Năm 1947, khi được trao Huân chương Voi, tước hiệu cao quý nhất của Đan Mạch, nhà vật lý Niels Bohr phải chọn một huy hiệu riêng. Ông chọn hình Thái cực âm dương, kèm câu tiếng Latin "Contraria sunt complementa", nghĩa là "các mặt đối lập là bổ sung cho nhau". Đây là chuyện có thật và được ghi chép rõ.
Từ chi tiết ấy, nhiều bài viết đi rất xa: "vật lý lượng tử đã chứng minh âm dương", "Bohr học thuyết của ông từ Kinh Dịch". Cả hai đều không đứng được. Bài này tách ba lớp: điều biết chắc về chiếc huy hiệu, điều nguyên lý bổ sung thật sự nói trong vật lý, và chỗ nó giống hay không giống âm dương.
Chiếc huy hiệu năm 1947
Niels Bohr (1885–1962) là nhà vật lý Đan Mạch, nhận giải Nobel Vật lý năm 1922 cho công trình về cấu trúc nguyên tử. Huân chương Voi là huân chương cao nhất của Đan Mạch, theo truyền thống chủ yếu dành cho hoàng gia và nguyên thủ nước ngoài. Việc Bohr được trao năm 1947 là một ngoại lệ hiếm, thể hiện vị trí đặc biệt của ông trong đời sống Đan Mạch.
Người nhận huân chương có huy hiệu riêng, và huy hiệu được treo trong nhà nguyện của lâu đài Frederiksborg. Bohr không xuất thân quý tộc nên không có huy hiệu gia tộc sẵn; ông được tự chọn hình. Hình ông chọn là vòng tròn chia đôi bằng đường cong chữ S, mỗi nửa có một chấm mang màu của nửa kia, tức hình âm dương mà ngày nay ai cũng nhận ra. Phía trên là dòng chữ Latin nói về sự bổ sung của các mặt đối lập.
Điều đáng chú ý là Bohr chọn biểu tượng này để tóm tắt chính tư tưởng của ông, chứ không phải để trang trí. Câu Latin không phải trích dẫn cổ, mà là cách ông diễn đạt nguyên lý bổ sung bằng ngôn ngữ của huy hiệu châu Âu. Như vậy chiếc huy hiệu là nơi hai truyền thống biểu tượng gặp nhau: hình của phương Đông và câu châm ngôn theo lối phương Tây.
Nguyên lý bổ sung nói gì trong vật lý
Bohr trình bày ý tưởng bổ sung lần đầu một cách có hệ thống trong bài giảng tại hội nghị ở Como, Ý, năm 1927. Bối cảnh là vật lý lượng tử non trẻ đang gặp một nghịch lý: ánh sáng và electron khi thì cư xử như sóng (giao thoa, nhiễu xạ), khi thì như hạt (va chạm, đếm từng hạt). Không thí nghiệm nào cho thấy cả hai mặt cùng lúc một cách trọn vẹn.
Bohr đề xuất rằng hai mô tả "sóng" và "hạt" loại trừ nhau trong cùng một bố trí thí nghiệm, nhưng cả hai đều cần thiết để có bức tranh đầy đủ về đối tượng. Chọn bố trí đo này thì thấy mặt sóng, chọn bố trí kia thì thấy mặt hạt. Không có cách nào "nhìn trộm" cả hai cùng lúc. Bổ sung, theo nghĩa của Bohr, là hai mô tả không thể dung hoà vào một hình ảnh duy nhất nhưng cũng không thể bỏ mô tả nào.
Về sau Bohr mở rộng ý này ra ngoài vật lý: quan hệ giữa sinh học và hoá lý, giữa công lý và lòng thương, giữa suy nghĩ và cảm xúc. Phần mở rộng này mang tính triết học và gây tranh luận ngay cả trong giới vật lý. Khi bàn về chiếc huy hiệu, cần phân biệt: nguyên lý bổ sung trong cơ học lượng tử là một cách diễn giải gắn với thí nghiệm cụ thể; phần mở rộng sang đời sống là suy tư cá nhân của Bohr.
Vì sao Bohr chọn Thái cực: điều chắc và điều đoán
Bohr không để lại một văn bản dài giải thích lý do chọn hình âm dương. Điều chắc chắn là ông thấy hình ảnh này diễn đạt đúng ý "đối lập mà bổ sung" mà ông đã theo đuổi suốt hai mươi năm. Hình âm dương có sức gợi trực quan: hai nửa ôm lấy nhau, mỗi nửa chứa mầm của nửa kia, không nửa nào đứng một mình.
