Chào mừng quý vị đến với chuyên mục “Những lời dạy cổ xưa”, nơi chúng ta cùng nhau khám phá những tri thức sâu sắc, những đạo lý vượt thời gian, đặc biệt là trí tuệ của Đức Phật. Những lời dạy này không chỉ là kim chỉ nam cho hành trình tu tập tâm linh mà còn là nguồn cảm hứng, giúp chúng ta thấu hiểu bản chất cuộc sống và tìm thấy bình an trong tâm hồn. Hôm nay, chúng ta sẽ cùng nhau tìm hiểu về một thí nghiệm lượng tử đầy thú vị, một khám phá mới mẻ tưởng chừng như chỉ có trong khoa học viễn tưởng.
Các nhà vật lý từ lâu đã nghi ngờ rằng, cơ học lượng tử cho phép hai người quan sát trải nghiệm những thực tế khác nhau và thậm chí mâu thuẫn với nhau. Giờ đây, một thí nghiệm đột phá đã chứng minh điều đó. Năm 1961, nhà vật lý đoạt giải Nobel, Eugene Wigner, đã phác thảo một thí nghiệm tưởng tượng để làm sáng tỏ một trong những nghịch lý ít được biết đến của cơ học lượng tử. Thí nghiệm này cho thấy bản chất kỳ lạ của vũ trụ, nơi hai người quan sát có thể trải nghiệm những thực tế khác nhau.
Kể từ đó, thí nghiệm tưởng tượng “người bạn của Wigner” đã được các nhà vật lý sử dụng để khám phá bản chất của phép đo và tranh luận về việc liệu thực tế khách quan có tồn tại hay không. Điều này rất quan trọng, bởi các nhà khoa học thực hiện các thí nghiệm để xác minh thực tế. Nhưng nếu họ trải nghiệm những thực tế khác nhau, thì làm sao họ có thể đồng ý với nhau về những thực tế đó?
Thí nghiệm tưởng tượng của Wigner chỉ là một cuộc tranh luận mang tính giải trí trong cuộc trò chuyện sau bữa tối. Tuy nhiên, vào năm ngoái, các nhà vật lý nhận thấy rằng những tiến bộ gần đây trong công nghệ lượng tử có thể tái tạo thí nghiệm “người bạn của Wigner” trong thực tế. Nói cách khác, họ có thể tạo ra các thực tế khác nhau và so sánh chúng trong phòng thí nghiệm để tìm ra liệu chúng có thể dung hòa hay không.
Massimiliano Proietti, đến từ Đại học Heriot-Watt, cùng các đồng nghiệp, tuyên bố đã thực hiện thí nghiệm này lần đầu tiên. Họ tạo ra các thực tế khác nhau và so sánh chúng, và kết luận rằng Wigner đã đúng: những thực tế này có thể được coi là không thể dung hòa.
Thí nghiệm tưởng tượng ban đầu của Wigner rất đơn giản. Bắt đầu với một photon phân cực duy nhất. Khi đo, photon này có thể có phân cực ngang hoặc phân cực dọc. Nhưng trước khi thực hiện phép đo, theo quy luật của cơ học lượng tử, photon tồn tại ở cả hai trạng thái phân cực cùng một lúc – hay trạng thái chồng chập. Wigner tưởng tượng một người bạn của ông trong phòng thí nghiệm khác đo trạng thái của photon này và lưu trữ kết quả, trong khi ông quan sát từ xa. Wigner không có thông tin gì về phép đo của bạn mình và do đó buộc phải giả định rằng photon và phép đo về nó là một sự chồng chập của tất cả các kết quả có thể có của thí nghiệm.
Thậm chí có thể thực hiện một thí nghiệm để xác định xem liệu sự chồng chập này có tồn tại hay không. Đây là một loại thí nghiệm giao thoa cho thấy rằng photon và phép đo thực sự nằm trong một trạng thái chồng chập theo quan điểm của Wigner. Đây là một thực tế khách quan tồn tại chồng chập, và thực tế này cho thấy rằng một phép đo chưa thể diễn ra. Nhưng điều này hoàn toàn trái ngược với quan điểm của người bạn, người đã thực sự đo độ phân cực của photon và ghi lại nó. Người bạn thậm chí có thể gọi cho Wigner và nói rằng phép đo đã được thực hiện, miễn là kết quả không được tiết lộ. Vậy là, hai thực tế đối lập nhau xuất hiện.
