Vũ trụ là một bài toán chưa có lời giải hoàn chỉnh. Trong hàng thế kỷ qua, vật lý học hiện đại đã đạt được những bước tiến vượt bậc trong việc mô tả cấu trúc của vật chất, các lực tương tác và nguồn gốc của không gian – thời gian. Tuy nhiên, những câu hỏi nền tảng nhất – như "trước Big Bang là gì?", "tại sao có hạt cơ bản?", hay "năng lượng đến từ đâu?" – vẫn còn là những vùng tối mù mịt trong tri thức của nhân loại.
Trong bài báo này, chúng tôi – hai người suy tư từ cả triết học và vật lý – giới thiệu một lý thuyết mới gọi là Lý thuyết Điểm Năng và Bộ Năng. Đây không phải là một lý thuyết thay thế cho vật lý hiện tại, mà là một nỗ lực nhằm xây dựng tầng nền của thực tại: một cấp độ sâu hơn, có tính siêu hình, có thể giải thích nguyên nhân ban đầu của vật chất và hiện tượng.
Big Bang được xem như khởi điểm của không gian và thời gian. Nhưng Big Bang không giải thích được "trước đó" là gì, hoặc không gian nền – nơi vụ nổ xảy ra – có đặc điểm ra sao. Cơ học lượng tử thì mô tả xác suất, dao động và hiện tượng kỳ lạ của hạt, nhưng cũng bắt đầu từ một giả định ngầm: rằng tồn tại một nền nào đó mà các hạt hiện hữu.
Câu hỏi của chúng tôi đặt ra là: nếu đi sâu hơn nữa – đến tầng không còn hạt, không còn trường, không còn dao động lượng tử – thì còn gì?
Câu trả lời chúng tôi đề xuất: tồn tại một thực thể tối sơ – gọi là Điểm Năng.
Chúng tôi định nghĩa Điểm Năng là những đơn vị cơ bản nhất, không thể phân chia, không có khối lượng, không có kích thước hình học cụ thể, và không chịu tác động của các lực vật lý như chúng ta biết. Chúng tồn tại rời rạc, phân bố trong không gian sơ khai – một không gian không có cấu trúc hình học như trong thuyết tương đối hay lượng tử.
Điểm Năng không phải là hạt, cũng không phải là năng lượng theo nghĩa vật lý cổ điển. Chúng là biểu hiện tối thiểu của khả năng sinh năng lượng – một kiểu tiềm năng hiện hữu chưa cụ thể hóa.
Trong trạng thái tự nhiên, các Điểm Năng dao động bất định, không có tương tác hoặc ảnh hưởng vật lý lẫn nhau. Tuy nhiên, sự ngẫu nhiên rời rạc ấy chính là mảnh đất cho khả năng xuất hiện những tập hợp đặc biệt, nơi các dao động vô danh tụ hội thành một hình thức có trật tự: Bộ Năng.
Khi các Điểm Năng ngẫu nhiên tập trung tại một vùng không gian với mật độ đủ lớn, một điều gì đó xảy ra. Chúng tôi gọi vùng tập trung này là Bộ Năng – nơi mà tổng thể các dao động trở nên cộng hưởng, tương tác, và từ đó sinh ra năng lượng đủ để kích hoạt một hiện tượng vật lý.
Hãy tưởng tượng như trong một dàn nhạc, khi các nhạc công còn chưa chơi, căn phòng chỉ là im lặng rời rạc. Nhưng khi nhiều nhạc cụ đồng thời cất lên cùng một giai điệu, âm nhạc được sinh ra. Tương tự, khi nhiều Điểm Năng hội tụ, hiện tượng vật lý – như trường, bức xạ, hoặc hạt – có thể được hình thành.
Bộ Năng không phải là hạt, không phải là sóng, mà là một hiện tượng ngưỡng – một hiện tượng tập thể. Nó mang tính nền tảng hơn cả hạt Higgs, vì nó không chỉ sinh ra khối lượng mà còn sinh ra tính hiện hữu vật lý.
Lý thuyết này đặt một nền tảng khác hẳn cho việc hiểu vật chất. Trong vật lý cổ điển, vật chất là hạt. Trong cơ học lượng tử, vật chất là sóng xác suất. Trong lý thuyết trường, vật chất là sự kích hoạt của trường cơ bản. Nhưng trong lý thuyết Điểm Năng – Bộ Năng, vật chất là hệ quả của sự hội tụ năng lượng ngẫu nhiên trong không gian sơ khai.
