Vào buổi sáng ngày 28 tháng 6 năm 1914, một sinh viên người Serbia gốc Bosnia tên là Gavrilo Princip đứng bên ngoài cửa hàng đồ ăn của Moritz Schiller gần Cầu Latin ở Sarajevo. Vào khoảng sau 10h45 sáng, một đoàn xe chở Đại công tước Franz Ferdinand, người kế vị ngai vàng Áo-Hung, đi qua gần chỗ của Princip. Anh ta đã rút một khẩu 0,38 (cỡ nòng 0,38 inch) ra và bắn. Một viên đạn đã trúng vào cổ của vị đại công tước. Ông được nhanh chóng đưa đến nơi ở của thống đốc quân sự để được điều trị y tế, nhưng đến 11h30 sáng hôm đó, ông được tuyên bố rằng đã chết.
Vụ ám sát này đã góp phần châm ngòi cho Thế chiến thứ nhất. Các nhà sử học coi lịch sử như một chuỗi sự kiện liên kết nhưng rất ngẫu nhiên - được xây dựng từ vô số chuỗi nhân quả mà hầu hết là vô hình. Nếu súng của Princip bị kẹt đạn, đại công tước có thể đã sống, và lịch sử sau đó của châu Âu có thể đã rất khác. Các nhà văn viễn tưởng từ lâu đã bị cuốn hút bởi những tình huống giả định này (được các triết gia gọi là “lịch sử phản thực”): Điều gì sẽ xảy ra nếu Hitler không bị đuổi khỏi trường nghệ thuật? Điều gì sẽ xảy ra nếu người Đức phát triển bom nguyên tử trước người Mỹ? Điều gì sẽ xảy ra nếu John Lennon chưa bao giờ gặp Paul McCartney? Điều gì sẽ xảy ra nếu một tiểu hành tinh không xóa sổ loài khủng long khoảng 65 triệu năm trước và loài bò sát vẫn thống trị Trái Đất?
Hiển nhiên, những tình huống giả định này coi rằng mọi thứ có thể đã khác đi - bởi một người sử dụng ý chí tự do của họ có thể chọn một hành động khác (Princip có thể đã chọn không bóp cò súng) hoặc bởi các sự kiện ngẫu nhiên (như vụ va chạm của tiểu hành tinh) có thể đã diễn ra khác đi. Nhưng thái độ này có phù hợp với vật lý không? Các quy luật tự nhiên của vũ trụ có cho phép tự do ý chí hay không?
Các nhà khoa học và triết gia đã tranh luận về câu hỏi này trong nhiều thế kỷ và thường bị mâu thuẫn giữa hai thái cực. Một số người nghĩ rằng Có, rõ ràng là bạn có tự do ý chí (Chẳng phải bạn đã đọc tới bốn đoạn văn của bài viết này, mà bạn đã lựa chọn một cách tự do để đọc sao?). Những người khác nghĩ là Không, bạn không thể có tự do ý chí vì các quy luật vật lý nói rằng bất cứ điều gì xảy ra đều được xác định bởi những gì xảy ra ngay trước đó - và những gì xảy ra trong tâm trí con người không phải là ngoại lệ. Gần đây, một lập luận mới về lý do tại sao cơ học lượng tử còn mang tính tất định hơn cả những gì các nhà vật lý có thể từng nghĩ đã làm dấy lên cuộc tranh luận này một lần nữa.
Ý niệm rằng vật lý và tự do ý chí có thể không tương thích ít nhất đã xuất hiện từ thời Hy Lạp cổ đại, nhưng nó được thể hiện mạnh mẽ nhất bởi học giả người Pháp Pierre-Simon Laplace. Laplace tự hỏi về việc có lẽ mọi thứ xảy ra đều được xác định chặt chẽ bởi những gì đã xảy ra trước đó. Thí nghiệm tư duy của ông liên quan đến một thực thể, ngày nay được gọi là con quỷ của Laplace, có thể nhận biết được vị trí và động lượng của mọi hạt trong vũ trụ. Đối với một con quỷ như vậy, tương lai là cố định: chỉ có thể có một cách để vũ trụ phát triển. Vũ trụ sẽ mang tính tất định, có nghĩa là tương lai được xác định duy nhất bởi hiện tại, và hiện tại được xác định duy nhất bởi quá khứ. Nếu Laplace đúng, ý niệm về sự ngẫu nhiên - ý tưởng rằng bất kể điều gì đang xảy ra tại bất kỳ thời điểm nào, thì điều xảy ra tiếp theo vẫn chưa được quyết định - có vẻ như sẽ tan biến.
