Chương
15
ĐIỆU
MÚ VỤ TRỤ
Việc
nghiên cứu thế giới hạ nguyên tử trong thế kỷ 20 đã phát
hiện tính chất động nội tại của vật chất. Nó cho thấy,
thành phần của nguyên tử, các hạt, đều là những cơ cấu
động; chúng không hiện hữu như những đơn vị độc lập,
mà là phần tử không tách rời của một thể thống nhất,
với nhiều mối tương quan.
Những
liên hệ này biểu diễn một dòng năng lượng không ngừng
nghỉ, năng lượng đó biểu hiện dưới sự trao đổi hạt;
một mối liên hệ động , mà trong đó các hạt cứ được
tạo thành và phân hủy vô tận qua những cấu trúc năng lượng.
Các hạt tương tác sinh ra những cấu trúc ổn định, chính
các cấu trúc đó xây dựng nên thế giới vật chất, rồi
thế giới vật chất cũng không nằm yên, nó vận động tuần
hoàn. Toàn bộ vũ trụ cứ thế mãi mãi lao vào trong hoạt
động và vận hành vô tận, trong điệu múa vĩ mô của năng
lượng.
Vũ
điệu này bao gồm thiên hình vạn trạng những cấu trúc,
nhưng lạ lùng thay chúng cho phép ta phân chia chúng dưới vài
loại hình nhất định. Sự nghiên cứu các hạt hạ nguyên
tử và tương tác của chúng cho phép phát hiện ra một trật
tự lớn. Tất cả mọi nguyên tử, tức là tất cả mọi dạng
hình của vật chất của thế giới chúng ta chỉ gồm có ba
hạt mang khối lượng cấu thành: proton, neutron, electron. Một
hạt hạt thứ tư, photon thì phi khối lượng và là đơn vị
của các tia bức xạ điện từ. Proton, photon và electron đều
là những hạt ổn định, tức là chúng có thể sống vô tận,
nếu chúng không rơi vào một cuộc va chạm có thể tiêu diệt
chúng. Còn neutron thì ngược lại, nó có thể thình lình tự
phân hủy. Sự tự phân hủy này được gọi phân hủy beta
(b) và là tiến trình cơ bản của một loại hoạt động phóng
xạ nhất định. Trong tiến trình đó, neutron tự biến thành
proton, đồng thời sinh ra thêm một electron và thêm một loại
hạt phi khối lượng mới, mang tên neutrino. Như proton và electron,neutrino
cũng ổn định. Nó thường được biểu diễn bằng chữ Hy
Lạp u; cách viết của sự tự phân hủy beta này là :
N >
p + e-+ v
Sự
phân hủy của neutron thành proton trong nguyên tử của một
chất phóng xạ làm cho nguyên tử này chuyển hóa thành một
nguyên tử hoàn toàn khác. Trong quá trình này lại có thêm
electron được sinh ra nên nó phát ra bức xạ mạnh, bức xạ
này được áp dụng rộng rãi trong các ngành sinh vật, y khoa
và công nghiệp. Còn neutrino ngược lại, mặc dù chúng cũng
được sinh ra với một số lưọng như thế, nhưng rất khó
phát hiện ra chúng, vì chúng không có khối lượng, chẳng
có điện tích.
Như
ta đã biết, cứ mỗi hạt lại có một đối hạt cùng khối
lượng nhưng điện tích ngược lại. Đối hạt của photon
cũng chính là nó; đối hạt của electron là positron; thế nên
ta óc đối hạt antiproton; antineutron và antineutrino. Hạt neutrino
sinh ra trong phân hủy beta vì không có khối lượng, nói chính
xác, không phải là neutrino mà la antineutrino (`v), cho nên ta
phải viết tiến trình này là:
N >p
+ e- + `v
Đến
nay, những hạt được nhắc tới chỉ là một phần nhỏ của
các hạt được biết tới. Tất cả mọi hạt khác đều bất
ổn định và tự phân hủy biến thành hạt khác trong thời
gian rất ngắn, trong số đó một phần lại phân hủy tiếp
cho đến khi hình thành một nhóm những hạt ổn định. Việc
nghiên cứu các hạt bất ổn định rất tốn công, vì mỗi
hạt của chúng phải được sinh ra trong các quá trình va chạm,
trong đó ta cần đến các thiết bị gia tốc hạt khổng lồ,
buồng đo và các thiết bị phức tạp khác nhằm phát hiện
hạt.
