P H I Ê U  D U

Trang Tử được coi như Triết Gia lạ lùng của Tầu với nhiều tưởng tượng khi viết sách Tiêu Diêu Du muốn lấy chủ đề Bướm để phủ nhận ý niệm Thời Gian của con người "Tai nấm nở và tàn trong một buổi sáng, không biết một tháng là gì? Con ve không biết xuân thu là gì? Thế nhưng nước Sở có cây minh linh sống một xuân là năm trăm năm, một thu là năm trăm năm. Thượng cổ lại còn có cây đại xuân sống một xuân là tám ngàn năm, một thu là tám ngàn năm, nếu cây đại xuân chỉ sống bốn mùa đã là ba mươi hai ngàn năm rồi. Cây mà thọ ngàn năm sẽ là ba mươi hai triệu năm (nửa khoảng thời gian kể từ thời khủng long tới nay). Nếu đem so với người thì chỉ có thể so sánh với tuổi ông Bành Tổ nổi tiếng sống lâu cả ngàn năm thôi. Đó là do trí tưởng tượng của người xưa mông lung chẳng lấy gì làm bằng chứng hay kiểm soát được vì khoa học chưa phát triển.

Ngày nay khi khoa học thực nghiệm ra đời, người ta vẫn có thể nói chuyện "trừu tượng" nhưng phải luôn luôn kiểm chứng bằng thực nghiệm đan cử như chuyện của James Gleich, là một ký giả nên khi ông ta đưa nhận xét "thông tin" (information) là máu là nhiên liệu luôn luôn cần thiết trong đời sống của loài người chúng ta thì ai cũng phải công nhận. Do bắt chước nguyên tắc thông tin cổ xưa của dân Congo trong rừng sâu dùng nhịp trống, chính họ lại lấy kinh nghiệm của thiên nhiên là loài chấu chấu dùng "tiếng rung cánh" gọi đàn. Năm 1948 nhà tóan học tên Claude Shannon đưa ra danh từ "the bit" để chỉ một đơn vị thông tin, rồi cũng chính Shannon đã phải theo dòng lũ thời đại lập blogs, emails, tweets thành hình cho nguyên tắc căn bản của máy điện toán (computer P.C) thông dụng mà mọi người bây giờ cũng vẫn phải theo dùng mỗi ngày.

Kể từ khởi đầu là năm 1948 này nhân loại được hưởng một phát minh khoa học do hãng điện thoại Bell (the Bell Telephone Laboratories) công bố phổ biến chất "bán dẫn điện tử" (electronic semiconductor) là một loại dụng cụ giản dị khá kinh ngạc, cho nhiều ứng dụng khi thực hiện trong một ống chân không (vacuum tube). Tháng Năm (May) của năm này một nhóm khoa học gia được thành lập để chế tạo ra Transistor, rồi sau đó hãng điện thoại Bell lại công bố trên báo chí: "Chúng ta sẽ tiến một bước rất xa đầy ý nghĩa trên phương diện điện tử và trong thông tin điện trường". Vì chính Transistor khởi đầu cho một cuộc "cách mạng điện tử" dẫn ngành kỹ thuật bước vào thế giới vi tính vô cùng rộng lớn phức tạp và đa dạng. Thế nhưng Transistor vẫn mới chỉ là Phần Cứng (Hardware) của máy thôi.

Tháng Bẩy và Tháng Mười cùng năm một bài báo khác trên tờ Nhật Báo Hệ Thống Kỹ Thuật Bell (The Bell System Technical Journal) đăng hai kỳ có bài viết "Một Lý Thuyết Toán Học Cho Ngành Thông Tin" (A Mathematical Theory of Communication): khó tóm lược bài báo một cách giản dị, nhưng nó thực sự đã làm một bước ngoặt trên đường rộng mở thêm nhiều tưởng tượng phát minh trong lãnh vực này: lãnh vực mà tác giả mới 32 tuổi đời tên Claude Shannon đã mở ra như nêu trên. Danh từ "bit" bây giờ được xếp loại cùng các danh từ khác chỉ đơn vị như: inch (chiều dài), pound (trọng lượng) quart (khối lượng hay thể tích) và phút (thời gian) trong hệ thống đo lường căn bản (fondamental unit of mesure). Thế nhưng "bit" là đơn vị để đo lường cái gì? Shannon bảo câu trả lời là: "Bit là đơn vị đo thông tin". Buồn cười thay cho trí tưởng tượng hay có ý nghĩ cho rằng "thông tin" bây giờ lại là một đại lượng thuộc về "lượng" (quantitative) đo được, chứ không phải thuộc về "phẩm" (qualitative) là thông tin trung thực nữa.