Sau đó, vào đầu thế kỷ 20, đã có hai cuộc cách mạng song song của cơ học lượng tử và thuyết tương đối. Đặc biệt, cơ học lượng tử dường như có những tác động sâu sắc đến tự do ý chí và tính ngẫu nhiên. Lý thuyết này coi tự nhiên vốn dĩ là mờ nhạt: những đại lượng rõ ràng trong vật lý cổ điển, chẳng hạn như vị trí hoặc động lượng, là bất định trong cơ học lượng tử - cho tới khi chúng được đo lường. Khi đo một hệ (ít nhất là theo như cách giải thích Copenhagen), hàm sóng của nó (một mô tả toán học của hệ) được cho là “sụp đổ”, để lại một kết quả duy nhất, chẳng hạn như một vị trí hoặc động lượng cụ thể được quan sát. Lý thuyết chỉ cho bạn biết xác suất của các kết quả khác nhau của mỗi quan sát nhưng không cho biết kết quả nào là cái bạn sẽ thực sự thấy. Nhìn thoáng qua, sự mờ nhạt này có vẻ như cứu vật lý khỏi sự chi phối của thuyết tất định. Mặt khác, không rõ làm thế nào tính bất định của lượng tử có thể cho phép tự do ý chí, vì chúng ta thường không nghĩ về quá trình ra quyết định của mình là ngẫu nhiên cũng như không nghĩ về chúng là hoàn toàn đã được định trước.
Nhưng còn có một sự đảo chiều khác trong câu chuyện này - một sự đảo chiều xuất hiện khi các nhà vật lý cố gắng áp dụng cơ học lượng tử cho toàn bộ vũ trụ (một lĩnh vực được gọi là vũ trụ học lượng tử). Một số phương pháp tiếp cận lượng tử đối với vũ trụ học, chẳng hạn như phương pháp do các nhà vật lý lý thuyết Jim Hartle và Stephen Hawking đề xuất (và được Hawking mô tả trong cuốn "Lược sử thời gian"), dường như quy định rằng các định luật không chỉ chi phối sự phát triển của vũ trụ mà còn cả trạng thái ban đầu của nó. Theo cách nhìn này - mà nhà vật lý Roger Penrose gọi nó là “thuyết tất định mạnh” trong cuốn "Tâm trí mới của Hoàng đế" (The Emperor’s New Mind) - thì vũ trụ có thể có chính xác một lịch sử. Không có gì có thể khác đi so với thực tế đã và đang là như vậy. Mọi thứ từ quỹ đạo của viên đạn của Princip đến thực tế rằng bạn hiện đang đọc câu này, có thể nói rằng tất cả đều được định trước từ điểm khởi đầu của thời gian.
Đó là một cách để diễn giải cơ học lượng tử, nhưng không phải là cách duy nhất. Một cách tiếp cận khác phổ biến được gọi là "đa thế giới" (hay "quan điểm Everett", theo tên nhà vật lý Hugh Everett III, người đầu tiên viết chi tiết về nó). Trong quan điểm này, mọi thứ có thể xảy ra đều thực sự xảy ra, nhưng trong một vũ trụ khác. Vì vậy, thay vì nói rằng vũ trụ có một lịch sử duy nhất, những người ủng hộ thuyết đa thế giới sẽ nói rằng "đa vũ trụ" có một lịch sử duy nhất. Trong đa vũ trụ này, có các nhánh, hoặc các vũ trụ, trong đó Princip đã bóp cò và cũng có những vũ trụ trong đó anh ta không làm vậy. Có những vũ trụ nơi con mèo nổi tiếng của Schrödinger còn sống và những vũ trụ nơi nó đã chết. Nhưng toàn bộ đa vũ trụ nói chung là hoàn toàn tất định.
