Thiết kế vĩ đại - Stephen Hawking

STEPHEN HAWKING

& LEONARD MLODINOW
THI
Ế
T K
Ế

VĨ ĐẠI
STEPHEN HAWKING

& LEONARD MLODINOW
TR
Ầ
N NGHIÊM d
ị
ch







T
T
H

H
I
I
Ế
Ế
T
T


K
K
Ế
Ế


V
V
Ĩ
Ĩ


Đ
Đ
Ạ
Ạ
I
I


S

S
t
t
e
e
p
p
h
h
e
e
n
n


H
H
a
a
w
w
k
k
i
i
n
n
g
g



L
L
e
e
o
o
n
n
a
a
r
r
d
d


M
M
l
l
o
o
d
d
i
i
n
n
o

o
w
w


7
7
U
U
;
;
Q
Q


1
1
J
J
K
K
L
L
¬
¬
P
P


G

G


F
F
K
K




W
W
U
U
D
D
Q
Q
Q
Q
J
J
K
K
L
L
H
H
P

P
N
N
J
J
#
#
J
J
P
P
D
D
L
L
O
O


F
F
R
R
P
P

















T
T
H
H
I
I
Ế
Ế
T
T


K
K
Ế
Ế


V

V
Ĩ
Ĩ


Đ
Đ
Ạ
Ạ
I
I


Stephen Hawking & Leonard Mlodinow
Trần Nghiêm dịch

1. Bí ẩn của sự tồn tại
1

2. Vai trò của quy luật
7

3. Thực tại là gì
24

4. Những lịch sử khác
42

5. Lí thuyết của tất cả
60

6. Lựa chọn vũ trụ của chúng ta
87

7. Phép màu hiển hiện
105

8. Thiết kế vĩ đại
120

Chú giải
130

Lời cảm ơn
133







1




1
Bí ẩn của sự tồn tại
 


2




ỗingườichúngtatồntạinhưngchỉtồntạitrongmộtthờigian
ngắn, và trong thời gian đó chúng ta khám phá nhưng chỉ
khámphámộtphầnnhỏcủatoànbộvũtrụ.Nhưngconngười
vốnlàgiốngloàihiếukì.Chúngtamuốnbiết,vàchúngtađitìmnhữngcâutrả
lời.Sốngtrongthếgiớirộnglớnđãphânchiathànhthiệnvàácnày,vàsămsoi
vàobầutrờibátngátphíatrênđầu,conngườiluônluônnghivấnbiếtbaonhiêu
câuhỏi:Làmthếnàochúngtacóthểtìmhiểuthếgiớimàchúngtatìmthấybản
thânmìnhtrongđó?Vũtrụhànhxửnhưthếnào?Bảnchấtcủathựctạilàgì?
Tấtcảnhữngcáinàytừđâumàcó?Vũtrụcócầnmộtđấngsángtạokhông?Đa
số chúng ta không mất nhiều thời gian trong quãng đời mình để lo ngại về
nhữngcâuhỏinày,nhưnghầunhưtấtcảchúngtađềulongạivềchúngvàolúc
nàyhaylúckhác.
Thường thì đây là những câu hỏi dành cho triết học, nhưng triết học
khôngcònsinhsôinữa.Triếthọckhôngđuổikịpcácpháttriểnhiệnđạitrong
khoahọc,đặcbiệtlàvậtlíhọc.Cácnhàkhoahọcđãtrởthànhnhữngngười
cầmđuốckhámphátrongcôngcuộcđitìmtrithứccủachúngta.Mụcđíchcủa
cuốnsáchnàylàđưa ranhững câutrảlời mànhữngkhám phávà tiếnbộlí
thuyếtgầnđâyđềxuất.Chúngdẫnchúngtađếnvớimộtbứctranhmớicủavũ
trụvàvaitròcủachúngtatrongđórấtkhácvớivaitròtruyềnthốngxưanayvà
thậmchícònkhácvớibứctranhmàchúngtađãcóthểvẽracáchđâymộthoặc
haithậpkỉtrước.Tuynhiên,nhữngpháchọađầutiêncủaquanđiểmmớiđóvề
vũtrụcóthểlầnngượcdònglịchsửvềcáchnaygầnmộtthếkỉtrước.
Theoquanniệmtruyềnthốngcủavũtrụ,cácvậtthểchuyểnđộngtrên
nhữnglộtrìnhrõràngvàcólịchsửxácđịnh.Chúngtacóthểchỉrõvịtríchính

xáccủa chúngtại mỗithờiđiểm trongthờigian.Mặcdùmô tảđóđủthành
côngchonhữngmụcđíchhàngngày,nhưngvàothậpniên1920,ngườitanhận
rarằngbứctranh“cổđiển”nàykhôngthểnàomôtảchohànhtrạngcóvẻkì
quáiquansátthấyởcấpbậcnguyêntửvàhạnguyêntửcủasựtồntại.Thayvào
đó,điềucầnthiếtlàthừanhậnmộtkhuônkhổkhác,gọilàvậtlílượngtử.Cáclí
thuyết lượngtửhóara hết sức chính xáctrongviệctiênđoán cácsự kiện ở
nhữngcấpbậcđó,đồngthờicòntáidựngcáctiênđoáncủacáclíthuyếtcổđiển
cũkĩkhiápdụngchothếgiớivĩmôcủacuộcsốnghàngngày.Nhưngvậtlí
lượngtửvàvậtlícổđiểnxâydựngtrênnhữngquanniệmrấtkhácnhaucủa
thựctạivậtchất.
M

3


“ Vàđólàtriếtlícủatôi”
Cáclíthuyếtlượngtửcóthểthiếtlậptheonhiềucáchkhácnhau,nhưng
cáicólẽlàmôtảtrựcquannhấtmanglạibởiRichard(Dick)Feynman,một
nhân vật đa tài làm việc tại Viện Công nghệ California và là một tay trống
bongocừkhôi.TheoFeynman,mộthệkhôngchỉcómộtlịchsửmàcómọilịch
sửkhảdĩ.Khichúngtađitìmnhữngcâutrảlờicủamình,chúngtasẽgiảithích
cáchtiếpcậncủaFeynmanmộtcáchchitiết,vàdùngnóđểkhảosátquanđiểm
chorằngvũtrụtựnókhôngcómộtlịchsửđơnnhất,thậmchíkhôngcómộtsự
tồntạiđộclập.Điềuđócóvẻnhưmộtýtưởngtriệtđể,thậmchívớinhiềunhà
vậtlí.Thậtvậy,giốngnhưnhiềuquanđiểmtrongkhoahọcngàynay,nócóvẻ
nhưviphạmgiácquanthôngthường.Nhưnggiácquanthôngthườngdựatrên
kinhnghiệmhàngngày,chứkhôngdựatrênvũtrụnhưnóhélộquacácthành
tựucủacôngnghệnhưcácthànhtựuchophépchúngtasămsoivàothếgiới
nguyêntửhoặcnhìnngượcvềvũtrụsơkhai.
Chođếnkhirađờivậtlíhọchiệnđại,ngườitathườngnghĩrằngtoànbộ

kiếnthứcvềthếgiớicóthểthuđượcquasựquansáttrựctiếp,rằngmọithứlà
cáinhưchúngtrôngnhưvậy,nhưđượccảmnhậnquacácgiácquancủachúng
ta.Nhưngsựthànhcôngngoạnmụccủavậtlíhọchiệnđại,nềnkhoahọcxây
dựng trên các quan niệm như quan niệm của Feynman xung đột với kinh