Phần
lớn các hạt bất ổn đều tồn tại hết sức ngắn ngủi,
theo khái niệm con người: nhỏ hơn một phần triệu giây đồng
hồ. Thế nhưng ta cần xem đời sống đó trong mối tương
quan với độ lớn của chúng, độ lớn đó cũng hết sức
nhỏ bé. Nếu nhìn như thế, thì nhiều hạt đó sống tương
đối lâu dài và một phần triệu giây đồng hồ trong thế
giới hạt thật ra là một khoảng thời gian rất lớn. Trong
một giây, con người có thể đi một đoạn dài gấp vài lần
cơ thể họ. Thì đó xem như là thời gian mà một hạt đi
một đoạn dài gấp vài lần độ lớn của nó: ta có thể
xem đơn vị thời gian đó là giây đồng hồ hạt.
Để
đi xuyên qua một nhân nguyên tử có độ lớn trung bình, một
hạt phải cần khoảng mười giây đồng hồ hạt đó, trong
đó hạt đi với vận tốc gần bằng vận tốc ánh sáng, đó
là vận tốc khi hạt bị va chạm. Trong một số lượng lớn
các hạt phi ổn định thì có khoảng trên hai chục hạt, những
hạt này đủ sức xuyên qua nhiều nhân nguyên tử trước khi
chúng tự phân hủy. Khoảng cách này như thế dài gấp vài
trăm ngàn lần độ lớn của chúng và tương ứng khoảng thời
gian vài trăm giờ đồng hồ hạt. Những hạt này được ghi
trong bảng trang sau đây, chung với các hạt ổn định đã
được nhắc đến. Phần lớn các hạt phi ổn định ghi trong
bảng này đều đi được gần cả cen-ti-mét, thậm chí vài
cen-ti-mét trước khi chúng tự phân hủy, và những hạt sống
lâu nhất, một phần triệu giây, chúng đi cả vài trăm mét
trước khi tự phân hủy, so sánh với độ lớn của chúng
thì đó là một đoạn đường khổng lồ.
Tất
cả những hạt được biết khác thì thuộc về loại cộng
hưởng, trong chương sau sẽ được nói kỹ hơn. Đời sống
của chúng ngắn hơn nhiều, chỉ vài giây hạt sau là chúng
đã phân hủy, chúng chỉ đi được một đoạn dài gấp vài
lần độ lớn của chúng. Điều đó có nghĩa là người ta
không thể thấy chúng trong buồng đo và chỉ suy đoán gián
tiếp sự hiện diện của chúng. Trong buồng đo người ta chỉ
thấy vết của các hạt được ghi trong bảng sau đây.
Các
hạt ổn định và hạt có đời sống tương đối dài
Tên
Ký hiệu
Hạt đối hạt
Photon g
Lepton
neutrino V
Lepton
Electron e-
Lepton
Myon m-
Hadron
Menson Pion p+ po p-
Hadron
Menson Kaon K+ Ko Ko K-
Hadron
Menson Eta h
Hadron
Baryon Proton p `p
Hadron
Baryon Neutron n `n
Hadron
Baryon Lambda
Hadron
Baryon Sigma S+ So S-
Hadron
Baryon Cascaden
Hadron
Baryon Omega
Bảng
này trình bày 13 loại hạt khác nhau, trong đó nhiều hạt xuất
hiện dưới những dạng điện tích khác nhau. Thí dụ những
pion có thể có điện tích dương (p+) hoặc điện tích âm
(p-) hay điện tích trung hoà (p0). Có hai loại neutrino, một
loại chỉ xuất hiện khi tương tác với electron (v), loại
kia chỉ tương tác với myon (vm). Các đối hạt cũng được
trình bày, có ba loại hạt (g, p0, h) cũng chíng là đối hạt
của mình.Các hạt được xếp thứ tự theo khối lượng càng
lúc càng tăng của chúng: photon và neutrino là phi khối lượng,
electron có khối lượng bé nhất; các myon, pion và kaon nặng
hơn electron khoảng vài trăm lần, các hạt khác nặng hơn từ
một đến ba ngàn lần.
Tất
cả những hạt này có thể được sinh ra hay phân huỷ trong
quá trình va chạm. Mỗi hạt đều có thể được hoán đổi
với tính cách là hạt giả và nhờ thế nó tham gia vào sự
tương tác giữa những hạt khác.
