này, nhà
toánhọc Pháp René Thomcòn kiênquyết hơn.Khi xem "nhàkhoa họccó trách
nhiệmvề nguyên tắc phải thừa nhậnrằng không có gìtrong tự nhiên làkhôngthể
khôngnhận thức được? Ôngkhẳng định rằng"cần phải truy tìm không thươngtiếc
cái ngẫu nhiên để mà tiêu diệt nó".Và quả thậtđôi khiông đã chứng minhđược
rằng nhiều hiệntượng bề ngoài tưởngnhư ngẫu nhiên nhưng thựctế lại đượcxác
định rất chính xác bởi các quy luật ẩn bên dưới.Cũng nhândanh nguyênlý đó mà
Emsteinđã mất rất nhiều thời gianđể đitìm nhưng biến ẩn giấu, những thamsố
mà chúng ta còn chưa biết cách tính đến,những thamsố chophépta phục hồi lại
quyết định luậncổ điển và để phá tancái ổ ngẫu nhiên trong lòng vậtlý lượng tử.
Nhưng nhà vậtlíJohn Bell đã khép lạicuộc tranhluận này vào nhữngnăm l960:
ông đã chứng minhđược rằngnếu ngườita muốnđưavào lý thuyết lượngtử
những biến ẩn, để khử bỏ đặc tính xácsuốt của nó thì khi đó sẽ phải từ bỏ vĩnh
viễn khái niệm nhân quả. Mà điều đó thìkhôngthể được!
LIỆU CÓPHẢI NÓILỜI VĨNH BIỆT VỚILẼ PHẢI THÔNG THƯỜNG ?
Thựcvậy,lý thuyết lượngtử cho phép các hạt có tươngquan với nhautrên khoảng
cách xa:mọi tác độnglên một hạt đều ngaylập tức làmnhiễu loạnmộthạt khácdù

nó ở xa.Đây là điều chỉ có thể xảy ra trongvật lý cổ điển nếu tồn tại nhữngtác
dụngxa tứcthời. Những tác động như vậy sẽ truyền nhanh hơn vận tốc ánh sáng
và có thể đi ngược chiềuthời gian Dođó, nếu ngẫu nhiênlượng tử không tồn tại,
thì kết quả có thể xảy ra trướccả nguyênnhân. Lẽ nào phải nói lời vĩnhbiệt với
một lẽ phải thông thườngsơ đẳng nhất ấy sao.Trongnhữngđiều kiệnđó,các nhà
vật lí lại thích để cho ngẫu nhiênlượng tử tồn tại
Thế nhưng liệu ta có chắc rằng Chúachơi trò xúc xắckhông?Thật không maylà
tình hình lại không đơngiản nhu vậy. "Lý thuyết lượng tử trong cốt lõi của nó
khôngphải là một lí thuyết có tínhxác suất- Jean -MarcLévy - Leblond, giáo sư vật
lý Đại học Nice khẳng định.Cũng hệt như cơ học cổ điển được chi phối bởi phương
trìnhtất định (phương trìnhNewton vàsau đó là phươngtrình Einstein), cơ học
lượng tử cũng được chiphối bởi phương trìnhSchrodinger xácđịnhtrạng thái của
hệ ở mọi thời điểm xuất phát từ nhữnghiểu biếtvề trạng thái hiện thời của nó.
Như vậy, cơ học lượngtử về cơ bản làtất định.
Theo nhà vậtlínói trên, "sự khác biệt duynhấtgiữa Newtonvà Schrodingerlà họ
khôngdùng cùngmộthệ thốngkhái niệmđể môtả hiện thực". Thế giớicổ điển của
phươngtrình Newton và thế giới lượngtủ của phương trình Schrodinger,cả hai
đều bị chiphốibởi các quiluật, nhưng cácquyluậtnày khôngnói về cùng mộtđiều.
Thựcvậy,Newton (và sau đó Einstein cũng thế) nói về vận tốc và vị trí trongkhi
Schrodinger nói về các "vectotrạng thái". Thựcthể toán học này thể hiện đặctính
về căn bản là nhòe của thực tại: giống như ta quan sát nó qua bức ảnhchụp không
đúngtốc độ,đường viền của một đối tượng lượng tử không đượcnét. Nó không có
một vị trí và một vận tốcchính xác.Chúng ta đã quá quen nhìn thực tại bằng những
khái niệm vị trí và vận tốc, nhưngở thang vi mônhưng kháiniệm nàykhông còn
thích hợp nữa.
Do đó, sự tồn tại của ngẫu nhiên trong thế giới lượngtử chỉ thể hiện sự không thể
hiểu hết thực tại của chúng ta.Điều nàycũng gầngiốngnhư ngẫunhiên nhiệt động
học của Maxwell:chính nhàquan tâm tới các khái niệm vĩ mô củaáp suấtvà nhiệt
độ mà sự viện đến ngẫu nhiênnhiệt độnghọcđã mangđến kết quả. Cũng tươngtự
như vậy, chính nhờ quantâm đến khái niệm nhoè của vận tốc vàvị trí mà xuất hiện

