Sự phân tích của V.I.Lênin về cuộc cách mạng trong khoa học tự nhiên và nhận thức luận hiện đại trong vật lý học các hạt cơ bản

08:22 CH @ Thứ Sáu - 23 Tháng Sáu, 2006

Chúng ta đều biết rằng, triển vọng nhận thức thế giới vi mô bao giờ cũng được xác định bởi mức độ nghiên cứu các chi tiết ẩn giấu sâu xa nhất của thế giới vật chất. Sự hiểu biết về cấu trúc của vật chất trong một phạm vi không - thời gian ngày càng nhỏ hẹp hơn đã và đang đòi hỏi chúng ta phải trả lời câu hỏi: Các hạt cơ bản nhất của vũ trụ là gì và các thuộc tính của chúng là gì?

Lời giải đáp của những câu hỏi đó đã được dùng làm xuất phát điểm để xây dựng một bức tranh về giới tự nhiên ở mỗi giai đoạn phát triển của vật lý học, đồng thời có ý nghĩa quan trọng về triết học. Việc đưa nhận thức ra khỏi giới hạn của các thuộc tính mà chúng ta đã biết từ trước của vật chất tất yếu kéo theo việc xem xét lại các quan niệm về thế giới và dẫn tới việc xây dựng một hệ thống quan niệm mới, và trên đó đưa ra những giải pháp mới cho vấn đề cấu tạo vật chất. Sau khi phát hiện ra và bắt đầu nghiên cứu các dạng mới của vật chất và những hình thức vận động mới của nó, như V I.Lênin đã nhận xét, " Vật lý học mới lại nêu lên những vấn đề triết học cũ, sau khi những khái niệm vật lý học cũ đã bị sụp đổ”.

Đối với khoa học tự nhiên cuối thế kỷ XIX nguyên tử được coi là viên gạch cơ bản nhất của giới tự nhiên, mọi khách thể của vật lý học mà con người đã biết đều được cấu thành từ nguyên tử, và về nguyên tắc, có thể quy mọi hiện tượng vật lý về các thuộc tính của nguyên tử. Giờ đây, cái đóng vai trò đó của nguyên tử trong khoa học hiện đại là các hạt cơ bản. Song cả nguyên tử lẫn các hạt cơ bản thoạt đầu đều được phát hiện ra và nghiên cứu trong khuôn khổ của các hệ thống Vật lý học tồn tại trước khi khám phá ra chúng và sau đó, chúng được coi là cách tiệp cận mới để giải thích một cách cặn kẽ, đầy đủ mọi thuộc tính của chính chúng. Đối với nguyên tử thì vật lý học cổ điển đóng vai trò của một hệ thống tri thức như vậy. Giả thuyết về cấu tạo nguyên tử của vật chất đã xuất hiện trong khuôn khổ của vật lý học cổ điển với tư cách là sự luận chứng tất yếu cho cơ học thống kê và được khẳng định qua việc phát hiện ra điện tử. Đến lượt mình, vật lý học lượng tứ đã và hiện đang được coi là cơ sở xuất phát để nhận thức các thuộc tính và quy luật của thế giới các hạt thứ cấp. Như vậy' để giải thích kết cấu nội tại của nguyên tử, chúng ta cần phải vượt ra khỏi khuôn khổ của các quan niệm cổ điển và cũng do vậy, trong vật lý học các hạt cơ bản hiện đại, chúng ta ngày càng nhận thức rõ hơn nhu cầu xây dựng các tư tưởng và các nguyên lý mới, vượt ra khỏi khuôn khổ của những mô tả lượng tử - tương đối tính.

Có thể nói, về cơ bản, tình trạng hiện nay trong vật lý học các hạt cơ bản cũng giống như tình hình trong vật lý học đầu thế kỷ về vấn đề cấu tạo của nguyên tử mà V.I.Lênin đã đánh giá là: "Các nhà vật lý học đã xa rời nguyên tử nhưng vẫn chưa đạt tới được điện tử, nếu có thể nói được như vậy". Hiện thời, vật lý học các hạt cơ bản cũng đang trên bước đường như vậy, nó dường như đã xa rời các hạt cơ bản, nhưng vẫn chưa đạt tới một cách thật chuẩn xác việc nghiên cứu trực tiếp về các bộ phận cấu thành của các hạt cơ bản ấy. Nói cách khác, sự giống nhau của các thời kỳ tương ứng đó là ở chỗ, quá trình hiện đại hoá kỹ năng, kỹ xảo trong việc khám phá các thuộc tính của khách thề vật lý trong các phòng thí nghiệm với các quan niệm cũ rõ ràng là chưa đủ.

Giống như vật lý học đầu thế kỷ, khi chuyển sang nghiên cứu cấp độ cấu trúc sâu xa hơn của vật chất, vật lý học hiện đại cũng đang vấp phải một thực tế là các hình thức tư duy vật lý học vốn có, đã xuất hiên và có luận cứ lịch sử ở các giai đoạn hoạt động thực tiễn và nhận thức trước đây đã tỏ ra không còn hiệu quả khi tiếp cận với những dữ liệu thông tin mới. Bởi lẽ, một cách khách quan, các hình thức tư duy tri và hoạt động với tư cách là các lý thuyết vật lý học cơ bản, còn việc tìm kiếm các hình thức tư duy mới, phù hợp với tiến trình phát triển của vật lý học hiện đại lại là một vấn đề khác. Đó là vấn đề xây dựng các lý thuyết và các khái niệm vật lý học mới. Do chỗ các học thuyết vật lý học có nhiệm vụ khái quát những đặc điểm quan trọng của lĩnh vực mà nó phản ánh dưới hình thức hệ thống hoá nên quá trình xây dựng các lý thuyết vật lý học mới không thể chỉ đơn giản là thay thế một hệ thống khái niệm cũ bằng một hệ thống khái niệm mới phù hợp với các khả năng đang được mở ra theo một số quy tắc nhất định nào đó.

