LỜI NÓI ĐẦU
Nói về bầu trời, những ngôi sao và vũ trụ là một việc hết sức khó khăn. Vì theo định nghĩa vũ trụ là tập hợp của tất cả những gì tồn tại, một thực thể chứa đựng tất cả, nên trong vô số các “mục từ” biết chọn như thế nào các chủ đề để đem ra luận giải? Trong lựa chọn này, tôi đã để cho mình bị dẫn dắt bởi không chỉ các vấn đề trong thiên văn học đã làm tôi thích thú và kích thích trí tò mò, mà còn cả bởi những vấn đề khiến tôi phải suy ngẫm về thân phận và vị trí của chúng ta trong vũ trụ. Sau rốt, nguyên tắc của một cuốn từ điển yêu thích là phải nói về những điều mà ta thích và những cái khiến ta suy ngẫm.
Cuốn từ điển này trước hết chứa các mục từ mô tả cái thế giới lạ lùng và kỳ diệu của vật lý thiên văn, cái thế giới chứa đầy các thực thể kỳ dị và huyền ảo được nhào nặn bởi lực hấp dẫn: Các “sao lùn trắng” mà một thìa nhỏ vật chất của nó cũng nặng bằng cả một con voi; các pulsar, các ngọn đèn pha vũ trụ khổng lồ có kích thước bằng cả Paris có thể quay quanh nó chỉ trong một phần của giây; các “lỗ đen”, những nơi có lực hấp dẫn cực lớn trong không gian cầm tù ánh sáng và hút vào nó các xoáy khí bức xạ bằng tất cả sức nóng của mình, hay các chuẩn tinh (quasar), các thiên thể có độ sáng thực lớn nhất vũ trụ và chứa trong lòng chúng các lỗ đen siêu nặng xé nát tất cả những ngôi sao không may rơi vào tầm hút của chúng, nhờ lực hấp dẫn khổng lồ, để thỏa mãn thói háu ăn: đó mới chỉ là vài ví dụ điển hình.
Cuốn từ điển này cũng chứa các mục từ nói về nguồn gốc của chúng ta. Vũ trụ có một lịch sử, và lịch sử này liên quan chặt chẽ với chúng ta, bởi vì nó dẫn đến đích là chúng ta, những “hạt bụi” của các vì sao. Vì vậy sẽ có những mục từ kể về thiên sử thi hùng tráng của vũ trụ, và bức họa tráng lệ này không ngừng được tô điểm bởi tất cả các khoa học, trải trong một khoảng thời gian cỡ 14 tỷ năm. Ngày nay, chúng ta nghĩ rằng vũ trụ đã sinh ra từ một vụ nổ kinh hoàng, Big Bang, từ một trạng thái vô cùng nhỏ, nóng và đặc. Bắt nguồn từ một chân không chứa đầy năng lượng, vũ trụ đã không ngừng chứng tỏ sức sáng tạo của nó để leo lên các nấc thang của độ phức tạp.
Các mục từ “lịch sử” này kể lại không chỉ Big Bang mà còn cả những truyền thuyết được con người xây dựng qua các nền văn hóa và các thời đại nhằm giải thích thế giới xung quanh. Chúng nói về nguồn gốc của các thiên hà, các tập hợp chứa hàng trăm tỷ ngôi sao, khí và bụi được gắn kết bằng lực hấp dẫn, những hệ sinh thái khổng lồ cho phép các đám mây hydro và heli, những thành phần được tạo ra trong ba phút đầu tiên của vũ trụ, co mạnh lại dưới tác dụng của lực hấp dẫn để tạo thành các ngôi sao, thoát khỏi sự loãng dần và lạnh đi vĩnh viễn do sự dãn nở của vũ trụ. Các mục từ này cũng thuật lại sự sinh ra, tồn tại và chết đi của các ngôi sao, những lò luyện chói sáng của vũ trụ, nơi chế tạo ra các nguyên tố hóa học cần thiết cho sự hình thành các hành tinh và sự sống nhờ thuật giả kim hạt nhân kỳ diệu của mình. Thông qua sự kết tụ các vật liệu cấu thành hành tinh, chúng cũng kể lại chi tiết quá trình hình thành các hành tinh mà một số trong đó sẽ cung cấp môi trường thuận lợi - một bề mặt cứng, các đại dương nước lỏng, một bầu khí quyển bảo vệ - mà sự sống cần có để nảy nở.
