2023-12-18-bài viết
Ngày 18 tháng 2 năm 2023.
**Tại sao vũ trụ học, vật lý thiên văn và vật lý lý thuyết đã bị đình trệ suốt 50 năm.
**
"Mô hình chuẩn hiện hành" chỉ hoạt động nhờ hai thành phần: vật chất tối và năng lượng tối. Vật chất tối, có khối lượng dương, có chức năng đảm bảo sự giam giữ các thiên hà và cụm thiên hà, giải thích hình dạng phẳng của các đường cong quay, một cách hoàn toàn tùy tiện. Thật vậy, làm sao xác định được sự phân bố của nó trong không gian? Chỉ bằng cách điều chỉnh sao cho nó tái tạo lại các đường cong quay đó. Chúng ta đã tiêu tốn hàng triệu đô la khắp nơi, cố gắng bắt giữ nó trong các mỏ, hầm mỏ, trong không gian. Hàng ngàn bài báo đã được xuất bản trên các tạp chí hàng đầu, tất cả đều là những suy đoán về bản chất của nó. Vô ích. Chúng ta đã thử bắt ứng cử viên được xem là khả dĩ nhất, hạt neutralino, trong một kg xenon, rồi mười, trăm, một tấn, vài tấn.
Không có neutralino nào, cũng như không có bơ nào trên que củi.
Chúng ta gán cho năng lượng tối một giá trị năng lượng dương và áp suất âm, điều này có vẻ mâu thuẫn vì áp suất (vô hướng) trước hết là mật độ năng lượng thể tích. Luật giãn nở của vũ trụ được suy ra từ một nghiệm của phương trình trường Einstein. "Nguồn" của động lực này nằm ở vế phải. Đó là mật độ năng lượng thể tích rho c^2. Do đó, ta tìm thấy hai thành phần. Trước hết là thành phần thể hiện tác dụng của khối lượng, phù hợp với công thức nổi tiếng của Einstein E = mc^2. Thành phần còn lại là áp suất. Tất cả đều đồng nhất, đo bằng joule trên mét khối.
Thành phần thứ hai phản ánh điều gì? Trong giai đoạn vật chất, đó là mật độ năng lượng động học thể tích của các khối lượng cấu thành vũ trụ, theo phương trình trạng thái:
Trong thời kỳ bức xạ, ngoài mật độ năng lượng thể tích của photon: h nu, nhân với số photon trên mét khối, ta còn có áp suất bức xạ, tương ứng với hệ thức dưới đây, tương đương với "phương trình trạng thái của khí photon":
Theo phương trình Einstein, nền tảng của Thuyết tương đối rộng:
Một áp suất dương tương đương với chậm lại của chuyển động giãn nở
Ngược lại, để giải thích chuyển động gia tốc của sự giãn nở vũ trụ, ta cần một cái gì đó liên quan đến áp suất âm.
Nếu ta xem áp suất liên quan đến năng lượng tối là mật độ năng lượng thể tích, điều đó sẽ dẫn đến kết luận về sự tồn tại của các trạng thái năng lượng âm (theo các nghiên cứu của Nathalie Debergh).
Nhưng ta lại loại bỏ chúng bằng một thủ thuật huyền bí, bằng cách trang bị cho thành phần mới này, có bản chất chưa biết, một "phương trình trạng thái":
Việc chọn w = -1 (không có lý do nào hợp lý) cho phép đạt được mật độ năng lượng thể tích tương đương, tính bằng kg/m³, dương. Điều này sau đó cho phép hoàn thiện chiếc bánh kem mô tả thành phần vũ trụ gồm khối lượng quan sát được, khối lượng không quan sát được dương, tương ứng với vật chất tối, và "tương đương vật chất", thể hiện (tính bằng kg/m³) một lực đẩy bí ẩn của chân không, liên quan đến hằng số vũ trụ học Lambda.
Trong mô hình Janus, ta giải thích hiện tượng gia tốc giãn nở vũ trụ như tổng của hai thành phần:
-
Mật độ năng lượng (âm) liên quan đến khối lượng, theo công thức E = m c^2, với E và m âm.
-
Một áp suất âm, được xem là mật độ năng lượng âm liên quan đến năng lượng động học âm của chính các hạt đó.