Điều
này sinh ra một số lượng lớn tương tác giữa các hạt và
may thay, mặc dù ta chưa biết nguyên do thế nào, các tương
tác đó được xếp thành bốn loại có độ tương tác khác
nhau rõ rệt:
-tương
tác mạnh
-tương
tác điện từ
-tương
tác yếu và
-tương
tác trọng trường
Trong
số bốn loại này đối với chúng ta, tương tác điện từ
và trọng trường là gần gũi nhất vì chúng nghiệm được
trong đời sống hàng ngày. Tương tác trọng trường tác động
lên các hạt nhưng chúng quá nhỏ nên không thể chứng minh
bằng thí nghiệm được. Thế nhưng trong thế giới vĩ mô
thì vô số các hạt làm nên các vật thể, số lượng đó
cộng tương tác trọng trường lại với nhau và sinh ra lực
trọng trường, điều hành cả vũ trụ! Tương tác điện từ
cũng sinh ra giữa các hạt chứa điện tích. Chúng là nguồn
gốc sinh ra các tiến trình hóa học và sinh ra các cấu trúc
nguyên tử cũng như phân tử. Tương tác mạnh là lực giữ
chặt proton và neutron trong nhân lại với nhau.Chúng chính là
lực hạt nhân, là năng lực mạnh nhất vượt xa các lực
khác trong thiên nhiên. Sức hút điện từ của nhân nguyên
tử lên electron chỉ bằng mười đơn vị (Electro-Volt), trong
lúc đó thì lực hạt nhân buộc chặt proton và neutron với
một năng lực khoảng mười triệu đơn vị đó.
Những
nucleon không phải là những hạt duy nhất bị tương tác mạnh
tác động. Đại đa số các hạt đều là những hạt có tương
tác mạnh cả. Trong các hạt ngày nay được biết tới, chỉ
có năm hạt (và những đối hạt của chúng) không tham dự
vào tương tác mạnh. Đó là photon và các lepton được ghi
ở đầu bảng. Vì thế, tất cả các hạt được chia thành
hai nhóm: lepton và hadron, loại sau có tương tác mạnh. Các
hadron lại được chia làm thành menson và baryon, chúng khác
nhau nhiều cách, thí dụ tất cả baryon đều có đối hạt
riêng, trong lúc menson có thể đồng nhất với đối hạt của
mình.
Các
lepton là những hạt tham dự vào loại tương tác thứ tư,
tương tác yếu. Loại tương tác này yếu và có biên độ
nhỏ đến nỗi chúng không ràng buộc gì với nhau được cả,
trong lúc ba loại tương tác kia sản sinh ra lực liên kết.
Tương tác mạnh thì giữ nhân nguyên tử lại với nhau, tương
tác điện từ giữ phân tử và nguyên tử với nhau, tương
tác trọng trường giữ hành tinh, thiên thể và thiên hà với
nhau. Tương tác yếu chỉ thể hiện trong vài dạng va chạm
của hạt và trong sự phân hủy của chúng, như đã nói trong
sự phân hủy beta.
Tất
cả tương tác giữa các hadron được sinh ra bởi sự hoán
chuyển của các hadron khác. Sự chuyển hoá các hạt mang khối
lượng này là nguyên nhân tại sao các tác động tương tác
chỉ có một biên độ nhỏ. Chúng chỉ vươn xa khoảng được
vài lần độ lớn của chúng và vì thế mà không bao giờ
xây dựng được một sức mạnh vĩ mô. Vì thế mà chúng ta
không chứng nghiệm được loại tương tác mạnh trong đời
sống hàng ngày. Ngược lại tương tác điện từ được sinh
ra từ sự hoán chuyển của các photon phi khối lượng và biên
độ của chúng nhờ thế mà không bị hạn chế, đó là lý
do mà ta gặp năng lực điện và từ trong thế giới thông
thường. Tương tác trọng trường cũng được cho là do một
loại hạt phi khối lượng sinh ra, gọi là graviton. Nhưng chúng
quá yếu nên tới nay vẫn chưa quan sát được graviton, mặc
dù không có lý do chính đáng nào có thể nghi ngờ được
sự tồn tại của nó.
