Nhanh hơn ánh sáng, từ thực tại tới khoa học viễn tưởng - I

  Vì cớ gì ta phải bận tâm tới thế giới tưởng tượng? Để giúp trí óc chúng ta nghỉ ngơi, thả hồn chu du tới những miền đất siêu thực. Đôi khi những phát kiến vượt bậc lại đến từ mớ lổm nhổm thả hồn theo mây và gió đó. Cậu trẻ vui tươi chạy nhảy nô đùa trên mảnh vườn Khoa học viễn tưởng có thể cho ta cái nhìn mới đầy thú vị về các vấn đề khó nhằn của khoa học khô khan. 

  Trí tưởng tượng là động cơ đẩy cho các hành trình tưởng tượng phiêu du, là bản chất của trí óc con người. Bộ não người không bao giờ ngừng nghỉ, mà luôn kiếm tìm, tổng hợp từ các dữ kiện nó thu được. Mỗi khi thiếu dữ kiện ngoài, bộ não sẽ tự kích thích bằng trí tưởng tượng của chính nó. Khi ta ngủ, bộ não lại cưỡi ngựa du hành đến miền đất mới mà ông chủ của nó không bao giờ xâu chuỗi ra khi đang còn thức: những giấc mơ. Cấu trúc của phân tử benzen là sản phẩm từ giấc mơ của nhà hoá học Kekule chứng kiến con rắn tự nuốt đuôi mình thành hình tròn. Albert Enstein tìm ra các nguyên lý tương đối nhờ  tưởng tượng thế giới sẽ trông ra sao nếu ông cưỡi trên một tia sáng, v.v.. Những ví dụ này không khẳng định trí tưởng tượng vô hạn luôn dẫn đến phát kiến vật lý nghiêm túc, nhưng hẳn nhiên lối tiếp cận thoải mái đầu óc với tự nhiên kết hợp với kiến thức nền đúng đắn đôi khi mang lại hiệu quả kì diệu!

Theo Einstein, vận tốc ánh sáng là luật của tự nhiên. Không gì di chuyển nhanh hơn ánh sáng trong chân không (khoảng 300 ngàn km trên giây). Thậm chí chạm đến vận tốc đó đã là không tưởng: phương trình e = mc² khẳng định năng lượng chi ra để đạt được c là .. vô tận. 

Gần một thế kỷ sau thuyết tương đối rộng, trong khi vật lý hiện đại vẫn bó tay, các nhà văn khoa học viễn tưởng đã tìm ra lời giải cho bài toán du hành giữa các vì sao và xa hơn nữa. Điều thú vị là các phương án giải bài toán đó xâu chuỗi lại gần như song hành với quá trình phát triển của Vật lý học thế kỷ 20. Tuy nhiên không nên nhầm lẫn văn học khoa học viễn tưởng (KHVT) đại diện cho thế giới quan khoa học của chúng ta -  mà là tầm nhìn của con người về diện mạo tương lai của chính chúng ta. Nổi bật trong hầu hết câu chuyện KHVT không chỉ là công nghệ diệu kỳ tương lai, mà cả quá trình nhân vật chính đấu tranh giải quyết mâu thuẫn áp đặt lên họ trong bối cảnh mới. Bối cảnh này thường được thể hiện dưới dạng các mâu thuẫn chính trị thời đại, giải quyết thông qua phương thức ngàn xưa của loài người: chiến tranh.  

Quả dễ hiểu lý do KHVT bị gán cho cái mác ‘truyện rẻ tiền’ nếu ta có dịp đọc một số truyện in vào giai đoạn đầu những năm 1940s. Người ngoài hành tinh hiếu chiến từ Sao Hoả và Sao Kim đánh trận liên hồi kì tận với người Trái đất. Người Trái đất bay xuyên hành tinh trên các tàu không gian có dạng tên lửa, bóng bầu dục, hoặc thậm chí khí cầu được “đẩy bằng ống phóng rốc két”. Hầu hết các hành tinh trong hệ mặt trời, bị người ngoài hành tinh hiếu chiến chiếm giữ, thảng hoặc Hệ mặt trời được giống người có cái tên màu mè kiểu “Boron” hoặc “Talpite” viếng thăm từ các hành tinh xa xôi. Chuyện kể nông cạn, không có tiến trình phát triển nhân vật, do chúng vốn chỉ làm nền để khoe mẽ những trò diễn công nghệ siêu thực. 