Nhiều tác giả kể rằng Bohr từng có chuyến đi vòng quanh thế giới năm 1937, có ghé Trung Hoa, và cho rằng chuyến đi để lại ấn tượng về tư tưởng phương Đông. Đây là suy đoán hợp lý nhưng chỉ là suy đoán; không có tư liệu cho thấy Bohr nghiên cứu Kinh Dịch hay các sách về âm dương một cách nghiêm túc. Càng không có cơ sở để nói ông "rút" nguyên lý bổ sung từ triết học phương Đông, vì ông đã trình bày nó từ năm 1927, mười năm trước chuyến đi.
Đọc chiếc huy hiệu cho đúng, ta nên hiểu thế này: một nhà vật lý châu Âu, sau khi đã đi đến ý tưởng của mình bằng con đường vật lý, nhận ra một biểu tượng phương Đông diễn đạt ý ấy rất đẹp, và chọn nó. Đó là sự cộng hưởng, không phải sự kế thừa.
Ngay trong vật lý, nguyên lý bổ sung cũng bị tranh cãi
Một điều hay bị bỏ qua khi kể chuyện huy hiệu: cách diễn giải của Bohr không phải là chân lý được cả giới vật lý đồng thuận. Albert Einstein là người phản bác nổi tiếng nhất. Trong nhiều năm, đặc biệt tại các hội nghị Solvay cuối thập niên 1920 và đầu 1930, Einstein đưa ra những thí nghiệm tưởng tượng nhằm chỉ ra rằng cơ học lượng tử chưa đầy đủ, và Bohr lần lượt trả lời. Cuộc tranh luận Bohr – Einstein trở thành một trong những cuộc đối thoại trí tuệ lớn của thế kỷ XX.
Sau đó, các cách diễn giải khác về cơ học lượng tử tiếp tục ra đời, và đến nay giới vật lý vẫn chưa thống nhất về việc diễn giải nào đúng, dù họ đồng ý về các phương trình và các dự đoán đo được. Cái gọi là "diễn giải Copenhagen", gắn với Bohr và Heisenberg, chỉ là một trong số đó.
Điều này quan trọng khi bàn chuyện âm dương. Nếu ngay cả nguyên lý bổ sung cũng là một cách diễn giải còn tranh luận, thì việc dùng nó để "chứng minh" một học thuyết cổ là xây nhà trên nền chưa chắc. Cách nói chính xác hơn: Bohr đề xuất một cách hiểu thế giới lượng tử, và ông thấy biểu tượng âm dương hợp với cách hiểu ấy.
Bổ sung và âm dương: chỗ khớp, chỗ không
Vì hình Thái cực đứng trên huy hiệu, người ta dễ nghĩ hai ý tưởng là một. Bảng sau so sánh ở mức khái niệm.
| Khía cạnh | Nguyên lý bổ sung (Bohr) | Âm dương (kinh điển) |
|---|---|---|
| Đối tượng | Các mô tả của nhà vật lý về một đối tượng lượng tử | Mọi sự vật, hiện tượng trong trời đất và đời người |
| Quan hệ hai mặt | Loại trừ nhau trong cùng một thí nghiệm | Cùng có mặt, thịnh suy, chuyển hoá liên tục |
| Chuyển hoá | Không có: sóng không "lớn dần" thành hạt | Có: dương cực sinh âm, âm cực sinh dương |
| Vai trò người quan sát | Trung tâm: chọn phép đo quyết định mặt nào hiện ra | Không phải trọng tâm của văn bản kinh điển |
| Cách kiểm chứng | Gắn với thí nghiệm, dự đoán định lượng của cơ học lượng tử | Hệ phân loại, biểu tượng, không đưa ra dự đoán đo được |
Điểm chung thật sự là thái độ: không ép thực tại vào một khung duy nhất, chấp nhận rằng cần hai cách nhìn trái ngược để hiểu đủ. Điểm khác là cơ chế: âm dương nhấn vào sự chuyển hoá giữa hai mặt, còn bổ sung của Bohr nhấn vào việc hai mô tả không thể gộp làm một. Ghép hai thứ thành một là bỏ qua đúng phần làm nên giá trị riêng của mỗi bên.
Từ huy hiệu đến làn sóng "vật lý và phương Đông"
Năm 1975, nhà vật lý Fritjof Capra xuất bản cuốn The Tao of Physics (Đạo của vật lý), đặt vật lý hiện đại cạnh Ấn Độ giáo, Phật giáo, Đạo gia và Kinh Dịch. Sách bán rất chạy và mở ra cả một dòng sách phổ biến so sánh lượng tử với triết học phương Đông. Chiếc huy hiệu của Bohr thường được dẫn trong dòng sách này như một "bằng chứng" rằng các nhà vật lý lớn đã thấy sự tương đồng.
