Cái giá của thấu hiểu

Khi cái biết không còn vô can

Vật lý từng ban cho con người một đặc quyền lớn: đặc quyền của kẻ đứng ngoài. Từ cơ học Newton đến thuyết tương đối, bức tranh vũ trụ luôn chừa lại một khoảng cách an toàn giữa người quan sát và vật được quan sát. Ta có thể đứng trên bờ nhìn dòng sông trôi, đo vận tốc của một viên đạn, hay tính quỹ đạo một vì sao, mà không làm thay đổi bản thân sự vật. Cái "hiểu" trong kỷ nguyên cổ điển mang dáng dấp của một thao tác từ xa, tỉnh táo, sáng sủa, nhưng cũng lạnh lùng vì thiếu một sự dấn thân.

Chính vị trí đứng ngoài ấy, khi vọng sang cuộc đời, đôi khi lại biến sự an toàn vô can thành một nỗi buồn duyên phận. Như trong câu hát của Trầm Tử Thiêng:

Đôi khi trộm nhìn em
Xem dung nhan đó bây giờ ra sao,

chỉ cần đặt mình ở vị trí của kẻ đứng ngoài, trộm nhìn nhưng vĩnh viễn không thể chạm tới, là đã đủ để mã hóa sự thăm thẳm của chia ly.

Nhưng khi cánh cửa của cơ học lượng tử mở ra, vũ trụ vi mô tước đi đặc quyền của kẻ nhìn trộm. Trong thí nghiệm khe Young về giao thoa ánh sáng, khi ta bắn những hạt photon đơn lẻ, tức là "từng hạt" ánh sáng một, qua hai khe hẹp mà không cố truy hỏi chúng đã đi qua khe nào, thì chúng hành xử như những làn sóng giao thoa, hiện lên trên màn chắn những vạch sáng tối xen kẽ - đặc trưng của trạng thái chồng chập lên nhau. Tuy nhiên, khi ta nảy ra ý định "trộm nhìn" về đường đi, bằng cách đặt một thiết bị để xem chính xác các hạt đã đi qua khe nào, thì những làn sóng giao thoa lập tức biến mất. Các hạt đột ngột từ bỏ bản chất sóng và hành xử như những viên bi cổ điển, quay lưng hoàn toàn với khả năng chồng chập ban đầu. Không phải vì ý thức của con người có năng lực siêu nhiên, mà vì phép đo tự nó đã là một tương tác vật lý, và chính tương tác ấy đã làm biến đổi điều ta định nhìn.

Ở bình diện lượng tử, cái biết không còn vô can. Ánh nhìn tuy mỏng đến đâu, cũng không bao giờ là thứ vô hình. Nó là một bàn tay, không có ngón nhưng hễ đặt vào đâu là để lại dấu. Muốn lấy một mẩu thông tin, ta phải chấp nhận rằng thực tại đã không còn nguyên vẹn như trước khi bị hỏi. Như Bohr từng nhấn mạnh trong Nguyên lý bổ sung, những mặt khác nhau của thực tại không thể cùng hiện ra trọn vẹn trong một lần hỏi. Mỗi lần ta ép thế giới phát biểu rõ hơn ở một phía, nó sẽ âm thầm ẩn mình ở phía còn lại.

Con quỷ Maxwell lượng tử

Con quỷ Maxwell mà ta đã gặp trong bài trước (Cái giá của lãng quên), nếu đi lạc xuống thế giới ấy, cũng không còn giữ được vẻ thanh thản của một viên chức gác cổng mẫn cán trong vật lý cổ điển. Ở thế giới quen thuộc của nhiệt động lực học, nó chỉ cần ghi tốc độ các phân tử, mở cửa cho hạt nhanh qua một phía, hạt chậm qua phía kia, với tham vọng vặn ngược chiều kim đồng hồ entropy. Nhưng trong thế giới lượng tử, việc ghi chép ấy không còn là một thao tác hành chính. Muốn biết trạng thái của hệ, con quỷ không thể giữ vị trí của người gác đền vô can mà buộc phải để cho bộ nhớ của mình tương tác với hệ, nghĩa là bản thân phép đo đã kéo nó vào cuộc.