ngẫu nhiên lượng tử. Như vậy, Einstein đã không phải hoàn toàn sai lầm.
BỊ NHÌNLÀ LỦI NGAY
Tuy nhiên, trái với ngẫu nhiên nhiệt động học, ngẫu nhiên lượngtử không sinh ra
từ thựctế không hiểu được sự phức tạp của thế giới mà từ sự không hiểu được về
nguyêntắc. Thực tế, vectơ trạng thái mô tả hệ thực tế rất là mong manh,mong
manhtới mức nó thay đổi ngaykhi bị nhìn. Vectơ này tiến hoá theocách tấtđịnh
nhưng nó lại đôngcứng thành vận tốc và vị trí mộtcách ngẫu nhiên mỗi khi có ai
đó quan sát. Như vậy, ngẫu nhiên lượngtử không chỉ nằm trong sự nhòe lượng tử,
mà còn nảy sinhtừ chính sự nhòe đó nữa. Như vậy sưh truy tìmngẫunhiên lượng
tử lại rơivào ngõ cụt: làm thế nào biết được cótồn tại một ngẫu nhiên khách quan
vì không tồntạimộtcái nhìnkhách quan?
Ta luôn luôncó thể tự nhủ mìnhrằng mìnhđã biết những định luật tối hậu của vũ
trụ đâu.Quả thực, lý thuyết lượng tử hiện nay cònchưa hoàn chỉnh vì chưa thể
tính đếnlực hấp dẫn. Nhưng hyvọng cuối cùngrồisẽ tìm thấytrong "lýthuyết về
vạn vật" sự chứng minhcho sự tồn tại của ngẫu nhiên nội tại dường như cũng vô
ích.
Ứng viên sánggiá nhấtcho sự thống nhất này là lý thuyết dây.Lý thuyếtnàykhông
mô tả các hạt như những điểm mà như các dâycực nhỏ dao động. Nếu lý thuyết
này một ngày nào đó đượckiểm chứng là đúng đắn, thì khi đó nó có thể mô tả
được nhữnghiệntượng cănbản của vũ trụ học, chẳng hạn như sự sáng tạo ra vũ
trụ của chúngta . Nhưng sự biết cáilịch sử sáng thế đó cũng không hoàn toàn giải
quyết được vấn đề về ngẫu nhiên. Theogiáo sư Thibaut Damourthuộc Viện nghiên
cứu khoahọc caocấp (IHES) - một viện nghiên cứu có uytín nhấtcủa Pháp về toán
học và vật lý lý thuyết- thì "về căn bản lý thuyết dâyvẫn là một ‘lý thuyết lượng
tử". Các dây là nhũng đối tượngphức tạp nhưng sự tiến hóacủa một hệ ở đó cũng
được mô tả bằng một phương trình tương tự như phươngtrình Schrodinger.Đối
với chúngta, dây cũng như electronđều không tránh khỏi bị nhòe.
Như vậy, một lầnnữa lạiphải bó tay: chúng ta khôngthề biết ngẫu nhiên nội tại có
thực sự tồn tại hay không. Chúngta dườngnhư đã thấy nó trongsự ra đời của vũ
trụ chúng ta, trong sự đa dạng củacác loài sinhvạt, trong đường lượn củachiếc lá