Xét từ một góc độ toàn diện hơn thì cần phải tính đến không những các mối liên hệ có tính logic giữa các hệ thống tri thức đang tồn tại và các hệ thống tri thức đang xuất hiện, mà còn cả mối quan hệ về mặt nhận thức luận với bản thể luận. Các hệ thống tri thức đang thay thế lẫn nhau có sự khác nhau bao nhiêu, thì sự khác nhau giữa các quan niệm được hình thành từ các hệ thống tri thức ấy càng lớn bấy nhiêu. Chính sự khác nhau đó đã làm nảy sinh ra các mâu thuẫn về nhận thức lý luận, mà khi không nắm bắt được quá trình biện chứng của nhận thức, một số nhà khoa học tự nhiên đã đi đến kết luận duy tâm hoặc siêu hình trước các thành tựu mới trong tiến trình phát triển của khoa học.

Thí dụ điển hình cho các kết luận như vậy là những đánh giá sai lầm trên bình diện triết học về tính chất của cuộc cách mạng trong vật lý học đầu thế kỷ XX ở các nhà khoa học như: P.Đuyhem, E.Makhơ, A.Poanhcarê… Sai lầm của các nhà khoa học đó là ở chỗ "trong khi phủ định tính bất biến của những nguyên tố và của những đặc tính của vật chất đã được biết cho đến nay, V.I.Lênin khẳng định: Họ đã rơi vào chỗ phủ nhận vật chất, nghĩa là phủ nhận tính thực tại khách quan của thế giới vật lý. Trong khi phủ nhận tính chất tuyệt đối của những quy luật quan trọng nhất và cơ bản, họ rơi vào chỗ phủ nhận mọi quy luật khách quan trong tự nhiên, rơi vào chỗ khả thi, sự bất lực của khoa học tự nhiên cổ điển trong việc giải quyết các vấn đề khoa học mới nảy sinh (như tính có thể phân chia được của nguyên tử, tính phóng xạ...). Nhưng mối liên hệ giữa sự đảo lộn đó trong các khái niệm cơ bản của vật lý học với các kết luận duy tâm được rút ra từ sự phát triển của khoa học không chỉ dừng lại ở những mối quan hệ vốn đã tồn tại từ trước, mà còn nảy sinh từ các điều kiện phát triển hiện thực của tri thức khoa học trong khuôn khổ xã hội tư bản. Từ các kết luận được rút ra bởi những đảo lộn mang tính bước ngoặt trong các khái niệm cơ bản của vật lý học, người ta không thể và hoàn toàn không thể đi đến chỗ phủ định tính khách quan của tri thức vật lý và từ sự phủ định đó đi đến chỗ tuyên bố sự "tiêu tan" của vật chất. Song, khi quá trình biện chứng và tính đặc thù của nhận thức lý luận vẫn còn là một điều bí ẩn đối với các nhà khoa học, thì khả năng đưa ra những kết luận tương tự như vậy là có thể xảy ra. Là những người duy vật tự phát trong các lĩnh vực hoạt động khoa học cụ thể của mình, nơi mà họ có khả năng đem lại các thành quả nghiên cứu thực sự có giá trị, song các nhà khoa học nếu không phải là các nhà duy vật biện chứng thì sự giải thích về ý nghĩa triết học có khi lại phản lại những thành tựu do mình đem lại.

Từ đó có thể suy ra rằng, đối với các nhà khoa học tự nhiên ở một giai đoạn phát triển tương đối dài và khá yên tĩnh thì nội dung của tri thức mà họ đã nắm bắt được cần phải được xem như là hiện thực khách quan, bởi khi đối chiếu tri thức thu được với hiện thực, họ luôn đồng nhất tư duy với tồn tại một cách vô ý thức. Hơn nữa, bản thân tri thức được nhận thức không những là kết quả của hoạt động nhận thức trước đó, mà còn là quan niệm độc đáo và duy nhất có thể có về thực tại đang được nghiên cứu. Thực tại này được quan niệm là khách thể có thể có của tri thức chỉ về các phương diện, các mối liên hệ và các bước trung gian hoá mà hệ thống tri thức hiện tồn cho phép xem xét.

Vì hệ thống trí thức lý luận bao giờ cũng có tính lịch sử cụ thể (cơ học cổ điển thế kỷ XVIII - XIX) cho phép nắm bắt các sự kiện và các quy luật mới được phát hiện ra ở một thời gian, có thể nói, là đủ dài, nên với cùng một sự tất yếu do tiến trình khách quan hoá hệ thống tri thức lý luận đó đem lại, người ta giả định rằng tính chân thực của các nguyên tắc lý luận, các quy luật cơ bản có thể được chế định bởi chính hình thức tồn tại đã được khách quan hoá của chúng trước mọi hệ thống lý luận khác. Do vậy, ở các giai đoạn phát triển đó của khoa học, các nhà khoa học thường xác định nhiệm vụ cơ bản của mình là ở việc ngoại suy đối với lĩnh vực vận dụng các biểu tượng và khái niệm lý luận. Điều đó đã khiến cho việc đồng nhất tri thức và hiện thực có được tính chất tuyệt đối. Thay vì, xem xét các khái niệm cơ bản của vật lý học ở trình độ nhận thức triết học như là sự trừu tượng hoá một số quan hệ của hiện thực với tư cách là đối tượng nghiên cứu chỉ ở một trình độ xác định của thực tiễn lịch sử - xã hội, người ta lại coi bản thân hiện thực hoàn toàn là những biểu hiện của sự trừu tượng hoá đó.