Đến đây, nỗ lực nhìn trộm dẫn đến một nghịch lý ma mị mang tên "Hiệu ứng Zeno lượng tử": Nếu con quỷ Maxwell liên tục quan sát hệ thống với tần suất dày đặc, ánh nhìn của nó sẽ đóng băng thực tại. Giống như một nồi nước bị nhìn chằm chằm thì không bao giờ sôi, hệ lượng tử khi bị giám sát liên tục sẽ bị giam cầm vĩnh viễn ở trạng thái ban đầu. Như một "sử gia lượng tử" quá lo âu, sự ghi chép thái quá của con quỷ Maxwell đã vô tình làm nghẽn chính dòng lịch sử mà nó muốn lưu giữ.

Ở thế giới vĩ mô, ghi nhớ gần như đồng nghĩa với một quá trình sao chép. Trong đời sống thường nhật, ta có thể an toàn chép lại dữ liệu vào một cuốn sổ tay mà không làm suy suyển bản gốc. Nhưng vũ trụ vi mô từ chối sự lặp lại nhàm chán: Định lý cấm sao chép lượng tử (No-cloning theorem) khẳng định ta không thể tạo ra bản sao hoàn hảo của một trạng thái lượng tử mà không tiêu diệt chính bản gốc đó. Mọi trạng thái, mọi rung động vi mô đều là độc bản, và kiêu hãnh từ chối mọi đề nghị chụp ảnh lưu niệm.

Điều đó có nghĩa là nếu con quỷ Maxwell muốn mang thông tin ra khỏi hệ, nó không thể đơn giản rút một bản sao rồi đứng ngoài mà ung dung nghiên cứu. Để nắm giữ thông tin, nó phải tự đặt mình vào một mối tương quan thực sự với đối tượng. Trong ngôn ngữ lượng tử, thiết bị đo và hệ được đo phải đi vào một trạng thái liên đới với nhau. Trong trường hợp cực đại, mối liên đới ấy mang hình thức của vướng víu lượng tử, tức là hai hệ không còn độc lập mà trạng thái của hệ này luôn gắn chặt với hệ kia bất chấp khoảng cách. Về mặt toán học, lúc này không còn hai thực thể tồn tại riêng rẽ, mà bị khóa chặt vào một hàm sóng chung, hễ đối tượng rung lên thì tâm trí của sử quan quỷ Maxwell cũng chấn động. Cái "biết" không còn là một thao tác chép tay, mà là một khế ước ràng buộc, trong đó chủ thể và khách thể chấp nhận hi sinh một phần bản ngã để cùng bị nhốt vào một phương trình.

Nhưng liệu con quỷ Maxwell lượng tử lúc này có năng lực lách qua khe hở của không - thời gian để trích xuất một lượng công hữu ích vượt qua giới hạn của nhiệt động lực học cổ điển? Câu trả lời là không, bởi giống như mọi sinh mệnh trong vũ trụ, trí nhớ của con quỷ là hữu hạn. Để không bị treo cứng trong chính nhận thức của mình, đến một lúc nào đó, nó phải xóa một phần bộ nhớ, tức là phải buông bớt những mối ràng buộc dày đặc mà nó tạo ra khi đã "biết" quá nhiều.

Quá trình cắt đứt vướng víu này có tên là phi kết hợp (decoherence), trong đó con quỷ chủ động xé bỏ hàm sóng chung với đối tượng để thu mình về một thực tại phân lập hơn, thô hơn, nghèo hơn về mặt lượng tử. Nhát cắt ấy không vô hình, mà là một sự rạn nứt vật lý, và nó để lại một dư chấn năng lượng đúng bằng hóa đơn thanh toán cho sự mất mát vướng víu. Khi đó, tiếng tích tắc của entropy lại tăng lên, lạnh lùng từ chối nỗ lực của con quỷ Maxwell, và kiên nhẫn xác lập quyền năng của Nguyên lý thứ hai nhiệt động học trước mọi cuộc nổi loạn.

