Khoa học và tôn giáo

Lời nói đầu. “Khoa học và Tôn giáo” là đề tài từng chạm vào “dây thần kinh” của nền văn minh phương Tây. Chúng ta bắt đầu từ Isaac Newton, tượng đài vĩ đại tại giao điểm của khoa học cổ đại và khoa học hiện đại. Ông là một con người mà John Maynard Keynes gọi là “người đầu tiên và vĩ đại nhất của thời hiện đại của các nhà khoa học, một người duy lý, người dạy chúng ta tư duy bằng con đường của lý tính lạnh lùng và không tô màu”. Lý tính có thể “lạnh lùng”, nhưng Newton thì không lạnh lùng chút nào. Thực tế, Newton là người rất mộ đạo, và, cũng như đa số các nhà khoa học lớn khác của thời cách mạng khoa học, ra sức bảo vệ tôn giáo như phần tâm linh của cuộc sống. Tất cả những nhà khoa học thế kỷ 17 đều sống và chết như những người tin Chúa và mộ đạo. Nhưng cuộc cách mạng khoa học, khi đã phóng ra, vượt khỏi tầm tay Newton và có những ảnh hưởng ngoài ý muốn lên xã hội châu Âu. Bạn đọc có thể lướt qua phần (2) là phần nói về các nhà toán học thế kỷ 18 và Thiên Chúa, nếu như thấy buồn tẻ. NXX

***

Thế giới được tạo ra để làm chỗ ở cho các Quái thú (Beasts), nhưng được nghiên cứu và suy tưởng bởi Con người: đó là món Nợ của Lý tính chúng ta đối với Chúa, và lòng tôn kính chúng ta đền đáp cho Người để khỏi phải bị làm thân phận của Quái thú… Minh triết của Chúa nhận được vinh dự nhỏ từ những cái đầu tầm thường nhìn quanh chăm chăm thô thiển, và ngưỡng mộ các tác phẩm của Người một cách quê mùa: (còn) những ai ca ngợi Người, có suy xét sáng suốt về những tác phẩm của Người, nghiên cứu cân nhắc các sinh linh của Người, thì họ đền ơn bằng một lòng ngưỡng mộ sùng kính và uyên bác.

Thomas Browne, thế kỷ 17,
trong Religio Medici ([7], 28)
hay [17], 33)

Sir, một phương trình sẽ không có ý nghĩa đối với tôi trừ khi nó diễn tả một ý tưởng của Thượng đế.

Srinivasa Ramanujan
Nhà toán học lớn Ấn độ đầu thế kỷ 20

(1)

Sau Galilei và Darwin, chúng ta hay nghĩ khoa học và tôn giáo là những phạm trù xung đột nhau. Nhưng trong thế kỷ 17, thế kỷ của cách mạng khoa học, tình hình khác hẳn. Trừ một số ít, đại đa số các nhà khoa học hàng đầu, đặc biệt những nhà khoa học ở Anh, nhìn thấy một sự hài hòa giữa khoa học và tôn giáo [12]. Châu Âu vốn là thế giới của Kitô giáo, của những con người rất mộ đạo. Họ mộ đạo, và tò mò, yêu thích khám phá khoa học cùng một lúc. Họ xem khám phá khoa học là khám phá tác phẩm của Chúa và để vinh danh Chúa. Thánh Thomas Aquinas thế kỷ 13 viết trong tác phẩm Summa theologiae: “Chúa, Người là nguyên lý thứ nhất của tất cả mọi sự vật, có thế được so sánh như người kiến trúc sư đối với các sự vật được thiết kế.” Theo ông, “học thuyết thiêng liêng (tôn giáo) là một khoa học” … được Đức Chúa Trời tiết lộ (Summa, Part I, Question I, article 2, xem [17], 208) Do đó, làm khoa học chính là lễ Chúa. Robert Boyle, có thể được xem là nhà hóa học hiện đại đầu tiên, viết nhiều sách nhất, và nêu lên vấn đề tôn giáo trong mỗi quyển sách ông. Quan điểm tôn giáo và khoa học của ông cũng là đại diện cho suy nghĩ của đa số các virtuosi, những nhà khoa học kỹ xảo. Vào cuối đời, quyển sách The Christian Virtuso của Boyle có thể dịch Nhà khoa học Kitô giáo, là bản tuyên ngôn của ông về sự hòa hợp giữa khoa học hiện đại và đức tin. John Ray, nhà tự nhiên học, với quyển sách The Wisdom of God manifested in the Works of the Creation (Minh triết của Chúa được thể hiện trong các tác phẩm của sự Sáng thế), chứng minh cho luận điểm thiết kế (design) của ông (Xem thêm [14], chương 6). Và nhiều thí dụ khác.

Kitô giáo đối với các nhà khoa học châu Âu là một tôn giáo rất có sức hấp dẫn vì nó giả định một tiên đề rằng thế giới được một Đấng toàn năng, toàn trí thiết kế và sáng tạo thông minh nhất. Từ thời Trung cổ các thế kỷ 12, 13 trở đi, các vị cha nhà thờ vì thế đã khuếch trương các môn học thúc đẩy sự phát triển lý tính như lôgic, toán học, thiên văn, phép biện chứng nhằm để hiểu Chúa¹.