Các nguyên tắc vật lý làm nền cho văn học KHVT của thời kỳ này là một mớ tạp nham lấy ý tưởng từ các phát kiến lớn cùng thời như thuyết tương đối và vật lý nguyên tử. Phần lớn tác giả viết sách chỉ hiểu lờ mờ các phát kiến đó, có lẽ do vậy tác phẩm của họ bám víu vào những hiểu biết lệch lạc (đôi khi sơ đẳng) về thế giới vật lý. Ví dụ như cho rằng cơ sở Vật lý nguyên tử do Bohr xây dựng vào đầu những năm 20 về các ‘hành tinh nguyên tử’ chính là hệ hành tinh theo nghĩa đen. Hệ Mặt trời của chúng ta theo đó cũng chỉ là một nguyên tử trong vũ trụ lớn hơn nhiều lần. Vài tác giả tưởng tượng ra con người du hành vào thế giới bên trong nguyên tử bằng máy thu nhỏ hoặc phóng đại, ví dụ như S.P. Meek với Submicroscopic (1931) hay truyện ngắn của S. Peyton nhan đề The man from the Atom (1926). Trong truyện thứ hai, có lẽ là tác phẩm đầu tiên của thể loại này, T.S. Martyn chế được một cỗ máy thêm bớt nguyên tử lên cơ thể người để tăng hoặc giảm kích thước như ý muốn. 

Giữa 1924 và 1927, bộ ba Heisenberg, Schroedinger và Dirac hoàn thành những trang cuối cùng của lý thuyết vật lý cấu trúc nguyên tử hiện đại dựa trên cơ học lượng tử. Kết cấu “hành tinh nguyên tử” của Bohr-Sommerfield đơn giản là không còn chính xác, nên lối nghĩ eletron là hành tinh mini không còn cơ sở tồn tại. Tuy nhiên các tác phẩm KHVT mang tư tưởng “hành tinh trong hành tinh” này còn đeo bám mãi đến năm 1949 với Pillar of Delight và He Who Shrank của Stan Raycraft. 

Một khi vật lý lượng tử đã được xác lập, người ta tỏ ra quan tâm đến tính bất định của thế giới lượng tử. Trong Nor Iron Bar (1956) của James Blish, bằng phương thức kì diệu nào đó chưa được biết đến, động cơ ‘Haertel’ cấp cho tàu ‘Flyway II’ khối lượng âm. Con tàu ngay lập tức bị tống khỏi không gian thường và xuất hiện trở lại bên trong nguyên tử. Hẳn nhiên đây là nơi duy nhất trong vũ trụ cho phép khối lượng âm tồn tại. Nhìn từ góc độ khác, ý tưởng này tương tự đề xướng của Aristole rằng vật chất có “cảm giác” về chỗ đứng của mình trong vũ trụ, và giống như hòn đá rơi xuống đất, sẽ tự tìm đến nơi trú ẩn trời ban. Theo logic, con tàu không thể tồn tại trong vũ trụ của chúng ta, nên nó phải tìm đến nơi nào chịu chứa chấp mình. Khi đặt chân lên bề mặt nguyên tử, ông thuyền trưởng mô tả “... bề mặt trắng sữa xoáy tít ...bên trên là chi tiết và suối nhỏ trông dòng thuỷ ngân ... đường chân trời trải dài vô định vào không gian vì điện tử không bao giờ xác định được vị trí cụ thể của nó ...”. Hạt điện tử electron trong trường hợp này có hẳn kích thước cụ thể, mặc dù còn đôi chút tôn trọng các nguyên tắc lượng tử nên nó không có đường biên rõ ràng. 

Hành khách trên Flyway II cũng có khó khăn riêng mình: trải nghiệm hiệu ứng thần giao cách cảm vốn không tồn tại trong thế giới thực. Tác giả đưa ra giả thuyết thần giao cách cảm và các nguyên tắc lượng tử liên quan đến nhau theo cách nào đó. Ý tưởng cho rằng các hiện tượng siêu linh là hệ quả của thế giới lượng tử cũng xuất hiện trong Lambda I (1962 - Colin Kapp) kể về một con tàu chở khách di chuyển xuyên qua trái đất trong không gian Tau. Truyện cho rằng nếu rung động một khối lượng cụ thể vừa đủ, nó có thể đi xuyên qua bất kỳ vật chất nào, ngay cả Trái đất. Hẳn nhiên bởi tính bất đồng nhất của các địa tầng trái đất, tại điểm đến con tàu tau phải vật chất hoá trở lại thông qua rung động cộng hưởng thích hợp. Điều đáng sợ là trạng thái tâm lý bất ổn của hành khách trên Lambda I cũng khởi hoạt được cơ chế chuyển tiếp giữa các chế độ rung tương tự như trên chiếc Flyway II, có thể khiến con tàu rơi vào trạng thái ‘omega’ không thể cứu vãn. Trong tác phẩm The World Beyond (1947), Guy Archette mô tả nguyên lý của hiện tượng rung động nguyên tử như sau “Mọi vật được cấu thành từ nguyên tử, mà khoảng cách giữa các nguyên tử cũng rất lớn như các hành tinh trong hệ mặt trời vậy. Không gian này có thể được chiếm hữu bởi hàng trăm nguyên tử khác nữa, mỗi nguyên tử rung động ở tần số khác nhau, và mỗi tần số thể hiện một thế giới riêng.” Nói rằng Colin Kapp và Guy Archette không lấy cảm hứng từ một nguồn quả là khó tin!