Do đó, có sự khác biệt căn bản giữa hai cách hiểu này. Vì hằng số vũ trụ học, như tên gọi của nó, bất biến theo thời gian, nó tương ứng với một lực đẩy bí ẩn của chân không, do đó gắn với mật độ năng lượng không đổi, không nhạy cảm với chuyển động giãn nở và sự giảm mật độ do giãn nở. Nếu a là "hệ số thang" thể hiện "kích thước vũ trụ", thì mọi mật độ của thứ gì đó sẽ thay đổi theo a priori là 1/a^3.
Hệ quả là vũ trụ, được đẩy bởi áp suất âm không đổi liên quan đến "năng lượng chân không" giả thuyết, sẽ giãn nở theo quy luật hàm mũ theo thời gian.
Trong mô hình Janus, trong giai đoạn vật chất, động lực giãn nở được quy cho thành phần chủ yếu là khối lượng âm: khối lượng âm này đảm nhận cả hai vai trò: vai trò của vật chất tối và vai trò của năng lượng tối. Mật độ năng lượng này do đó giảm theo 1/(a^3). Tương lai của vũ trụ do đó sẽ khác biệt. Thiếu đi động cơ này theo thời gian, sự giãn nở của vũ trụ sẽ trở nên gần như tuyến tính, tiến tới một tiệm cận.
Hai cách nhìn này xứng đáng được đặt vào so sánh. Chúng tôi đã soạn một bài báo rất có cấu trúc, ban đầu gửi đến Physical Review D vào tháng 11 năm 2022. Bị từ chối ngay lập tức, không gửi đến phản biện, chỉ ghi "không phù hợp" ("non suitable"). Lần gửi thứ hai, đến Astrophysical Journal. Cũng vậy, ngày 12 tháng 2 năm 2023, với việc từ chối gửi đến phản biện. Bạn sẽ đọc nội dung các phản hồi này trước khi đến bài viết.
Thực tế, các tạp chí từ chối hệ thống việc gửi bài của chúng tôi đến phản biện, trong suốt năm năm qua. Do đó, đã có khoảng mười lần từ chối.
Điều này cho thấy một sự bất ổn căn bản trong hệ thống xuất bản khoa học. Dù vậy, các tạp chí vẫn mở cửa cho sự suy đoán. Ta có thể nêu hai ví dụ. Với Physical Review D, hãy xem một bài báo mà Aurélien Barrau, một nhân vật nổi bật trong vũ trụ học Pháp (chú ý đến sự phong phú đáng kinh ngạc trên trang Wikipedia của ông), là đồng tác giả:
[Trên Physical Review D, 2019](article
Barrau)
Các tác giả bài báo này đề xuất mô hình mà vật chất tối có thể là "dấu tích" của các va chạm giữa "lỗ đen mini", xảy ra "vào thời kỳ Planck", tức là trong trạng thái vũ trụ xa nhất (không thể quan sát được). Những "lỗ đen mini" giả thuyết. Hãy dịch tựa đề:
- **Vật chất tối như là dấu tích của thời kỳ Planck, mà không cần quá nhiều giả thuyết kỳ lạ **(...). *
Các thử nghiệm được đề xuất, đối với các dữ liệu quan sát có thể có: không có gì. Một minh họa hoàn hảo cho câu nói của nhà toán học Jean-Marie Souriau:
- Một vật lý không có thực nghiệm và một toán học không có sự chính xác.
Về năng lượng tối, cộng đồng khoa học đang xôn xao từ khi hai bài báo được công bố trên Astrophysical Journal và Astrophysical Letters.
Bài đầu tiên.** Bài thứ hai. ****Một blogger khoa học đưa ra nhận xét tại đây**.
Tóm tắt, trên trang blog của người viết, hãy nghe nhận xét bằng giọng nói của anh ta.
Đây là vấn đề gì?
Chúng ta đã thấy đặc điểm của năng lượng tối là hiện diện như một thành phần có mật độ thể tích không đổi, không nhạy cảm với hiện tượng giãn nở vũ trụ. Vậy hãy xem xét các đối tượng có thể biểu diễn nội dung như vậy. Để mật độ năng lượng này duy trì, thì theo một cơ chế vật lý chưa biết, năng lượng tối bên trong chúng phải tăng theo thời gian theo a^3.