Nhưng khoa học và tôn giáo luôn luôn có những xung đột nhau trong lồng ngực con người, và sự mâu thuẫn này như không bao giờ chấm dứt. Thế kỷ 16, 17 là thời kỳ lý tính dâng lên mạnh mẽ, làm cho nhà thờ quan ngại. Khoa học thực nghiệm thông qua thí nghiệm phát triển mạnh mẽ trở thành triết học thực nghiệm, và sự áp dụng toán học ngày càng mạnh mẽ hơn, để khám phá các bí mật của thế giới. Người làm khoa học dần dần chỉ tin vào mắt mình, seeing is believing, vào các phương pháp hiệu quả khám phá. Boyle và Newton cảm nhận “mảnh đất của Kitô giáo đang dịch chuyển” ở những nền tảng truyền thống của nó. Descartes, người đi trước của Newton, từng bị kết án là “dị giáo”, và phải trốn tránh sang Hà Lan. Năm 1643, Martin Schoock, với tư cách giáo sư triết học tại Đại học Gronningen, Hà Lan, kết án Descartes nặng nề là kẻ lừa dối và nguy hiểm, bởi ông, Descartes, “phun nọc đọc của chủ nghĩa vô thần một cách tinh tế và bí mật vào những người tinh thần yếu đuối không bao giờ biết rằng con rắn đang giấu mình trong cỏ” ([8], 82). Đối với Schoock, tội lỗi của Descartes nằm trong vật lý của Descartes ít hơn là trong sự sùng kính của ông đối với quyền lực của lý tính con người. Descartes sau đó kết án Schoock đã “phỉ báng” mình, và Schoock bị ngồi tù hai ngày! Tuy thế “mùi hôi” của chủ nghĩa vô thần đã bám vào khoa học mới, và khi Newton tiếp xúc lần đầu tiên với các tác phẩm của Descartes, ông cũng cảm nhận mạnh mẽ những hệ quả của một vật lý có thể loại bỏ sự cần thiết của Thiên Chúa tác động vào vũ trụ ([8], 82).

Nhưng Newton là người đã ra sức muốn tái lập Thiên Chúa vào vị trí trung tâm vật lý của ông, của không gian và thời gian, của lực hấp dẫn vũ trụ. Điều này đã được thể hiện trong những bài viết đầu tiên của ông. Trong bức thư gửi cho Henry Oldenburg, thư ký của Royal Society, ông gợi ý “có lẽ mặt trời hấp thụ dồi dào Tinh thần này (Spirit) để bảo toàn sự chiếu sáng, và giữ cho các hành tinh khỏi rút lui khỏi mặt trời”. Với Principia, Newton đã mạnh mẽ hơn trong các luận cứ của mình. Ông viết cho Richard Bentley trong bức thư ngày 10 tháng 12, 1692 với những lời mở đầu như sau:

Khi viết luận thuyết của tôi về hệ thống chúng ta [Principia] tôi chú ý đến những nguyên lý đó như tác phẩm có thể áp dụng cho con người trong vấn đề lòng tin vào Thượng đế; và không gì có thể làm tôi vui hơn là thấy nó hữu ích cho mục tiêu đó. ([1], 59, hay [11], 330)

Newton tiếp:

Tạo ra hệ thống (thái dương) này với tất cả các chuyển động của nó, do đó, đòi hỏi một căn nguyên (cause) hiểu biết và so sánh với nhau các số lượng của vật chất trong nhiều vật thể của mặt trời và các hành tinh, và các sức mạnh từ đó mà ra; (biết) nhiều khoảng cách của các hành tinh chính của mặt trời, và của các thứ phụ (chẳng hạn các mặt trăng) của Saturn, Jupiter và trái đất; và các vận tốc mà các hành tinh này có thể quay xung quanh các số lượng vật chất trong các vật thể trung tâm; và so sánh, điều chỉnh tất cả những thứ vật chất này với nhau trong một số lớn đa dạng các vật thể; những thứ đó chứng tỏ rằng căn nguyên không phải đui mù hay ngẫu nhiên, mà rất có kỹ sảo trong cơ học và hình học. ([11], 330))

Richard Bentley là nhà thần học trẻ đang chuẩn bị một chuỗi thuyết trình Robert Boyle dựa trên khoa học để bảo vệ Kitô giáo. Các nhà khoa học thế kỷ 17 từ bỏ triết lý đi tìm cội nguồn nguyên thủy vật lý nhằm trả lời câu hỏi tại sao để chuyển sang trả lời câu hỏi thế nào. Người tiên phong trong thái độ triết học này là Galilei. Khoa học, theo ông, phải đi tìm sự mô tả toán học hơn là sự giải thích vật lý (nguyên nhân tiên khởi, prime cause). Và phương pháp của ông là thí nghiệm (experiement) và phép quy nạp (induction) để suy ra những định luật toán học nằm trong hiện tượng. Newton đi theo con đường này. Trong Principia, Newton giải thích: “Bởi vì ở đây tôi chỉ thiết kế để đưa ra một khái niệm toán học của các lực này, mà không xét các căn nguyên vật lý và vị trí của chúng.” Căn nguyên ở đây ý nói căn nguyên đầu tiên, first cause, của câu hỏi tại sao? Khoa học và toán học chỉ giải quyết các căn nguyên thứ hai, second causes, như thế nào. Căn nguyên thứ hai giả định có một trật tự hiểu được trong tự nhiên và tuân thủ định luật, trong khi căn nguyên thứ nhất là vấn đề của thiên khải (revelation).

