Lord Kelvin sống không đủ lâu để chứng kiến sự kiện khám phá ra DNA năm 1953, nhưng chắc chắn linh hồn ông bay bổng lên những tầng cao hơn nữa khi ông biết điều ông tin đã trở thành hiện thực.
Nếu có một nhà khoa học không hề nghiên cứu sinh học nhưng lại có những nhận định mang tính tiên tri về bản chất sự sống, thì đó là Lord Kelvin – một nhà vật lý xuất sắc từng là chủ tịch Hội hoàng gia Anh (tức Viện hàn lâm khoa học Anh), và là tác giả của Định luật Entropy, một định luật phổ quát của vũ trụ chi phối mọi hệ thống vận động trong vũ trụ, bao gồm sự sống.
Tiên tri của Kelvin khẳng định rằng sự sống chứa đựng những yếu tố bí ẩn vượt quá khả năng giải thích của vật lý và hóa học, do đó mọi tham vọng giải thích nguồn gốc sự sống của sinh học đương thời là ảo tưởng.
Ngày nay chúng ta biết rõ bí ẩn mà Kelvin tiên đoán chính là mã DNA. Qua đó có thể thấy Kelvin không chỉ là một nhà vật lý vĩ đại, mà còn là một nhà hiền triết có tầm nhìn xa trông rộng, vượt xa những người cùng thời như Darwin – những người có tầm nhìn thô thiển chỉ thấy cái vỏ vật chất bề ngoài của sự sống.
Đó là lý do để Lord Kelvin có một vị trí long trọng trong những thảo luận về bản chất sự sống.
Lord Kelvin, tên thật là William Thomson, sinh năm 1824 tại Belfast, thủ đô Bắc Ireland, mất năm 1907, là một trong những nhà khoa học vĩ đại nhất thế kỷ 19, đồng thời là một kỹ sư tài ba với nhiều sáng chế phát minh nổi tiếng. Ông là Giáo sư về Triết học Tự nhiên tại Đại học Glasgow ở Scotland trong suốt 53 năm, ở đó ông đã tiến hành hầu hết những nghiên cứu quan trọng nhất trong đời mình, chủ yếu là những nghiên cứu toán lý và kỹ thuật điện, đặc biệt, đã khám phá ra Định luật 1st và Định luật 2nd của nhiệt động lực học, tức Định luật entropy. Nhưng ông nổi tiếng với công chúng với tư cách là người có công lớn nhất trong công trình đường cáp xuyên Đại Tây dương, nối liền Châu Âu với Mỹ. Để tôn vinh sự nghiệp của ông, cái tên Kelvin đã được đặt cho nhiều khái niệm hoặc đơn vị trong khoa học kỹ thuật như “nhiệt độ K”, “hàm Kelvin”, “sóng Kelvin”, “nghịch lý cái chết nhiệt Kelvin”, “hiệu ứng Joule-Kelvin”, “định lý Kelvin-Stokes”, v.v. Với những cống hiến khổng lồ như thế, ông từng được bầu làm chủ tịch Hội hoàng gia Anh (tức Viện hàn lâm Anh) giai đoạn 1890 – 1895, và được Vương quốc Anh phong tước hiệu “Lord Kelvin” (Quý Ngài ở Kelvin), theo tên dòng sông Kelvin chảy qua Đại học Glasgow.
Vì Lord Kelvin là một người Anh nên ít được giới thiệu ở Việt Nam. Nay là lúc bạn đọc Việt Nam nên biết về ông, vì ông là một thần đồng khoa học, cha đẻ của Định luật Entropy, và đặc biệt, vì những tư tưởng triết học nhìn xa trông rộng của ông.
Thật vậy, thủa nhỏ, William Thomson (tức Lord Kelvin) được hưởng một nền giáo dục tuyệt vời từ chính cha đẻ của mình, và sớm biểu lộ năng khiếu của một thần đồng. Cha của William là James Thomson từng là giáo sư toán học và kỹ thuật tại Học viện hàn lâm hoàng gia Belfast. Ông không cho con cái đến trường, mà trực tiếp dạy William tại nhà. Năm 1832, James Thomson được bổ nhiệm làm Giáo sư toán học tại Đại học Glasgow, và năm sau, 1833, ông mang cả gia đình đến Glasgow.
Năm 1834, William 10 tuổi, trở thành sinh viên Đại học Glasgow, đạt kỷ lục sinh viên đại học trẻ nhất thế giới.