Tương tự như trong kinh tế học, trong vật lý học, các khái niệm và các ý niệm của nó, như C.Mác nhận xét, "cũng ít mang tính chết vĩnh viễn như những quan hệ mà các phạm trù ấy là sự biểu hiện của chúng. Đó là những sản phẩm mang tính chất lịch sử và nhất thời”. Bỏ qua thực tế đó, bất kỳ nhà khoa học nào cũng thừa nhận một cách không công khai tính tuyệt đối và tính chân thực vĩnh cửu của trình độ tri thức đã đạt được Đồng thời, họ cũng luôn tin tưởng rằng, tri thức hiện có là nền tảng vững chắc và đáng tin cậy để bao chứa các kết quả nhận thức mới, rằng vốn được trình bày một cách hợp lý, các sự kiện mới sẽ không hề mâu thuẫn với tri thức ban đầu.

Quan điểm này đòi hỏi phải giả định 'tính chất đường thẳng" trong tiến trình phát triển của tri thức khoa học, phải giả định tính có thể được xếp đặt trước của nó bởi các quan niệm lý luận đã có trước. Đứng trên lập trường đó, các nhà khoa học thường xác định tương lai của nhận thức lý luận là sợ phản chiếu quan niệm về thế giới được hình thành bởi hệ thống tri thức hiện có vào bộ phận chưa được nhận thức của nó. Đến một thời điểm nào đó, quan niệm này vẫn được minh biện, bởi khi đó vẫn còn chưa xuất hiện những mâu thuẫn mang tính nguyên tắc giữa các sự kiện và sự giải thích về chúng

Tuy nhiên, sớm hay muộn cũng sẽ xuất hiện mâu thuẫn giữa các sự kiện phát hiện ra do ngoại suy tri thức cũ vào các lĩnh vực mới và sự giải thích về các sự kiện ấy. Mọi nỗ lực của các nhà khoa học nhằm loại bỏ các mâu thuẫn đó, khi vẫn dừng lại trong khuôn khổ của các quan niệm cũ, đều thất bại. Và khi đó, các nhà khoa học bắt đầu hoài nghi tính khách quan của tri thức hiện tồn trong những điều kiện mới. Từ sự hoài nghi đó, họ đã đi đến chỗ "xét lại" các quan niệm cơ bản của khoa học. Mức độ phức tạp của các thời kỳ như vậy, xét từ giác độ triết học là ở chỗ, tri thức cũ đối với các nhà khoa học là cái đã được khách quan hoá, và do đó, đã trở thành thế giới quan của họ, đem lại cho họ quan niệm về thế giới tự thân.

Khẳng định điều đó khi vạch rõ thực chất của cuộc khủng hoảng trong vật lý học đầu thế kỷ XX, V.I.Lênin đã nhận xét rằng "Vật lý học cũ coi lý luận của mình là sự nhận thức thực tại về thế giới vật chất" tức là sự phản ánh thực tại khách quan. Trào lưu mới trong vật lý học coi lý luận chỉ là những tượng trưng, những dấu hiệu, ký hiệu có ích trong thực tiễn, tức là phủ nhận sự tồn tại của thực tại khách quan độc lập đối với ý thức của chúng ta và do ý thức của chúng ta phản ánh.

Xét từ góc độ nhận thức luận duy vật biện chứng thì sự đảo lộn mang tính bước ngoặt trong các khái niệm cũ đã cho thấy rằng, các khái niệm hiện có đã trở nên không còn phù hợp với nội dung của các mối quan hệ mới được phát hiện ra trong hiện thực và do vậy, cần phải xây dựng một quan niệm mới về thế giới phù hợp với các quan hệ mới ấy. Vấn đề là ở chỗ thực tại khách quan không được người quan sát nhận thức với mọi biểu hiện hiện có và có thể có của nó. Ngoài ra, các quan hệ khách quan được quan niệm là bản chất ở các giai đoạn nhận thức trước đó, khi tiếp tục nghiên cứu thì hoá ra lại chỉ là những biểu hiện của cùng một bản chất, nhưng ở mức độ sâu sắc hơn. Nói về vấn đề nằy, V.I.Lênin khẳng định: "Thực chất" của sự vật hay “thực thể" cũng đều là tương đối, chúng chỉ biểu hiện mức độ sâu sắc của nhận thức của con người về khách thể và nếu như mức độ sâu sắc đó hôm qua chưa vượt quá nguyên tử và hôm nay chưa vượt quá điện tử và trường, thì CNDV biện chứng nhấn mạnh tính chất tạm thời, tương đối, gần đúng của tất cả những cái mốc đó của sự nhận thức thế giới tự nhiên bởi khoa học ngày càng tiến triển của con người .

Các nhà khoa học không đứng trên lập trường duy vật tự giác và không nắm bắt được phương pháp tư duy biện chứng đã phạm phải một sai lầm căn bản trước sự đảo lộn mang tính bước ngoặt trong các khái niệm cơ bản của vật lý học. Sai lầm là ở chỗ, hệ thống tri thức đã được hình thành ở họ với tư cách là quan niệm về thế giới, nên khi buộc phải từ bỏ nó, họ đã từ bỏ luôn cả những quan niệm cũ. Và khi chưa có được một quan niệm mới về thế giới, đứng trước nhu cầu bức thiết phải xây dựng hệ thống khái niệm mới trong khi vẫn luôn coi "bản chất" của các sự vật là tuyệt đối và bất biến, họ đã đi đến chỗ kết luận rằng các khái niệm chỉ là những dấu hiệu được sử dụng cho riêng thực tiễn. Còn khi buộc phải từ bỏ hoàn toàn quan niệm cũ về thế giới, trong lúc vẫn coi nó là duy nhất có thể có, họ đã đi đến kết luận rằng: khoa học đang phủ định thế giới với tư cách là một thực tại khách quan.