Năm 1713, nghĩa là 14 năm trước khi Newton mất ở tuổi 84, trong tập 3 của Principia lần in thứ hai, phần “Chú giải chung” (General Scholium) được thêm vào, là phần quan trọng nhất để chứng minh sự hiện hữu của Thiên Chúa. Newton cảm thấy tự tin để khẳng định sự chiến thắng của Chúa trong tự nhiên như căn nguyên thứ nhất:

“Hệ thống đẹp đẽ nhất của mặt trời, các hành tinh, và sao chổi chỉ có thể hoạt động từ thiết kế và quyền lực cai trị của một Đấng thông minh và mạnh mẽ… Đấng này chi phối mọi vật, không phải như linh hồn của thế giới, mà với tư cách là Thiên Chúa ngự trị trên mọi thứ…. ([1], 59; hay [3], 940)

Và “Chúa đích thực là một đấng sống (living), thông minh, và có quyền năng … Ngài là vĩnh cữu và vô cùng tận, quyền hạn tuyệt đối, thông suốt mọi việc.” Và “Ngài có mặt khắp mọi nơi, không phải chỉ ảo, mà là có chất liệu (substantially)”, “tất cả mọi thứ được chứa đựng trong ngài và chuyển động, nhưng ngài không tác động lên chúng hay chúng lên ngài…. Ngài luôn luôn (hiện diện) và ở mọi nơi… Ngài là tất cả tai, mắt, não, tay và tất cả lực của cảm quan, của thông hiểu và hành động.” ([3], 942)

Trong lao động khoa học, Newton không dựa vào giả thuyết xa lạ nào không có chứng cứ:

Cho đến nay, tôi đã giải thích các hiện tượng của bầu trời và biển cả chúng ta từ lực hấp dẫn, nhưng tôi không quy một căn nguyên nào cho lực này, và tôi không “bịa ra” các giả thuyết (I do not ‘feign’ hypotheses). […] Bởi vì cái gì không được suy ra từ hiện tượng phải được gọi là một giả thuyết, và giả thuyết, dù ở dạng siêu hình học, hay vật lý học, hay dựa trên những phẩm chất huyền bí (occult qualities) hay cơ học, đều không có chỗ đứng trong triết học thực nghiệm. ([3], 943)

Trong Opticks, tác phẩm thứ hai sau Principia, Newton lý luận về sự tồn tại của một đấng vô hình như tác giả của vũ trụ một cách rất hùng hồn:

Công việc chính yếu của triết học tự nhiên (khoa học) là lập luận từ các hiện tượng mà không “bịa” ra các giả thuyết, và suy ra các nguyên nhân từ hiệu ứng (effects), cho đến khi chúng ta đạt tới nguyên nhân thứ nhất, cái chắc chắn không phải là cơ giới (mechanical) … Có cái gì kia ở những chỗ hầu như không có vật chất, và vì sao mặt trời và các hành tinh quay quanh nhau mà không có vật chất dầy đặc nào giữa chúng? Vì sao tự nhiên không làm cái gì vô ích cả; và vì sao hình thành trật tự và cái đẹp chúng ta thấy trong thế giới này? Với mục đích nào các sao chổi được tạo ra, và vì sao các hành tinh chuyển động tất cả đều cùng một cách trên những quỹ đạo đồng tâm? Và cái gì ngăn cản các vì sao cố định khỏi rơi vào nhau? […] Nói những điều đó (để thấy) chẳng phải từ các hiện tượng chúng ta có thể suy ra rằng có một đấng vô hình (thêm), đang tồn tại, thông minh, quyền hạn tuyệt đối, người trong không gian vô hạn nhìn thấy các sự vật tường tận, và cảm nhận chúng xuyên suốt; và hiểu chúng toàn diện bởi sự hiện diện của chúng trước ngài hay sao? ([1], 58, 59)

Và làm sao để nhận biết ngài:

Giống như một người mù không có khái niệm màu sắc, chúng ta cũng không có ý niệm về cách mà Chúa toàn trí quan niệm và hiểu về sự vật. Ngài không có thân thể, khuôn mặt, và do đó không thể được nhìn thấy, nghe, hay chạm vào; cũng không được thờ phụng dưới hình dạng của một vật thể hữu hình… Chúng ta chỉ biết ngài qua những sáng chế các sự vật một cách khôn ngoan và tuyệt hảo nhất, và qua các căn nguyên cuối cùng; chúng ta ngưỡng mộ ngài vì các sự hoàn hảo của ngài; nhưng chúng ta sùng kính và tôn thờ ngài qua sự cai trị (dominion) của ngài: bởi vì chúng ta tôn thờ ngài như những người đầy tớ; và một thiên chúa không có sự thống trị, thiên ý, và căn nguyên sau cùng, thì không gì khác hơn là Định mệnh (Fate) và Tự nhiên (Nature). ([7], 131; hay [3], 942)

Newton muốn truyền đạt ý thức của con người về thân phận nhỏ bé của nó trước sự vĩ đại và huyền bí cuối cùng của sự tồn tại Thiên Chúa, dù con người có thể học biết điều đó. (Xem Einstein dưới đây)