Năm 1840, 16 tuổi, William đã công bố công trình nghiên cứu đầu tiên liên quan đến “Lý thuyết giải tích của nhiệt” (Théorie analytique de la chaleur) của Joseph Fourier, một nhà toán học xuất sắc người Pháp. Bài báo của William được đăng trên Tạp chí Toán học Cambridge dưới bút danh PQR.
Ngay năm sau, 17 tuổi, William lại có bài báo khoa học thứ hai, trình bày lý thuyết toán học của sự truyền nhiệt và tĩnh điện, mà James Clerk Maxwell coi là “những tư tưởng tạo nên khoa học” (science-form ideas)
Từ đó, các công trình khoa học và kỹ thuật của William Thomson liên tiếp ra đời, đưa tên tuổi của Kelvin lên đỉnh cao nhất của khoa học. Nhưng điều đặc biệt đáng chú ý là mặc dù ông là một nhà toán lý và kỹ sư chuyên nghiệp, ông vẫn dành cho khoa học về sự sống một mối quan tâm đặc biệt. Điều này không khó hiểu, vì sự sống là một bằng chứng sống của PHÉP MẦU, vượt xa khả năng sáng tạo của con người. Người càng thông minh càng cảm nhận rõ điều đó.
Giống như Louis Pasteur, Gregor Mendel và những người siêu thông minh khác, Lord Kelvin nhận thấy khoa học vật chất không đủ để giải thích bí mật của sự sống, trí tuệ của con người không bao giờ có thể tạo ra sự sống từ vật chất vô sinh, và đây là quan điểm chống lại Darwin rất rõ ràng. Đây, Kelvin nói:
“Bốn mươi năm trước, tôi đã hỏi Liebig … liệu ông ấy có tin rằng cỏ và hoa … lớn lên chỉ nhờ tác dụng của hóa chất hay không. Ông ấy trả lời, “Không, tôi không thể tin rằng … thực vật … có thể phát triển chỉ bằng các lực hóa học” … Không có quá trình nhân tạo nào có thể tạo ra vật chất sống từ vật chất chết. Điều này vượt xa chủ đề nghiên cứu của phòng thí nghiệm hóa học, vượt xa chủ đề vật lý hoặc điện học của cá nhân tôi, vượt xa vật lý và hóa học trong chiều sâu của ý nghĩa khoa học và lợi ích của con người”[1].
Như chúng ta đã biết, năm 1871, Darwin nêu lên giả thuyết cho rằng sự sống đầu tiên đã nảy sinh một cách NGẪU NHIÊN từ các phản ứng hóa học giữa các chất vô sinh trong một “cái ao nhỏ ấm áp”. Từ đó đến nay, nhiều giả thuyết mới đã được nêu lên, nhiều thí nghiệm mới đã được tiến hành nhằm chứng minh giả thuyết của Darwin là sự thật, nhưng tất cả đều đã thất bại, giả thuyết vẫn hoàn giả thuyết. Sự kiện khám phá ra DNA đã đóng một cái đinh to tướng vào cỗ quan tài của Thuyết tự sinh, tức giả thuyết “cái ao nhỏ ấm áp” cùng tất cả con cái cháu chắt của nó, chỉ ra rằng tưởng tượng của Darwin là một ảo tưởng. Chính Francis Crick, một trong hai người khám phá ra cấu trúc của DNA, là người đã đóng chiếc đinh đó khi ông quả quyết:
“Bằng chứng DNA biểu lộ một thiết kế thông minh, … Về mặt toán học, sự kiện sự sống hình thành một cách tình cờ rõ ràng là không thể xảy ra”[2].
Có nghĩa là Darwin sai, Kelvin đúng. Làm thế nào để Kelvin có thể tiên tri chính xác như thế? Câu trả lời là TRỰC GIÁC!
Trực giác của ông khiến ông nghĩ rằng khoa học vật chất không thể thực chứng nguyên nhân đầu tiên của vũ trụ cũng như của sự sống. Chỉ có hai con đường dẫn tới nguyên nhân đầu tiên: 1/ Đức tin; 2/ Tư duy logic. Kelvin có cả hai.