4

nghiệmhàngngày,chứngtỏrằngsuynghĩnhưthếlàchưađúng.Cáinhìnchất
phácnhưthếcủathựctại,dođó,khôngtươngthíchvớivậtlíhọchiệnđại.Để
xửlínhữngnghịchlínhưvậy,chúngtasẽchấpnhậnmộtphươngpháptagọilà
thuyếtduythựcphụthuộcmôhình.Nóxâydựngtrênquanniệmchorằngnão
củachúngtagiảimãtínhiệuthuvàobởicáccơquancảmgiáccủachúngta
bằngcáchtạo ramộtmôhìnhcủathếgiới.Khimộtmôhìnhnhưvậythành
côngởviệcgiảithíchcácsựkiện,chúngtacóxuhướnggánchonó,vàchocác
bộphậnvà kháiniệmcấuthành nênnó,chấtlượngcủa thựctạihay sựthật
tuyệtđối.Nhưngcóthểcónhữngphươngphápkháctrongđóngườitacóthể
lậpmôhìnhtìnhhuốngvậtlígiốngnhưvậy,vớimỗimôhìnhsửdụngcácbộ
phậnvàkháiniệmcơbảnkhácnhau.Nếuhailíthuyếthayhaimôhìnhvậtlí
nhưvậytiênđoánchínhxácnhữngsựkiệnnhưnhau,thìngườitakhôngthểnói
môhìnhnàythựctếhơnmôhìnhkia;thayvàođó,chúngtatùyýsửdụngmô
hìnhnàotiệnlợinhấtđốivớimình.
Trong lịch sử khoa học, chúng ta đã và đang khám phá ra một chuỗi
nhữnglíthuyếthaymôhìnhngàymộttốthơn,từPlatođếnlíthuyếtNewtoncổ
điểnđếncáclíthuyếtvậtlíhiệnđại.Liệuchuỗikhámphánàycuốicùngcóđạt
tớimộtđiểmkết,mộtlíthuyếttốihậucủavũtrụ,líthuyếtsẽbaogồmhếtcác
lựcvàtiênđoánmọiquansátmàchúngtacóthểthựchiện,haylàchúngtasẽ
tiếptụctìmthấynhữnglíthuyếttốthơnnữamãimãi,vàkhôngbaogiờcómột
líthuyếtnàomàkhôngthểnàocảitiếnthêmnữa?Chođếnnay,chúngtachưa
cómộtcâutrảlờidứtkhoátchocâuhỏinày,nhưnghiệntạichúngtađãcómột
ứngcửviêncholíthuyếttốihậucủamọithứ,nếuthậtsựmộtlíthuyếtnhưvậy

cótồntại,gọilàlíthuyếtM.LíthuyếtMlàmôhìnhduynhấtcómọitínhchất
màchúngtanghĩlíthuyếttốihậusẽphảicó,vànólàlíthuyếtmàphầnlớnnội
dungthảoluậncủachúngtaởphầnsauxâydựngtrênđó.
LíthuyếtMkhôngphảilàmộtlíthuyếttheoýnghĩathôngthường.Nólà
cảmộthọgồmnhữnglíthuyếtkhácnhau,mỗimộtlíthuyếtđólàmộtmôtảtốt
củanhữngquansátchỉtrongmộtchừngmựcnàođócủacáctìnhhuốngvậtlí.
Nócóchútgìđógiốngnhưmộttấmbảnđồ.Nhưaicũngbiết,ngườitakhông
thểnàothểhiệntoànbộbềmặtcủatráiđấttrênmộttấmbảnđồ.Phépchiếu
Mercatorbìnhthườngdùngchobảnđồthếgiớitạoranhữngvùngtrôngmỗi
lúcmộtlớnhơnởxavềphíabắcvàphíanam,nhưngkhôngbaoquátCựcBắc
vàCựcNam.Đểlậpbảnđồđầyđủcủatoànbộtráiđất,ngườitaphảisửdụng
mộttậphợpbản đồ,mỗibảnđồbaoquátmộtkhuvựchạnchế.Cácbảnđồ
chồnglênnhau,vàởnơichúngchồnglênnhau,chúngthểhiệndiệnmạogiống
nhưnhau.LíthuyếtMtươngtựnhưvậy.Nhữnglíthuyếtkhácnhautronghọ
hànglíthuyếtMcóthểtrôngrấtkhácnhau,nhưngchúngđềucóthểxemlà
nhữngkhíacạnhcủacùngmộtlíthuyếtcơsở.Chúnglàcácphiênbảncủalí

5

thuyếtchỉcókhảnăngápdụngtrongnhữngngưỡnghạnchế-thídụ,khinhững
đạilượngnhấtđịnh,nhưnănglượng,lànhỏ.Giốngnhưcáctấmbảnđồchồng
lênnhautrongphépchiếuMercator,nơicácvùngthuộcnhữngphiênbảnkhác
nhauchồnglấn,chúngtiênđoáncáchiệntượnggiốngnhưnhau.Nhưnggiống
hệtnhưviệckhôngcótấmbảnđồphẳngnàolàđạidiệntốtchotoànbộbềmặt
củatráiđất,khôngcómộtlíthuyếtđơnlẻnàolàđạidiệntốtcủacácquansát
trongmọitìnhhuống.

Bảnđồthếgiới.Cóthểcầnđếnmộtloạtnhữnglíthuyếtchồnglấnlênnhauđểthểhiệnvũ
trụ,giốnghệtnhưviệccầncónhiềutấmbảnđồchồnglênnhauđểthểhiệntoànbộbềmặt
tráiđất.

ChúngtasẽmôtảlíthuyếtMcóthểmanglạinhữngcâutrảlờinhưthế
nàochocâuhỏisángtạo.TheolíthuyếtM,vũtrụcủachúngtakhôngphảilà
vũtrụduynhất.Thayvàođó,líthuyếtMtiênđoánrằngcórấtnhiềuvũtrụđã
sinhratừtrốngrỗng.Sựsángtạocủachúngkhôngđòihỏisựcanthiệpcủamột
thếlựcsiêunhiênhaythầnthánhnàohết.Thayvàođó,cácđavũtrụnàyphát
sinhtựnhiêntừquyluậtvậtlí.Chúnglàmộtdựđoáncủakhoahọc.Mỗivũtrụ
cónhiềulịchsửkhảdĩvànhiềutrạngtháikhảdĩởnhữngthờiđiểmsaunày,
nghĩalàởnhữngthờiđiểmnhưhiệnnay,đãlâusausựsángtạocủachúng.Đa
sốnhữngtrạngtháinàysẽcóchútkhônggiốngvớivũtrụmàchúngtaquansát
thấyvàkhákhôngthíchhợpchosựtồntạicủabấtkìdạngthứcsốngnào.Chỉ

6

rấtrấtítvũtrụsẽchophépnhữngloàisinhvậtnhưchúngtatồntạimàthôi.Vì
thế,sựcómặtcủachúngtachọnratừvôsốnhữngvũtrụnàychỉnhữngvũtrụ
cókhảnăngtươngthíchvớisựtồntạicủachúngta.Mặcdùloàingườichúngta
nhỏbévàyếuđuốiởcấpbậcvũtrụ,nhưngchínhđiềunàymanglạichochúng
tacảmgiácmìnhlànhữngvịvuacủatạohóa.
Đểtìmhiểuvũtrụởcấpđộsâusắcnhất,chúngtacầnphảibiếtkhông
nhữngvũtrụhànhxửnhưthếnào,màcònphảihiểutạisaonữa.
Tạisaolạicócáigìđóchứchẳngphảihưvôcả?
Tạisaochúngtatồntại?
Tạisaolạilàtậphợpnhữngquyluậtđặcbiệtnàychứchẳngphảinhững
quyluậtnàokhác?
ĐâylàCâuhỏiTốihậucủaCuộcsống,Vũtrụ,vàMọithứ.Chúngtasẽ
cốgắngtrảlờinótrongquyểnsáchnày.Khônggiốngnhưcâutrảlờicótrong
cuốnTìmhiểuThiênhàcủaHitchhiker,câutrảlờicủachúngtasẽkhôngđơn
giảnlà“42”.
 