Triết học duy tâm luôn tìm cách bác bỏ CNDV bằng luận điểm cho rằng dường như khoa học tự nhiên cổ điển với tư cách là chỗ dựa vững chắc của CNDV đang bị sụp đổ. Luận điểm đó ít nhiều đã đứng đối với CNDV siêu hình thế kỷ XVIII - CNDV được hình thành trên nền tảng của bức tranh cơ học về giới tự nhiên. Nhưng luận điểm đó là hết sức sai lầm đối với CNDV biện chứng CNDV hoàn toàn không gắn liền với việc khăng khăng thừa nhận bức tranh cơ học, điện từ hay một bức tranh vô cùng phức tạp nào đó về giới tự nhiên. Khi gần đúng, tương đối, trong tự nhiên không hề có những đường ranh giới nào tuyệt đối, vật chất đang vận động sẽ chuyển hoá từ một trạng thái này sang một trạng thái khác mà theo quan điểm của chúng ta thì dường như không hể điều hoà được với trạng thái trước…

Sự phát triển của vật lý học thế kỷ XX đã xác nhận những đánh giá của V.I.Lênin về cuộc cách mạng trong khoa họe tự nhiên là hoàn toàn đúng đắn. Cuộc khủng hoảng của vật lý học và khoa học tự nhiên cổ điển hoàn toàn không dẫn tới sự bác bỏ CNDV và hình thức cao nhất của nó là CNDV biện chứng, không hề chứng minh cho sự "tiêu tan" của vật chất và các đặc tính cơ bản của nó là vận động, không gian, thời gian. Ngược lại, lối thoát khỏi khủng hoảng đó, xét trên bình diện triết học, lại xuất hiện ngay trên con đường mà các nhà khoa học tự giác nắm bắt phép biện chứng duy vật với tư cách là phương pháp tư duy duy nhất đúng đắn. Xét trên bình diện khoa học tự nhiên, việc khắc phục cuộc khủng hoảng đó tất dẫn tới việc xây dựng một hệ thống tri thức vật lý mới: vật lý học lượng tử - tương đối. Vật lý học lượng tử - tương đối đó đã xác nhận tính tương đối và giới hạn vận dụng của vật lý học cổ điển và khẳng định tính đúng đắn trong những phát hiện mới của khoa học hiện đại, chẳng hạn, về tính có thể phân chia được của nguyên tử.

Cơ sở của hệ thống tri thức vật lý học hiện đại là cơ học lượng tử và thuyết tương đối. Hiện nay, cả cơ học lượng tử lẫn thuyết tương đối đều đã tham dự một cách tích cục vào việc hình thành phương pháp tư duy khoa học mới và được xem là cơ sở đáng tin cậy đã được thực tiễn hoạt động khoa học kiểm nghiệm. Việc đối chiếu hệ thống tri thức lượng tử - tương đối luận với hiện thực đạt được trong hoạt động nghiên cứu khoa học đã dẫn tới sự hình thành quan niệm lượng tử - tương đối luận về thế giới. Và quan niệm đó đã thâm nhập vào các lĩnh vực tri thức đa dạng của con người: sinh học (sinh học lượng tử), y học (khám chữa bệnh bằng tia phóng xạ), thiên văn học (vật lý - thiên văn học năng lượng lớn…).

Ở một bộ phận khác các nhà khoa học, những người sử dụng thành công các quan niệm lượng tử - tương đối luận để giải quyết các vấn đề mà họ quan tâm đang hình thành niềm tin cho rằng, hệ thống tri thức vật lý học đó, sau khi khắc phục những sai lầm và sự lý tưởng hoá của vật lý học cổ điển, là hoàn toàn xứng đáng và đáng được hoàn thiện. Họ coi đó là mục đích tối hậu của nhận thức vật lý học, chứ không phải là một trong các bậc thang của nó. Biểu hiện đầy đủ và rõ ràng lập trường đó là quan niệm về "sự cáo chung của khoa học vật lý". Lập trường này thể hiện một cách ít lộ liễu hơn khi người ta ngoại suy các quan niệm lượng tử - tương đối luận hiện đai vào các khoảng không - thời gian cực nhỏ".

Đồng thời, nói một cách có hình ảnh, ở vùng chân trời của nhận thức khoa học hiện đại nơi được điểm tô bởi mầu sắc thuần tuý lượng tử - tương đối luận, đang xuất hiện một số vật thể rất giống với các "đám mây đen ảm đảm" che phủ khoa học tự nhiên đầu thế kỷ XX mà rốt cuộc đã gây ra cuộc khủng hoảng khoa học tự nhiên cổ điển. Một trong số chúng đang biến dần từ điểm tựa vững chắc cho các quan điểm lượng tử - tương đối luận thành "thao trường" để thử nghiệm các tư tưởng đầy "tính cấp tiến" so với chúng đó là vật lý họe các hạt cơ bản.

Không đặt ra mục đích phân tích một cách cặn kẽ tình huống đang hình thành và chưa định hình đó, chúng tôi chỉ đề cập tới hai yếu tố có nhiều điểm chung với một số đặc điểm cơ bản của cuộc cách mạng trong khoa học tự nhiên cuối thế kỷ XIX đầu thế kỷ XX. Các yếu tố đó là sự tiến hoá ở một mức độ nhất định trong thái độ đối với hệ thống tri thức hiện có và khả năng hình thành một quan niệm mới về hiện thực.

Chúng ta hãy dừng lại ở yếu tố thứ nhất. Có thể phân biệt một cách ước lệ ba giai đoạn trong tiến trình của vật lý học các hạt cơ bản. Ở giai đoạn thứ nhất, các quan niệm lượng tử - tương đối luận được khẳng định vô tư cách là cơ sở lý luận để giải thích và mô tả các quy luật, các thuộc tính của các hạt cơ bản. Đặc trưng cho giai đoạn thứ hai là sự ngoại suy các quan niệm đó và mọi quy luật mang tính chất kinh nghiệm được phát hiện ra trong thế giới bên trong của hạt nhân nguyên tứ. Hệ thống tri thức trước đó - vật lý hạc cổ điển - được giả định về nguyên tắc không thể áp dụng được vào lĩnh vực này. Khi đó, người ta phải tìm kiếm một hình thức tổng hợp các quan niệm lượng tứ - tương đối luận không có mâu thuẫn nội tại và phù hợp với những đòi hỏi của vật lý học các hạt cơ bản sau khi đã xuất hiện các biến thể khác nhau của thuyết trường lượng tử - tương đối luận. Sự mở đầu của giai đoạn thứ ba (kéo dài cho tới nay), gắn liền với việc phát hiện ra những thuộc tính một trong cấu trúc nội tại của các hạt cơ bản mà để giải thích chúng thì hình thức hiện tồn của các hệ thống lượng tử - tương đối luận chỉ được sử dụng với tư cách là cơ sở để mô tả về chất. Trong suốt giai đoạn này đã và đang xuất hiện các cách tiếp cận khác nhau, đối lập nhau nhằm phát triển và bổ sung cho các quan niệm lượng tử,- tương đối luận đã trở nên hiển nhiên đối với vật lý học vi mô.