Con đường logic là con đường của khoa học. Chính khoa học dẫn chúng ta tới chỗ buộc phải thừa nhận nguyên nhân đầu tiên của hệ thống logic nhận thức. Đây chính là điều sau này Kurt Gödel chứng minh một cách toán học trong Định lý bất toàn nổi tiếng của ông, ra đời năm 1931. Tất nhiên Kelvin không biết gì về định lý này, vì ông mất năm 1907, nhưng trực giác mẫn tiệp của ông dẫn ông tới chân lý mà Định lý Gödel sau này đã chứng minh. Ông nói:
“Từ lâu tôi đã nhận thấy có một ấn tượng chung là giới khoa học cho rằng khoa học đã khám phá ra những phương cách giải thích tất cả mọi sự thật của tự nhiên mà không cần bất kỳ một niềm tin chắc chắn nào về một Đấng Tạo Hóa. Tôi chưa bao giờ nghi ngờ rằng ấn tượng đó là hoàn toàn vô căn cứ”[3].
Quả thật, các nhà khoa học đầu thế kỷ 20 có niềm tin vừa ngây thơ vừa điên rồ rằng trước sau họ có thể giải thích và chứng minh tất cả mọi sự thật, vấn đề chỉ là thời gian. Điển hình cho niềm tin này là Chương trình Hilbert trong toán học đầu thế kỷ 20. Chương trình này đã tắt ngấm kể từ khi Định lý Gödel ra đời. Trong sinh học, niềm tin của Darwin và các môn đệ vào cái gọi là “tiến hóa hóa học” (chemical evolution) cũng là một dạng niềm tin ngây thơ và điên rồ.
Nếu Louis Pasteur từng tuyên bố “học thuyết sự sống hình thành tự phát là một ảo tưởng hão huyền” thì khoa học hiện đại đã cung cấp đủ bằng chứng để có thể nói: “Thuyết tự sinh là một ảo tưởng hão huyền”.
Lord Kelvin, ngay từ cuối thế kỷ 19, đầu thế kỷ 20, đã lớn tiếng phê phán tính hão huyền đó qua một loạt tuyên bố sau đây[4]:
“Tôi tin rằng một lần nữa các nhà sinh học hiện đại đang đi tới một sự chấp nhận chắc chắn về một cái gì đó vượt quá ngay cả lực hấp dẫn, lực hóa học và các lực vật lý; và rằng cái không biết ấy là một nguyên lý về sự sống”[5].
Không rõ Kelvin nói câu này vào thời điểm nào, nhưng nội dung câu nói cho thấy ông đã và đang chứng kiến sự hình thành và lan toả một khái niệm hoàn toàn mới trong thế giới sinh học đương thời, rằng tồn tại một yếu tố vượt quá lực hấp dẫn, lực hóa học, lực vật lý, và yếu tố ấy đóng vai trò cốt lõi đối với sự sống. Yếu tố ấy là cái gì, nếu không phải là “elemente” – yếu tố di truyền mà Mendel đã tiên đoán và các nhà sinh học đang lao vào tìm kiếm? Suy luận này hoàn toàn hợp lý, vì Kelvin mất vào năm 1907, có nghĩa là ông có 7 năm chứng kiến một sức sống mới đang nở rộ trong sinh học từ việc tái khám phá Di truyền học Mendel. Vậy câu nói của Kelvin ở trên nhằm mục đích gì, nếu không phải để gửi một thông điệp đến cộng đồng khoa học rằng Thuyết tự sinh của Darwin rõ ràng là một ảo tưởng!
Nếu Pasteur và Mendel gián tiếp bác bỏ Thuyết tự sinh của Darwin bằng chính các định luật sinh học do các ông tìm ra thì Lord Kelvin bác bỏ trực tiếp, ông nói:
“Tôi cần phải nói công khai rằng sự khởi đầu và sự duy trì sự sống trên trái đất hoàn toàn vượt quá phạm vi của mọi phỏng đoán hợp lý trong khoa học động lực[6]. Đóng góp duy nhất của khoa học động lực cho sinh học lý thuyết là sự phủ định tuyệt đối về sự khởi đầu tự động hoặc sự duy trì tự động của sự sống”[7].