Trong lần in thứ hai của Principia, Roger Cotes, nhà toán học và người đọc sửa bản thảo, viết trong lời tựa một cách rất tự tin, lúc đó Newton vẫn còn sống:

Cho nên luận thuyết của Newton (Principia) sẽ đứng như một pháo đài đồ sộ chống lại những cuộc tấn công của những kẻ vô thần; không nơi đâu khác quý vị sẽ tìm thấy đạn dược hữu hiệu hơn chống lại đám đông vô đạo. ([3], 398)

Cũng như Newton, Leibniz nhìn thấy khoa học như một sứ mệnh tôn giáo các nhà khoa học có nhiệm vụ thực hiện. Trong một lá thư khoảng năm 1699 hay 1700, ông viết “Đối với tôi, mục đích chính của toàn nhân loại phải là tri thức và sự phát triển các điều kỳ diệu của Chúa, và rằng đó là lý do mà Chúa đã ban tặng anh ta đế chế địa cầu” ([1], 60), Cum Deus calculat, fit mundus, “Khi Chúa tính toán, thế giới ra đời”. Do đó, có một sự hài hòa tiền định (pre-established harmony) giữa toán học và tự nhiên.

Đương thời Newton tránh phát biểu về tôn giáo, mà để cho các người thân cận ông làm. Nhà thần học Bentley là một. Vị này cố gắng sử dụng khoa học Newton để chứng minh sự tồn tại của Chúa. Newton là người nghiên cứu tôn giáo rất sớm, trước khi Principia ra đời, và tiếp tục sau đó. Những điều này được ông giấu kín, mãi một thời gian dài sau khi ông mất mới được biết từ kho tư liệu khổng lồ của ông. Ông có tác phẩm thần học, Theologia getilis origines philosophicae (Các nguồn gốc triết học của Thần học ngoài Do Thái giáo), để kêu gọi con người trở về sự thờ kính nguyên thủy. Newton tin mãnh liệt vào Thiên Chúa là đấng sáng thế, nhưng không phải trong sự bắt buộc mà trong sự hiểu biết của ông. Đức tin ông có khác với những tín điều chính thống của nhà thờ. Từ những nghiên cứu lịch sử tôn giáo, ông không tin vào ba ngôi một thể (Trinity) như thuyết của Athanasius (Locke cũng thế), mà chỉ tin vào Đức Chúa trời duy nhất như thuyết của Arius. Ông là một Kitô giáo có đức tin, believing Christian, không phải một nhà thần luận (deist).

***

Newton là tượng đài vĩ đại nhất của thế kỷ 17, và là một trong những nhà khoa học bất tử lớn nhất của mọi thời đại của nhân loại. Ông tạo ra không phải một mà nhiều cuộc cách mạng. Một là cách mạng trong toán học, cuộc khác về vật lý học. Các nghiên cứu quang học của ông, được thể hiện qua tác phẩm vĩ đại thứ hai, Opticks, làm cuộc cách mạng khác nữa. Ngoài ra ba định luật chuyển động có thể gọi là cơ học lý tính (rational mechanics), có thể nói là một cuộc cách mạng thêm nữa của Newton.

James Gleick, nhà viết sử khoa học Mỹ đương thời, đặc trưng Newton trong quyển sách Isaac Newton:

Isaac Newton sinh ra trong một thế giới của bóng tối, khó hiểu, và ma thuật; sống một cuộc đời thuần khiết một cách ngạc nhiên và với sự ám ảnh; thiếu cha mẹ, người yêu và bạn hữu; tranh cãi ác liệt với những con người vĩ đại đi ngang qua đường ông; ít ra một lần quay chiều về bờ vực thẳm của sự điên loạn; che giấu công việc của ông trong bí mật; nhưng rồi khám phá nhiều cốt lõi nền tảng của tri thức con người hơn bất cứ ai trước và sau đó. Ông là kiến trúc sư trưởng của thế giới hiện đại. Ông trả lời những điều bí ẩn triết học cổ đại về ánh sáng và chuyển động, và ông đã khám phá lực hấp dẫn đích thực. Ông chỉ ra cho thấy làm sao tiên đoán đường đi của các thiên thể và qua đó xác lập vị trí chúng ta trong vũ trụ…. Ông làm tri thức thành một thứ chất liệu: với định lượng và sự chính xác. Ông thiết lập những nguyên lý, và chúng được gọi là định luật của ông. Cô đơn là một phần cốt yếu của thiên tài ông. [14]

“[Chân lý] là đứa con của sự tĩnh lặng và thiền định không ngừng” như Newton nói. Khi Principia ra đời năm 1687, sự cô đơn hơn hai mươi năm tự chọn của Newton cũng chấm dứt. Tác phẩm đã gây bão ngay ở Anh, và được bình luận tốt ở Hà Lan, Pháp và Đức, nhưng không phải ai cũng hiểu, giống như thuyết tương đối của Einstein 250 năm sau đó. Với Principia, một chương mới của Kinh sáng thế ra đời. Nhà thơ Alexander Pope tuyên bố:

Tự nhiên và các định luật của tự nhiên nằm trong bóng tối

Chúa phán “Hãy để Newton xuất hiện”, và tất cả đều sáng lên.