Mỗi một giai đoạn đó đều được đặc trưng bởi thái độ đặc biệt của các nhà khoa học đối với các nguyên lý lượng tử - tương đối luận. Thời gian ra đời của cơ học lượng tử là vào những năm 30 của thế kỷ này. Ngay sau khi xuất hiện, học thuyết này đã bắt đầu "cuộc diễu binh " thắng lợi trong lĩnh vực vật lý học nguyên tử. Nó đã góp phần đắc lực vào việc giải quyết các nhiệm vụ vốn vẫn được coi là vật cản đối với vật lý học cổ điển. Các nhà sáng lập ra lý thuyết lượng tử không hề hoài nghi sự thích ứng củanó đối với các nhiệm vụ của vật lý học vi mô. Nó trở thành một trong các "thao trường" mà ở đó, đang diễn ra quá trình tiếp tục hoàn thiện và phát triển cơ học lượng tứ. Mọi quy luật của thế giới các hạt cơ bản đều được giải thích hoàn toàn bằng ngôn ngữ của cơ học lượng tử.

Nhiệm vụ phối hợp việc mô tả theo cơ học lượng tử sự vận động của các khách thể vi mô với các nguyên lý của thuyết tương đối hẹp đã được giải quyết bằng cách xây dựng phương án đầu tiên của cơ học lượng tử - tương đối luận - phương án được coi là có khả năng tiên đoán sự tồn tại của các phản hạt. Việc sử dụng thành công các quan niệm lượng tử - tương đối luận trong vật lý học các hạt cơ bản đã tạo điều kiện thuận lợi cho các nhà khoa học đang tiến hành lý giải cơ học lượng tử và sau đó là lý thuyết trường lượng tử với tư cách là nguyên mẫu của lý thuyết các hạt cơ bản trong tương lai. Các nhà khoa học trong lĩnh vực khoa học mới mẻ này đều cho rằng trong các nguyên lý của cơ học lượng tử và của thuyết tương đối đã hàm chứa các nguyên lý cơ bản của một lý thuyết tương lai. Do vậy, hệ vấn đề có liên quan tới lý thuyết đó cần được nhìn nhận dưới ánh sáng của việc hợp nhất các nguyên lý đó lại với nhau và trên cơ sở tìm kiếm các phương thức vận dụng các nguyên lý đó vào vật lý học vi mô bằng con đường xây dựng các mô hình cấu tạo của các hạt cơ bản căn cứ trên các nguyên lý đó.

Giai đoạn giải quyết phần thứ nhất của hệ vấn đề đó là xây dựng các biến thể khác nhau của lý thuyết trường lượng tử - tương đối luận mà mỗi một biến thể đó đều nhằm loại bỏ các nghịch lý đã được phát hiện ra khi xây dựng biến thể trước. Rốt cuộc chúng ta có thể tạo nên một sự hợp nhất phi mâu thuẫn các nguyên lý chung của cơ học lượng tử và thuyết tương đối dưới hình thức lý thuyết trường lượng tử mang tính tiên đề. Tuy nhiên, phương án đó dường như quá trừu tượng, tới mức vào đầu những năm 70, với phương án này, người ta không tìm ra được các phương pháp mô tả những tương tác hiện thực giữa các hạt cơ bản.

Việc thực hiện phần thứ hai của hệ vấn đề xây dựng lý thuyết trong tương lai đã đem lại vô số mô hình cấu trúc của các hạt cơ bản và sự tương tác giữa chúng. Theo mức độ tích luỹ các dữ kiện thực nghiệm mới, thì phương án này lại dường như khá chật hẹp và hạn chế, xét từ lĩnh vực vận dụng. Với toàn bộ sự khác nhau của chúng, các mô hình đó vẫn có một điểm chung là quan niệm về trường lượng tử - tương đối luận được xem là cơ sở duy nhất có thể có để hình thành một lý thuyết tương lai.

Tuy nhiên, cái đặc trưng cho quan niệm hiện đại về các vấn đề lý luận cơ bản trong việc phát triển vật lý học thế giới vi mô chính là sự thiếu vắng một quan điểm được mọi người thừa nhận, đủ để giải thích toàn bộ thế giới bên trong của hạt nhân nguyên tử. Người ta đã đưa ra các cách tiếp cận lý luận khác nhau mà mỗi cách tiếp cận đó đều phù hợp với quan niệm của nó về cấu trúc của các hạt cơ bản và phương pháp mô tả các thuộc tính của chúng. Cần lưu ý rằng, nếu trước đây vấn đề hoàn toàn là ở việc vận dụng các nguyên lý lượng tứ - tương đối luận, thì giờ đây, người ta thường tỏ ra hết sức thận trọng khi đặt ra vấn đề xem xét lại và bổ sung các nguyên lý đó Một bộ phận các nhà vật lý học cho rằng việc xây dựng một lý thuyết tương lai về các hạt cơ bản đòi hỏi phải cải biến các nguyên lý cơ bản (cơ sở nền tảng của các lý thuyết vật lý học), sử dụng các quan niệm mới về cấu trúc không - thời gian và về thục chất của sự tương tác giữa các hạt cơ bản.