Theo ông Flaminia Giacomini và các cộng sự, điều này đặt ra câu hỏi về tính khách quan của các thực tế do hai nhà quan sát xác minh. Đó là lý thuyết, nhưng vào năm ngoái, ông Caslav Brukner, đến từ Đại học Vienna ở Áo, đã nghĩ ra một cách để tái tạo thí nghiệm “người bạn của Wigner” trong phòng thí nghiệm bằng các kỹ thuật liên quan đến sự vướng víu của nhiều hạt cùng một lúc. Bước đột phá mà ông Proietti và đồng nghiệp đạt được là thực hiện được điều này. Họ cho biết trong một thí nghiệm hiện đại với sáu photon, họ đã nhận thấy kịch bản “người bạn của Wigner” mở rộng.
Họ sử dụng sáu photon vướng víu để tạo ra hai thực tế: một đại diện cho Wigner và một đại diện cho người bạn của Wigner. Người bạn của Wigner đo độ phân cực của một photon và lưu trữ kết quả. Sau đó, Wigner thực hiện phép đo giao thoa để xác định xem phép đo và photon có nằm trong một trạng thái chồng chập hay không.
Thí nghiệm tạo ra một kết quả rõ ràng: cả hai thực tế có thể cùng tồn tại, mặc dù chúng tạo ra những kết quả không thể dung hòa. Giống như Wigner đã dự đoán. Điều đó đặt ra một số câu hỏi hấp dẫn, buộc các nhà vật lý phải xem xét lại bản chất của thực tế. Ý tưởng rằng những người quan sát cuối cùng có thể điều chỉnh các phép đo của họ về một loại thực tế cơ bản nào đó dựa trên một số giả định. Khi đó, thực tế phổ quát thực sự tồn tại và những người quan sát có thể đồng ý về chúng.
Nhưng cũng có những giả định khác. Một là người quan sát có quyền tự do thực hiện bất kỳ quan sát nào họ muốn. Và một điều nữa là những lựa chọn mà một người quan sát đưa ra không ảnh hưởng đến những lựa chọn mà những người quan sát khác đưa ra – một giả định mà các nhà vật lý gọi là “định xứ”.
Nếu có một thực tế khách quan mà mọi người đều có thể đồng ý, thì những giả thiết này đều đúng. Nhưng kết quả của ông Proietti và cộng sự cho thấy rằng thực tế khách quan không tồn tại. Nói cách khác, thử nghiệm gợi ý rằng một hoặc nhiều giả định trên – có một thực tế mà chúng ta có thể đồng ý, chúng ta có quyền tự do lựa chọn hay tính định xứ – phải sai. Tất nhiên, có một lối thoát khác cho những người bám vào quan điểm thông thường về thực tế. Đây là một số “lỗ hổng” khác mà các nhà thí nghiệm đã bỏ qua. Thật vậy, các nhà vật lý đã cố gắng thu hẹp các lỗ hổng trong các thí nghiệm tương tự trong nhiều năm, mặc dù họ thừa nhận rằng có thể không bao giờ đóng hết chúng.
Tuy nhiên, công trình này có ý nghĩa quan trọng đối với công việc của các nhà khoa học. Ông Proietti và cộng sự cho biết, phương pháp khoa học dựa trên các dữ kiện được thiết lập, thông qua các phép đo lặp đi lặp lại và được thống nhất trên toàn cầu, không phụ thuộc vào những người đã quan sát chúng. Bước tiếp theo là đi xa hơn, xây dựng các thí nghiệm tạo ra những thực tế thay thế ngày càng kỳ lạ, không thể dung hòa được. Điều này sẽ đưa chúng ta đến đâu? Đó là tùy vào sự phán đoán của mọi người, nhưng chắc chắn Wigner và bạn của ông sẽ không ngạc nhiên.
Thí nghiệm này không chỉ là một bước tiến lớn trong vật lý lượng tử mà còn gợi mở cho chúng ta về bản chất của thực tại. Nó cho thấy rằng thực tại không phải là một thứ cố định mà có thể thay đổi tùy thuộc vào góc nhìn của người quan sát. Đây là một ý tưởng mà các tôn giáo, đặc biệt là Phật giáo, đã đề cập đến từ rất lâu. Phật giáo dạy rằng thế giới mà chúng ta cảm nhận là do tâm tạo, do đó mỗi người có thể có một trải nghiệm khác nhau về cùng một thực tại.
Qua thí nghiệm này, chúng ta thấy được sự tương đồng giữa khoa học và tâm linh, giữa lý thuyết lượng tử và những lời dạy của Đức Phật. Điều này cho chúng ta thấy rằng, con đường tìm kiếm chân lý có thể đi theo nhiều hướng khác nhau, nhưng cuối cùng, tất cả đều hướng đến một mục tiêu chung: thấu hiểu bản chất của cuộc sống và tìm thấy sự thật.