Bước sang năm 1949 Shannon ngộ nghĩnh trong việc kể ra là cần bao nhiêu sấp giấy cùng bút chì để đo lường lượng thông tin, lập nên một hệ thống đo lường từ chục bits, rồi trăm bits, rồi ngàn bits, rồi triệu bits, rồi tỉ bits, rồi ức bits. Lúc này chuyện Transistor đã phổ biến được cả năm rồi, cùng định luật Moore cũng đã ra đời và phổ biến. Shannon lập nên hệ thống thông tin như hình một kim tự tháp, cùng ước lượng gồm tất cả những tài liệu chất chứa trong Thư Viện Quốc Hội (the Library of Congress) Hoa Kỳ có thể lên tới 100 (một trăm) ức bits, (hay 10 lũy thừa 24 bits). Đến đây óc tưởng tượng của Shannon đã có vẻ có lý đúng và cái kim tự tháp thông tin cứ lớn dần.

Sau khi bits đã thành kilobits thì các kỹ sư điện toán gọi ra là kilobuck, tờ New York Times đề cập tới chuyện này năm 1951. Rồi cách đo lường thông tin tiến lên theo cấp số nhân, và thực sự buổi bình minh của thông tin xẩy ra năm 1960 khi Gordon Moore -một sinh viên mới ra trường về hóa học- bị quyến rũ trong lãnh vực điện tử theo chân Shannon để triển khai thêm lãnh vực này. Năm 1965 ngay cả trước khi hãng Intel Corporation được thành lập, loay hoay trong mười năm trời, đến 1975 các kỹ sư đã gom lại được đến 65.000 (sáu mươi lăm ngàn) transistors vào trong một cái "bánh kẹp" (wafer) duy nhất bằng chất bán dẫn silicon. Moore luôn luôn lạc quan, cải tiến để mỗi năm lượng thông tin được gom nhân lên đến gấp đôi và gọi là "bộ nhớ" (memory) tóm gọn trong một con "chip" (gọi là con bọ nhỏ xíu). Tiến trình tiến tới không ngừng gần như bất tận.

Kilobits dùng để chỉ tốc độ thông tin cùng chất lượng gom góp. Tới 1972 người ta đã có thể tiến tới tốc-độ-nhanh gọi là data (dữ kiện nhu liệu) để ghi đến 240 kilobits mỗi giây đồng hồ (per second) trong máy IBM, máy có phần cứng (hardware) tích tụ cả đống bits mà bây giờ các kỹ sư gọi là "byte". Gọi bits hay bytes, rồi kilobytes, rồi 8.000 kilobits gọi là megabyte tức 8 triệu bytes. Bây giờ phải theo tiêu chuẩn quốc tế trong một ủy ban (commitee) theo gốc chữ Hy Lạp (truyền thống của danh từ khoa học) lần lượt sẽ là mega, giga, tera, peta rồi exa bytes...Muốn đầy đủ cho ghi nhận của thông tin, từ 1991 người ta đã phải dùng tới zettabyte (tức 1. tiếp nối 21 số zero, hay tỉ tỉ tỉ bytes) và sau cùng một danh từ nghe rất "khôi hài" lạ lùng là yottabyte (tức 1. tiếp nối 24 số zero đằng sau).

Sau kilobucks là megabucks và gigabucks cũng như thiên hạ có thể chế thêm cho sự "lạm phát" thông tin bằng terabucks, tăng dần theo các thế hệ con cháu chút chít tiếp nối của chúng ta sẽ lên đến petabucks. Năm 1970 máy IBM đã phải tăng dần thêm máy móc: khởi đầu từ kiểu Model 155 chứa 768.000 bytes trong bộ nhớ chuyển sang kiểu Model 165 có bộ nhớ chứa megabytes, mà tất cả máy phải để trong hẳn một căn phòng lớn, trị giá 4.674.160 dollars (hơn 4 triệu rưởi U.S Dollars). Tới 1982 một máy kiểu dáng khác được chế tạo đặt tên là Prime Computer có bộ nhớ là nhiều megabytes, chỉ riêng các mạch điện đã trị giá 36.000 USD rồi.