Nguyên nhân chủ yếu của sự đảo lộn như vậy trong quan niệm về hệ vấn đề có liên quan tới việc xây dựng lý thuyết các hạt cơ bản và về vai trò của các nguyên lý lượng tử - tương đối luận là do việc nghiên cứu các quy luật quang phổ của các hạt cơ bản. Việc nghiên cứu này đã dẫn tới những quan niệm khác nhau về vấn đề hệ thống hoá các hạt cơ bản. Việc vạch ra các quy luật ấy trên cơ sở cơ học lượng tử - tương đối luận dưới dạng “thuần tuý" của nó dường như là không thể thực hiện được. Tuy nhiên, những thành tựu đã đạt được theo khuynh hướng đó luôn gắn liền với sự xuất hiện các quan điểm, có thể nói, là mới mẻ: sự đối xứng của tương tác mạnh, ma trận phân tích sự khuếch tán. Sự xuất hiện những quan điểm mới mẻ ấy là một bằng chứng cho thấy hoàn toàn có thể xây dựng một lý thuyết trường lượng tử chuẩn mực có tham vọng đóng vai trò là lý thuyết các hạt cơ bản.

Một bước ngoặt, có thể nói như vậy, đã xuất hiện trong tiến trình phát triển quan điểm của vật lý học các hạt cơ bản. Nếu trước đây việc "chữa trị" những căn bệnh vốn có của nó được quan niệm là hoàn toàn có thể nhờ hoàn thiện các quan niệm lượng tử - tương đối luận và tìm kiếm các phương pháp độc đáo để vận dụng chúng, thì giờ đây, người ta còn song song sử dụng các tư tưởng mới, các tư tưởng xuất hiện khi nghiên cứu các mối quan hệ sâu xa hơn của thế giới vi mô. Các mối quan hệ đó được lý giải là cơ sở kinh nghiệm để làm nảy sinh ra những tư tưởng mới và theo một nghĩa nhất định - không đòi hỏi một sự lý giải riêng nào đó của cơ học lượng tử và thuyết tương đối.

Đồng thời, các xu hướng hiện tồn trong việc phát triển các khái niệm của vật lý học vi mô không chỉ dừng lại ở việc giả định sự tồn tại của các khái niệm và các tư tưởng bổ sung cho các khái niệm lượng tử - tương đối luận. Điều đáng quan tâm ở đây còn là việc đề xuất các tiêu chuẩn mới để đánh giá cấu được sau khi mô tả các thuộc tính có sự tác trúc của thuyết tương lai và cấu trúc của những mô tả vật lý học lý thuyết nói chung. Mọi ngôn ngữ mô tả quen thuộc đối với các lý thuyết vật lý học đều dựa trên sự .định vị các thuộc tính vận động của khách thể nghiên cứu và biểu thị chúng bằng các chương trình khác nhau về vận động. Tuy nhiên, các ngôn ngữ này lại trở nên ít hữu hiệu khi mô tả những tương tác mạnh giữa các hạt cơ bản, điều này kéo theo khuynh hướng tái định hướng mục đích và nhiệm vụ của những mô tả lý thuyết.

Hệ vấn đề cơ bản của sự vận dụng lý thuyết đã không còn dừng lại ở việc xác định sự phụ thuộc của các đại lượng vật lý vào một số tham số và điều kiện ban đầu nhờ các phương trình về vận động, như điều này vốn đặc trưng cho các lý thuyết trước đây, mà còn là ở việc xác định sự phụ thuộc về mặt nhức năng giữa các đại lượng vật lý khác nhau.

Cách tiếp cận quen thuộc đối với vật lý học luôn đòi hỏi phải có sự mô tả riêng biệt và độc lập các thuộc tính không - thời gian của vận động của khách thể nghiên cứu hay là của các bộ phận của nó. Tuy nhiên, cách tiếp cận mới lại xuất phát từ tính không thể tách rời và của việc nghiên cứu một cách riêng biệt các chi tiết đã được định vị nào đó trong sự vận động của các hạt cơ bản. Do vậy người ta đã đi đến chỗ hoài nghi khả năng có thể xây dựng được các phương trình tương ứng về vận động mà nhờ chúng, có thể làm ra sự phụ thuộc của các đại lượng nhận được qua thí nghiệm vào các tham số của phương trình và vào các dữ liệu ban đầu. Nhiệm vụ đặt ra là cần phải xác định chính lắc các mối liên hệ chức năng giữa các đại lượng vật lý.

Yêu cầu đó đối với lý thuyết vật lý có thể thực hiện được nhờ việc xây dựng một quan điểm đúng đắn về tính đối xứng của những tương tác mạnh giữa các hạt cơ bản. Đến lượt mình, tính đối xứng của những tương tác mạnh giữa các hạt cơ bản lại được sử dụng làm cơ sở để giải thích và tiên đoán các quy luật mới. Như vậy, phương án này, ngay từ đầu đã từ bỏ quan niệm mô tả sự vận động của các hạt cấu thành - quan niệm mà "ốt cuộc đòi hỏi phải xem xét chúng như là các khách thể vận động tự do. Việc tái kiến tạo các thuộc tính vận động của bản thân các hạt cơ bản nhở các quan điểm đó chỉ đạt được sau khi mô tả các thuộc tính có sự tác động qua lại giữa chúng.

Ở đây, về thực chất, là sự khởi đầu choviệc hình thành một quan niệm mới về thế giới bên trong của hạt nhân nguyên tử, quan niệm khác một cách căn bản với quan niệm cổ điển và với quan niệm lượng tử - tương đối luận. Các quan niệm sau này đòi hỏi phải có sự tồn tại riêng biệt, không phụ thuộc vào nhau của các mảng hiện thực, cũng như sự mô tả lý thuyết ban đầu về các thuộc tính không - thời gian trong sự vận động của các khách thể vật lý không tham gia tương tác. Ngược lại, quan niệm mới lại xuất phát từ việc khẳng định vai trò xác định của sự tương tác trong thế giới bên trong của hạt nhân nguyên tử.