“Ôi Chúa, những điều con nghĩ chính là những suy nghĩ của Ngài!”, Newton kêu lên vui mừng. Con người sau khi bị đuổi khỏi địa đàng giờ đây đã nhìn thấy Chúa, hiểu tác phẩm vĩ đại của ngài với tất cả vẻ đẹp và sự chính xác toán học, một trật tự kỳ diệu ngự trị bao trùm trái đất và vũ trụ.

Nhưng nước Pháp cartesian phải đợi nửa thế kỷ mới chấp nhận nó qua tác phẩm Éléments de la philosophie de Newton năm 1738 của Voltaire. Laplace và Lagrange, những người con ưu tú của Pháp, đã xây dựng được những lâu đài nền tảng tráng lệ cho lý thuyết Newton. Laplace viết, Principia xứng đáng vị trí ưu việt trên tất cả các sản phẩm của trí tuệ con người. Lagrange ca ngợi tương tự, và nói thêm, Newton “không chỉ là thiên tài lớn nhất từng tồn tại, nhưng cũng là người may mắn nhất bởi vì chỉ có một vũ trụ” và Newton đã đến trước rồi ([4a], 29). Newton là người đã đưa những nghiên cứu của những người đi trước mình, Copernicus, Galilei, Kepler, Descartes, Hook, và Huygens lên đỉnh cao một cách hoàn hảo nhất. Ông cho rằng ông nhìn thấy nhiều hơn chỉ vì “đứng trên vai những người khổng lồ”. Einstein, trong lời tựa cho tác phẩm Opticks, đã khắc họa ông với những lời sau đây: “Newton may mắn, thời thơ ấu hạnh phúc của khoa học! […] Tự nhiên đối với ông như một quyển sách mở mà những ký tự của nó ông có thể đọc dễ dàng. […] Trong một con người, ông là sự kết hợp của nhà thí nghiệm, nhà lý thuyết, nhà cơ học và, không ít hơn, nhà nghệ sĩ. Ông đứng trước chúng ta mạnh mẽ, tin chắc, và đơn độc: niềm vui của ông trong sáng tạo và sự chính xác chi li là hiển nhiên trong mọi lời nói và mọi hình ảnh”. ([11], 413)

Nhưng bản thân Newton rất khiêm tốn, cái khiêm tốn của con người ý thức vũ trụ mênh mông và Chúa toàn năng. Vào cuối đời, ông có một phát biểu được trích dẫn nhiều, rằng ông giống như một cậu bé chơi trên bãi biển và “tiêu khiển”, rồi “tìm thấy một viên sỏi nhẵn hơn, hay một vỏ sò đẹp hơn bình thường, trong khi đại dương của chân lý chưa được khám phá còn nằm trước mặt tôi.” Thực tế, Newton đi tìm những định luật lớn hơn bao trùm hơn của vũ trụ thông qua nghiên cứu thuật giả kim hơn 20 năm. Ông không thỏa mãn với những khám phá của ông, ông cảm thấy chưa đạt tới cội nguồn của bản thể vũ trụ. Ông biết còn cả một đại dương chân lý chưa được khám phá trước mặt ông.

[2]

TOÁN HỌC. Thế kỷ 17 là thế kỷ chiến thắng và phát triển kỳ diệu của toán học, như phương pháp chính xác để khám phá các định luật vật lý. Trong lời nói đầu ở dạng thơ ca ngợi (Ode) của quyển Principia của Newton, Edmond Halley (bạn thân của Newton, từ ông mà có tên sao chổi Halley) viết những lời sau đây về vai trò bứt phá của toán học đối với sự hiểu biết vũ trụ ở thế kỷ 17 dẫn đến chấm dứt sự rối rắm cả nghìn năm:

Trời đã bị chinh phục, và những bí mật sâu thẳm nhất đã được phơi bày;
Lực, cái đã xoay các quỹ đạo ngoài kia nhất, không còn ẩn náo nữa. […]Những sự vật đã thường khuấy động đầu óc của các nhà triết học cổ đại
Và làm náo động vô bổ các trường học với những cuộc tranh luận huyên náo
Chúng ta thấy rõ ngay trước mắt, từ lúc toán học xua tan đám mây. […]Giờ chúng ta được mời vào các bàn tiệc của thánh thần;
Chúng ta có thể giải quyết các định luật của trời cao; và giờ đây chúng ta có
Các chìa khóa bí mật để mở khóa trái đất tối tăm; và chúng ta hiểu định luật
bất biến của thế giới
Và những vấn đề đã từng bị giấu kín bao thế hệ đã qua. ([3], 379-80)

Chúa đã thiết kế vũ trụ như một nhà vật lý, và toán học, cho nên những định luật tìm thấy đều tinh tế một cách ngỡ ngàng. Thế kỷ 17 là thế kỷ của cách mạng khoa học, của khám phá trong toán học cũng như trong thiên văn học và nhiều ngành khoa học khác, như quang học, âm thanh, dòng chảy của chất lỏng. Nhưng đặc trưng nhất là sự toán hóa (mathematization) của khoa học. Chính toán học làm lộ ra các quy luật chi phối các hiện tượng tự nhiên. Và con người hiểu được hiện tượng tự nhiên trong chừng mực phát hiện được cấu trúc chứa đựng trong đó. Cho nên Immanuel Kant mới nói “Trong mỗi một lý thuyết đặc biệt, có bao nhiêu toán học thì có bấy nhiêu khoa học thật sự”, và chỉ như thế thôi.