Bài báo được đề cập nói về một nghiên cứu về khối lượng của các "lỗ đen siêu lớn" nằm ở trung tâm các thiên hà elip. Nghiên cứu này kết luận rằng khối lượng này tăng theo a^3. Bằng cơ chế nào? Lịch sử không nói. Trước đây, điều này dường như không thể do "tích tụ", bằng cách nuốt các ngôi sao xung quanh. Điều này không thể giải thích hiện tượng này, vì quần thể ngôi sao trong các thiên hà elip vẫn giữ nguyên. Vậy đây là một hiện tượng rất giống năng lượng tối! Nhưng bạn sẽ nói, khối lượng của các lỗ đen siêu lớn là dương. Nếu khối lượng tăng, thì đó là... sự gia tăng khối lượng dương, phải không?
Bạn đã hiểu sai. Hãy dùng trí óc của bạn và xem lại phương trình trạng thái liên quan đến năng lượng tối này. Sự gia tăng năng lượng dương ở trung tâm các lỗ đen siêu lớn dẫn đến sự gia tăng áp suất âm. Bạn đã hiểu chưa? Người nói khối lượng dương thì nói đến năng lượng tối dương nhưng... áp suất âm. Chúng ta đã có sẵn các mô hình lỗ đen "không kỳ dị" sử dụng điều này.
*Giờ bạn biết năng lượng tối nằm ở đâu rồi: ở trung tâm các lỗ đen siêu lớn. * ** ** **Tất cả điều này là một thủ thuật lớn và phép màu (R. Kipling, "Những câu chuyện kiểu như thế"). *
Trong khoa học, ta không được loại bỏ điều gì trước, đặc biệt khi ý tưởng dựa trên điều gì đó có thật: sự gia tăng khối lượng của các vật thể siêu khối lượng ở trung tâm các thiên hà elip. Một sự kiện quan sát được mà các nhà lý thuyết, dù sao cũng phải xem xét. Hiện tượng gia tăng khối lượng của các lỗ đen siêu lớn mang lại ánh sáng về bản chất sâu xa của chúng. Trước đây, các nhà lý thuyết đã khó khăn trong việc mô hình hóa sự hình thành chúng bằng cách tích tụ, hợp nhất các lỗ đen sao. Giờ hãy bỏ qua hiện tượng tích tụ, đã lỗi thời. Vấn đề về cơ bản đã được giải quyết một cách gần như hoàn toàn. Cơ chế khiến chúng xuất hiện, như những con thỏ nhảy ra từ chiếc nón của ảo thuật gia, chính là cơ chế đảm bảo sự gia tăng của chúng.
Đó đơn giản là một hiện tượng chưa biết.
Quay lại lần từ chối thứ hai gửi bài đến phản biện. Trả lời từ Physical Review D là không thể tranh cãi. Trong khi đó, biên tập viên của Astrophysical Journal cho biết: việc phù hợp với dữ liệu gia tốc giãn nở vũ trụ không đủ để làm nền tảng cho một mô hình. Mô hình đó cần giải thích thêm những điều khác. Được, tôi sẽ bắt đầu viết lại bài báo, thay đổi tiêu đề bài gửi, giờ sẽ là:
**Mô hình vũ trụ học Janus. Phần I: Cách hiểu thay thế về sự gia tốc giãn nở vũ trụ.
**
Tôi sẽ tiếp tục bằng một bài báo thứ hai:
Mô hình vũ trụ học Janus. Phần II: Những so sánh thành công khác với dữ liệu quan sát.
Hai bài báo sẽ được gửi cùng lúc. Chúng tôi sẽ cập nhật cho bạn.
Liệu chúng tôi có cuối cùng được gửi bài đến phản biện không? Tôi không biết.
Còn gì nữa?