7




2
Vai trò của quy luật
 

8




ChúsóiSkollxuađuổiMặttrăng
ChođếnkhichúbaylênKhurừngĐaubuồn
CònsóiHati,họHridvirnir
ThìráoriếttheođuổiMặttrời
“Grimnismal”–VănthơBăngđảocổ



rongthầnthoạicủangườiViking,SkollvàHatisănđuổimặttrời
và mặt trăng. Khi hai con sói bắt gặp nhau, thì có một kì nhật
nguyệtthực.Khihiệntượngnàyxảyra,mọingườitrêntráiđấtđổ
xôđicứumặttrờihoặcmặttrăngbằngcáchlahétcàngồnàocàngtốtnhằm
xuađuổilũsói.Cónhữngcâuchuyệnthầnthoạinanánhưvậytrongnhữngnền
vănhóakhácnhau.Nhưngsaumộtthờigian,ngườitaphảiđểýthấyrằngmặt
trờivàmặttrăng sớmhiệnrakhỏipha nhậtnguyệtthực,chodùhọcóchạy
vòngquanh,lahét,vàgõtungmọithứlênhaykhông.Saumộtthờigian,họ

cũng phảiđể ý thấy rằng nhật nguyệt thựckhông chỉ xảy ra một cách ngẫu
nhiên:Chúngxuấthiệnđềuđặn,vớichukìlặplạihẳnhoi.Nhữngchukìlặplại
nàydễthấynhấtđốivớihiệntượngnguyệtthựcvàđãchophépnhữngngười
Babyloncổđạidự báonguyệtthựckhá chínhxácmặcdùhọkhôngnhậnra
đượcrằngchúngcónguyêndolàbởitráiđấtchặnmấtánhsángcủamặttrời.
Nhậtthựcthìkhódựbáohơnvìchúngchỉcóthểtrôngthấyởnhữngdảihẹp
trêntráiđấtrộngchừng30dặmthôi.Tuynhiên,mộtkhiđãhiểuthấu,thìrõ
ràngchukìnhậtthựckhôngphụthuộcvàoýthíchtùyhứngcủacácthếlựcsiêu
nhiên,màbịchiphốibởinhữngquyluậtnàođó.
Bấtchấpmộtsốthànhcôngbuổiđầutrongviệcdựđoánchuyểnđộng
củacácthiênthể,đasốcácsựkiệntrongtựnhiêntrướcconmắtcủatổtiên
chúngtalàkhôngthểnàodựbáotrướcđược.Núilửa,độngđất,bãotố,dịch
bệnh, và móng chân mọc ngược vào trong dường như xảy ra mà chẳng có
nguyêndorõrànghaychukìlặplạinàohết.Vàothờicổđại,cáingườitatự
nhiênnghĩđếnlàquycáctácđộngdữdộicủatựnhiênchomộtvịthầntinh
nghịchhaynhữngvịchúatrờiáctính.Cáctaihọađượcxemlàdấuhiệucủa
việcchúngtađãlàmđiềugìđóxúcphạmđếnchúatrời.Thídụ,vàokhoảng
T

9

năm5600tCN,núilửaMazamaởOregonbùngnổ,gieovãiđấtđávàtrobụi
trongnhiềunăm,vàdẫntớinhiềunămmưaràocuốicùnggâyngậpmiệngnúi
lửa ngày nay gọi là Hồ Miệng núi lửa. Những người thổ dân Klamath xứ
Oregoncómộttruyềnthuyếtphùhợpchínhxácvớitừngchitiếtđịachấtcủasự
kiện trên, nhưng thêm thắt một chút hư cấu với việc miêu tả một người là
nguyênnhângieorắctaiương.Tộilỗicủaconngườilàngườitaluôncóthểtìm
ranhữngcáchđểtựkhiểntrách.Nhưtruyềnthuyếtkểlại,Llao,chúatểĐịa
ngục,đãphảilòngcôcongáixinhđẹptuyệttrầncủamộtthủlĩnhKlamath.Cô
gáicựtuyệtvịchúatể,chonênđểtrảthù,LlaomuốnthiêutrụixứKlamath

trongbiểnlửa.Maythay,theotruyềnthuyết,Skell,vịchúatểThiênđường,đã
thươngxótloàingườivàratayđấusứcvớivịchúatểcõiâm.Cuốicùngthì
LlaobịthươngvàrơitrởvàotrongngọnMazama,đểlạimộtcáihốkhổnglồ,
vàmiệnghốấycuốicùngthìchứađầynước.

Nhậtthực.Ngườixưakhôngbiếtnguyênnhângâyranhậtthực,nhưnghọthậtsựđểýđến
sựxuấthiệncóchukìcủachúng.
Sựthiếuhiểubiếttrướccáchiệntượngtựnhiênđãđưanhữngconngười
thờicổđạiphátminhrathầnthánhvàtônvinhcácthếlựcsiêunhiêntrongmọi
mặtđờisốngcủaconngười.Cócácvịthầntìnhyêuvàchiếntranh;thầnmưa

10

vàthầnsấm;kểcảthầnđộngđấtvàthầnnúilửa.Khicácvịthầnvuivẻ,thìloài
ngườiđượchưởngthờitiếttốt,hòabình,vàkhôngphảihứngchịuthảmhọa
thiênnhiênvàbệnhtật.Khicácvịthầnbựcdọc,thìxảyrahạnhán,chiếntranh,
dịchhạchvàcácloạidịchbệnh.Vìmốiquanhệnhânquảtrongtựnhiênkhông
hiệnrõtrướcconmắtcủahọ,nênnhữngvịthầnnàycóvẻthậtbíhiểm,vàloài
người sống nhờ vào lòng nhân đức của họ. Nhưng với Thales xứ Miletus
(khoảng624tCN–khoảng546tCN),cáchnaychừng2600nămtrước,điềuđó
bắtđầuthayđổi.Quanđiểmnảysinhlàtựnhiêntuânthủnhữngnguyêntắcphù
hợpcóthểhiểuđược.Vàvìthếbắtđầuquátrìnhlâudàilàthaythếquanniệm
vềthếgiớithầnthánhbằngquanniệmvềmộtvũtrụbịchiphốibởicácquyluật
tựnhiên,vàđượctạoratheomộtbảnthiếtkếmàmộtngàynàođóchúngtasẽ
cóthểđọcrađược.
Nhìntheotiếntrìnhlịchsửnhânloại,sựthẩmtrakhoahọclàmộtnỗlực
rấtmới.Giốngloàicủachúngta,Homosapiens,cógốcgácởvùnghạSahara
thuộcchâuPhikhoảngnăm200.000tCN.Ngônngữviếtchỉcóniênđạikhoảng
năm7000tCN,làsảnphẩmcủacácxãhộiquầntụxungquanhnhữngkhuvực
trồngngũcốc.(Mộtsốchữkhắccổthậmchínóivềkhẩuphầnbiahàngngày

chophépđốivớitừngngườidân)Nhữngbảnviếttaysớmnhấttừnềnvănminh
vĩđạithuộcHiLạpcổđạicóniênđạivàothếkỉthứ9tCN,nhưngđỉnhcaocủa
nềnvănminhđó,“thờikìcổđiển”,xuấthiệnvàitrămnămsauđó,bắtđầuđâu
đótrướcnăm500tCN.TheoAristotle(384tCN–322tCN),khoảngthờigian
đóThalesđãlầnđầutiênpháttriểnýtưởngchorằngthếgiớilàcóthểhiểu
được,rằngnhữngthứphứctạpdiễnraxungquanhchúngtacóthểgiảnlược
thànhnhữngnguyênlíđơngiảnhơnvàgiảithíchđượcmàkhôngcầnviệndẫn
nhữngyếutốhoangđườnghoặcthầnthánh.
Thalesđượcsửsáchghinhậnlàngườiđầutiêndựbáonhậtthựcxảyra
vàonăm585tCN,mặcdùđộchínhxáclớncủacáiôngdựđoáncókhảnăng
chỉlàmộtsựmaymắntìnhcờ.Ônglàmộtnhânvậtkhôngrõràngtungtích,vì
ôngchẳngđểlạibảnviếtnàocủariêngôngcả.Ngôinhàcủaônglàmộttrong
nhữngtrungtâmtrítuệnằmtrongmộtvùnggọilàIonia,xứxởthuộcđịacủaHi
Lạp,vàcósứcảnhhưởngcuốicùnglantỏađếntậnThổNhĩKìvàItalyởphía
tâyxaxôi.NềnkhoahọcIonialàmộtthànhtựuđượcđánhdấubởisựsaymê
caođộtrongviệchélộcácquyluậtcơbảnnhằmgiảithíchcáchiệntượngtự
nhiên,mộtmốcsonchóilọitronglịchsửtưtưởngcủaloàingười.Cáchtiếpcận
củahọlàduylívàtrongnhiềutrườnghợpđưađếnnhữngkếtluậngiốngmột
cáchbấtngờvớicáimàcácphươngphápphứctạphơncủachúngtađưachúng
tađếnchỗtintưởngnhưngàynay.Đólàmộtsựkhởiđầuvĩđại.Nhưngnhiều
thếkỉtrôiqua,phầnnhiềukhoahọcIoniađãbịlãngquên–thỉnhthoảngđâuđó
tronglịchsử,nóđượckhámphátrởlạihayphátminhratrởlại.

