Vật chất vi quan có ý thức hay không? Nhà vật lý lượng tử nói ‘có’

Vật chất quyết định ý thức hay ý thức quyết định vật chất? Các trường phái tư tưởng từ lâu vẫn tranh cãi gay gắt về vấn đề này. Tuy nhiên, ngày càng có nhiều ý kiến cho rằng vật chất và ý thức thực chất là một thể thống nhất. Trí tuệ cổ xưa cũng cho rằng “vạn vật đều có linh“. Và một số nhà vật lý lượng tử lỗi lạc cũng cho rằng mỗi vật chất vi quan, điển hình là electron cũng đều có ý thức của riêng nó. 

Mối quan hệ giữa vật chất (matter) và ý thức (consciouness), giữa cơ thể hay vật thể (body) và tinh thần hay tâm trí (mind) từ lâu đã trở thành một vấn đề then chốt, đặc biệt là trong triết học phương Tây. Ông Descartes (Đề-Các) – triết gia, nhà khoa học, nhà toán học người Pháp – đã đưa ra một công thức đặc biệt khi ông coi vật chất là vật chất mở rộng (tức là chiếm không gian) trong khi ý thức được coi là vật chất tư duy (không chiếm không gian). 

Rõ ràng là bản chất của tinh thần và vật chất khác nhau đến mức người ta có thể thấy rằng không có cơ sở cho mối quan hệ giữa chúng. Điểm này đã được Descartes khẳng định rất rõ ràng khi ông nói rằng không có gì bao gồm trong khái niệm cơ thể thuộc về tinh thần, và không có gì trong tinh thần thuộc về cơ thể.

Tuy nhiên, ông David Bohm, một trong những nhà vật lý lý thuyết quan trọng nhất của thế kỷ 20 và là người đã đóng góp những ý tưởng quan trọng cho lý thuyết lượng tử, tâm lý học thần kinh và triết lý tinh thần cho rằng ý thức và vật chất không phải là những thực thể tách rời. Chúng là những khía cạnh khác nhau của một vận động toàn thể không bị đứt đoạn. Xét theo góc độ lượng tử, mỗi electron cũng đều có tinh thần của nó. Hay nói một cách khác, vật chất và ý thức là một thể thống nhất và vạn vật đều có ý thức của chúng. 

Trật tự mờ ẩn (implicate order) và lý thuyết lượng tử

Câu hỏi về mối quan hệ của tinh thần và vật chất đã được khám phá ở một mức độ nào đó trong một số nghiên cứu trước đây của David Bohm về vật lý. Nhằm mục đích tìm hiểu thuyết tương đối và lý thuyết lượng tử trên cơ sở chung cho cả hai, ông đã phát triển khái niệm về trật tự mờ ẩn (implicate order). 

Ông Bohm gọi thế giới hàng ngày ta đang sống trong đó bao gồm không gian, thời gian, vật chất và quy luật nhân quả là trật tự sáng tỏ (explicate order). Trật tự sáng tỏ tuân theo các định luật vật lý của Newton. 

Theo David Bohm “trật tự mờ ẩn” là thế giới vật lý rộng hơn, bao gồm thế giới vật lý thông thường, hay nói cách khác, thế giới vật lý thông thường là trật tự mờ ẩn lúc nó lộ ra sáng rõ cho chúng ta thấy. Thế giới mờ ẩn có lúc ẩn, lúc hiện. Lúc ẩn là lúc chúng ta không nhận thức được. Chúng ta chỉ có thể nhận thức nó khi nó lộ ra, tương tác với giác quan của chúng ta. Sự lộ diện đó có thể lúc thế này, lúc thế khác, vì thế chúng ta có thể thấy thế giới vật lý của chúng ta có những hiện tượng mâu thuẫn. Chẳng hạn hạt lượng tử có lúc lộ ra bản chất hạt, có lúc lộ ra bản chất sóng. Nhưng thực ra cả 2 bản chất đó đều là đặc trưng của cùng một hiện thực. Vấn đề là hiện thực đó lúc ẩn, lúc hiện, và mỗi lúc hiện ra một khác. Tính 2 mặt của sóng – hạt được giải thích như những tấm ảnh riêng biệt chụp chợp nhoáng tại từng thời điểm của một vật thể. 