bay trong gió,trong cuộc sống hàng ngày củachúng ta, trongtrò chơixổ số hay
trong chuyển động của các hạt, nhưngmỗi một lầnnhư vậy nó lại lủi mất tăm. Nó
vừa cómặt ở khắp nơi lại vừa chẳng ở đâu cả Nếu nó thực sự làông chủ của vũ
trụ thì ngaivàng của nó vẫncòn trống vắng một cách tuyệt vọng.
MỘTĐỊNH NGHĨAMỚI…
Làm thế nào thoát ra khỏi ngõ cụt đó? Vào nhữngnăm 60, bằngcách chínhxác hóa
những điều mà người ta vẫn nói về ngẫu nhiên, một kĩ sư ngườiMỹ là Ray
Salomonoff, nhà toán họcNga AdreiKolmogorov và mộtđồng nghiệp người Mỹ
của ông là GregoryChaitinđã độc lập nhauđưara cùng một câu trả lời.Địnhnghĩa
của họ về ngẫu nhiênthật đơn giản: ngẫu nhiên là cái màta khôngthể tóm tắt
được. Thật khó có thể định nghĩađơn giản hơn
Chẳnghạndãy số "7777777777" không phải làngẫu nhiên vì nó cóthể được tóm
tắt bằngcụm từ 10 số “7”, ngắn hơn chính bản thân dãy số đó. Trái lại dãy số
"3745479082"khôngthể "tóm tắt" ngắn lại được: nó là ngẫu nhiên, ít nhất thì
cũng là như vậy chừng nào chưa cóai tìm đượccách "tóm tắt”đượcnó. Bởivì, việc
nêu đặc trưng trong cách đinh nghĩa ngẫu nhiên của Solomonoff, Kolmogorov và
Chaitincó vấn đề là rất khó chứng minh sự không tồn tại một cách mô tả chophép
tóm tắtđược một sự kiện. Chaitin đã thành côngđưa ra một dãy số và đã chứng
minh thành côngđặc tính hoàn toànngẫu nhiên củanó, nhưng đã phải trả giábằng
cả một kì công.Như vậy,trên thực tế, sự tồntại của ngẫu nhiên luôn luônphụ
thuộcvào sự hiểubiết và khả năng của người đặt ra câu hỏi.
Tuy nhiên, địnhnghĩa này về ngẫu nhiên có lẽ làđịnh nghĩa đạt nhấtmà từ xưatới
nay con người đã tìm được. Bởi lẽ, trướchết,nó vẫn giữ được nguyên vẹn sức
mạnhcủa ngẫu nhiên: thêmvào đó Kolmogorov đã xây dựng lạimộtcách chặtchẽ
toànbộ lý thuyết xác suất. Hơn nữa, định nghĩa nàybao trùm cả quanniệm có tính
chất trực giáccủa chúng ta:chẳnghạn, nếu bạn muốnkể lại những chuyệnngẫu
nhiênkhông thấytrước được xảy ravớibạntrong ngày, bạnsẽ không cógiải pháp
nào khác là kể lạitừng chuyện một(tứclà khôngthể tóm tắt được).
Hơn nữa,với sự rađời của định nghĩatrên, cuộctranh luậnsiêu hình không ngã
ngũ về sự tồn tại của cái ngẫu nhiên nội tại đã bị gạt bỏ. Thựctế, sự tồn tại của

ngẫu nhiên không hề đốilập với sự tồn tại của quyluật, bắt đầutừ cho quy luật
phải mô tả mộtcách dài dònghơn cả chính bản thân sự kiện.
Địnhnghĩanày cũng dung hoà đượctất cả nhữngngẫu nhiên mà ta đã gặp. Chuyển
độngcủamộthạt lượng tử không thể tómtắt được,vậy nó là ngẫu nhiên. Trò xổ số
cũng thế, bởi vì quy luật cho phép tóm tắt một chuỗi 3.275 lần mở số đã thực hiện
chắc chắn là dài dòng hơnlà mô tả chuỗi 22.925con số trúng thưởng.Cũng như
thế đối với ngẫu nhiên của Darwin,bởi vì để mô tả tất cả cácloài, nhà tự nhiên học
biết rằng họ cầnphải mô tả từng loài mộtvà khôngmột ai bao giờ có thể tóm tắt
được. Theo quanđiểm đó,thì do đượcnảy sinh bởi sự phứctạp củathế giới bao
quanh chúng ta,ngẫu nhiên thực sự là tồntại.
TƯỚCBỎ NGÒI NỔ SIÊUHÌNH
Thựcra, cái ngẫu nhiên của Solomonoff, Kolmogorov và Chaitinlà cái ngẫu nhiên
đã được làm dịu đi nhiều, nhất là đã tước bỏ đitoàn bộ cái ngòinổ siêuhình.Nó
cắt phẳng luôn cuộc tranhluận triền miên: Chúa cóchơi trò xúc xắckhông?Bản
năng thườngchèo kéo chúng ta suynghĩ về trò chơi đó, nhưng không ai baogiờ có
thể biết được các con xúc xắc đó có bị gian lận hay không? Đành phảiđể chomỗi
người tự do tin vào số phận haysự maymắn của mình.Chẳng hạn, Bernadetre
Goeuryđã tin chắcrằng bà ta có thể xácđịnhđược trướcsố độc đắc của cuộcxổ số
nhờ quansát chuyển độngcủa một con lắc bêntrên 49 mẩu giấycó ghicác con số.
Mấy năm trước, bà ta đã ẵm trọn 30triệufrăng Pháp trong một cuộc xổ số. Phải
chăng đó là ngẫunhiên?

×