Tới năm 1987 Bộ Từ Điển Oxford của Anh (the Oxford English Dictionary) dùng tới 120 nhân viên "đánh máy đục lỗ" để đưa bộ sách này vào máy IBM có số dữ liệu (data) ước lượng một gigabytes, nhiều tương đương số genes di truyền của loài người. Một ngàn lần nhiều hơn số này gọi là terabytes. Cùng năm nhóm sinh viên tốt nghiệp Đại Học Stanford làm ra đĩa tích chữ dữ liệu Larry Page và Sergey Brin dùng cho credits cards cá nhân lên tới 15.000 USD, cùng lập nên máy nghiên cứu đầu tiên gọi là BackRub sau đổi tên lại thành Google. Terabyte cũng là số liệu data cần thiết cho các sóng một ngày phát hình của đài truyền hình T.V analog hay cũng tương đương với số liệu data dữ liệu mà Chính Phủ Mỹ cần ghi vào máy tính trong nguyên cả năm 1998.

Tới năm 2.000 tiến thêm bước nữa là người ta đã có thể mua ngay ngoài thị trường một đĩa chứa một terabyte giá khoảng một trăm USD cầm gọn trong lòng bàn tay. Tất cả sách chứa trong Thư Viện Quốc Hội Mỹ (the Library of Congress) có thể ghi thành terabytes vào máy, cho tới thời điểm tháng February năm 2010 thì trong Websites của máy tích tụ trị giá đã lên đến 160 terabytes.

Khi con tầu huýt còi khởi hành, tất cả hành khách đều nôn nao theo dòng suy tưởng. Cũng y như vậy, Jaron Lanier một kỹ sư điện toán (computer scientist) ví von phát biểu để mô tả cảm xúc khi ngồi xử dụng máy điện toán một cách thật lạ lùng như sau: "Khi bạn vừa qùy gối reo hạt xuống đất, thì cái cây đã mọc nhanh đến nỗi bao trùm luôn tất cả cơ thể của bạn trước khi bạn có thể đứng dậy để di chuyển sang chỗ khác." Có thể nói dùng điện toán computer sẽ biến đổi làm chúng ta có cảm giác như đang ở "trên mây" không thực nữa.

Tất cả lượng thông tin (information) và khả năng thông tin đã trở thành gần như kinh hoàng không còn giống “đời thường” đối với chúng ta. Vì không cần phải nhìn tận mắt, không cần phải sờ tận tay, nhưng vẫn rất thực, rất đa dạng, mọi chuyện mọi hình ảnh như hồn ma bóng quế chỉ một “nhắp chuột” đã hiện hình rành rành trung thực, tất cả các sự kiện hay dữ liệu ở mọi nơi mọi chốn làm ta có cảm giác như đang ở trên trời hoặc nói nôm na là ở trên mây vậy.

Google giúp quản lý mọi công chuyện quản trị mọi xí nghiệp trên mây, Google ghi chép tất cả lượng sách tất cả mọi tài liệu trong các thư viện của toàn thế giới trên mây. Hay có thể nói E-mails chuyển tải trao đổi mọi công việc trên mây, hoặc như câu chuyện của một thanh thiếu niên ở tỉnh Hàng Châu bên Tầu, vì là con một được cha mẹ nuông chiều, cậu ta đã ngôi liền tù tì trước computer nhiều năm trời, khiến cậu phải học lại (training) từ nếp sống hàng ngày, đến các phong tục tập quán đời thường y như vừa mới tỉnh ra khỏi một giấc mộng.

Ngay cả chuyện rất quan trọng như giao dịch xử dụng tiền bạc cũng là chuyện trên mây, giả sử như muốn đầu tư vốn, đầu tư chứng khoán, không phải sách cái cartable tiền hay giấy giao kèo văn tự của người này, cơ quan nọ kè kè. Thế kỷ 21 sẽ là thế kỷ loại bỏ những giấy tờ lỗi thời, thật kỳ quặc gần như vô lý: không cần dùng tới chi phiếu (checks) ngân hàng, không cần bút mực chữ ký. Ngay cả như vé máy bay, vé xe hỏa khi du lịch đều không cần in ra trên giấy tờ. Tóm lại kinh tế toàn thế giới đều giao dịch trên mây.

Kết cuộc như Charles Babage và Edgar Allen Poe bảo: “Không một suy tư, một dự định, một quan niệm, một sáng tác, một phát minh, một bản nhạc, một giao dịch hoặc như một tội phạm ăn cắp vặt trong tiệm, trong thang máy, ngoài phố..mà không được ghi nhận hay mất đi hoặc hủy bỏ.” Cũng chính xác tựa như máy hình có thể ghi nhận tới 500 tỉ hình ảnh trong một năm 2010. YouTube có thể ghi hơn một tỉ video một ngày. Riêng Gordon Bell thuộc Trung Tâm Nghiên Cứu Microsoft (Microsoft Research) có thể ghi nhận mỗi ngày tất cả mọi cuộc đàm thoại, mọi thư tín, mọi thông báo, mọi tài liệu với tốc độ một megabyte mỗi giờ, một gigabyte mỗi tháng, đeo lòng thòng trên cổ gọi là “SenseCam” hay còn được đặt tên ngộ nghĩnh là “LifeLog”.