Trong khi trật tự sáng tỏ thể hiện sự tách bạch và độc lập thì ở trật tự mờ ẩn lại có đặc tính toàn khối và ôm bọc lẫn nhau. Trong trật tự sáng tỏ, nếu A chứa B thì B phải nằm trong A. Nhưng trong trật tự mờ ấn, A có thể chứa B đồng thời A có thể nằm trong B. 

Đặc điểm cơ bản của ý tưởng này là toàn bộ vũ trụ theo một cách nào đó được bao bọc trong mọi thứ và mỗi thứ được bao bọc trong toàn thể. Ở một mức độ nào đó, mỗi thứ bao hàm hoặc liên quan đến mọi thứ. Theo đó, mỗi thứ có liên quan nội tại với toàn thể, và do đó, với mọi thứ khác. Một ví dụ rõ ràng nhất của trật tự mờ ẩn là những toàn ảnh (hologram). 

David Bohm cho rằng chỉ cần suy ngẫm một chút để thấy rằng một kiểu mô tả tương tự sẽ áp dụng trực tiếp và rõ ràng hơn vào tinh thần, với dòng chảy liên tục của những suy nghĩ, cảm xúc, mong muốn và xung động liên tục, chảy vào và ra khỏi nhau, và, theo một nghĩa nào đó, bao bọc lẫn nhau. Ví dụ, chúng ta có thể nói rằng một ý nghĩ ẩn chứa trong một ý nghĩ khác. 

Hay nói cách khác, quy trình chung của việc sắp xếp theo trật tự là phổ biến cả về tinh thần lẫn vật chất. Điều này có nghĩa là tinh thần và vật chất hoàn toàn tương tự nhau và gần như không quá khác biệt khi chúng xuất hiện khi xem xét bề ngoài. Do đó, có vẻ hợp lý khi đi xa hơn và gợi ý rằng trật tự mờ ẩn có thể đóng vai trò như một phương tiện thể hiện nhất quán mối quan hệ thực tế giữa tinh thần và vật chất, mà không đưa ra một cái gì đó giống như sự tồn tại song song độc lập giữa chúng. 

Trong thế giới lượng tử, các hạt cơ bản có tính phi định xứ (non-locality) mới lạ. Điều đó có nghĩa là, trong những điều kiện nhất định, các hạt ở khoảng cách vĩ mô với nhau dường như có thể, theo một nghĩa nào đó, có thể ảnh hưởng đến nhau, mặc dù không có phương tiện nào được biết để chúng có thể được kết nối. Điều này được thể hiện ở hiệu ứng liên đới lượng tử hay rối lượng tử (quantum entanglement) 

Trong trật tự mờ ẩn, tất cả những điều này có thể được tóm tắt theo một khái niệm mới về tính toàn thể lượng tử, ngụ ý rằng thế giới không thể được phân tích thành các phần tồn tại độc lập và riêng biệt.

Ở giai đoạn này, trật tự mờ ẩn phần lớn vẫn là một khuôn khổ tư duy chung mà ta có thể đạt được tiến bộ trong việc xóa bỏ hố sâu ngăn cách giữa tinh thần và vật chất.

Diễn giải nhân quả của lý thuyết lượng tử

Vật lý nguyên tử giả định rằng electron là một hạt, tuân theo một quỹ đạo được xác định rõ ràng như một hành tinh quay xung quanh Mặt Trời. Nhưng lý thuyết lượng tử cho chúng ta biết rằng mỗi electron luôn đi kèm với một trường lượng tử (quantum field), mô tả bởi hàm sóng của hạt. 

Trường lượng tử cũng có thể được biểu diễn dưới dạng một thế năng mà David Bohm gọi là thế lượng tử (quantum potential). Nhưng không giống như những gì xảy ra với điện thế và từ trường, thế lượng tử chỉ phụ thuộc vào dạng (form) chứ không phụ thuộc vào cường độ của trường lượng tử. Do đó, ngay cả một trường lượng tử rất yếu cũng có thể ảnh hưởng mạnh đến hạt. Như thể một cơn sóng nước có thể làm cho một nút chai nhấp nhô với toàn bộ năng lượng, ngay cả khi ở xa nguồn sóng. Một quan niệm như vậy rõ ràng là khác về cơ bản so với các nguyên lý của Newton, bởi nó ngụ ý rằng ngay cả những đặc điểm ở xa của môi trường cũng có thể ảnh hưởng mạnh đến hạt.