11

Theotruyềnthuyết,côngthứctoánhọcđầutiêncủacáingàynaychúng
ta gọilà mộtquyluậttự nhiêncótừ mộtcon người thời kìIonia tên gọi là
Pythagoras(khoảng580tCN–khoảng490tCN),nhânvậtnổitiếngvớiđịnhlí
mangtênông:bìnhphươngcạnhhuyền(cạnhdàinhất)củamộttamgiácvuông
bằngtổngbìnhphương củahai cạnhcòn lại.Sử sáchkể rằngPythagoras đã

pháthiệnramốiliênhệsốhọcgiữachiềudàicácsợidâydùngtrongcácnhạc
cụvàsựkếthợphàihòacủaâmthanh.Theongônngữngàynay,chúngtasẽ
môtảmốiliênhệđóbằngcáchnóirằngtầnsố–sốdaođộngtrongmỗigiây–
củamộtsợidâydaođộngdướimộtsứccăngcốđịnhtỉlệnghịchvớichiềudài
củasợidây.Từquanđiểmthựctiễn,điềunàylígiảivìsaođànghitabassphải
códâydàihơnđànghitathường.Pythagorascólẽkhôngthậtsựpháthiệnra
điềunày–vàcólẽôngcũngchẳngkhámphárađịnhlímangtênông–nhưng
cóbằngchứngchothấyvàothờiđạicủaông,ngườitađãbiếttớimộtsốliênhệ
giữachiềudàidâynhạccụvàphách.Nếuđúngnhưvậythìngườitacóthểgọi
côngthứctoánhọcđơngiảnđólàthídụđầutiêncủacáingàynaychúngtagọi
làvậtlílíthuyết.

Ionia.CáchọcgiảởIoniacổđạinằmtrongsốnhữngngườiđầutiênlígiảicáchiệntượngtự
nhiênquacácquyluậtcủatựnhiênthayvìdựatrênthầnthánh.

12

Ngoàiđịnhluật dâyđàn củaPythagorasra, nhữngđịnh luậtvật líduy
nhấtđượcbiếtchínhxácđốivớingườicổđạilàbađịnhluậtđượcmôtảchitiết
bởiArchimedes(khoảng287tCN–khoảng212tCN),nhàvậtlílỗilạcnhất
thờicổđại.Theothuậtngữngàynaythìđịnhluậtđònbẩylígiảirằngnhững
lựcnhỏcóthểnângnhữngđốitrọnglớnvìđònbẩykhuếchđạilựctheotỉsố
củahaikhoảngcáchđếnđiểmtựacủađònbẩy.Địnhluậtsựnổiphátbiểurằng
mọivậtnhúngtrongmộtchấtlỏngsẽchịumộtlựchướnglênbằngvớitrọng
lượngcủaphần chấtlỏngbị chiếmchỗ.Và địnhluật phảnxạánh sángthừa
nhậnrằnggóchợpgiữamộtchùmánhsángvàgươngbằngvớigóchợpgiữa
gươngvàchùmtiaphảnxạ.NhưngArchimedeskhônggọichúnglànhữngđịnh
luật,ôngcũngkhônglígiảichúngtheokiểuliênhệvớisựquansátvàđođạc.
Thayvìthế,ôngxemchúngnhưthểchúnglànhữngđịnhlíthuầntúytoánhọc,
trongmộthệtiênđềgiốnghệtnhưcáiEuclidsángtạochobộmônhìnhhọc.

KhihệtưtưởngIonialanrộng,ởIoniaxuấthiệnnhữngconngườinhìn
thấyvũtrụcómộttrậttựbêntrong,mộttrậttựcóthểhiểuđượcthôngquaquan
sátvàlígiải.Anaximander(khoảng610tCN–khoảng546tCN),mộtngười
bạnvàcólẽlàhọctròcủaThales,chorằngvìconngườilúcmớisinhrakhông
cókhảnăngtựtồntại,chonênnếunhữngconngườiđầutiênbằngcáchnàođó
đượcmangđếntrêntráiđấtlúcmớisơsinh,thìloàingườichẳngthểsốngsót.
Trongcáicólẽlàsựnhậnthứcmơhồđầutiênvềsựtiếnhóacủanhânloại,như
Anaximanderlígiải,loàingườiphảitiếnhóatừnhữngloàiđộngvậtkháccó
con nhỏ mới sinh cứng cáp hơn. Ở Sicily, Empedocles (khoảng 490 tCN –
khoảng430tCN)đãquansátcôngdụngcủa mộtthiếtbịgọilàcáiđồng hồ
nước.Thỉnhthoảngđượcdùnglàmmôimúcnước,nógồmmộtquảcầucómột
cáicổhởvànhữnglỗnhỏdướiđáy.Khidìmtrongnướcthìnướctrànđầyvào
bêntrong,vàkhiđónếunhưngườitađậynắpcổlại,thìcóthểnângđồnghồ
nướclênmànướcbêntrongkhôngchảyrangoài.Empedoclesđểýthấynếu
nhưbạnđậynắpcổlạitrướckhidìmnóvàotrongnước,thìnướckhôngtràn
vàobêntrongđồnghồnướcđược.Ônglígiảirằngmộtcáigìđókhôngnhìn
thấyđãngănkhôngchonướctrànquacáclỗnhỏvàotrongquảcầu–ôngđã
khámpháchấtliệungàynaychúngtagọilàkhôngkhí.
Cũngkhoảngthờigiantrên,Democritus(khoảng460tCN–khoảng370
tCN),quêxứthuộcđịaIoniaởmiềnbắcHiLạp,thìsuynghĩvềcáixảyrakhi
bạnđậpvỡhaycắtmộtvậtthànhtừngmảnh.Ôngchorằngbạnkhôngthểnào
tiếptụcquátrìnhđómộtcáchvôhạn.Thayvàođó,ôngchorằngmọithứ,kểcả
mọisinhvậtsống,cấutạotừnhữnghạtcơbảnkhôngthểnàophântáchhay
chianhỏrađượcnữa.Ôngđặttênchonhữnghạtvậtchấttốihậunàylànguyên
tử,theotừnguyênHiLạpcónghĩalà“khôngthểchiacắt”.Democritustinrằng
mỗihiệntượngvậtchấtlàsảnphẩmcủasựvachạmcủacácnguyêntử.Theo

13

quan điểm của ông, đặt tên là nguyên tửluận, tất cảcác nguyên tử liên tục

chuyểnđộngtrongkhônggianvà,trừkhicósựtácđộng,chúngchuyểnđộng
mãi mãi thẳngvề phíatrước. Ngàynay, quanđiểmđó đượcgọi làđịnh luật
quántính.
Quanđiểmmangtínhcáchmạngchorằngchúngtalànhữngcưdânbình
thườngcủavũtrụ,chứchẳngphảigiốngloàiđặcbiệthiệnhữutạitrungtâmcủa
vũtrụ,lầnđầutiênđượcbảovệbởiAristarchus(khoảng310tCN–khoảng230
tCN),mộttrongnhữngnhàkhoahọcIoniacuốicùng.Chỉmộttrongnhữngtính
toáncủaôngcònsótlại,đólàmộtphântíchhìnhhọcphứctạpcủanhữngquan
sáttỉmĩcủaôngvềkíchcỡcủacáibóngcủaTráiđấtinlêntrênmặttrăngtrong
mộtkìnguyệtthực.ÔngkếtluậntừsốliệucủaôngrằngMặttrờiphảilớnhơn
rấtnhiềusovớiTráiđất.Cólẽlấycảmhứngtừquanđiểmchorằngnhữngvật
thểnhỏbéphảiquayvòngxungquanhnhữngvậtthểđồsộchứkhôngthểnào
khácđi,nênôngtrởthànhngườiđầutiênchorằngTráiđấtkhôngphảinằmtại
trungtâmcủahệhànhtinhcủachúngta,màthayvàođó,nóvàcáchànhtinh
khácquayxungquanhmặttrờilớnhơnnhiều.Đólàmộttiếnbộnhỏtừsựnhận
thứctráiđấtchỉlàmộthànhtinhbìnhthườngchođếnquanđiểmrằngmặttrời
củachúngtachẳngcógìđặcbiệthết.Aristarchusnghingờvàođiềunàyvàông
tinrằngcácngôi saomàchúngtathấy trênbầutrờiđêmthật rachẳnglàgì
ngoàinhữngmặttrờiởxa.
QuanniệmcủangườiIoniathuộcmộttrongnhiềutrườngpháitriếthọc
HiLạp cổđại,mỗitrườngpháicó nhữngtruyềnthốngkhácnhau vàthường
mâuthuẫnvớinhau.Thậtkhôngmay,quanđiểmcủangườiIoniavềtựnhiên–
nócóthểgiảithíchquanhữngđịnhluậttổngquátvàgiảnluậnthànhmộttập
hợpnhữngnguyênlíđơngiản–chỉcósứcảnhhưởngmạnhtrongvàibathếkỉ.
MộtlídolàcáclíthuyếtIoniathườngcóvẻkhôngcóchỗdànhchokháiniệm
tựnguyệnhoặcmụcđích,hayquanniệmthầnthánhcanthiệpvàosựhoạtđộng
củathếgiới.ĐâylànhữngthiếusótđángchúýkhiếnnhiềunhàtưtưởngHi
Lạpcũngnhưnhiềungườingàynaylongại.NhàtriếthọcEpicurus(341–270
tCN),chẳnghạn,đãphảnđốinguyêntửluậntrênthựctếlà“tốthơnnêntin
tưởngvàothầnthoạivềcácvịthầnthayvìtrởthành‘nôlệ’chovậnmệnhcủa