Bộ ghi hình buổi thuyết trình của tôi tại Paris ngày 14 tháng 1 năm 2023 đã được đăng tải. Tương tự, 60 phút hỏi đáp sau đó cũng đã được đăng. Việc phát sóng bị chậm trễ, khi chúng tôi nhận được tin nhắn từ các người tham gia lo lắng vì tên và tình trạng nghề nghiệp của họ bị công khai. Đúng là có lý. Một khối ký ức đã trỗi dậy, mà tôi đề cập trong đoạn video ngắn này:
Do đó, cần thay thế các cảnh hiển thị người phát biểu bằng cảnh hiển thị người thuyết trình, thay tên đơn vị bằng "tiếng bíp", làm mờ hình ảnh phòng của tôi, khuôn mặt. Những biện pháp này có thể cho thấy xu hướng nhìn thấy điều xấu ở mọi nơi. Thực tế, nếu muốn suy nghĩ tự do, ngoài mọi ràng buộc từ "tòa án khoa học", ta phải tham gia vào một hình thức bí mật. Tôi nhớ đến một hành động của Guillaume de Baskerville, vai diễn do Sean Connery thủ vai trong một cảnh phim The Name of the Rose, khi người đứng đầu tu viện, nhân vật do Michael Londsdale thủ vai, bước vào phòng tu sĩ của ông. Guillaume lập tức có một động tác nhanh, che kín chiếc đồng hồ thiên văn đặt trên giường mình.
Thời điểm đó, bất kỳ điều tra khoa học nào cũng làm phiền, vì có thể mâu thuẫn với các yếu tố trong giáo lý nhà thờ và có thể đưa bạn đến chỗ bị thiêu sống. Ngày nay cũng vậy, ngoại trừ việc người ta không còn đốt các dị giáo nữa. Những "nhà thần học", những "người bảo vệ chính thống" là "ngôi sao" trong các lĩnh vực liên quan và định rõ hành vi phải tuân theo, dưới nguy cơ bị coi là dị giáo. Lỗ đen tồn tại. Bức xạ Hawking tồn tại. Vật chất tối và năng lượng tối là một phần của thực tại vật lý. Nếu không còn đốt người phản đối, sau khi tra tấn họ, thì ta sẽ làm họ im lặng, bằng cách khác.
Ai đang kiểm soát các tạp chí hàng đầu này? Tất nhiên là những người bảo vệ chính thống hiện nay. Trong trò chơi lợi ích thu được từ việc xuất bản trên các tạp chí danh tiếng, họ và học trò, bạn bè của họ, là những người được ưu tiên hàng đầu. Sự nghiệp của họ bắt nguồn từ những trích dẫn trong các tạp chí có hệ số ảnh hưởng cao ("impact factor"). Mọi kênh khác đều bị loại ngay lập tức vào danh sách "tạp chí săn mồi" (thường là đúng, phải nói vậy). Hệ thống vận hành trơn tru: "Bạn đồng tác giả bài của tôi, tôi đồng tác giả bài của bạn. Tôi trích dẫn bài của bạn, bạn trích dẫn bài của tôi. Robot của Google Scholar làm phần còn lại. Những danh tiếng hoàn toàn nhân tạo bốc lên như bọt, như bánh bông lan. Những người không để lại dấu vết nào trong lịch sử khoa học lại đạt được danh tiếng toàn cầu. Một ví dụ:
Trên Google Scholar, gõ "Juan Maldacena". Bạn sẽ thấy ngay lập tức các bài báo như "Cool horizons for entangled black holes" (1475 trích dẫn) hoặc "Towards inflation in string theory" (1474 trích dẫn), "A bound on chaos" (1899 trích dẫn). Những giả thuyết lý thuyết không có bất kỳ sự đối chiếu quan sát nào, nhưng lại giúp ông có được vị trí cố định tại Viện Khoa học Tiên tiến Princeton, nơi từng có Albert Einstein và Kurt Gödel làm việc cho đến khi qua đời. Những công trình này lại gợi nhớ đến câu nói của Souriau, được trích dẫn ở trên. Nhưng những người này lại có uy tín.
Trong vương quốc của người mù, người khiếm thị là vua.