David Bohm cho rằng 2 hoặc nhiều hạt có thể ảnh hưởng mạnh đến nhau thông qua thế lượng tử ngay cả khi chúng cách nhau một khoảng cách xa, dựa trên đặc tính phi định xứ (non-locality) mà ta đã biết.

Trong một hệ thống nhiều hạt, sự tương tác của các hạt có thể được coi là phụ thuộc vào một nguồn thông tin chung chính là các thế lượng tử của toàn bộ hệ thống, theo cách không thể phân tích được về các mối quan hệ được ấn định trước giữa các hạt riêng lẻ. Điều này có thể được minh họa dưới dạng hiện tượng siêu dẫn.

Ở nhiệt độ bình thường, các điện tử chuyển động bên trong kim loại bị phân tán một cách ngẫu nhiên bởi các chướng ngại vật và các điểm bất thường khác nhau trong kim loại. Kết quả là, có một lực cản (hay điện trở) đối với dòng điện. Tuy nhiên, ở nhiệt độ thấp, các electron chuyển động cùng nhau theo một cách có tổ chức, và do đó có thể đi xung quanh những chướng ngại vật và các điểm bất thường để hình thành lại mô hình chuyển động có trật tự của chúng cùng nhau. Do đó chúng không bị phân tán, và dòng điện có thể chạy mà không bị cản trở bởi điện trở.

Một phân tích chi tiết hơn cho thấy rằng thế lượng tử của toàn bộ hệ thống khi đó đã tạo thành một kết nối phi định xứ dẫn đến mô hình có tổ chức và có trật tự khiến các electron chuyển động cùng nhau mà không bị tán xạ. Giống như một nhóm vũ công ba lê gặp chướng ngại vật trên sân khấu cùng được hướng dẫn bởi một nguồn thông tin chung giúp họ di chuyển vòng qua chướng ngại vật và tiếp tục các bài múa của mình.

Hành vi của các electron trong hiện tượng siêu dẫn giống như của một sinh vật hơn là giống một cơ chế vật lý. Đi xa hơn nữa, ta thấy các thông tin hướng dẫn hoạt động hay các thế lượng tử giống như điều được gọi là “tinh thần của vật chất”. Hay theo quan sát của Bohm: “Ở cấp độ lượng tử, một phẩm chất tương tự như tinh thần của vật chất được bộc lộ một cách mạnh mẽ dưới dạng hàm sóng biểu hiện trong chuyển động của các hạt.”

Bây giờ chúng ta hãy tiếp cận từ khía cạnh của tinh thần. Chúng ta có thể bắt đầu bằng cách xem xét ngắn gọn một số khía cạnh bản chất của tư tưởng. Ví dụ, giả sử rằng vào một đêm tối, chúng ta nhìn thấy những bóng người. Nếu chúng ta có thông tin rằng có thể có những kẻ tội phạm tấn công đang xuất hiện trong khu vực lân cận, điều này có thể tạo cho chúng ta cảm giác nguy hiểm tăng ngay lập tức, và một loạt các hoạt động có thể xảy ra (như chạy trốn, sẵn sàng chiến đấu v.v.). Đây không chỉ đơn thuần là một quá trình tinh thần, mà bao gồm một quá trình không tự nguyện và về cơ bản là vô thức của các hormone, nhịp tim và các hóa chất thần kinh thuộc nhiều loại khác nhau, cũng như những căng thẳng và chuyển động về thể chất. 

Tuy nhiên, nếu chúng ta nhìn lại và thấy rằng đó chỉ là một cái bóng của chính chúng ta, suy nghĩ này có tác dụng làm dịu và tất cả các hoạt động được mô tả ở trên sẽ chấm dứt. Phản ứng như vậy đối với thông tin là cực kỳ phổ biến. Nói chung, với tinh thần, thông tin được coi là nhân tố kích thích các quá trình khác về mặt vật lý, hóa học, điện học, v.v.

Hành động như vậy rõ ràng là tương tự như hoạt động được mô tả liên quan đến hệ thống lái xe tự động, radio, máy tính, DNA và các quá trình lượng tử trong các hạt điện tử như electron. 