cácnhàtriếthọctựnhiên”.Aristotlecũngphảnđốikháiniệmnguyêntửvìông
khôngthểchấpnhậnrằngconngườisốngcấutạotừnhữngthứvôtrivôgiác,
khôngcólinhhồn.QuanniệmIoniarằngvũtrụkhôngphảidoconngườilàm
chủlàmộtmốcsontrongsựhiểubiếtcủachúngtavềvũtrụ,nhưngnólàmột
quanniệmbịngườitaruồngbỏ,vàkhôngthèmnhặtlạilầnnữa,hayđượcchấp
nhậnrộngrãi,chođếnthờiGalileo,gầnhaimươithếkỉsauđó.
Mộtsốsuyđoáncủachúngvềbảnchấtvũtrụthậtsâusắc,nhưngđasố
quanđiểmcủangườiHiLạpcổđạikhônggiànhđượcsựthuyếtphụclànền

14

khoahọchợplítrongthờihiệnđại.Trướchết,vìngườiHiLạpđãkhôngphát
minhraphươngphápkhoahọc,cáclíthuyếtcủahọkhôngđượcpháttriểnvới
mụctiêuxácnhậnbằngthựcnghiệm.Chonên,nếumộthọcgiảkhẳngđịnhmột
nguyêntửchuyểnđộngtheomộtđườngthẳngchođếnkhinóvachạmvớimột
nguyêntửthứhaivàmộthọcgiảkháckhẳngđịnhnóchuyểnđộngtheomột
đườngthẳngchođếnkhinórơivàoconmắthỏngcủangườikhổnglồmộtmắt
[trongthầnthoạiHiLạp],thìchẳngcó cáchnàođểphângiảiaiđúngaisai.
Đồngthời,khôngcósựkhácbiệtnàogiữaconngườivàcácđịnhluậtvậtlí.
Chẳnghạn,vàothếkỉthứnămtCN,Anaximander đãviết rằngvạnvậtphát
sinhtừmộtchấtcơbản,vàtrởvềvớinó,đểchúngđừng“mangcáitốtđẹpvà
cáibấtlợiđếnchotộilỗicủachúng”.VàtheonhàtriếthọcIonia,Heraclitus
(khoảng535–475tCN),mặttrờihànhsựnhưthếvìnếukhôngthìthầncông
bằngsẽbắnhạnóxuống.Vàitrămnămsauđó,trườngpháiStoic,mộttrường
pháitriếthọcHiLạprađờivàokhoảngthếkỉthứbatCN,thậtsựđưaramộtsự
khácbiệtgiữanhữngquyluậtconngườivàcácquyluậttựnhiên,nhưngchúng
lạiđưanhữngquytắclàmngườikhixemxétvạnvật–thídụnhưsựtônsùng
thầnthánhvàvânglờichamẹ–vàonhómcácquyluậttựnhiên.Ngượclại,
chúng thường mô tả các quá trình vật lí theo ngôn từ luật pháp và tin rằng
chúngcầnphảiđượcthúcép,mặcdùcácvậtcầnphải“tuântheo”nhữngquy

luậtbấtdibấtdịch.Nếubạnnghĩrằngthậtkhókhiếnngườitatuânthủluậtgiao
thông,thìhãytưởngtượngviệcthuyếtphục mộttiểuhànhtinhchuyểnđộng
trongquỹđạohìnhelipthửxem.
TruyềnthốngnàytiếptụcảnhhưởngđếncácnhàtưtưởngkếtụcHiLạp
nhiềuthếkỉsauđó.Vàođầuthếkỉthứ13,nhàtriếtlíCơđốcThomasAquinas
(khoảng1225–1274)đãchấpthuậnquanđiểmnàyvàdùngnóđểbiệnluận
chosựtồntạicủaChúa.Ôngviết“Rõràng[nhữngvậtvôtrivôgiác]đitớisự
kếtthúccủachúngkhôngphảibởisựtìnhcờ,màlàcómụcđích Vìthế,có
mộtnhânvậtsángsuốtnàođómàthôngquabàntaycủangườimọithứtrongtự
nhiênđitheotrậttựđếnsựkếtthúccủanó”.Đếntậnthếkỉthứ16saunày,nhà
thiên vănvĩđạingười ĐứcJohannesKepler (1571–1630) còn tin rằngcác
hànhtinhcósựcảmthụgiácquanvàtuânthủcóýthứctheonhữngquyluật
chuyểnđộngmà“trítuệ”củachúngmáchbảo.
Quanđiểmrằngcácquyluậttựnhiênphảiđượctuânthủcóýthứcphản
ánhtiêuđiểmquantâmcủangườicổđạivềnguyêndotạisaovũtrụhànhxử
nhưthế,thayvìlígiảinóhànhxửnhưthếnào.Aristotlelàmộttrongnhững
người đềxướng hàngđầu cho cáchtiếpcận nhưthế,ôngbác bỏquanđiểm
khoahọcxâydựngcónguyêntắcdựatrênsựquansát.Vàothờicổđại,phépđo
chínhxácvàtínhtoántoánhọctrongmọitrườnghợpđềulàkhó.Kíhiệucơsố
10màchúngtathấytiệnlợitrongsốhọcchỉmớirađờivàokhoảngnăm700

15

khingườiHindubướcnhữngsảichânvĩđạiđầutiênhướngđếnviệcbiếntoán
họcthànhmộtcôngcụđầynănglực.Kíhiệuchophépcộngvàphéptrừvẫn
chưaxuấthiện,mãichođếnthếkỉ15.Vàdấubằngcũngnhưnhữngchiếcđồng
hồcóthểđothờigianđếngiâycũngkhônghềcótrướcthếkỉ16.
Tuynhiên,Aristotlekhôngnhìnthấynhữngvấnđềtrongđođạcvàtính
toánlànhữngtrởngạichosựpháttriểncủamộtnềnvậtlícóthểmangđến
nhữngtiênđoánđịnhlượng.Khôngnhữngvậy,ôngcònthấykhôngcầnthiết