Trên một hành tinh gọi là Trái đất, quay quanh một ngôi sao có tên là Mặt trời, sự sống đã xuất hiện khoảng 3,8 tỷ năm trước. Một số mục từ đề cập đến sự sống: sự sống xuất hiện trên Trái đất hay đến từ không gian bên ngoài nhờ các sao chổi và các tiểu hành tinh khác? Một số mục từ sẽ kể lại những biến cố xảy ra trong cuộc đại phiêu lưu của sự sống từ khi bước lên sân khấu là một một phân tử axit có dạng chuỗi xoắn kép biết sinh sản bằng cách tự chia đôi, cho tới quá trình đột biến gien và chọn lọc tự nhiên, tạo ra sự cực kỳ phong phú và đa dạng của các loài sống trên Trái đất. Một số mục từ khác cuối cùng đề cập đến một giai đoạn cơ bản trong sự tiến hóa của vũ trụ, đó là sự đột sinh của ý thức và sự thần diệu của tư duy.
Bức họa vũ trụ khổng lồ này không chỉ được vật lý thiên văn, mà còn cả vật lý, hóa học, sinh học, sinh học thần kinh, nhân chủng học, linh trưởng học, cổ sinh học và địa chất học cùng nhau tô vẽ không mệt mỏi. Nhưng vẫn còn những vùng tối lớn trong nhận thức của chúng ta về vũ trụ: một số mục từ chỉ ra rằng 96% tổng khối lượng và năng lượng của vũ trụ được cấu thành từ một “khối lượng tối ngoại lai” huyền bí và một “năng lượng tối” bí ẩn mà chúng ta hoàn toàn chưa biết bản chất! Còn về hai cú đại nhảy vọt trong lịch sử tiến hóa của vũ trụ - sự chuyển từ cái vô sinh sang cái hữu sinh, từ vô thức sang có ý thức - thì vẫn đang nằm trong vòng bí mật hoàn toàn.
Nhiều mục từ khác nhau ngợi ca Mặt trời, nguồn sống và nguồn năng lượng trên Trái đất. Các mục từ này sẽ kể về sự ra đời, tồn tại và mất đi của Mặt trời. Chúng ngợi ca các cảnh tượng ánh sáng lộng lẫy mà Mặt trời ban tặng cho chúng ta: cầu vồng kỳ ảo, “lục quang tuyến” huyền bí, và cảnh hoàng hôn rực đỏ. Chúng cũng ngợi ca vẻ đẹp của Trái đất: màu trong xanh của bầu trời không một gợn mây hay màu xanh thẳm của đại dương. Nhưng một số mục từ khác sẽ nói về mặt trái của tấm huy chương: con người đang hủy hoại hết sức nguy hiểm môi trường sống của mình, và đang trở thành mối đe dọa đối với hành tinh của mình, đối với chính mình và đối với tất cả các loài sinh vật khác. Vì trí tuệ và ý thức là con dao hai lưỡi. Con người đã biết vượt qua sức hút của Trái đất để chinh phục không gian và đặt chân lên Mặt trăng, đã bắt đầu tìm kiếm các Hệ Mặt trời khác và các trí tuệ ngoài Trái đất, nhưng con người cũng đã có khả năng tự hủy diệt, phá hủy sự đa dạng sinh học trên Trái đất làm cho chốn nương thân trong vũ trụ của mình trở nên không thể sinh sống được nữa khi đang không ngừng gây ra những vết thương cho hệ sinh thái của mình.