Sự tương tác đó ở trình độ nghiên cứu hiện đại dường như là một thuộc tính mang tính bản chất, sâu sắc hơn của vật chất và được thể hiện, như F. Engen đã khẳng định, với tư cách là "nguyên nhân tối hậu” trong bản chất các hạt cơ bản. Song, sự tương tác hoạt động với tư cách là "nguyên nhân tối hậu” đó chỉ có ý nghĩa đối với vật lý học hiện đại, giáng như điện và ête trước kia. Như vậy, rõ ràng là sự tương tác đó đối với khoa học tương lai cũng sẽ là một khách thể vô tận và đa dạng, và xét về thuộc tính, giống như các hạt cơ bản.

Căn cứ triết học duy nhất đúng đắn để đánh giá bối cảnh nhận thức hiện đang hình thành trong vật lý học các hạt cơ bản là các nguyên tắc mà V.I.Lênin đã đưa ra khi ông phân tích cuộc cách mạng trong khoa học tự nhiên đầu thế kỷ XX.

Như chúng ta thấy qua việc nghiên cứu toàn bộ nội dung của tác phẩm thiên tài đó, nhiệm vụ của các nhà triết học không chỉ là mô tả và ghi nhận các xu hướng phát triển hiện thực của nhận thức khoa học. Nhiệm vụ của các nhà triết học còn phải luận chứng và lý giải về mặt triết học cho các xu hướng đó, cũng như cho các kết luận về nhận thức luận được rút ra từ đó. Cơ sở của sự lý giải đó là các nguyên tắc và các phương pháp mà V.I.Lênin đã sử dụng khi ông phân tích cuộc cách mạng trong vật lý học trong tác phẩm “Chủ nghĩa duy vật và chủ nghĩa kinh nghiệm phê phán".

Nguồn:
Cập nhật lúc:

Nội dung liên quan

  • Làm khoa học

    27/08/2017Hồ Ngọc ĐạiKhi đã có hàng chục tiến sĩ, hàng nghìn phó tiến sĩ, hàng chục vạn người có trình độ Đại học, thì đất nước đã có cái lót ở dưới cùng nền văn minh, làm móng vững chắc cho ngôi nhà khoa học được xây dựng trên nền tảng ấy. Chúng ta đã qua thời kỳ đổ móng ồ ạt và bây giờ đã đến lúc xây dựng có lớp lang, nghĩa là phải có cách tổ chức thích hợp. Trong bài này, tôi chỉ bàn tới cách tổ chức thích hợp với những người làm khoa học.
  • Một số vấn đề triết lý hiện đại

    28/12/2015Đỗ Kiên CườngVới tư cách là triết học tự nhiên, vật lý có vai trò quan trọng trong bản thể luận và nhận thức luận. Dưới đây là một số nhận thức cá nhân về các vấn đề triết lý, cũng như mối quan hệ giữa vật lý hiện đại cũng không nằm ngoài xu hướng đó. Dưới đây là một số nhận thức cá nhân về các vấn đề triết lý, cũng như mối quan hệ giữa vật lý hiện đại với các lĩnh vực khoa học khác...
  • Một cách tiếp cận khoa học mới của loài người

    28/01/2015Hà Vĩnh TânBằng việc sử dụng máy tính để mô phỏng các phương án phong phú và đa dạng của Hệ tự hành dạng tế bào, đây được xem như một phương pháp nghiên cứu khoa học mới, có hiệu quả và triển vọng nhất để mô tả và giải thích phần lớn các hiện tượng phức tạp của tự nhiên. Sự phát triển lôgic theo hướng nói trên đã dẫn Stephen Wolfram đến việc xuất bản một công trình khoa học lớn - cuốn sách tựa đề "A New Kind of Science"...
  • Tiếp cận một số vấn đề về nhận thức khoa học

    07/01/2015TS. Bùi Mạnh HùngLý luận nhận thức được coi là học thuyết về khả năng nhận thức của con người, về sự xuất hiện và phát triển của nhận thức cũng như về con đường, phương pháp nhận thức…Từ trước đến nay,vấn đề nhận thức luôn là một trong những bộ phận cơ bản của khoa học triết học. Hiện tại, vấn đề nhận thức khoa học vẫn đang tiếp tục được nghiên cứu, bổ sung và phát triển nhằm giúp cho con người ngày càng hoàn thiện hơn những tri thức của mình về bức tranh thế giới hiện thực..
  • Tư duy hệ thống và đổi mới tư duy

    26/03/2014GS. TSKH. Phan Đình DiệuThế kỷ 20 vừa đi qua và những thành tựu khoa học to lớn mà loài người đạt được trong thế kỷ đó đã làm đảo lộn nhiều hiểu biết vốn có của chúng ta về những vấn đề cơ bản như không gian và thời gian, vật chất và vũ trụ, sự sống và con người, rồi tiếp đến là kinh tế và xã hội... Từ những hiểu biết mới trong nhiều lĩnh vực khác nhau dần dần đã hình thành một quan điểm mới, một tư duy mới về thiên nhiên cũng như về xã hội của chúng ta...
  • Khuôn mẫu mới của khoa học đang xuất hiện

    29/04/2006Đặng Mộng LânChúng ta đã bước vào thế kỷ XXI, thế kỷ được chờ đợi sẽ xuất hiện một cuộc cách mạng khoa học mới. Cuộc cách mạng đó sẽ như thế nào? Phải chăng trước hết nó cũng sẽ là một cuộc cách mạng về vật lý học với sự phá vỡ khuôn mẫu hiện đang tồn tại, hay nó sẽ là một cuộc cách mạng trong sinh học với sự khám phá ra nguồn gốc của sự sống và còn hơn thế, nguồn gốc của ý thức, một sự thay đổi cơ bản trong cách tiếp cận các vấn đề về tự nhiên và xã hội và do đó, sự hình thành một cái nhìn mới về thế giới, cách tiếp cận đang thống trị đã tỏ ra có những giới hạn?
  • Một phương thức tư duy mới