Eddy Keming Chen, một triết gia vật lý tại Đại học California, San Diego, tin rằng chúng ta nên nghiêm túc xem xét ý tưởng về tất định mạnh - và những hệ quả của nó. Nếu chúng ta chấp nhận một lý thuyết như lý thuyết của Hartle và Hawking, trong đó cả động lực và điều kiện ban đầu của vũ trụ (hoặc đa vũ trụ) đều được xác định, thì chỉ có một lịch sử duy nhất là có thể. Từ quan điểm này, cơ học lượng tử thậm chí còn mang tính tất định hơn so với tiền thân cổ điển của nó, Chen đã tranh luận gần đây trên tạp chí Nature. (Trong một bản thảo liên quan, Chen đã phát triển ý tưởng này thêm, mô tả cái mà ông gọi là “Everettian Wentaculus” như là “lý thuyết tất định mạnh thực tế và đơn giản đầu tiên của thế giới lượng tử.”)
Nhưng nó có chút vấn đề: ngay cả khi chúng ta sống trong một đa vũ trụ Everett, chúng ta chỉ thấy một nhánh (tức vũ trụ của chúng ta), và trong nhánh đó, chúng ta vẫn có xu hướng tưởng tượng rằng nhiều kết quả là có thể. Trong bản thảo của mình, Chen thừa nhận rằng “đây là một câu hỏi mở về cách suy nghĩ về tự do và sự lựa chọn trong bối cảnh đa vũ trụ”. Ít nhất thì, cách mà chúng ta thường hiểu về các quyết định, các lựa chọn và sự ngẫu nhiên sẽ cần được suy nghĩ lại, Chen nói. Ông tin rằng với tính tất định mạnh, việc nói về các giả thuyết phản thực trở nên vô nghĩa. “Bạn có thể hiểu các giả thuyết phản thực như là việc nói đến các khả năng vật lý khác nhau tương thích với các định luật vật lý,” Chen nói. “Nhưng nếu tôi nói với bạn rằng chỉ có một khả năng duy nhất, thì không có giả thuyết phản thực nào cả. Tất cả các giả thuyết phản thực trở nên vô nghĩa, tầm thường hoặc trống rỗng.” Và nếu không có các giả thuyết phản thực, thì không có tự do. Như Chen đã viết trong bài báo được đăng trên Nature, tất định mạnh “khiến việc kêu gọi lý thuyết lượng tử để bảo vệ tự do ý chí trở nên khó khăn hơn.”
Trong khi các nhà vật lý tiếp tục tranh luận về ý tưởng của tất định mạnh, Emily Adlam, một triết gia vật lý tại Đại học Chapman, đồng ý với Chen rằng nó dường như đe dọa tự do ý chí nhiều hơn so với tất định truyền thống, đặc biệt là vì mối liên hệ của nó với đa vũ trụ Everett. “Trong bức tranh tất định chuẩn, chắc chắn rồi, mọi thứ xảy ra đều đã được định trước ở quá khứ - nhưng tâm trí của bạn là một phần quan trọng của quá trình nhân quả mà qua đó các sự kiện tương lai được hiện thực hóa,” Adlam nói. “Vì vậy, theo một nghĩa nào đó, các sự kiện tương lai - mặc dù đã được định trước - được trung chuyển thông qua những quá trình mà bạn đồng nhất chúng với bản thân mình.” Nhưng trong bức tranh về đa vũ trụ Everett, bà nói, khó mà thấy được quá trình ra quyết định sẽ nằm ở đâu. “Nếu bạn luôn đưa ra mọi quyết định khả dĩ, điều đó dường như làm suy yếu nghiêm trọng cảm giác rằng bạn đang thực hiện bất kỳ loại lựa chọn có ý nghĩa nào,” Adlam nói. “Vì vậy, theo nghĩa đó, bạn dường như tệ hơn trong bức tranh chuẩn, nơi chỉ có một kết quả và bạn đóng một vai trò trong việc khiến nó xảy ra.”
