(Giấy chứng nhận đăng ký Quyền tác giả số 378/2016/QTG)

“Hiệu ứng con bướm” (Butterfly effect) – một hiệu ứng giả định trong khí tượng học với nội dung đại thể như sau: “Liệu việc đập cánh của một con bướm ở Brasil có gây ra cơn lốc ở Texas hay không?

(Xem ở: Bách khoa toàn thư mở Wikipedia)

“Hiệu ứng con bướm” nói riêng và lý thuyết hỗn độn nói chung (bao gồm cả lời giải của Poincaré) mắc phải một sai lầm mang tính phổ biến xuyên suốt lịch sử nhân loại cho đến tận ngày hôm nay: Một tác động có thể nhỏ bao nhiêu tuỳ ý cũng có thể gây nên một tác dụng tương ứng với nó.

Chúng ta được biết đến định luật vạn vật hấp dẫn của Newton, định luật tương tác tĩnh điện của Coulomb… theo đó khi khoảng cách giữa các vật thể tiến xa vô cùng, thì lực tác động giữa chúng mới tiến tới không. Điều đó có nghĩa là không có bất cứ một hạn chế nào về khoảng cách giữa các vật thể để khiến cho chúng có thể “thoát” khỏi nhau được. Và vì vậy, dương như lẽ đương nhiên là chúng sẽ gây nên cho nhau những tác dụng nhất định mà ta có thể gọi là “hậu quả”.

Những định luật này thật ra mới chỉ có thể kiểm nghiệm được trên những khoảng cách hết sức khiêm tốn trong khả năng của con người trên Trái đất, nhưng bằng vào tư duy theo kiểu “quy nạp không đầy đủ”, con người tự cho phép mình mở rộng ra cho những khoảng cách lớn tuỳ ý, mà quên mất một điều: phép quy nạp không đầy đủ chỉ tin cậy trong phạm vi hữu hạn bao gồm trong những giới hạn đã được thực nghiệm kiểm chứng bằng các phương tiện đo tin cậy.

Điều mấu chốt nhất còn thiếu sót trong tư duy nhận thức của nhân loại về các hiện tượng tương tự như thế này của thế giới tự nhiên chính là đã không nhìn thấy “quy luật lượng đổi, chất đổi” của chủ nghĩa duy vật biện chứng. Trong vật lý, quy luật này đã được tác giả lượng hoá bởi “nguyên lý tác động tối thiểu” báo cáo tại Hội nghị Quốc tế IMFP 2005 tại Kuala Lumpur, Malaysia.

(Quý vị có thể xem chi tiết bằng tiếng Anh tại link:
https://vuhuytoan.files.wordpress.com/2007/07/1927least_action.pdf,
hoặc bằng tiếng Việt tại link: https://vuhuytoan.wordpress.com , chuyên mục “Về bản thân”).

Nguyên lý này được phát biểu ở dạng sau: “Để thực thể vật lý có thể thay đổi trạng thái năng lượng thì tác động lên nó phải không được nhỏ hơn tác động tối thiểu tương ứng với nó.

Đối với thế giới vi mô, “tác động tối thiểu” này chỉ có một giá trị, đó là hằng số Planck h, vì mọi tương tác chỉ liên quan tới điện tích nguyên tố (điện tích có giá trị nhỏ nhất bằng điện tích của electron). Nhưng đối với thế giới vĩ mô, các vật thể rất khác nhau nên tác động tối thiểu của chúng cũng rất khác nhau, không có chung một giá trị nào. Một ví dụ đơn giản: Bạn ngồi trên xe máy và vặn ga; xe của bạn sẽ không hề nhúc nhích một milimét nào cho tới khi tay ga đủ lớn – xe bạn sẽ chuyển động với một tốc độ (động năng) ban đầu hữu hạn, mà không thể nhỏ bao nhiêu tuỳ ý – đó chính là “tác động tối thiểu” mà ta đang nói tới.

Áp dụng vào với trường hợp này có thể thấy rõ “Hiệu ứng con bướm” chỉ là một kết quả toán học không hơn không kém; nó hoàn toàn phi thực tế. Tác động của con bướm (đập cánh ở Brazil) không vượt qua được “tác động tối thiểu” để hình thành nên “cơn lốc ở Texas” thì nó sẽ chẳng có tác dụng gì cả. Vì vậy, nhất thiết phải xác định được “tác động tối thiểu” cho các hiện tượng tự nhiên (lốc xoáy, bão tố, sóng thần v.v..) thì mới hy vọng dự báo được đúng đắn các hiện tượng đó, nhằm giảm thiểu các thiệt hại mà con người đang phải gánh chịu.

Sự lầm lẫn giữa toán học (như một mô hình của thế giới tự nhiên) với chính thế giới tự nhiên đó là “căn bệnh thế kỷ” trầm kha, làm sai lệch một cách nghiêm trọng nhận thức của nhân loại về thế giới. Hy vọng tới đây, những tư tưởng mới của “Con đường mới của vật lý học” sẽ được cập nhật cho các ngành khoa học ứng dụng khác để phục vụ cho lợi ích của con người trên “hành tinh xanh” hiếm hoi này của vũ trụ.

Advertisements