Khoa học do con người tạo nên. Các mục từ sẽ kể lại ở đây lịch sử của những con người đặc biệt, những người bằng thiên tài của mình đã phát hiện ra các hiện tượng mới hoặc nắm bắt được các mối liên hệ mới giữa các sự kiện mà tất cả, thoạt nhìn, chẳng có liên quan gì với nhau. Mỗi khi một mối liên hệ mới xuất hiện, khoa học lại có một bước nhảy ngoạn mục. Newton đã phát hiện ra lực hấp dẫn khi nhận ra rằng chuyển động rơi của quả táo và chuyển động của Mặt trăng quanh Trái đất đều bị chi phối bởi cùng một lực. Thuyết Tương đối xuất hiện trong đầu Einstein ngay khi ông nhận thấy mối liên hệ giữa thời gian và không gian.
Khoa học chỉ có thể được dẫn dắt bằng tư duy, nó trước hết phải dựa trên quan sát và thực nghiệm. Thiên văn học là khoa học chính xác duy nhất không thể thực hiện trong phòng thí nghiệm. Chúng ta không thể tái tạo Big Bang bằng máy móc, cũng không thể chế tạo các ngôi sao trong ống nghiệm. Chính ánh sáng, cái “ánh sáng nhợt nhạt rơi xuống từ các ngôi sao”, đã kết nối chúng ta với vũ trụ. Một số mục từ nói về các đài thiên văn và một dụng cụ cơ bản đối với thiên văn học, đó là kính thiên văn. Nhờ kính thiên văn hay kính viễn vọng mà các nhà thiên văn bắt được cái “giai điệu bí ẩn” của vũ trụ và tìm cách giải mã nó. Bước tiến lớn đầu tiên đã được Galileo thực hiện năm 1609 khi ông hướng chiếc kính thiên văn đầu tiên lên bầu trời và phát hiện thấy ở đó rất nhiều những kỳ quan. Năm 2009, mà Unesco tuyên bố là “Năm thiên văn học”, chúng ta đã kỷ niệm 400 năm sự kiện vĩ đại này. Bước tiến vĩ đại thứ hai đạt được khi con người đã “vệ tinh hóa” các con mắt của mình: bằng cách đưa các kính thiên văn lên quỹ đạo ở bên trên bầu khí quyển Trái đất - kính thiên văn mạnh nhất cho tới nay là kính thiên văn không gian Hubble vẫn đang không ngừng mang lại niềm thích thú cho chúng ta với những bức ảnh vừa tuyệt đẹp vừa chứa đựng nhiều thông tin -, các nhà thiên văn học đã có thể tiếp cận được toàn bộ các gam ánh sáng của vũ trụ, và cũng có thể thu được các hình ảnh vũ trụ có độ nét hoàn hảo, không bị các nhiễu loạn của khí quyển Trái đất làm cho biến dạng.
Thiên văn học không chỉ đơn giản là nghiên cứu các thiên thể và các hiện tượng của vũ trụ. Nó còn giúp chúng ta nhìn, và cả suy ngẫm nữa. Ngoài các vấn đề thuần túy khoa học ra còn có những nghi vấn thuộc loại siêu hình động chạm đến triết học và tâm linh. Bằng cách hất con người ra khỏi vị trí trung tâm của vũ trụ, Copernicus đã phát động một cuộc cách mạng mà ngày nay chúng ta vẫn còn cảm nhận được các hậu quả của nó. Vũ trụ học hiện đại đã làm thay đổi sâu sắc các quan niệm của chúng ta về bản chất của thời gian và không gian, về nguồn gốc của vật chất, về sự phát triển của sự sống và ý thức, về trật tự và phi trật tự, về hỗn độn và hài hòa, về quan hệ nhân quả và quyết định luận. Nhiều mục từ sẽ cố gắng làm rõ các chủ đề này.