Dù cơ học lượng tử (hay ít nhất là một số phiên bản của nó) có thể gây rắc rối cho ý tưởng về tự do ý chí, thuyết tương đối, một trụ cột khác của vật lý hiện đại, cũng không thoát khỏi sự nghi ngờ. Nhiều nhà lý thuyết coi thuyết tương đối như mô tả một vũ trụ trong đó quá khứ, hiện tại và tương lai đều thực sự tồn tại: một vũ trụ tĩnh chỉ ở đó như một khối lớn của không-thời gian (đôi khi được gọi là “vũ trụ khối”). Không phải là thời gian biến mất trong bức tranh này, nhưng nó không còn “trôi qua” hoặc “chảy.” (Như Albert Einstein từng có một phát ngôn nổi tiếng rằng sự trôi qua của thời gian là một “ảo tưởng cố chấp.”) Về mặt khái niệm, vũ trụ lượng tử tất định mạnh và vũ trụ khối của thuyết tương đối có thể không khác nhau nhiều lắm. Phiên bản lượng tử có thể được coi là “một loại vũ trụ khối phong phú hơn,” theo như lời của Alastair Wilson, một triết gia khoa học tại Đại học Leeds ở Anh. “Hãy tưởng tượng việc lấy một vũ trụ khối và thêm một chiều bổ sung vào nó, những chiều của các khả năng.”
Tuy nhiên, các lý thuyết về bản chất cơ bản của không gian và thời gian cần được xem xét cẩn thận. Các nhà vật lý có một cái nhìn khá tốt về hầu hết lịch sử 13,8 tỷ năm của vũ trụ. Khi tua ngược về quá khứ, chúng ta thấy rằng hiểu biết của chúng ta về không gian và thời gian trở nên mong manh hơn khi tiến gần đến Big Bang. Trong những khoảnh khắc đầu tiên của vũ trụ, cả thuyết tương đối và cơ học lượng tử riêng lẻ đều không thể cung cấp một mô tả chính xác về những gì đang xảy ra, và không có một lý thuyết thống nhất về hấp dẫn lượng tử được đồng thuận để thay thế chúng. Ở giới hạn này, “khái niệm về không gian và thời gian tự chúng bắt đầu sụp đổ ở mức cơ bản theo những cách mà chúng ta không hiểu,” theo David Wallace, một nhà vật lý và triết gia tại Đại học Pittsburgh. “Nếu khái niệm về thời gian sụp đổ, thì việc phân định rõ ràng giữa các định luật, hãy như người ta vẫn nói là cách mà mọi thứ thay đổi theo thời gian, và các điều kiện ban đầu, hay cách mọi thứ diễn ra ở khởi điểm của thời gian, cũng bắt đầu sụp đổ.” Mặc dù đề xuất của Hartle và Hawking đã thu hút nhiều sự quan tâm, Wallace cảnh báo rằng nó vẫn là “suy đoán.” Và mặc dù Wallace là một người ủng hộ nhiệt thành của quan điểm Everett (cũng như các nhà khoa học nổi tiếng David Deutsch, Max Tegmark và Sean Carroll), đa vũ trụ Everett vẫn còn gây tranh cãi.
Hoài nghi về tự do ý chí không phải là điều mới mẻ. Khá lâu trước khi cơ học lượng tử và thuyết tương đối xuất hiện, con người đã tự hỏi liệu có loại tự do nào, nếu có, trong một vũ trụ mà vật chất chỉ di chuyển để phản ứng với các lực giống như những quả bóng trong một trò chơi bi-a vũ trụ không bao giờ kết thúc. Người hoài nghi gần đây nhất về tự do ý chí là nhà sinh học và thần kinh học Robert Sapolsky, người có cuốn sách mới nhất với tựa đề "Tất định: Khoa học về sự sống không có tự do ý chí" (Determined: A Science of Life without Free Will). Bạn là ai, Sapolsky lập luận, là do mọi thứ đã xảy ra trước đó, cả trong lịch sử cuộc đời của bạn và từ lâu trước khi bạn được sinh ra. Sau nhiều thập kỷ cố gắng xem khoa học có thể để lại khoảng trống nào cho tự do cá nhân, ông đã kết luận rằng “chúng ta hoàn toàn không có tự do ý chí,” ông viết trong cuốn sách của mình.