Toán học hiện đại có nguồn gốc từ năm ngành chính đã phát triển trong thế kỷ 17: hình học giải tích của Fermat và Descartes; toán vi tích phân của Newton và Leibniz; giải tích tổ hợp, đặc biệt thuyết xác suất của Fermat và Pascal; động lực học của Galilei và Newton; lực hấp dẫn vũ trụ của Newton. Ngoài ra còn có thêm hình học giải tích tổng hợp của Desargues và Pascal; và lôgic học ký hiệu của Leibniz. Thế kỷ 17 còn là thế kỷ của các hàn lâm viện khoa học ra đời tại Anh (1662), Pháp (1666) và Đức (1700), những tổ chức phát triển nghiên cứu có những đóng góp khoa học vượt xa đại học, kéo dài cho đến đầu thế kỷ 19 khi mô hình đại học nghiên cứu Đức ra đời. Tên tuổi của những nhà toán học của thế kỷ 18, và 19 như Euler, Lagrange, Laplace, Liouville, Poisson, Jacobi, Ostrogradski, Hamilton đều có mối quan hệ với sự phát triển của thế kỷ 17.

Các nhà toán học lớn của thế kỷ 18 vẫn tiếp tục sử dụng toán học để bảo vệ sự hiện hữu của Thiên Chúa như các nhà khoa học thế kỷ 17, như câu chuyện nguyên lý tối ưu dưới đây (Xem [1], 65-67). Pierre Fermat là người xướng lên nguyên lý kinh tế của tự nhiên: Nguyên lý thời gian ngắn nhất, Principle of Least Time, cho rằng ánh sáng khi đi từ một điểm này đến điểm khác luôn luôn chọn con đường cần ít thời gian nhất. Rõ ràng Chúa đã thu xếp không những ánh sáng tuân theo định luật toán học, mà còn di chuyển một cách hiệu quả nhất. Ông tin vào nguyên lý đó, khi ông thành công suy ra từ đó định luật khúc xạ ánh sáng được khám phá trước đây bởi Willebrord Snell và Descartes. (Xem [1], 65-67)

Những nhà khoa học thế kỷ 18 tin rằng, vì vũ trụ hoàn hảo của Chúa không cho phép sự phung phí, lãng phí, nên tự nhiên cần hành động ít nhất, kinh tế nhất để đạt các mục tiêu của nó. Họ đi tìm nguyên lý tiềm ẩn dưới đó. Người tìm ra đầu tiên dạng của nguyên lý đó là Pierre-Louis Moreau de Maupertuis (1698-1759). Ông là nhà toán học, triết học, văn học, làm chủ tịch của Hàn lâm viện khoa học Pháp, được Friedrich Đại đế, vua Phổ khai sáng, mời làm chủ tịch của Hàn lâm viện khoa học Phổ, Berlin.

Maupertuis rất khôn khéo, tiếp tục ý tưởng của Fermat nhưng từ bỏ định lượng thời gian, vì cho rằng nó không có tính phổ quát, và thay vào đó, chọn định lượng là action, tác dụng, hay công. Năm 1744 ông công bố nguyên lý tác dụng nhỏ nhất của ông: Tác dụng là tích phân (integral, theo nghĩa calculus) của tích số khối lượng, vận tốc và quãng đường đi được, và: Những sự kiện xảy ra trong tự nhiên đều theo qui luật là làm cho tác dụng (công) nhỏ nhất, nghĩa là có tính kinh tế nhất. Maupertuis có vài thí dụ ứng dụng, nhưng ông muốn đi xa hơn: Muốn diễn giải nó cho thần học. Các định luật về hành vi của vật chất phải mang tính hoàn hảo nào đó như dấu ấn của Chúa trong sự sáng thế, và nguyên lý tác dụng ít nhất dường như là tiêu chuẩn thuộc loại này, bởi vì nó chứng minh tự nhiên là kinh tế. Maupertuis tuyên bố định luật của ông là có tính phổ quát trong tự nhiên, và là minh chứng đầu tiên về sự hiện diện và minh triết của Chúa.

Leonhard Euler, nhà toán học lớn nhất của thế kỷ 18, liên lạc với Maupertuis từ 1740-1744 về đề tài này, và đồng ý với Maupertuis rằng Chúa phải đã xây dựng vũ trụ theo một nguyên lý cơ bản nào như thế, và rằng sự tồn tại của nguyên lý là chứng cớ của bàn tay của Chúa. Ông diễn tả điều này bằng lời lẽ như sau: “Bởi vì tấm thảm của vũ trụ là hoàn hảo nhất và là tác phẩm của Vị sáng thế minh triết nhất, không hiện tượng nào diễn ra trong vũ trụ mà ở đó không có một qui luật của cực đại hay cực tiểu xảy ra.”