Riêng Seth Lloyd một kỹ sư tại MIT là một lý thuyết gia đang cố gắng khổ công tìm tòi xúc tiến việc chế tạo ra loại máy điện toán lượng tử (quantum computers). Ông ta bảo: “Phải ghi nhận tất cả mọi thông tin hay cái gì xẩy ra trong vũ trụ này”. Nghĩa là phải tính căn bản cho giới hạn tốc độ và không gian bộ nhớ, cũng phải kể đến tốc độ ánh sáng, không gian và tuổi vũ trụ kể từ Vụ Nổ Lớn Big Bang. Lloyd cũng tính loại computer này phải nhanh bao nhiêu và dùng được bao lâu nữa, nghĩa là phải ước lượng đến 10 lũy thừa 90 bits để có thể ghi toàn thể mọi mức độ chuyển động của mọi hạt (particles) trong vũ trụ này.

Khi computer nhanh đã được chế tạo, thì trớ trêu thay một “thiên tài” nữa với nhiều mộng mơ giống như Trang Tử xuất hiện, đó là Bill Gates là một tỉ phú giầu nhất hành tinh ngày nay. Vợ chồng Gates sáng chế viết ra hệ thống software cùng Windows bây giờ đã làm “đảo lộn” hoàn toàn nếp sống của nhân loại.

Nhưng rồi loài người luôn có khuynh hướng tìm kiếm tương lai, tìm về dĩ vãng vì vậy khi đã có sẵn sàng nhiều phương tiện tiên tiến trong tay, chúng ta cũng không lấy làm lạ khi một số khoa học gia cùng toán học gia Âu Mỹ, từ năm 1960 đang đưa ra những lý thuyết “có thể nói gần như viển vông” cùng lập các phương trình toán học (mathematical framework) ngược với lý thuyết vật lý căn bản đương thời về vật chất (matter) hay cũng có thể nói tìm về một chuyện không thực.

Chuyện không thực ấy là chuyện gì? Ai cũng công nhận tất cả vũ trụ, thế giới, muôn loài và con người đều cấu thành từ vật chất (matter), thế nhưng các tôn giáo và triết học lại luôn luôn nói tới một “thế giới bên kia” không thực hay thế giới cấu thành từ “phản vật chất” (antimatter). Bây giờ khoa học gia và toán học gia sẽ lại phải đi tìm hiểu xem chuyện gì thực sự đã xẩy ra hay phản vật chất là cái gì?

Theo các lý thuyết về Sáng Thế Ký (lúc khởi đầu vũ trụ) và ngay lúc khởi đầu Big Bang này, vật chất và phản vật chất không thể “cùng hiện diện” mà vật chật và phản vật chất đã phải luôn hủy hoại lẫn nhau. Như vậy tất cả vật chất và phản vật chất đều phải biến thành năng lượng cho Vụ Nổ Lớn này dưới hình thức là các hạt “quang tử” (của ánh sáng) như các lằn tia chớp rất vĩ đại dữ dội khủng khiếp không thể mô tả hay tưởng tượng nổi cùng gây lượng phóng xạ nguyên tử hay nhiệt năng phóng ra bất tận. Câu hỏi là như thế tại sao sau “trận chiến” giữa vật chất-phản vật chất, vẫn còn hiện diện các thiên hà, các sao (định tinh), các hành tinh, các thiên thể, các sao chổi…lang thang trong vũ trụ như chúng ta chứng kiến? Thiên văn gia bảo đó chỉ là những “phần dư thừa” (residu) còn sót lại sau cuộc chiến.

Tới đây bao nhiêu câu hỏi khác được đặt ra: Có thể Vật Chất và Phản Vật Chất mang các tính chất (properties) khác nhau cho nên mới có phần “dư thừa” sót lại kể trên sau khi đã hủy hoại lẫn nhau? Chúng ta đang sống trong thế giới vật chất, nhưng bên cạnh chúng ta liệu có còn hiện diện một thế giới phản vật chất hay một “thế giới bên kia”, như các tôn giáo vẫn nói tới không? Khoa học gia và thiên văn gia hiện đang cố gắng đi tìm câu trả lời cho các câu hỏi này.