Cuối
cùng loại tương tác yếu có một biên độ hết sức ngắn
- ngắn hơn nhiều so với biên độ của tương tác mạnh -
vì thế người ta cho rằng chúng sinh ra do sự hoán chuyển
của các hạt rất nặng. Các giả định đó xem như hiện
hữu dưới ba loại với tên là W+, W - và Z. Người ta đoán
rằng, chúng đóng một vai trò như photon trong tương tác điện
từ, chỉ khác là chúng có khối lượng lớn. Sự song hành
này là cơ sở của một phát triển gần đây về một loại
thuyết trường lượng tử có tên là thuyết Gauge và có khả
năng mang lại một lý thuyết nhất quán về trường, nó hợp
nhất được sự tương tác điện từ và tương tác yếu.
Trong
nhiều quá trình va chạm của vật lý năng lượng cao thì sự
tác động của tương tác điện từ, tương tác mạnh và tương
tác yếu sinh ra một hậu quả phức tạp với nhiều tiến
trình sau đó. Những hạt bị va chạm ban đầu thường bị
phân hủy, rồi nhiều hạt mới được sinh ra, chúng lại bị
va chạm hay tự phân hủy thành những hạt ổn định, có khi
qua nhiều lần khác nhau. Hình sau cho thấy hình chụp trong buồng
đo, trong đó có cả một loạt những tiến trình sinh thành
và phân hủy. Đó là một sự minh họa đầy thuyết phục
về tính biến dịch của vật chất trên bình diện hạt và
cho thấy sự tuôn trào của năng lựợng, trong đó những cơ
cấu hay hạt khác nhau được hình thành và phân hủy.
Hình
trên: một tiến trình phức tạp của sự va chạm hạt và
hủy diệt: một pion mang điện tích âm (p-) đến từ bên trái
và va chạm với một proton - tức là với nhân của một nguyên
tử hydrogen - đã nằm chờ sẵn trong buồng đo; hai hạt này
đều bị hủy diệt và sinh ra một neutron (n) với thêm hai
kaon (K và K+). Neutron bay xa mà không để lại dấu vết gì,
K đụng một proton khác trong buồng đo, hai hạt này hủy diệt
lẫn nhau và sinh ra một lambda (l) và một photon (g). Thế nhưng
cả hai hạt này đều không thấy được, vì l sau đó đã
phân hủy nhanh chóng thành một proton và một p -, cả hai hạt
này để lại dấu vết. Ta có thể thấy trong hình khoảng
cách ngắn từ lúc sản sinh l và lúc phân hủy. Còn K + hình
thành trong sự va chạm ban đầu bay được một đoạn và phân
hủy thành ba pion.
Trong
tiến trình sau đây, sự hình thành của vật chất thật sự
gây ấn tượng mạnh, khi một photon (g) phi khối lượng mang
năng lượng cao, vô hình trong buồng đo bỗng nổ ra, biến
thành một cặp hạt mang điện tích (một electron và một positron),
hai hạt này bay theo hai đường cong ngày càng xa nhau. Hình sau
đây cho thấy một thí dụ tuyệt đẹp của tiến trình này,
trong đó hai cặp này được sinh ra.
Một
loạt tiến trình, trong đó hai cặp được hình thành: một
K phân hủy thành một p - và hai photon (g), rồi từ mỗi
g lại sinh ra một cặp electron-positron, positron (e +) bay về
phía phải, electron (e -) bay lên phía trái.
Năng
lượng ban đầu của tiến trình va chạm càng cao thì càng
nhiều hạt được sinh ra. Hình bên cho thấy sự hình thành
của tám pion trong một sự va chạm giữa một đối hạt antiproton
và một proton và hình kế tiếp cho thấy một trường hợp
cực hiếm: sự hình thành của mười sáu hạt chỉ trong một
sự va chạm duy nhất giữa một pion và một proton.
Sự
hình thành tám pion trong tiến trình va chạm giữa một đối
hạt antiproton (`p) và một proton (proton nằm chờ sẵn trong
buồng đo, do đó không thấy đường đi).
Tất
cả những tiến trình va chạm này đều được cố ý thực
hiện trong phòng thí nghiệm với những máy móc khổng lồ,
trong đó hạt được gia tốc để đạt năng lượng cần thiết.