phảilàmnhưthế.Thayvàođó,Aristotleđãxâydựngnềnvậtlícủaôngdựa
trênnhữngnguyênlíthuhútôngvềmặttrítuệ.Ôngbỏđinhữngthựctếmà
ôngthấykhônghấpdẫnvàtậptrungsựnỗlựccủaôngvàonhữngnguyêndo
màvạnvậtxảyra,vớicôngsứctươngđốiítđầutưvàolígiảichitiếtcáigì
đangxảyra.Aristotlethậtsựđãđiềuchỉnhnhữngkếtluậncủaôngkhisựmâu
thuẫn hiển nhiên của chúng với quan sát là không thể bỏ qua được. Nhưng
nhữngđiềuchỉnhđóthườnglànhữnglígiảiđặcbiệtchẳnggìhơnlàlấpliếmđi
sựmâuthuẫn.Theokiểunhưthế,chodùlíthuyếtcủaôngcótrệchbaonhiêuso
vớithựctại,ôngluôncóthểđiềuchỉnhnóvừađủđểloạibỏsựmâuthuẫn.Thí
dụ, lí thuyết chuyển động của ông cho rằng những vật nặng rơi với tốc độ
khôngđổitỉlệvớisứcnặngcủachúng.Đểlígiảithựctếrõràngcácvậtcóthể
tăngtốckhichúngrơi,ôngđãphátminhramộtnguyênlímới–rằngcácvật
hânhoanhơn,vàvìthếtăngtốc,khichúngcàngđếngầnchỗnằmnghỉtựnhiên
của chúng, một nguyên lí ngày nay dường như là sự mô tả thông minh của
nhữngngườinhấtđịnhchứkhôngphảicủanhữngvậtvôtrivôgiác.Mặcdù
cáclíthuyếtcủaAristotlethườngcóítgiátrịtiênđoán,nhưngcáchtiếpcận
khoahọccủaôngđãthốngtrịởphươngTâytronghơnhainghìnnămtrời.
NhữnghậuduệCơđốccủangườiHiLạpbácbỏquanđiểmchorằngvũ
trụbịchiphốibởinhữngquyluậttựnhiênkhôngkhácgìnhau.Họcũngbácbỏ
quanđiểmchorằngconngườikhônggiữvịtríđộctôntrongvũtrụđó.Vàmặc
dùthờitrungcổkhôngcómộthệtriếtlíkếthợpnào,nhưngdiệnmạochunglà
vũtrụlàsânchơicủaChúa,vàtôngiáođángđểnghiêncứuhơnlàcáchiện
tượngtựnhiên.Thậtvậy,vàonăm1277,đứcgiámmụcthànhParis,theochỉdụ
củaGiáohoàngJohnXXI,đãcôngbốdanhsách219sailầmhaydịgiáophải
kếtán.Trongsốnhữngdịgiáođólàquanđiểmrằngtựnhiêntuântheocácquy
luật,vìđiềunàymâuthuẫnvớiquyềnnăngcủaChúa.Thậtthúvịlàvàitháng
sauđó,chínhGiáohoàngJohnđãquađờivìtácdụngcủalựchấpdẫnkhimái
trầntòalâuđàicủaôngđổsậplênngườiông.

16



“Nếutôihọcđượccáigìđótrongtriềuđạilâuđờicủamình,
thìđólànhiệthuyếtđãdângtràn”.
Quanniệmhiệnđạivềnhữngquyluậttựnhiênxuấthiệnvàothếkỉ17.
Keplerdườngnhưlànhàkhoahọcđầutiênhiểuđượckháiniệmđótheonghĩa
khoahọchiệnđại,mặcdùnhưchúngtađãnói,ôngvẫngiữquanđiểmduylinh
vềnhữngđốitượngvậtchất.Galileo(1564–1642)khôngsửdụngkháiniệm
“quyluật”trongđasốcáctácphẩmkhoahọccủaông(mặcdùnóxuấthiện
trongmộtsốbảndịchcủanhữngtácphẩmđó).Tuynhiên,chodùôngcódùng
từđóhaykhông,thìGalileothậtsựđãlàmsángtỏrấtnhiềuquyluậtvàchủ
trươngnhữngnguyênlíquantrọngrằngquansátlàcơsởcủakhoahọcvàmục
đíchcủakhoahọclànghiêncứumốiliênhệđịnhlượngtồntạigiữanhữnghiện
tượngvậtchất.Nhưngngườiđầutiênxáclậprõràngkháiniệmcácquyluật
củatựnhiênnhưchúngtahiểuchúnglàRenéDescartes(1596–1650).

17

Descartestinrằngmọihiệntượngvậtlíphảiđượcgiảithíchtheosựva
chạmcủanhữngkhốilượngđangchuyểnđộng,chúngbịchiphốibởibađịnh
luật–tiềnthâncủanhữngđịnhluậtNewtonnổitiếngcủachuyểnđộng.Ông
khăngkhăngrằngnhữngđịnhluậttựnhiênđócógiátrịởmọinơivàmọithời
điểm,vàphátbiểudứtkhoátrằngsựtuânthủnhữngđịnhluậtnàykhôngcó
nghĩalànhữngvật đangchuyểnđộngnàycótrítuệ.Descartescònhiểutầm
quantrọngcủacáingàynaychúngtagọilà“cácđiềukiệnbanđầu”.Những
điềukiệnđómôtảtrạngtháicủamộthệvàolúcbắtđầucủakhoảngthờigian
bấtkìmàngườitatìmcáchđưaranhữngtiênđoán.Vớimộttậphợpnhững
điềukiệnbanđầuchotrước,cácđịnhluậtcủatựnhiênxácđịnhmộthệsẽtiến
triểnnhưthếnàotheothờigian,nhưngnếukhôngcómộttậphợpđặcbiệtcủa
nhữngđiềukiệnbanđầuthìsựtiếntriểnđókhôngthểnàođịnhrõđược.Chẳng

hạn,nếulúcbắtđầu,mộtconchimbồcâuphíatrênđầuchúngtathảmộtcáigì
đóra,thìđườngđicủavậtđangrơiđóđượcxácđịnhbởicácđịnhluậtNewton.
Nhưngkếtcụcsẽrấtkhácnhautùythuộcvàolúcbắtđầuconbồcâuđóđang
đậutrênđườngdâyđiệnthoạihayđangbayngangquavớitốcđộ20dặmmỗi
giờ.Đểápdụngcácđịnhluậtvậtlí,ngườitaphảibiếtmộthệđãđượcbắtđầu
nhưthếnào,hayítnhấtlàtrạngtháicủanótạimộtsốthờiđiểmrõràng.(Người
tacũngcóthểsửdụngcácđịnhluậtđểtheodõimộthệngượcdòngthờigian)
Vớiquanđiểmmớihồisinhnàyvềsựtồntạicủacácđịnhluậtcủatự
nhiênxuấthiệncùngvớinhữngnỗlựcmớinhằmdunghòanhữngđịnhluậtđó
vớiquanniệmvềChúa,theoDescartes,Chúacóthểlàmthayđổisựthậthaysự
dốitrácủanhữngtuyênbốđạođứchoặcnhữngđịnhlítoánhọc,chứkhônglàm
thayđổitựnhiên.ÔngtinrằngChúađãbanhànhcácđịnhluậttựnhiênnhưng
khônghềcósựchọnlựacácđịnhluậttựnhiên;thayvìthế,ôngđưarachúngvì
cácđịnhluậtmàchúngtatrảinghiệmlànhữngđịnhluậtkhảdĩduynhất.Điều
này trông như làđụng chạm đến quyền năng củaChúa, nhưng Descartesné
tránhvấnđềđóbằngcáchchorằngcácđịnhluậtđólàkhôngthểthayđổivì
chúnglàsựphảnánhcủabảnchấtriêngtưcủaChúa.Nếuđiềuđólàđúng,thì
ngườitacóthểnghĩrằngChúavẫncósựlựachọnsángtạoranhữngthếgiớiđa
dạng,mỗithếgiớitươngứngvớimộttậphợpkhácnhaucủanhữngđiềukiện
banđầu,nhưngDescartescũngphủnhậnđiềunày.Chodùsựsắpxếpvậtchất
lúcbắtđầuvũtrụlànhưthếnàođinữa,ôngtranhluận,thìtheothờigianmột
thếgiớigiốngnhưthếgiớicủachúngtasẽtiếntriển.Ngoàira,Descartescảm
thấy,mộtkhiChúađãđưathếgiớivàohoạtđộng,ngàiđểchothếgiớiđóhoàn
toàntựtiếntriển.
Mộttìnhhuốngtươngtự(vớimộtvàingoạilệ)cũngđượcIsaacNewton
(1643–1727)tánthành.Newtonlàngườiđãgiànhđượcsựchấpthuậnrộngrãi
củakháiniệmhiệnđạivềmộtđịnhluậtkhoahọcvớibađịnhluậtcủaôngvềsự