Trở lại chuyện Phản Vật Chất (antimatter) là nguyên từ năm 1897 (cuối thế kỷ 19 sắp bước sang thế kỷ 20) vất lý gia người Anh tên Joseph John Thomson chứng minh phát hiện ra hạt âm điện tử  của các nguyên tử Vật Chất (electron) thực sự. Ngay năm sau đó thì một vật lý gia người Anh khác (nhưng sanh ra ở tại Đức) tên là Arthur Schuster cũng lại ngồi phiêu du tưởng tượng y như kiểu Trang Tử mơ màng mà viết một bài phổ biến trên báo khoa học Thiên Nhiên (Nature), ông đưa ra ý tưởng là phải có một loại hạt “đối trọng” Phản Vật Chất của hạt âm điện tử electron Vật Chất, đó sẽ là một loại hạt mà ông gọi là hạt dương điện tử hay hạt positron.

Câu chuyện hạt dương điện tử (positron) phản vật chất của Schuster được coi như một chuyện “khoa học giả tưởng” trong 30 năm liền, cho mãi tới khi một vật lý gia người Anh khác nữa tên Paul Dirac, dùng toán học tính toán và tuyên bố là có lẽ có hạt Phản Vật Chất dương điện tử (positron) thực sự. Mãi sau này khi lý thuyết cơ học lượng tử của Albert Einstein được phổ biến thì người ta tin chắc chắn là có hạt phản vật chất dương điện tử (positron là đối trọng của electron). Bây giờ các khoa học gia mới tin tưởng là bất cứ hạt nào của nguyên tử Vât Chất cũng phải có một loại hạt Phản Vật Chất “đối trọng” hay tương đương. Vậy nhân nguyên tử của Vật Chất cấu tạo từ các hạt protons và neutrons thì cũng phải có các hạt tương đương của Phản Vật Chất là phản-protons (antiprotons) và phản-neutrons (antineutrons).

Thế giới Vật Chất mà chúng ta đang sống cấu tạo từ các nguyên tố mà đứng đầu là nguyên tố hydrogene, cấu tạo gồm nhân là một proton có một âm điện tử (electron) luôn chạy quanh, thì thế giới Phản vật Chất cũng phải có các nguyên tố mà đứng đầu sẽ phải là nguyên tố phản-hydrogene (antihydrogene) cấu tạo gồm nhân là một phản-proton (antiproton) có một dương điện tử (positron) luôn chạy quanh.

Các hạt “cơ bản” của Vật Chất và Phản Vật Chất đều giống hệt như nhau y như hình đối xứng trong gương, nhưng khác nhau vì mang điện có dấu âm và dương khác nhau thôi.

Vậy thế giới Vật Chất có thiên hà, định tinh, hành tinh, Trái Đất và nhân loại thì thế giới Phản Vật Chất cũng có cùng cách cấu tạo tức cũng có phản thiên hà, phản định tinh, phản hành tinh, phản Trái Đất và phản-nhân loại chăng?

May mắn thay năm 1967 một vật lý gia Liên Xô tên Andrei Sakharov tìm ra sự bất đối xứng (asymmetry) giữa các hạt Vật Chất và các hạt Phản Vật Chất qua gương, hình giống hệt nhưng phải quay (rotation) thêm một góc 90 độ nữa trong không gian 3 chiều.

Cũng như một sự may mắn khác là năm 1964 các vật lý gia tại Đại Học Princeton New Jersey gồm Val Fitch và James Cronin tìm ra sự bất-đối-xứng của siêu hạt nguyên tử K-mesons (hay còn gọi kaon) khi các hạt này nằm trong các chất phóng xạ.

Bốn thập kỷ sau nữa, tới năm 2001 các vật lý gia tại SLAC Trung Tâm Máy Gia Tốc Quốc Gia (National Accelerator Laboratory) tại Menlo Park bang California cùng các vật lý gia Nhật Bản chứng minh là cách phóng xạ của các mesons của Vật Chất và của Phản Vật Chất đều khác nhau. Vậy kết luận phải là Phản Vật Chất và Vật Chất sẽ có các tính chất (proprieties) khác nhau. Như vậy thế giới Phản Vật Chất sẽ khác hẳn thế giới Vật Chất: đó là điều mà một em nhỏ “thông minh” hơn các khoa học gia trong câu chuyện sau: Khi bạn chơi với con hay cháu rồi bạn ôm chúng vào lòng cùng nựng: “Con là cục cưng qúy giá nhất trong thế giới này (this universe)” thì em bé đó hỏi lại ngay: “Con quý giá nhất chỉ trong thế giới này thôi hay tất cả các thế giới khác nữa (multiverse) vì em ý thức được sự hiện diện của Đa Vũ Trụ.   

Tác Giả Bài Văn
Bùi Trọng Căn