Trên mặt đất, phần lớn các tiến trình tự nhiên không
đủ năng lượng để sinh hạt. Thế nhưng trong không gian,
tình hình hoàn toàn khác hẳn. Các hạt hạ nguyên tử xuất
hiện tại trung tâm thiên thể với số lượng lớn, trong đó
tiến trình va chạm tương tự như trong phòng thí nghiệm với
gia tốc cao, chúng diễn ra một cách liên tục trong thiên nhiên.
Trong vài thiên thể, những tiến trình này sinh ra những bức
xạ điện từ cực mạnh dưới dạng sóng radio, sóng ánh sáng
hay quang tuyến X, chúng giúp các nhà thiên văn học có thêm
các nguồn thông tin về vũ trụ. Như thế không gian giữa các
thiên hà là đầy những bức xạ điện từ có tần số khác
nhau, tức là đầy những photon với cường độ năng lượng
khác nhau. Thế nhưng chúng không phải là những hạt duy nhất
bay trong không gian. Cùng với photon, những bức xạ vũ trụ
này cũng còn chứa những hạt khối lượng các loại, nguồn
gốc của chúng không được rõ. Phần lớn chúng là proton,
một số trong đó mang năng lượng cực lớn, hơn xa năng lượng
của những thiết bị gia tốc mạnh nhất.
Khi
những bức xạ vũ trụ mang năng lượng cực mạnh này đụng
khí quyển trái đất thì chúng sinh ra va chạm với nhân của
các phân tử không khí và sinh ra nhiều hạt phụ, các hạt
phụ này hoặc bị phân hủy hoặc va chạm tiếp, lại sinh
ra các hạt khác, lại phân hủy hay va chạm, cứ thế cho tới
lúc các hạt cuối cùng chạm mặt đất. Theo cách thế này
mà một proton duy nhất, khi đã đến vùng khí quyển mặt đất,
có thể gây nên cả một loạt tiến trình, trong đó nguồn
động năng ban đầu của nó biến thành một đám mưa chứa
nhiều hạt khác nhau, các hạt đó dần dần được hấp thụ
khi chúng đi vào không khí với nhiều cuộc va chạm. Thế nên,
hiện tượng của những tiến trình va chạm được quan sát
trong phòng thí nghiệm cao năng lượng thực tế xảy ra liên
tục trong tự nhiên, chỉ khác là trong bầu khí quyển, chúng
xảy ra mãnh liệt hơn nhiều, đó là một dòng năng lượng
liên tục, dòng đó đi suốt một quá trình nhảy múa tuần
hoàn của hình thành và phân hủy của một số lớn những
hạt. Dưới đây là hình ảnh hoành tráng của vũ điệu năng
lượng đó, tình cờ được ghi lại trong buồng chụp của
Trung tâm Nghiên cứu Hạt nhân của châu Âu CERN, xem như sự
phát kiến bất ngờ về vũ trụ trong một cuộc thí nghiệm.
Không
phải tất cả các tiến trình của hình thành và phân hủy
trong thế giới hạt đều có thể ghi lại trong buồng đo.
Có những sự hình thành và phân hủy của các hạt giả, chúng
được hoán chuyển trong sự tương tác các hạt, nhưng chúng
hiện diện quá ngắn ngủi nên không thể quan sát. Hãy giả
định sự hình thành hai hạt pion trong tiến trình va chạm
của một proton và đối hạt antiproton. Biểu đồ không - thời
gian của biến cố này được vẽ như sau:
Người
ta thấy rằng, trong biểu đồ này vạch vũ trụ của proton
(p) và antiproton (`p), chúng va chạm nhau trong một điểm của
không gian - thời gian, phá hủy lẫn nhau và sinh ra hai pion (p
+ và p -). Thế nhưng biểu đồ này chưa biểu diễn đầy đủ
hình ảnh thật sự. Sự tương tác giữa proton và antiproton
có thể xem là sự hoán chuyển của một neutron giả, như biểu
đồ sau đây cho thấy:
Tương
tự như thế, quá trình bên, trong đó một proton và antiproton
va chạm sinh ra bốn pion, có thể được diễn giải là một
sự hoán chuyển phức tạp của ba hạt giả, ba hạt này gồm
có hai neutron và một proton.
Hình
này chỉ có tính chất tượng trưng và không chỉ đúng các
góc của đường đi của hạt. Ta cần chú ý proton nguyên thủy
nằm đợi trong buồng đo, nó không hiện lên trong hình chụp,
nhưng trong biểu đồ không - thời gian nó lại được biểu
diễn vì nó vận động trong thời gian.