18


chuyểnđộngvàđịnhluậtvạnvậthấpdẫn,địnhluậtgiảithíchquỹđạocủatrái
đất,mặttrăngvàcáchànhtinh,vàgiảithíchnhữnghiệntượngthídụnhưthủy
triều.Mộtsốphươngtrìnhdoôngsángtạora,vàkhuônkhổtoánhọcphứctạp
màchúngtasuyluậnratừchúng,vẫnđượcgiảngdạyngàynay,vàđượcsử
dụnghễkhinàomộtkiếntrúcsưthiếtkếmộttòanhà,mộtkĩsưthiếtkếmột
chiếcxehơi,haymộtnhàvậtlítínhtoánphươngánphóngmộttênlửachohạ
cánhlênsaoHỏa.NhưnhàthơGiáohoàngAlexandertừngnói:
Tựnhiênvàcácquyluậttựnhiênẩnmìnhtrongbóngđêm:
Chúanói,Newtonhãyxuấthiện!vàmọithứbừngsáng
Ngàynay,đasốcácnhàkhoahọcsẽnóimộtđịnhluậttựnhiênlàmột
quyluậtxâydựngtrênsựsắpđặtmàngườitaquansátthấyvàmangđếnnhững
tiênđoánvượtxakhỏinhữngtìnhhuốngdễthấytrướccơsởcủanó.Thídụ,
chúngtacóthểđểýthấymặttrờimọcởphươngđôngmỗingàytrongcuộc
sốngcủamình,vàđưarađịnhluật“Mặttrờiluônmọcởhướngđông”.Đâylà
mộtsựkháiquáthóađãvượtrakhỏinhữngquansáthạnchếcủachúngtavề
mặttrờimọcvàđưaranhữngtiênđoáncóthểkiểmtravềtươnglai.Mặtkhác,
mộtphátbiểukiểunhư“Máyvitínhtrongphòngnàycómàuđen”khôngphải
là một định luật củatự nhiên vì nó chỉ liênquan đến các máyvi tính trong
phòngđóvàkhôngnêuratiênđoánnàođạiloạinhư“Nếuphòngtôimuathêm
máyvitínhmới,nósẽcómàuđen”.
Kiếnthứchiệnđạicủachúngtavềthuậtngữ“địnhluậtcủatựnhiên”là
mộtvấnđềmàcácnhàtriếthọcđãtranhcãilâunay,vànólàmộtcâuhỏitinh
tếhơncáibanđầungườitanghĩđến.Thídụ,nhàtriếthọcJohnW.Carrollđã
sosánhcâuphátbiểu“Mọiquảcầubằngvàngđềucóđườngkínhdướimột
dặm”với mộtphát biểu như “Mọiquả cầu bằnguranium-235 đều cóđường
kínhdướimộtdặm”.Cácquansátcủachúngtavềthếgiớichochúngtabiết
rằngkhôngcóquảcầubằngvàngnàocóbềrộnglớnhơnmộtdặm,vàchúngta
cóthểantâmrằngsẽkhônghềcóquảcầunàonhưvậy.Tuynhiên,chúngta
khôngcólídogìđểtinrằngkhôngthểcómộtquảcầunhưvậy,vàvìthếphát
biểutrênkhôngđượcxemlàmộtđịnhluật.Mặtkhác,câuphátbiểu“Mọiquả

cầubằnguranium-235đềucóđườngkínhdướimộtdặm”cóthểxemlàmột
địnhluậtcủatựnhiênvì,theocáichúngtađãbiếtvềvậtlíhạtnhân,mộtkhi
mộtquảcầuuranium-235pháttriểnđếnđườngkínhlớnhơnkhoảng6inch,thì
nósẽtựphânhủytrongmộtvụnổhạtnhân.Vìthế,chúngtacóthểchắcchắn
nhữngquảcầunhưthếlàkhônghềtồntại.(Chẳngphảiýtưởnghayhogìnếu
bạnmuốnthửtạoramộtquảcầunhưvậy!)Sựkhácbiệtnàycóýnghĩaquan
trọngvìnólàmsángtỏrằngkhôngphảimọisựkháiquáthóamàchúngtaquan
sátthấyđềucóthểxemlànhữngđịnhluậtcủatựnhiên,vàđasốcácđịnhluật

19

củatựnhiêncủatồntạinhưlàbộphậncủamộthệthốngnhữngđịnhluậtbao
quáthơn,liênhệchặtchẽvớinhau.
Trongkhoahọchiệnđại,cácđịnhluậtcủatựnhiênthườngđượcdiễnđạt
theonghĩatoánhọc.Chúngcóthểlàchínhxáchoặcgầnđúng,nhưngchúng
phảiđượcquansátđúngmàkhôngcóngoạilệ-nếukhôngphổquátthìítnhất
phảiđúngdướimộttậphợpquyướcgồmnhữngđiềukiệnnhấtđịnh.Thídụ,
chúngtabiếtcácđiềukiệnNewtonphảithayđổinếucácvậtchuyểnđộngở
vận tốc gần bằng tốc độ ánh sáng. Nhưng chúng ta vẫn xem các định luật
Newtonlàđịnhluậtvìchúngvẫnđúng,ítnhấtlàvớisựgầnđúngrấttuyệtvời,
trongnhữngđiềukiệncủathếgiớihàngngày,trongđónhữngtốcđộmàchúng
tagặpnhỏhơntốcđộánhsángrấtnhiềulần.
Nếutựnhiênbịchiphốibởicácđịnhluật,thìbacâuhỏisauđâysẽphát
sinh:
1. Nguồngốccủanhữngđịnhluậtđólàgì?
2. Cóbấtkìngoạilệnàođốivớinhữngđịnhluậtđóhaykhông?
3. Phảichăngchỉcómộttậphợpnhữngđịnhluậtkhảdĩnhấtđịnh?
Nhữngcâuhỏiquantrọngnàyđãđượcxemxétvớinhiềuphươngpháp
khác nhaubởi cácnhàkhoa học,nhàtriết học, vànhà thần học. Câutrả lời
thường được nêu ra cho câu hỏi thứ nhất – câu trả lời của Kepler, Galileo,

Descartes, và Newton – là những định luật trên là tác phẩm của Chúa. Tuy
nhiên,đâychẳnggìhơnlàmộtđịnhnghĩarằngChúalàhiệnthâncủanhững
địnhluậtcủatựnhiên.TrừkhingườitaphúchoChúamộtsốđứctínhkhácnào
đó,thídụnhưChúacủakinhCựuước,việcviệndẫnChúachohỏithứnhấtđơn
thuầnlàsựthaythếmộtbíẩnnàybằngmộtbíẩnkhác.Chonênnếuchúngta
muốnđưaChúavàocâutrảlờichocâuhỏithứnhất,thìrắcrốithậtsựphátsinh
vớicâuhỏithứhai:Liệucóngoạilệhayđiềuthầnkìnàovớicácđịnhluậthay
không?
Nhữngquanđiểmtrảlờichocâuhỏithứhaibịphânchiasâusắc.Plato
vàAristotle,nhữngtácgiaHiLạpcổđạicósứcảnhhưởngnhất,chorằngcó
thểchẳngcóngoạilệnàođốivớicácđịnhluật.Nhưngnếungườitanhìntheo
quanđiểmKinhthánh,thìChúakhôngnhữngsángtạoracácđịnhluậtmàcòn
được những người cầu nguyện khẩn khoản mang lại nhữngngoại lệ - mong
chữahếtchứngbệnhvôphươngcứuchữa,monghạnhánmauchấmdứt,hoặc
hồisinhmôncroquetlàmộtmônthểthaoOlympic.Ngượclạiquanđiểmcủa
Descartes,hầunhưmọinhàtưtưởngCơđốcgiáođềugiữquanđiểmrằngChúa
cókhảnănghoãncácđịnhluậtđểthựchiệnđiềuthầnkì.NgaycảNewtoncũng
tinvàomộtsựthầnkìkiểunhưthế.Ôngnghĩrằngquỹđạocủacáchànhtinhlà

20

khôngbềnvìlựchúthấpdẫncủahànhtinhnàyđốivớihànhtiakiasẽgâyrasự
nhiễuloạnquỹđạolớndầntheothờigianvàkếtquảlàcáchànhtinhsẽrơivào
mặttrờihoặcbayrakhỏihệmặttrời.ÔngtinrằngChúaphảiđảmđươngviệc
lập lại quỹ đạo, hay “thổi gió giám sát thiên thể, đưa nó vào ổn định”. Tuy
nhiên, Pierre Simon, hầu tước Laplace (1749 – 1827), thường được gọi là
Laplace,chorằngnhữngnhiễuloạnđólàđềuđặn,nghĩalàđượcđánhdấubởi
nhữngchukìlặplại,chứkhôngtíchtụ.Vìthế,hệmặttrờisẽtựthiếtlậplại,và
khôngcầnmộtsựcanthiệpthầnthánhnàođểgiảithíchvìsaonótồntạicho
đếnngàynay.