“Giải pháp” được ưa thích để hòa giải vật lý tất định và những lựa chọn cá nhân dường như tự do (ở đây, dấu ngoặc kép rất quan trọng là vì không phải ai cũng đồng tình) là một thứ được gọi là thuyết tương thích. Bất cứ điều gì mà các hạt và lực cơ bản có thể đang làm ở cấp vi mô, những người theo thuyết tương thích nói rằng tự do của con người vẫn có thể tồn tại vì chúng ta sống cuộc sống của mình trong thế giới vĩ mô, nơi áp dụng các quy tắc rất khác nhau. Phải, chúng ta được tạo ra từ các nguyên tử (hoặc các trường lượng tử dao động, nếu bạn thích cách nói đó hơn), nhưng sẽ thật vô lý khi cố gắng mô tả bất kỳ đặc điểm nào của hành vi con người bằng cách phân tích các nguyên tử của chúng ta (hoặc các trường lượng tử của chúng ta). Và mặc dù một số triết gia không nhỏ được xác nhận là những người theo thuyết tương thích (các cuộc thăm dò cho thấy con số này khoảng 60 phần trăm), những người khác coi nó là một sự tránh né. Ví dụ, Immanuel Kant đã bác bỏ thuyết tương thích là “trò gian lận đáng thương.” Gần đây hơn, nhà thần kinh học Sam Harris đã viết trong cuốn sách "Tự do ý chí" (Free Will) của mình rằng “từ cả quan điểm đạo đức và khoa học, [thuyết tương thích] dường như cố tình ngớ ngẩn.”
Đối với những người theo thuyết tương thích, vấn đề về tự do ý chí phụ thuộc vào quan điểm. Wilson đưa ra ví dụ về nhà thiên văn học Arthur Eddington, người đã viết cách đây một thế kỷ rằng một cái bàn mất đi các thuộc tính giống bàn của nó khi được xem xét ở mức vi mô. “Ông phát hiện ra rằng có rất nhiều không gian trống giữa các hạt trong cái bàn,” Wilson nói. “Điều đó có nghĩa là nó không phải là rắn? Hay điều đó có nghĩa là tính rắn không phải như chúng ta đã nghĩ?” Ông đề xuất xem xét đa vũ trụ Everett theo cùng một cách. Từ một quan điểm, chúng ta có thể nói rằng khái niệm về xác suất đã biến mất, hoặc chúng ta có thể nói “rằng vẫn có xác suất, chỉ là chúng không phải như chúng ta đã nghĩ.”
Đối với những người theo thuyết tương thích kiên định, vấn đề về tự do ý chí không phụ thuộc vào những gì vật lý nói về các nguyên tử, lực, trường lượng tử hoặc bất kỳ thứ gì khác áp dụng ở mức vi mô, và thuyết tất định mạnh không gây rối hơn thuyết tất định thông thường. Như Adlam nói: “Ở một cấp độ của sự mô tả, con người là nguồn gốc của các quyết định của họ, và ở một cấp độ mô tả vật lý khác, quá khứ xa xôi và các quy luật vật lý là nguồn gốc của các quyết định của họ. Và tôi nghĩ rằng nếu bạn giữ hai cấp độ mô tả đó tách biệt, như bạn nên làm, thì bạn không thực sự gặp vấn đề với tự do ý chí.”
Dan Falk
Bài được đăng trên Scientific Ameracan
Dịch: Đặng Vũ Tuấn Sơn
(một số chú thích được bổ sung để phù hợp với văn phong và cách dịch một số thuật ngữ thông dụng trong tiếng Việt.)