Thí
dụ này cho thấy những hình chụp trong buồng đo thật ra chỉ
là một hình ảnh thô sơ về sự tương tác giữa các hạt.
Tiến trình thật sự chính là một loạt hoán chuyển phức
tạp của những hạt. Tình hình thực sự phức tạp hơn, nếu
người ta nhớ rằng, mỗi hạt tham gia vào quá trình tương
tác bản thân đó cũng liên tục phát ra những hạt giả và
hấp thụ chúng lại. Thí dụ một proton luôn luôn phát ra một
pion trung hòa p 0; có khi nó lại phát ra một p + và tự biến
thành neutron n, sau đó lại hấp thụ p + rồi trở thành proton.
Trong trường hợp đó thì biểu đồ Feyman của poton phải
được thay thế bằng những biểu đồ như hình sau.
Trong
những tiến trình giả này thì một hạt nguyên thủy có thể
biến mất hoàn toàn trong một thời gian ngắn, như trong tiến
trình (b) cho thấy. Lấy thí dụ khác, một pion âm p-, có thể
tự biến thành một neutron (n) và một đối hạt antiproton
(`p), hai hạt giả này tự hủy diệt lẫn nhau để trở thành
pion nguyên thủy:
Cần
nhớ rằng tất cả những tiến trình này đều tuân thủ quy
luật của thuyết lượng tử, tức là tuân thủ phép xác suất,
nó chỉ nói lên khuynh hướng có thể xảy ra chứ không nói
chúng nhất định sẽ xảy ra. Với một xác suất nhất định,
mỗi một proton chỉ có khả năng hiện hữu với dạng proton
và p0(a), hay neutron và p+ (b) và với những dạng khác. Những
thí dụ nêu trên chỉ là những tiến trình giả đơn giản
nhất. Nhiều tiến trình phức tạp hơn hẳn sẽ xảy ra khi
những hạt giả sinh ra những hạt giả khác và do đó mà tạo
nên cả một mạng lưới những tiến trình tương tác giả.
Trong tác phẩm The World of Elementary Paticles (Thế giới các hạt
cơ bản) Kenneth Ford dựng nên một thí dụ phức tạp của
một mạng lưới gồm sự hình thành và phân hủy của 11 hạt
giả và ghi chú thêm: “Biểu đồ cho thấy một loạt những
biến cố, nhìn xem thì thấy hỗn độn, nhưng hoàn toàn thực
tế. Thỉnh thoảng mỗi proton chuyển động đúng như trong
vũ điệu hình thành và phân hủy này”.
Ford
không phải là nhà vật lý duy nhất sử dụng cách nói như
“sự nhảy múa của hình thành và phân hủy” hay nhảy múa
năng lượng. Hình ảnh về nhịp điệu và nhảy múa sẽ hiện
đến khi ta hình dung về dòng năng lượng chảy qua các cấu
trúc, những cấu trúc sinh ra thế giới của các hạt cơ bản.
Nền vật lý hiện đại đã chỉ rõ, rằng vận động và
nhịp điệu là tính chất cơ bản của vật chất; rằng mọi
vật chất, dù trên mặt đất hay trong không gian, đều tham
gia vào một vũ điệu liên tục của vũ trụ.
Các
xác suất của chúng cũng không hề tuỳ tiện, chúng bị hạn
chế bởi một số qui luật mà trong chương 16 sẽ bàn tới.
Nhà
đạo học phương Đông có một quan điểm động về vũ trụ,
tương tự như vật lý hiện đại và vì thế không có gì
đáng ngạc nhiên khi họ cũng dùng hình ảnh của vũ điệu.
Trong tác phẩm Tibetan Journey (Thời gian sống tại Tây Tạng),
Alexandra David Neel kể lại một thí dụ đẹp về hình ảnh
đó của tiết điệu và nhảy múa, trong đó bà kể về một
vị Lạt-ma, người tự nhận là “đạo sư âm thanh” đã
kể cho bà nghe quan niệm của mình về vật chất như sau:
Mọi
sự đều do nguyên tử tập hợp lại, những nguyên tử đó
nhảy múa và qua sự vận động của chúng mà sinh ra âm thanh.