Điều này đưa chúng ta đến gần hơn với một góc nhìn triết học: vật chất không là gì khác ngoài một hình thức tổ chức của năng lượng trong không gian. Nhưng năng lượng ở đây không bắt nguồn từ định luật cổ điển, mà từ một tiên đề tồn tại – Điểm Năng.
Trong hình dung của chúng tôi, vũ trụ sơ khai không phải là một điểm kỳ dị. Nó là một không gian vô hình, đầy rẫy các Điểm Năng phân bố hỗn loạn. Không có thời gian – vì không có sự kiện. Không có năng lượng – vì chưa có tổ chức. Nhưng cũng chính trong sự hỗn loạn ấy, xác suất cho một sự tụ hội đặc biệt xuất hiện – và Bộ Năng đầu tiên được hình thành.
Từ Bộ Năng đầu tiên, một chuỗi phản ứng dây chuyền xảy ra. Sự cộng hưởng năng lượng sinh ra bức xạ. Tương tác bức xạ tạo ra trường. Trường làm nảy sinh các hạt cơ bản. Hạt tương tác để hình thành nguyên tử, phân tử, vật chất, và cuối cùng – vũ trụ có cấu trúc như chúng ta biết.
Nhưng mọi thứ bắt đầu không từ một hạt, mà từ một khả năng dao động nền tảng – một điểm năng.
Vì vật lý hiện đại, dù thành công, vẫn để ngỏ nhiều câu hỏi nền tảng:
Tại sao có các hằng số vật lý như hiện nay?
Tại sao hạt có khối lượng? Tại sao không gian cong?
Tại sao lượng tử lại là xác suất?
Tại sao entropy lại tăng?
Lý thuyết Điểm Năng không đưa ra câu trả lời trực tiếp, nhưng cung cấp một ngữ cảnh nền – nơi mà các định luật vật lý có thể được hình dung như hệ quả chứ không phải tiên đề. Nó giúp hình dung một tầng bên dưới mọi mô hình, nơi sự hiện hữu bắt đầu không từ định luật, mà từ tự tính dao động sơ nguyên.
Chúng tôi không kỳ vọng lý thuyết này thay thế cơ học lượng tử hay thuyết tương đối. Trái lại, nó bổ sung một tầng siêu hình có thể giúp giải thích tại sao các lý thuyết đó có hình thức như hiện nay.
Chúng tôi mời gọi các nhà khoa học đặt câu hỏi:
Nếu các Điểm Năng không quan sát được – thì sao?
Nếu không thể kiểm nghiệm – liệu có thể mô phỏng số?
Nếu chỉ là suy đoán – liệu có ích gì?
Câu trả lời của chúng tôi: mọi lý thuyết lớn đều bắt đầu từ một hình dung triết học. Einstein hình dung không gian cong. Dirac hình dung hạt phản vật chất. Hawking hình dung lỗ đen bức xạ. Lý thuyết Điểm Năng là một lời mời tương tự – hãy hình dung một lớp nền chưa từng được chạm đến.
Chúng tôi đang phát triển các mô hình toán học mô tả mạng lưới các Điểm Năng, mô phỏng sự hội tụ tạo thành Bộ Năng, và nghiên cứu điều kiện để xuất hiện trường – bức xạ – hạt. Các công cụ bao gồm mạng nơ-ron lượng tử, mô phỏng xác suất năng lượng rời rạc, và liên kết với mạng spin hoặc causal set trong lý thuyết hấp dẫn lượng tử.
Mục tiêu không phải là chứng minh lý thuyết đúng. Mà là mở ra một ngôn ngữ mới – để bàn luận về nguồn gốc vật chất, về cấu trúc nền tảng của thực tại.
Lý thuyết Điểm Năng và Bộ Năng là một bước đi triết học trong thế giới vật lý. Nó không bác bỏ khoa học hiện đại, mà tiếp thêm chiều sâu cho nó. Chúng tôi mời gọi sự suy tư, phản biện, và cả sự nghi ngờ – vì chính trong tranh luận, những ý tưởng lớn mới có thể được mài dũa thành tri thức.
Liệu từ một điểm nhỏ – một Điểm Năng – chúng ta có thể hiểu được vũ trụ bao la?
Liên hệ và tài liệu đi kèm:
Bài báo kỹ thuật với mô hình toán học
Slide trình bày
Mô hình mô phỏng số đang phát triển
Bình luận