Các vấn đề mà nhà vũ trụ học đặt ra cũng gần gũi một cách đáng ngạc nhiên với những vấn đề mà nhà thần học quan tâm: nguồn gốc của vũ trụ là gì? Liệu có phải vũ trụ đã tự tạo ra mình? Có hay không một khởi đầu của thời gian và không gian? Vũ trụ liệu sẽ có một kết thúc? Nó đến từ đâu và sẽ đi tới đâu? Trong khi nỗ lực tấn công bức tường bao quanh thực tại vật lý bằng các đòn sấm sét là các định luật vật lý và toán học, thì các nhà vũ trụ học và thiên văn học thường phải đối mặt với các nhà thần học. Vũ trụ học đề cập đến các chủ đề mà trong một thời gian dài vốn là độc quyền của tôn giáo và làm sáng tỏ chúng bằng một ánh sáng mới. Một số mục từ đề cập đến “nguyên lý vị nhân” cho rằng vũ trụ đã được điều chỉnh ngay từ đầu, một cách cực kỳ chính xác, để cho sự sống xuất hiện. Những phát triển này gợi lên một câu hỏi cơ bản: sự tồn tại của chúng ta liệu có một ý nghĩa, hay chúng ta chẳng qua chỉ là kết quả của một biến cố vũ trụ, và vũ trụ chẳng cần gì đến chúng ta hết? Sự điều chỉnh cực kỳ chính xác các định luật và hằng số vật lý này có thể được gán cho ngẫu nhiên nếu chúng ta giữ giả thuyết cho rằng vũ trụ của chúng ta chỉ là một trong vô số các vũ trụ song song, mà người ta gọi là “đa vũ trụ”. Ngược lại, nếu chỉ tồn tại một vũ trụ duy nhất, là vũ trụ của chúng ta, thì chắc chắn phải nhắc đến một nguyên lý sáng thế (một số người gọi là “Chúa” hay “Thượng đế”) là nguồn gốc của sự điều chỉnh kỳ diệu này. Một số trang khác của cuốn từ điển này cũng đề cập tới vấn đề vũ trụ học hiện đại đã rọi một ánh sáng mới lên khái niệm Chúa Trời như thế nào.
Tôi có niềm tin hoàn toàn và chắc chắn rằng khoa học phải có nhiệm vụ khôi phục lại vị trí của mình trong lòng văn hóa nhân loại. Trong quá khứ khoa học đã quá rời xa nó do một cách nhìn quá manh mún, cơ giới và quy giản luận. Nhưng giờ đây không còn như thế nữa. Tôi đã đưa vào đây các mục từ có mục đích đặt khoa học trở lại một bối cảnh nhân bản hơn. Các mục từ này sẽ khám phá các mối quan hệ giữa khoa học và cái đẹp, hay giữa khoa học và thi ca. Chúng cũng nói về sự bổ sung giữa khoa học và tâm linh. Càng phát triển, khoa học càng phát hiện ra các giới hạn của mình. Khoa học đã phải đương đầu với bất định, với sự không xác định, với tính không thể tiên đoán được, với hỗn độn, bất toàn và không thể quyết định được. Khoa học biết rằng từ nay nó không thể biết hết mọi chuyện. Để đi đến cuối con đường và tiếp cận thực tại tối hậu, chúng ta phải cầu viện đến các phương thức nhận thức khác như trực giác thần bí hay tâm linh, nhưng được thông tin và soi sáng bằng các phát minh của khoa học hiện đại. Vì vậy sẽ có một mục từ khám phá các mối quan hệ giữa khoa học và Phật giáo. Khoa học và tâm linh là hai cửa sổ khác nhau nhưng bổ sung cho nhau, cho phép con người hiểu thấu hiện thực hơn.
Cuốn từ điển này dành cho những người muốn khám phá bầu trời và các vì sao, nhưng không nhất thiết phải có hành trang khoa học của một chuyên gia. Trong việc biên soạn các mục từ, tôi đã cố gắng sử dụng một ngôn ngữ đơn giản và rõ ràng, hoàn toàn không có các thuật ngữ khoa học chuyên ngành, nhưng không vì thế mà làm mất đi sự chặt chẽ và chính xác. Để giải thích các khái niệm khó, tôi thường sử dụng các ẩn dụ và các hình ảnh của cuộc sống hằng ngày. Để làm nhẹ bớt sự bàn thảo khoa học thường là khô khan, tôi đặc biệt chú ý để làm sao cho hình thức của nó dễ chịu nhất có thể. Tôi cũng đã đưa thêm một số tài liệu tham khảo vào cuối một số mục từ dành cho những bạn đọc có mong muốn đi xa hơn.
Charlottesville, tháng 3 năm 2009