Nếu nhịp điệu của điệu múa thay đổi thì âm thanh phát
ra cũng thay đổi… mỗi một nguyên tử là một bài ca bất
tận và mỗi một âm thanh hình thành trong mỗi chớp mắt bằng
những dạng hình cô đọng và tinh tế.
Sự
tương đồng của quan điểm này với nền vật lý hiện đại
tỏ rõ khi ta nhớ rằng, âm thanh là một sóng có tần số
nhất định, tần số đó thay đổi theo âm thanh cao thấp và
nhớ rằng, hạt cơ bản, khái niệm hiện đại của nguyên
tử, chẳng qua cũng chỉ là sóng mà tần số tỉ lệ với
năng lượng của chúng. Theo thuyết lượng tử thì quả thật
mỗi hạt cơ bản ca bài ca bất tận của nó và sản sinh ra
những cơ cấu năng lượng có tiết điệu (những hạt giả)
trong dạng hình cô đọng và tinh tế.
Hình
tượng của về vũ điệu vũ trụ được diễn tả sâu sắc
và đẹp đẽ nhất trong Ấn Độ giáo với hình ảnh của
thần Shiva nhảy múa. Một trong những hiện thân của Shiva
- một trong những vị thần Ấn Độ xưa cũ nhất và cũng
được ngưỡng mộ nhất - là vị hoàng đế vũ công. Trong
niềm tin của Ấn Độ giáo thì tất cả đời sống chỉ là
một phần trong tiến trình tuần hoàn của sinh thành và hoại
diệt, của tử vong và tái sinh, và điệu nhảy của Shiva biểu
diễn tiết điệu vô cùng này của sống chết, nó tiếp diễn
trong vô tận đại kiếp. Hãy nghe lời của Anada Coomaraswamy:
Trong
đêm tối của Brahman thì thế giới tự nhiên bất động và
không thể nhảy múa, cho đến ngày Shiva muốn: từ báo thân
của mình, ngài đứng dậy và gửi cho vật chất đang im lìm
những sóng nhảy múa hầm hập gồm toàn âm thanh thức tỉnh
và xem kìa! Vật chất sống dậy, nhảy múa và biến thành
hào quang nằm quanh Ngài. Trong lúc nhảy múa Ngài giữ vững
tính thiên hình vạn trạng của hiện tượng. Vẫn tiếp tục
nhảy múa, theo thời gian, Ngài dùng lửa hủy diệt mọi sắc
danh và tạo lại sự tĩnh lặng. Đây là thi ca mà cũng chính
là khoa học.
Vũ
điệu của Shiva không những biểu diễn sự tuần hoàn sinh
diệt của vũ trụ mà cũng là nhịp điệu hàng ngày của sống
chết, đối với đạo học Ấn Độ thì nhịp điệu đó là
cơ sở của mọi hiện hữu. Đồng thời Shiva nhắc nhở chúng
ta hiện tượng muôn vẻ đó trong thế gian chỉ là do ảnh
- nó không cơ bản, nó chỉ là ảo giác và liên tục biến
đổi. Ngài tạo ra nó rồi hủy diệt nó trong dòng nhảy múa
bất tận của mình, như Heinrich Zimmer mô tả:
Vũ
điệu ào ạt và cao quý của Ngài gia tăng thêm cho sự ảo
giác về vũ trụ. Tay chân quay cuồng và cơ thể uốn lượn
của Ngài kích thích sự sinh thành và hoại diệt liên tục
của vũ trụ, trong đó cái tử cân bằng với cái sinh và sự
hủy diệt luôn luôn chấm dứt sự sinh thành.
Nghệ
sĩ Ấn Độ của thế kỷ thứ 10, thứ 12 đã diễn tả thần
Shiva nhảy múa tuyệt đẹp bằng tượng đồng với hình ảnh
bốn tay, với sự cân bằng tuyệt hảo nhưng lại trình bày
được tính chất động của nhịp điệu và tính nhất thể
của đời sống. Những ý nghĩa khác nhau của điệu múa được
diễn tả bằng những chi tiết bức tượng qua một biểu tượng
phức tạp. Tay phải bên trái phía trên của thần cầm trống,
đại diện cho âm thanh sinh thành nguyên thủy, tay trái phía
trên là ngọn lửa, yếu tố của hủy diệt. Sự cân bằng
của hai tay này đại diện cho sự cân bằng động giữa sinh
thành và hoại diệt trong thế giới, được khắc hoạ thêm
nhờ khuôn mặt tĩnh lặng và ánh sáng ngời của vũ công giữa
hai tay, trong đó có sự đối cực của thành hoại đã bị
vượt lên và chuyển hóa. Tay phải thứ hai bắt ấn vô úy
và biểu diễn tính bảo toàn, cứu nguy và an lạc; trong lúc
tay trái kia chỉ xuống chân đang nhấc lên, tượng trưng cho
sự giải thoát khỏi ảo giác. Vị thần nhảy múa trên xác
quỷ, quỷ tượng tưng cho sự vô minh của con người, nó phải
được đối trá để đạt sự giải thoát.