Trong 50 năm qua, các nhà lý thuyết không tìm ra điều gì, không giải thích được điều gì, không thiết kế được điều gì sau này được quan sát hay chứng minh qua thực nghiệm. Một ví dụ nổi bật là lý thuyết dây. Trước thất bại trong việc dự đoán hay giải thích bất cứ điều gì, người như Brian Greene, tác giả của cuốn sách bán chạy toàn cầu "The Smart Universe", với bản dịch vụng về: "Vũ trụ tinh tế", ra đời năm 1999, từng được trao giải Aventis, giải thưởng cho tác phẩm phổ biến khoa học xuất sắc nhất, năm 2000, thậm chí còn tuyên bố rằng "nếu lý thuyết này vô dụng đến vậy, thì vì nó tham chiếu đến những điều sẽ chỉ xuất hiện sau nhiều thế hệ".
Một lời nhắc nhở làm ta nhớ đến ngụ ngôn của Charles Christian Andersen, nơi hai thợ may lừa đảo mặc áo đẹp đến mức chỉ người có địa vị mới thấy được. Thực tế, vua hoàn toàn trần truồng.
Hệ thống đánh giá công trình khoa học bởi các chuyên gia, mà độc lập trong đánh giá được đảm bảo về nguyên tắc nhờ việc giữ bí mật danh tính, lại bị khóa chặt vì các tạp chí do những người bảo vệ chính thống kiểm soát, người đã thành công trong việc thiết lập tiêu chuẩn chất lượng cho công trình.
Bốn mươi năm trước, từng tồn tại một cửa sổ, đó là các bài báo trên Comptes Rendus de l'Académie des Sciences de Paris. Quyết định xuất bản được giao cho sự tùy ý của các viện sĩ. Nhờ có nhà toán học André Lichnérowicz trình bày các bản ghi, tôi đã có thể khởi đầu một lý thuyết dẫn đến mô hình thiên hà, dưới dạng nghiệm chính xác của cặp phương trình Vlasov và Poisson.
Đây là một trong những bản ghi đó. Nó chứa nghiệm đầu tiên và duy nhất không tầm thường của phương trình Vlasov, điều mà Cédric Villani rất trân trọng. Nhưng đột nhiên kênh xuất bản này biến mất, vì Viện Hàn lâm Khoa học đã thiết lập hệ thống kiểm duyệt bởi các phản biện ẩn danh. Quyền quyết định này lập tức bị tước đoạt khỏi một trong những nhà toán học xuất sắc nhất thế hệ ông, bởi những "con sói trẻ" mà không ai để lại dấu vết trên con đường khoa học.
Vậy tôi đã làm gì? Tôi đơn giản đã từ bỏ các hướng nghiên cứu.
Hãy tính xem: đã 51 năm trôi qua. Không tệ đâu....
Vài năm trước, sau nhiều tháng chờ đợi, tôi đã có được một cuộc hẹn với Cedric Villani, khi đó là giám đốc Viện Henri Poincaré, chưa bước vào chính trị. Ông đến muộn một tiếng, lắng nghe tôi một cách thờ ơ rồi nhanh chóng rời đi.
Mô hình Janus gây khó chịu rất nhiều, khiến đám "bầy đàn" trên Internet, những người ta gọi là "Trolls", nổi giận. Nhưng không chỉ những nhân vật này mới tìm thấy cơ hội thể hiện những rối loạn thần kinh, sự thất vọng, sự ghen tị của họ dưới lớp vỏ bọc ẩn danh khi để lại bình luận (hơn một nghìn bình luận trong năm ngày!). Có vẻ như trong số đó có những "Troll tri thức" đang thể hiện nỗi sợ hãi rằng mô hình Janus có thể thành công, bằng cách dùng những lời mắng chửi như một phép trừ tà:
- Nhỏ là một kẻ lừa đảo, một kẻ nói dối và một kẻ lừa đảo!
Cuộc chiến sẽ tiếp tục, gian khổ, khó khăn. Nhưng điều mới mẻ là khối lượng người từ mọi lĩnh vực, các nhà toán học, nhà nghiên cứu, kỹ sư từ các trường đại học hàng đầu, giáo viên toán hoặc vật lý, giáo viên các cấp, đang lặng lẽ gia nhập nhóm những người quan tâm đến đạo đức và sự thật, mong muốn tìm kiếm, xa rời tất cả "tiếng ồn", trong sự yên lặng và bí mật, cơ hội để cuối cùng có thể suy nghĩ tự do.