Laplace được biết đến với vinh dự là người đầu tiên đề xuất rõ ràng
thuyết quyếtđịnhluậnkhoahọc:Cho biết trạng tháicủa vũtrụ tại mộtthời
điểm,mộttậphợpđầyđủcácđịnhluậtsẽxácđịnhtrọnvẹncảtươnglailẫnquá
khứcủanó.Điềunàysẽloạitrừkhảnăngthầnkìhaymộtvaitròtíchcựccho
Chúa.ThuyếtquyếtđịnhluậnkhoahọcmàLaplacethiếtlậplàcâutrảlờicủa
cácnhàkhoahọchiệnđạichocâuhỏithứhai.Trênthựctế,nólàcơsởcủamọi
ngànhkhoahọchiệnđại,vàlàmộtnguyênlíquantrọngtrongsuốttậpsách
này.Mộtđịnhluậtkhoahọckhôngphảilàmộtđịnhluậtkhoahọcnếunóchỉ
đúngkhimộtsốthếlựcsiêunhiênquyếtđịnhkhôngcanthiệp.Ghinhậnđiều
này,ngườitađồnrằngNapoleontừnghỏiLaplacerằngChúasẽcómặtnhưthế
nàotrongbứctranhnày.Laplacetrảlờirằng:“Thưangài,tôikhôngcầnđếngiả
thuyếtđó”.
Vìconngườisốngtrongvũtrụvàtươngtácvớinhữngvậtthểbêntrong
nó, nên thuyết quyết định luận khoa học cũngđúng đối với con người. Tuy
nhiên,nhiềungườitrongkhichấpnhậnrằngthuyếtquyếtđịnhluậnchiphốicác
địnhluậtvậtlí,nhưnghọnghĩvớihànhviconngườilàngoạilệ,vìtheohọ
chúngtacóýthức.Descartes,chẳnghạn,đểbảovệquanđiểmýthức,chorằng
trítuệconngườilàcáigìđókhácvớithếgiớivậtchấtvàkhôngtuântheocác
địnhluậtcủanó.Theoquanđiểmcủaông,mộtconngườigồmcóhaithành
phần,mộtcơthểvàmộtlinhhồn.Cơthểchẳngkhácgìnhữngmáymócbình
thường, nhưng linhhồnthì khôngphải làđốitượng củađịnh luậtkhoa học.
Descartesrấtquantâmđếngiảiphẫuvàsinhlíhọc,vàôngxemmộtcơquan
nhỏxíutạitrungtâmcủabộnão,gọilàtuyếnquảthông,lànơitrúngụcủalinh
hồn.Ôngtinrằngtuyếnđólànơimàmọisuynghĩcủachúngtahìnhthành,là
giếngnguồnýthứccủachúngta.

21


“Tôinghĩngàinênrõrànghơnởđâytrongbướchai”.

Conngườicóýthứchaykhông?Nếuchúngtacóýthức,thìtrongcây
tiến hóa, nó đã phát triển ở chỗ nào? Tảo lục-lam hoặc vi khuẩn có ý thức
không,hayhànhvicủachúnglàtựđộngvànằmtrongphạmvicủaquyluật
khoahọc?Cóphảichỉnhữngsinhvậtđabàomớicóýthức,haychỉcóởloài
thúthôi?Chúngtacóthểnghĩrằngmộtcontinhtinhđangrènluyệntưduykhi
nóchọnnhaimộtquảchuối,hoặcmộtconmèokhinócàoráchsofanhàbạn,
nhưngcònmộtloàisâucótêngọilàCaenorhabditiselegans–mộtsinhvậtđơn
giảncấutạochỉtừ959tếbào–thìsao?Cólẽnóchưabaogiờsuynghĩ,“Đólà
convikhuẩnhươngvịquátệmàtatừngxơiởđó”,nhưngnócũngcómộtsựưa
chuộngrõràngvềthứcănvànósẽhoặclàcốnuốtbữaănchẳngngonlànhgì
đó,hoặcđấutranhđitìmcáitốthơn,tùythuộcvàokinhnghiệmgầnnhấtcủa
nó.Đócóphảilàbàitậpýthứckhông?
Mặcdùchúngtacảmthấyrằngchúngtacóthểchọnlấycáimìnhlàm,
nhưngkiếnthứccủachúngtavềcơsởsinhhọcphântửchothấycácquátrình
sinhhọcbịchiphốibởinhữngđịnhluậtvậtlívàhóahọc,vàdođóđượcxác
địnhgiốngnhưquỹđạocủacáchànhtinh.Nhữngthínghiệmgầnđâyvềkhoa

22

họcthầnkinhủnghộquanđiểmrằngchínhnãobộvậtchấtcủachúngta,tuân
theonhữngđịnhluậtkhoahọcđãbiết,xácđịnhhànhđộngcủachúngta,chứ
không phải những tácdụng nàonằmngoài những định luật đó.Thí dụ, một
nghiêncứuvềnhữngbệnhnhântrảiquaphẫuthuậtnãonhậnthứctìmthấyrằng
bằngcáchkíchthíchđiệnnhữngvùngthíchhợpcủanão,ngườitacóthểtạora
ởngườibệnhniềmmongmuốncửđộngcánhtay,bàntay,hoặcbànchân,hoặc
cửđộnglưỡivànóichuyện.Thậtkhómàtưởngtượngýthứccóthểhoạtđộng
nhưthếnàonếuhànhvicủachúngtađượcxácđịnhbởiquyluậtvậtlí,vìthế
chúngtadườngnhưchẳnggìhơnlànhữngcỗmáysinhhọcvàýthứcchỉlà
mộtảogiác.
Trongkhithừanhậnrằnghànhviconngườithậtsựđượcxácđịnhbởi

cácquyluậtcủatựnhiên,cáicũngcóvẻhợplílàhãykếtluậnrằngkếtcục
đượcxácđịnhtheomộtkiểuphứctạpvàvớiquánhiềubiếnchonênkhôngthể
nàodựđoántrênthựctế.Vìnhưthếngườitasẽcầnphảibiếttrạngtháibanđầu
củamỗimộttronghàngnghìnnghìnnghìntỉtỉphântửtrongcơthểconngười
vàđigiảingầnấysốphươngtrình.Côngviệcđósẽmấtvàibatỉnăm,vậylàđã
khámuộnchochúvịttrờikhimàngườithợsănđãngắmnòngsúngsănrồi.
Vìviệcsửdụngcácđịnhluậtvậtlícơbảnđểdựđoánhànhviconngười
làphithựctế,nênchúngtachấpnhậncáigọilàlíthuyếttácdụng.Trongvậtlí
học,mộtlíthuyếttácdụnglàmộtkhuônkhổđượctạorađểlậpmôhìnhnhững
hiệntượngnhấtđịnhđãquansátthấymàkhôngmôtảchitiếtmọiquátrìnhcơ
sởẩnđằngsau.Thídụ,chúngtakhôngthểgiảichínhxácnhữngphươngtrình
chiphốitươngtáchấpdẫncủamỗinguyêntửtrongcơthểmộtconngườivới
mỗinguyêntửtrongtráiđất.Nhưngtrongmọimụcđíchthựctế,lựchấpdẫn
giữamộtngườivàtráiđấtcóthểđượcmôtảtheochỉvàibaconsố,thídụnhư
khốilượngtổngcộngcủangườiđó.Tươngtựnhưvậy,chúngtakhôngthểgiải
nhữngphươngtrìnhchiphốihànhtrạngcủanhữngnguyêntửvàphântửphức
tạp,nhưngchúngtađãpháttriểnmộtlíthuyếttácdụnggọilàhóahọccungcấp
lờigiảithích đầyđủ củacách thứccácnguyên tửvà phântửhànhxửtrong
nhữngphảnứnghóahọcmàkhôngtínhđếntừngchitiếtcủanhữngtươngtác.
Trongtrườnghợpconngười,vìchúngtakhôngthểgiảinhữngphươngtrình
xácđịnhhànhvicủachúngta,chonênchúngtasửdụnglíthuyếttácdụngrằng
conngườicóýthức.Nghiêncứuýthứccủachúngta,vànghiêncứuhànhvi
phátsinhtừnó,lànhiệmvụcủakhoahọctâmlíhọc.Ngànhkinhtếhọccũng
cómộtlíthuyếttácdụng,dựatrênquanđiểmýthứccộngvớigiảthiếtrằngcon
người đánh giá những kiểu hành động của mình và chọn ra cái tốt nhất. Lí
thuyếttácdụngđóchỉthànhcôngkhiêmtốntrongviệcdựđoánhànhvivì,như
chúngtađềubiết,cácquyếtđịnhthườngkhôngdựatrênlítríhoặcdựatrênsự