Phản ứng của giới vật lý chia làm hai. Một số người quý dòng sách vì nó khơi gợi sự tò mò về khoa học. Nhiều người khác phê bình rằng sự tương đồng chỉ ở mức ngôn từ: chữ "đối lập", "thống nhất", "trường" trong vật lý mang nghĩa toán học chính xác, còn trong các văn bản cổ thì mang nghĩa biểu tượng. Đặt cạnh nhau, chúng nghe giống, nhưng không thể thay thế nhau.
Ở Việt Nam, dòng so sánh này đến chủ yếu qua mạng xã hội và một số sách dịch, thường kèm câu "khoa học hiện đại đã xác nhận triết học phương Đông". Câu ấy đi xa hơn cả Capra. Tư liệu chỉ cho thấy một số nhà khoa học thấy cảm hứng trong biểu tượng phương Đông, không cho thấy khoa học đã kiểm chứng một học thuyết cổ.
Kể chuyện Bohr sao cho đúng
Nói rõ thời điểm. Nguyên lý bổ sung có từ 1927, huy hiệu từ 1947. Thứ tự này cho thấy ý tưởng vật lý đi trước, biểu tượng đến sau.
Phân biệt cảm hứng và chứng minh. Bohr chọn biểu tượng vì nó đẹp và hợp ý. Việc một nhà khoa học lớn thích một biểu tượng không biến biểu tượng đó thành lý thuyết khoa học.
Đừng gán thêm lời. Trên mạng có nhiều câu được cho là của Bohr nói về Kinh Dịch hay về phương Đông mà không có nguồn. Nếu không tìm được bài viết, bài giảng hay thư từ gốc, hãy bỏ.
Giữ sự tôn trọng hai phía. Câu chuyện đẹp chính vì cả hai truyền thống đều có giá trị riêng. Kể nó như một cuộc gặp gỡ, không như một cuộc tranh ngôi thứ xem ai đúng trước.
Dẫn người nghe về vật lý thật. Nếu câu chuyện khiến ai đó tò mò về lượng tử, hãy gợi ý họ đọc về thí nghiệm hai khe và cuộc tranh luận Bohr – Einstein. Biểu tượng chỉ là cửa vào; điều đáng học nằm ở phía sau cánh cửa ấy.
Câu hỏi thường gặp
Huy hiệu của Niels Bohr hiện ở đâu?
Theo lệ của Huân chương Voi, huy hiệu của người nhận được treo trong nhà nguyện lâu đài Frederiksborg ở Đan Mạch. Hình ảnh huy hiệu của Bohr cũng thường được in trong các sách tiểu sử và tài liệu về lịch sử vật lý lượng tử.
Contraria sunt complementa nghĩa là gì?
Đây là câu tiếng Latin, nghĩa là "các mặt đối lập là bổ sung cho nhau". Bohr dùng câu này làm châm ngôn trên huy hiệu để tóm tắt nguyên lý bổ sung mà ông đề xuất trong vật lý từ năm 1927 và sau đó mở rộng ra các lĩnh vực khác.
Nguyên lý bổ sung có giống nguyên lý bất định của Heisenberg không?
Hai ý có liên quan nhưng không giống nhau. Nguyên lý bất định là một hệ thức định lượng giới hạn độ chính xác khi đo đồng thời một số cặp đại lượng. Nguyên lý bổ sung là cách diễn giải rộng hơn của Bohr về việc các mô tả loại trừ nhau đều cần thiết.
Có phải Bohr đọc Kinh Dịch không?
Không có tư liệu đáng tin cho thấy Bohr nghiên cứu Kinh Dịch. Ông quen với hình âm dương như một biểu tượng, và chọn nó vì hợp với tư tưởng của mình. Những câu nói về Kinh Dịch gán cho Bohr trên mạng thường không có nguồn gốc rõ ràng.
Đọc The Tao of Physics hôm nay còn hữu ích không?
Sách vẫn có giá trị như một tài liệu về lịch sử văn hoá thập niên 1970 và về sức hút của triết học phương Đông với phương Tây. Nhưng phần vật lý đã cũ, và nhiều so sánh bị phê bình là dựa vào sự giống nhau của ngôn từ. Nên đọc kèm một sách vật lý phổ biến hiện đại.