Euler tiếp tục diễn giải sự hiện diện của Chúa căn cứ trên khám phá ngạc nhiên này. Ai tạo ra sự khôn ngoan ấy nếu không phải là Đấng sáng thế? Ông đi thêm một bước khi cho rằng, các hiện tượng tự nhiên hoạt động theo những định luật tối đa hay tối thiểu của một hàm số nào đó, cho nên các nguyên lý cơ bản vật lý sẽ chứa đựng một hàm số, một thứ sẽ được tối đa hay tối thiểu. Chúa chắc chắn là một nhà toán học minh triết hơn là chúng ta đã từng tưởng trước đây. Quyển sách của tự nhiên mở ra trước mặt chúng ta, nhưng được viết bằng ngôn ngữ chúng ta không hiểu ngay, nhưng có thể hiểu, và học với sự kiên trì, tình yêu, và đau khổ. Ngôn ngữ đó là toán học. Bởi vì thế giới là cái tốt nhất khả dĩ, các định luật cũng phải đẹp.

Nguyên lý của Maupertuis được Lagrange tiếp tục mở rộng, và làm sáng tỏ hơn. Ông thay thế tác động bằng đại lượng năng lượng, energy. Từ đây, ông có thể suy ra nhiều lời giải của các bài toán cơ học. Nguyên lý này là trái tim của chủ đề calculus of variations, tính biến phân, một ngành toán mới mà Lagrange dựa trên công trình của Euler xây dựng. Nguyên lý này tiếp tục được mở rộng bởi William R. Hamilton (1805-1865), được ví như “Newton thứ hai” của nước Anh. Ngày nay, đó là nguyên lý toàn diện nhất làm nền tảng của cơ học, và phục vụ như một paradigm cho những nguyên lý tương tự, được gọi là các nguyên lý biến thiên, Variational principles trong các ngành khác của vật lý. Con người của thế kỷ 18 tin chắc, nguyên lý bao trùm chỉ có thể hiểu được bằng sự diễn giải rằng thế giới được thiết kế bởi Chúa để phù hợp với nó.

Einstein cũng sử dụng nguyên lý biến phân của Hamilton để chứng minh các vật thể chuyển động hướng vào tâm của khối vật chất theo các quỹ đạo trắc địa là những đường ngắn nhất. Tinh tế làm sao! [9] (Qua quyển sách de Villamil, Newton, The Man, [9], Einstein cho rằng có thể Newton là người phát minh phép toán biến phân trước Lagrange.)

Những điều trên cho thấy, các nhà toán học có một diễn giải khác hơn cách diễn giải chính thống. Họ nhìn thấy bàn tay của Chúa qua sự hiện diện các định luật toán học rất thuyết phục. Định luật tự nhiên chính là định luật toán học. Laplace nói rõ hơn năng lực con người kiểm soát sự vận hành của vũ trụ qua đoạn văn nổi tiếng sau:

Chúng ta có thể xem trạng thái hiện tại của vũ trụ như kết quả của quá khứ của nó, đồng thới là nguyên do của tương lai của nó. Một nhà trí thức, nếu biết tại mỗi thời điểm cho trước tất cả các lực điều khiển tự nhiên, và các vị trí hỗ tương của các sinh vật (beings) làm thành nó, nếu trí thức này có hiểu biết đủ rộng để đưa các dữ liệu vào sự phân tích (analysis), có thể nén vào trong một công thức duy nhất sự chuyển động của những vật thể lớn nhất của vũ trụ và chuyển động của (các) nguyên tử nhỏ nhất: đối với một trí thức như thế không gì có thể bất định; và tương lai cũng như quá khứ sẽ hiện ra trước mắt anh ta. ([1], 67)

[3]

Nhưng Laplace cũng chính là người đầu tiên bật lên quan điểm “dị giáo” qua câu trả lời cho Napoleon “Thưa Ngài, tôi không cần giả thiết này” (về Chúa) cho bộ sách thiên văn học của ông, được xem như thái độ bắt đầu không vinh đến Chúa nữa của các nhà khoa học hiện đại. Thế kỷ 18 là thế kỷ khai minh, uy tín của nhà thờ tiếp tục suy giảm. Câu nói của Laplace chính diễn tả khoa học thời khai sáng (Enlightenment science). Mảnh đất dưới chân Kitô giáo ngày càng chuyển động mạnh hơn. Newton đã nỗ lực “cứu tinh” Kitô giáo, cũng như Galilei từng làm, bằng cách “thanh lọc” nó khỏi những cái không hợp lý, làm cho nó thành một tôn giáo hợp lý, bên cạnh một thần học duy lý, rational theology. Nhưng với cuộc cách mạng khoa học, văn minh Kitô giáo của châu Âu cuối cùng đã biến thành văn minh khoa học, xa hơn mong đợi của Newton.

Cuối thế kỷ 19, Chúa đã “chết”, con người đã “trưởng thành”, không cần vinh vào Chúa. Con người thấy mình hoàn toàn làm chủ trái đất. Bộ máy khoa học và khám phá tự động chạy tiếp. Voltaire đã chế nhạo lý luận về sự tồn tại của Chúa trong tác phẩm của mình. Đó là sự thay đổi lớn trong tâm thức con người hiện đại. Không phải chỉ “Chúa chết”, mà ở thời hiện đại, “Newton cũng chết”. Nhưng “chết mà chưa chôn”. Và hồn của Newton tiếp tục ám ảnh thế giới để giải quyết bài toán vĩnh hằng của những con người tư duy và nhạy cảm – là “sự thống nhất tri thức với khát vọng (tâm linh)”, như John Herman Randall, Jr. viết ([5], 343). Trớ trêu thay cho Newton!