Vũ
điệu Shiva, nói như Coomaraswamy, là “hình ảnh rõ nhất của
hoạt động thượng đế, mà bất cứ nghệ thuất hay tôn
giáo nào muốn ca tụng”. Vì Thượng đế ở đây là hóa
thân của Brahman nên hoạt động của Ngài chính là muôn hình
vạn trạng những xuất hiện của Brahman trong thế giới. Vũ
điệu của Shiva chính là vũ trụ đang nhảy múa, là nguồn
năng lượng bất xuyên chảy qua vô cùng những cấu trúc đang
xen kẽ vào nhau.
Nền
vật lý hiện đại đã chỉ rõ, rằng nhip điệu sinh thành
và biến hoại không không những chỉ là bốn mùa xuân hạ
thu đông và sự sống chết của sinh vật, mà còn trong bản
chất đích thực của vật chất vô sinh. Theo thuyết trường
lượng tử thì tất cả mọi tương tác của mọi nguyên tố
cấu thành vật chất diễn ra thông qua sự hình thành và hấp
thụ các hạt giả. Hơn thế nữa, điệu múa thành hoại chính
là cơ sở hiện hữu của vật chất, vì tất cả các hạt
vật chất cơ bản thông qua sự sản sinh và tái hấp thụ
các hạt giả mà tự tương tác với chính mình. Thế nên,
nền vật lý hiện đại đã khám phá rằng, mỗi hạt hạ
nguyên tử không những chỉ có một sự nhảy múa năng lượng,
mà là một sự nhảy múa, bản thân nó là một tiến trình
đầy sức sống của sinh thành và hoại diệt.
Cấu
trúc của vũ điệu này là khía cạnh chủ yếu và quy định
tính chất mỗi hạt. Thí dụ năng lượng tham gia khi phát ra
hay hấp thụ hạt giả là tương ứng với khối lượng tương
tự của hạt tương tác. Vì thế những hạt khác nhau có vũ
điệu khác nhau, năng lượng và khối lượng khác nhau. Cuối
cùng các hạt giả không những là chủ yếu trong sự tương
tác hạt và tính chất của chúng, mà còn bị không gian trống
rỗng sinh ra và huỷ diệt. Cho nên không phải chỉ vật chất
thôi mà cả không gian trống rỗng cũng tham gia vũ điệu, hình
thành và phân huỷ các cấu trúc năng lượng, kéo dài vô tận.
Theo
huyền thoại Ấn Độ giáo nói về một tiến trình liên tục
của thành hoại của toàn vũ trụ, thì tiến trình này là
cơ sở của mọi hiện hữu và của mọi hiện tượng tự
nhiên. Cách đây hàng trăm năm, nghệ sỹ Ấn Độ đã diễn
tả Shiva nhảy múa bằng tượng đồng. Ngày nay thì nhà vật
lý đã dùng những phương tiện hiện đại nhất để diễn
tả những cấu trúc của nhịp điệu vũ trụ đó. Những hình
ảnh ghi lại sự tương tác hạt trong buồng đo, những hình
minh chứng tiết điệu thành hoại liên tục của vũ trụ,
là những hình ảnh thấy được của điệu múa Shiva, những
hình ảnh đó có thể đặt ngang hàng với vẻ đẹp và ý
nghĩa sâu kín với các tác phẩm của Ấn Độ. Như thế, những
biểu tượng của điệu múa vũ trụ này đã thống nhất huyền
thoại cũ xưa, nghệ thuật tôn giáo vật lý hiện đại lại
vào một mối. Thực tế đó là thi ca mà cũng chính là khoa
học.