Một phần mở rộng của lý thuyết lượng tử

Theo nhận định của David Bohm, vì thế lượng tử có thể được coi là thông tin hướng dẫn “vũ điệu” của các electron, nên có sự tương đồng cơ bản giữa các hành vi lượng tử của một hệ thống các electron và hành vi của tinh thần. Nhưng nếu chúng ta muốn liên hệ các quá trình tinh thần với lý thuyết lượng tử thì sự tương đồng này sẽ phải được mở rộng. Cách đơn giản nhất để làm điều này là cải thiện sự tương tự giữa các quá trình tinh thần và quá trình lượng tử bằng cách xem xét rằng các quá trình này cũng có thể có khả năng mở rộng đến mức độ tinh vi vô hạn.

Nghĩa là nếu coi thế lượng tử tạo dạng chuyển động cho các hạt electron là thế lượng tử bậc 1, thì sẽ có một thế siêu lượng cấp 2 ở mức nhỏ hơn tạo ra thế lượng tử cấp 1, tiếp theo sẽ có thể siêu lượng tử cấp 3 ở mức nhỏ hơn nữa tạo ra thế lượng tử cấp 2 và tiếp tục cho đến nhỏ hơn mãi nữa. 

Bohm cũng chỉ ra rằng trật tự mờ cẩn cũng áp dụng cho tâm trí. Trong dòng ý thức của mình, chúng ta tìm thấy một luồng suy nghĩ, cảm xúc, mong muốn và xung động liên tục liên quan đến nhau – ví dụ, một ý nghĩ có thể nảy sinh thành một mong muốn, từ đó có thể làm nảy sinh những suy nghĩ, xung động mới, v.v. Đáng chú ý nhất là trật tự mờ ẩn chiếm ưu thế trong các nội dung của suy nghĩ, nơi chúng ta thường nói rằng một ý nghĩ này ẩn chứa trong một ý nghĩ khác.

Kết luận

Trong bài viết này, mối quan hệ giữa vật chất và ý thức được tiếp cận theo một cách mới. Cách tiếp cận này dựa trên sự giải thích nhân quả của lý thuyết lượng tử, trong đó một electron, được coi là sự kết hợp không thể tách rời của hạt và trường (sóng). Tuy nhiên, trường này có một số đặc tính mới có thể được coi là nguồn gốc chính của sự khác biệt giữa vật lý lượng tử và vật lý cổ điển. Những đặc tính mới này cho thấy rằng trường có thể được coi là chứa thông tin khách quan và hoạt động, và sự hoạt động của thông tin này tương tự với sự hoạt động của thông tin trong trải nghiệm chủ quan thông thường của con người. 

David Bohm đã phát triển một lý thuyết lượng tử trong đó ý thức và vật chất được kết hợp với nhau và là một thể thống nhất. Ông cho rằng một đặc tính tương tự như ý thức của vật chất tự bộc lộ mạnh mẽ ở cấp độ lượng tử, theo nghĩa là dạng hàm sóng thể hiện chính ý thức này trong chuyển động của các hạt.

Đồng quan điểm với David Bohm, Freeman Dyson, nhà vật lý hạt lỗi lạc đã viết: “Tôi nghĩ rằng ý thức không chỉ là một hiện tượng biểu sinh thụ động được mang theo bởi các sự kiện hóa học trong não của chúng ta, mà còn là một tác nhân tích cực buộc các phức hợp phân tử phải lựa chọn giữa trạng thái lượng tử này và trạng thái lượng tử khác. Nói cách khác, ý thức vốn đã có sẵn trong mọi electron, và quá trình ý thức của con người chỉ khác về mức độ chứ không khác về mặt tính chất với quá trình lựa chọn giữa các trạng thái lượng tử mà chúng ta gọi là ‘cơ hội’ khi chúng được tạo ra bởi một electron.”

Thiện Tâm tổng hợp

Xem thêm:

• Vật chất và ý thức là một thể thống nhất
• Ý tưởng “vạn vật đều có ý thức” ngày càng được ủng hộ

Tài liệu:

[1] Mind and matter, Leon Freris, Article: e26658 | Received 18 Sep 2013, Accepted 30 Sep 2013, Published online: 04 Oct 2013

[2] David Bohm. A new theory of the relationship of mind and matter. In: Philosophical Psychology Vol 3, No 2., 1990.

[3] Pylkkänen, P. (2015): Quantum theory, active information and the mind-matter problem. In: E. Dzhafarov, S. Jordan, R. Zhang and V. Cervantes (ed.), Contextuality from Quantum Physics to Psychology New Jersey: World Scientific Advanced series on mathematical psychology

[4] David Bohm: Cái toàn thể và trật tự ẩn, NXB Tri thức, 2017