“Tôi rất ư ngưỡng mộ thành tựu mà khoa học hiện đại đại diện; tuy nhiên tôi không ăn mừng về sự suy giảm của Kitô giáo”, Richard Westfall nói, một học giả Mỹ, nổi tiếng nhất qua các nghiên cứu của ông về cuộc cách mạng khoa học thế kỷ 17 và về Isaac Newton, “và khi tôi nhìn vào sự hỗn độn của văn minh hiện tại, đặc biệt trong sự biểu hiện của Mỹ, thì với tôi, còn lâu sự thay đổi kia là một cái lợi. Tuy nhiên, đó là một sự thật, dù tôi hay ai đó có thích hay không thích, nó đã xảy ra – sự thay đổi lớn nhất mà nền văn minh châu Âu đã trải qua. Đó không ít là sản phẩm của cuộc cách mạng khoa học, hay của Isaac Newton.” ([12], 370)

Einstein về phần mình, cho rằng muốn đi xa, con người phải có một “đức tin” nào đó vào cái gì vĩ đại hơn sự hiểu biết của con người:

Nhưng mặt khác, những ai nghiêm túc theo đuổi khoa học đều tin tưởng rằng một tinh thần (spirit, Geist) vô cùng ưu việt so với tinh thần của con người đang ngự trị trong các định luật của Vũ trụ, mà đối diện với nó, chúng ta, với sức lực khiêm tốn của mình, phải lùi bước khiêm nhường. Vì vậy, sự theo đuổi khoa học dẫn đến một loại cảm xúc tôn giáo đặc biệt, thực sự căn bản khác với tín ngưỡng của những người ngây thơ hơn. (nhấn mạnh của người viết)²

Trong thời hiện đại, đối với ông, sự hiến dâng cho khoa học chính là hoạt động có tính tôn giáo đích thực. Các nhà khoa học lễ Chúa một cách không ý thức. Newton chắc hẳn sẽ không hoàn toàn thỏa mãn.

Câu chuyện Khoa học và Tôn giáo sẽ vẫn còn tiếp diễn bao lâu con người còn tồn tại. Có dịp sẽ còn thêm một kỳ nữa.

Nguyễn Xuân Xanh

Thành phố Hồ Chí Minh
Tháng 12, 2017, xem lại và bổ sung sau đó và tháng 9, 2021

Tham khảo

[1] Morris Kline, Mathematics. The Loss of Certainty, 65-68.

[2] Bell, The Development of Mathematics, tr. 15 trở đi.

[3] Isaac Newton, The Principia. Mathematical Principles of Natural Philosophy. A New Translation by I. Bernard Cohen and Anne Whitman; assisted by Julia Budenz. Preceded by A Guide to Newton’s Principia by I. Bernard Cohen. University of California Press, 1999.

[4] Lord Keynes, Newton, The Man. Trong Newton Tercentenary Celebrations. The Royal Society, University Cambridge Press, 1947.

[4a] James Jeans, Newton and the Science of to-day. Trong Newton Tercentenary Celebrations.

[5] John Herman Randall, Jr., The Religious Consequences of Newton’s Thought. Trong The Annus Mirabilis of Sir Isaac Newton 1666-1966. The M.I.T Press, 1967.

[6] Christopher Hill, Newton and His Society. Trong The Annus Mirabillis of Sir Isaac Newton như trên.

[7] Frank E. Manuel, A Portrait of Isaac Newton. The Belknap Press of Harvard University Press, 1968.

[8] Thomas Levenson, Newton and the Counterfeiter. Houghton Mifflin Harcourt, 2009.

[9] Lieut-Col. R. de Villamil, Newton, The Man. Foreword by Albert Einstein. Gordon D. Knox, 1931.

[10] Newton Tercentenary Celebrations at the Anniversary Meeting of the Royal Society 30 November 1942.

[11] Newton. Selected and Edited by I. Bernard Cohen and Richard S. Westfall. Norton edition, 1995.

[12] Richard S. Westfall, Newton and Christianity, trong [11], 356-370.

[13] Richard S. Westfall, Science and Religion in Seventeenth Century England. The University of Michigan Press, 1973.

[14] James Gleick, Isaac Newton. Vintage, 2004.

[15] Isaac Newton, Opticks. Edition Vieweg, 1983. (Tiếng Đức)

[16] Frank E. Manuel, The Religion of Isaac Newton. The Clarendon Press, 1974.

[17] Edward Grant, God & Reason in the Middle Ages. Cambridge University Press, 2001.

[18] Nguyễn Xuân Xanh, Tình yêu khoa học, hay Lý tính thời Trung cổ: https://rosetta.vn/nguyenxuanxanh/nhung-quyen-sach-muon-gui-huong-cho-gio/

Và Trường học của Lý tính: https://rosetta.vn/nguyenxuanxanh/truong-hoc-cua-ly-tinh/

Chú thích:

1. Xem bài Tình yêu Khoa học của tác giả: https://rosetta.vn/nguyenxuanxanh/nhung-quyen-sach-muon-gui-huong-cho-gio/