    19/04/2006Edgar Morin (Nhà xã hội học)Ngày nay trong bối cảnh mọi tri thức chính trị, kinh tế, nhân chủng học, sinh thái học đã trở thành toàn cầu, đòi hỏi phải đặt mọi nhận thức về thế giới theo một hình thức tư duy mới...
  • Cách mạng khoa học – công nghệ và nền kinh tế tri thức

    15/03/2006TS. Lê Thị Kim ChiMọi nền kinh tế đều có các lĩnh vực sản xuất, lưu thông và tiêu dùng. Các lĩnh vực đó hợp thành một hệ thống thống nhất, có sự tác động qua lại, trong đó lĩnh vực sản xuất đóng vai trò quan trọng nhất. Do đó, đánh giá trình độ phát triển của một nền kinh tế, trước hết phải căn cứ vào trình độ phát triển của lĩnh vực sản xuất, trong đó yếu tố có tính cách mạng nhất là công cụ sản xuất...
  • Về mối quan hệ giữa cái toàn thể và cái bộ phận trong triết học Hêgen

    04/01/2006Nguyễn Ngọc KháVấn đề mối quan hệ giữa cái toàn thể và cái bộ phận đã được nhiều nhà triết học trước Mác xem xét, đặc biệt nó được nghiên cứu khá chi tiết trong triết học Hêgen...
  • Giới hạn của khoa học và khoa học về giới hạn

    17/12/2005Phạm Việt HưngTrong khi các nhà khoa học có xu hướng chứng minh rằng những cái tưởng là bất khả thực ra là khả, thì ngược lại các nhà triết học có cái nhìn sâu xa hơn rằng nhiều cái tưởng là khả hóa ra lại là bất khả. Từ đó Barrow làm một cuộc tổng kiểm kê các thành tựu nhận thức của nhân loại trong thế kỷ 20 để chỉ ra hàng loạt bài toán bất khả mà loài người đã từng phải trả giá cho thấy thực ra hiện tượng bất khả xuất hiện trên mọi lĩnh vực nhận thức, từ hội họa, nghệ thuật, đến kinh tế, khoa học, chính trị…
  • Tư tưởng hệ hóa và nghiên cứu ứng dụng

    15/11/2005Đỗ LongKhi một hệ tư tưởng đã hình thành thì đồng thời cũng xuất hiện khả năng và nhu cầu tư tưởng hệ hóa. Và khi hệ tư tưởng đã chiếm địa vi thống trị thì quá trình tư tưởng hệ hóa càng có điều kiện thực hiện...
  • Cách tiếp cận hệ thống trong vấn đề phân loại các khoa học và nghiên cứu khoa học

    10/11/2005Đỗ Thu Thủy dịchVấn đề phân loại tri thức khoa học như là một trong số những vấn đề quan trọng nhất trong phương pháp luận khoa học chiếm một vị trí đáng kể trong các công trình của A. Polikarov. Tác giả bài viết này rất lấy làm hân hạnh đã được cộng tác cùng A. Polikarov nghiên cứu vấn đề lớn này. Hy vọng bằng những nỗ lực chung sẽ đưa ra được những căn cứ mới để phân định, phù hợp với tinh thần của khoa học nửa sau thế kỷ XX...
  • Thử nêu mấy nét chủ yếu của phong cách tư duy khoa học hiện đại

    24/08/2005Phạm Duy HảiMột số ngành khoa học phi cổ điển đầu tiên đã ra đời từ cuối thế kỷ 19, song khoa học hiện đại chỉ thực sự ra đời do cuộc cách mạng vĩ đại trong khoa học tự nhiên đầu thế kỷ XX. Mở đầu là thuyết lượng tử, đến thuyết tương đối, và đặc biệt là cơ học lượng tử. Các lý thuyết khoa học vĩ đại này đã làm thay đồi căn bản lối suy nghĩ về tự nhiên và hình thành một phong cách tư duy khoa học mới, gọi là phong cách phì cổ điển...
  • Einstein và các cuộc cách mạng tư duy khoa học trong thế kỷ 20

    15/08/2005Phan Đình DiệuNhững biến đổi cách mạng về tư duy trong vật lý học hiện đại, đánh dấu bởi việc ra đời thuyết tương đối, vật lý lượng tử, và gần đây hơn là hiện tượng “hỗn độn tất định” cùng với sự xuất hiện của khoa học của thế kỷ 20 nói chung một khung mẫu tư duy hoàn toàn mới, hứa hẹn đưa đến những bước tiến mới cho nhận thức của con người về vũ trụ, tự nhiên, xã hội, và cả về chính mình...
  • Cấu trúc của các cuộc cách mạng khoa học

    05/07/2005Nguyễn Quang A dịchTiểu luận này là báo cáo được xuất bản đầy đủ đầu tiên về một công trình khởi đầu được hình dung ra gần mười lăm năm trước. Khi đó tôi là một nghiên cứu sinh về vật lí lí thuyết sắp hoàn thành luận văn của mình. Một sự dính líu may mắn với một cua thử nghiệm dạy khoa học vật lí cho người không nghiên cứu khoa học đã lần đầu tiên đưa tôi đến với lịch sử khoa học. Tôi hoàn toàn ngạc nhiên, rằng việc tiếp xúc với lí thuyết và thực hành khoa học lỗi thời đã làm xói mòn triệt để một số quan niệm cơ bản của tôi về bản chất của khoa học và các lí do cho thành công đặc biệt của nó.
  • Bàn về thông tin khoa học

    29/06/2003Giáo sư Phan Văn DuyệtChúng ta đang sống trong thời đại bùng nổ thông tin khoa học. Thế nhưng vẫn còn những điều đáng bàn về thông tin khoa học đại chúng ở nước ta...
  • xem toàn bộ