Cái giá của tương quan và thấu hiểu

Tới đây, những ý tưởng trong cơ học lượng tử lặng lẽ chạm vào trực giác của nhân sinh. Ở một tầng sâu nào đó, sự thấu hiểu giữa con người với con người không bao giờ là một hành động thuần quan sát. Ta có thể biết lý lịch của một người nhưng mãi mãi không hiểu họ. Hiểu biết thực sự về nước không dành cho kẻ đứng trên bờ. Ta phải bước vào vùng ký ức, tình cảm của một người, để cho nhịp thở, nhịp đau, nhịp im lặng của họ làm xê dịch cấu trúc bên trong mình. Thấu hiểu, theo nghĩa ấy, không phải là ghi chép thuần túy mà là một cách mang lấy tương quan. Đôi khi, nó đòi người hiểu phải bước sâu vào mối quan hệ đến mức ranh giới của cái tôi bắt đầu bị thương tổn.

Dư chấn của vật lý đôi khi lại vô tình dội về trong tiếng thở thi ca. Như bốn câu thơ của Tô Thùy Yên dường như đã chạm tới phần sâu nhất của mọi vướng víu:

Một mai nàng vô rừng u ẩn
Nhặt trái nưa về nhuộm dạ sầu
Thấy trăm họ cỏ cây chen quấn
Nương náu nhau mà tội nợ nhau

Rừng u ẩn là miền của những trạng thái chưa phân minh, nơi mọi đường biên còn mờ, mọi lối đi còn mở. Nhặt trái nưa là một hành động tương tác, mà đã tương tác thì không còn vô can, và nhuộm dạ sầu là hình ảnh tâm hồn biến đổi khi bước vào một thực tại không nguyên vẹn. Sau cùng, cái nhìn thấy được ở đáy của kinh nghiệm ấy, là không có thực thể nào tồn tại độc lập. Vạn vật buộc phải "chen quấn" vào nhau để tìm chốn nương náu trước sự bơ vơ giữa tạo hóa. Sự tồn tại của kẻ này vừa là cứu rỗi lại vừa là gánh nặng của kẻ kia.

Thấu hiểu, ở tầng mức sâu nhất, không chỉ là một món quà, mà còn là một "tội nợ" không thể chối bỏ của kiếp người. Không ai bước sâu vào đời người khác mà không bị nhuộm màu. Vũ trụ không cấm ta thấu hiểu, chỉ là không hứa sẽ trả ta về nguyên vẹn như chưa từng bị chạm tới.

Thành ra, mọi tương quan sâu đều có giá của nó. Ta không bước ra khỏi sự thấu hiểu mà không mất gì. Kể cả khi ta muốn quên, thì việc quên cũng có cái giá riêng, đúng bằng cái giá cho phần rực rỡ đã từng có trong sự gắn bó. Định lý Landauer nói rằng việc chủ động xóa bỏ thông tin sẽ tiêu tốn năng lượng và sinh ra nhiệt, tức là càng ép hệ thống phải quên thì càng làm tăng độ hỗn loạn bên trong. Quên, về bản chất là một sự cắt đứt, nhưng nghịch lý là khi ta muốn cắt để được nhẹ đi, thì chính nhát cắt ấy lại để lại thứ nặng nhất. Đôi khi, nó không chỉ đọng lại như một nỗi buồn khắc khoải mà đủ sức làm biến dạng cả chủ thể, như trong thơ Hàn Mặc Tử:

Người đi, một nửa hồn tôi mất
Một nửa hồn tôi bỗng dại khờ.

Cơ học lượng tử không chỉ là khoa học về những cái vô cùng bé, mà nó còn gợi mở những suy tư rất con người. Muốn biết sâu, phải bước vào. Muốn bước ra, phải trả giá. Ở giữa hai điều ấy là toàn bộ bi kịch của nhận thức và yêu thương. Sự thấu hiểu thực sự chỉ tới khi ta chấp nhận không còn nguyên vẹn.

Thế nhưng, sự tự do rốt cuộc không nằm ở việc khước từ tương tác để giữ mình nguyên vẹn, mà ở chỗ khi đã thấu suốt cái giá của tương quan, ta vẫn bước vào. Không phải vì ngây thơ tin vào sự vĩnh cửu, mà vì có những khoảnh khắc giao cảm, dẫu ngắn đến đâu, vẫn đủ để một đời hữu hạn đem chính mình ra trả. Như Tô Thuỳ Yên viết:

Nếu như hoa biết chiều nay rụng
Âu cũng vui mà nở sáng nay.