Là một nhà vật lý hạng nhất, nhưng Kelvin lại mạnh mẽ bác bỏ khả năng vật lý có thể giải thích bản chất sự sống. Đây là chỗ hơn hẳn của Kelvin so với Lamarck và Darwin – những nhà sinh học “giàu trí tưởng tượng” đến mức cho rằng sự sống chỉ đơn giản là một cỗ máy vật lý và hóa học, do đó khoa học động lực học trước sau sẽ giải thích được mọi bí mật của sự sống. Câu nói sau đây của Kelvin dường như đặc biệt dành cho Darwin, như một sự bác bỏ thẳng thừng đối với “cái ao nhỏ ấm áp”, nơi sự sống hình thành ngẫu nhiên từ các phản ứng hóa học:
“Toán học và động lực học làm cho chúng ta phá sản khi chúng ta chiêm ngắm trái đất, thích hợp với sự sống nhưng không có sự sống, và cố gắng tưởng tượng sự khởi đầu sự sống trên đó. Điều này chắc chắn không xảy ra bởi bất kỳ tác động nào của hóa học, hoặc điện, hoặc tinh thể gắn kết các phân tử dưới ảnh hưởng của lực, hoặc bởi bất kỳ một kiểu tập hợp ngẫu nhiên nào của các nguyên tử. Chúng ta phải dừng lại, mặt đối mặt với bí mật và phép mầu của sự sáng tạo các sinh vật sống”[8].
Kelvin gay gắt chỉ trích sự dốt nát của các nhà sinh học theo chủ nghĩa tự nhiên:
“Nhiều nhà tự nhiên học vẫn bám chặt lấy một phỏng đoán rất cổ lỗ cho rằng dưới những điều kiện thiên văn rất khác với hiện nay, vật chất chết có thể đã tập hợp lại với nhau, hoặc bị tinh thể hóa, hoặc lên men để biến thành vi sinh vật sống, hoặc biến thành những tế bào hữu cơ, hoặc chất nguyên sinh. Nhưng khoa học đã mang đến một đống bằng chứng quy nạp chống lại giả thuyết về sự hình thành sự sống tự phát, như các bạn đã nghe thấy từ người tiền nhiệm của tôi trong ghế chủ tịch. Sự khảo sát kỹ lưỡng đủ cẩn thận trong mọi trường hợp cho tới tận ngày nay đã khám phá ra rằng sự sống đến từ sự sống trước nó. Vật chất chết không thể trở thành sống mà không có vật chất sống trước nó. Đối với tôi dường như điều này quá rõ ràng như một bài giảng khoa học về định luật hấp dẫn vậy”[9].
Đối với Lord Kelvin, khoa học hỗ trợ cho đức tin vào Đấng sáng tạo. Ông công khai tuyên bố:
“Khi xem xét vấn đề nguồn gốc sự sống, tôi không thể chấp nhận quan điểm cho rằng khoa học không thể khẳng định cũng như không thể bác bỏ sự hiện hữu của Đấng Sáng tạo. (Tôi cho rằng) khoa học khẳng định một cách chắc chắn Quyền năng Sáng tạo. Rõ ràng là không phải trong vật chất chết mà chúng ta sống hoặc vận động hoặc có sự sống của chúng ta, mà trong Quyền năng sáng tạo và hướng dẫn mà khoa học buộc chúng ta phải chấp nhận như một tín điều”[10]
“Bằng chứng vững chắc của thiết kế thông minh và nhân từ có mặt khắp nơi xung quanh chúng ta”[11]
Có nghĩa là với Lord Kelvin, lời giải thích hợp lý nhất cho nguồn gốc sự sống là Đấng sáng tạo, mà ngày nay chúng ta có thể gọi bằng những cái tên khác, thể hiện tính khoa học rõ ràng hơn, như “Nhà thiết kế” (The Great Designer) hoặc “Nhà lập trình” (The Great Programmer) của sự sống.
Kelvin sống không đủ lâu để chứng kiến sự kiện khám phá ra DNA năm 1953, nhưng chắc chắn linh hồn ông bay bổng lên những tầng cao hơn nữa khi ông biết điều ông tin đã trở thành hiện thực.
Đăng tải với sự cho phép. Đọc bản gốc ở đây.
[1] Forty years ago I asked Liebig … if he believed that the grass and flowers … grew by mere chemical forces. He answered, “No, no more than I could believe that a book of botany describing them could grow by mere chemical forces” … No artificial process whatever can make living matter out of dead. This is vastly beyond the subject of the chemical laboratory, vastly beyond my own subject of physics or of electricity beyond it in depth of scientific significance and in human interest > “Science Affirms Creative Power” https://zapatopi.net/kelvin/papers/science_affirms_creative_power.html#
[2] https://www.exopermaculture.com/2011/04/14/francis-crick-on-dna-intelligent-design/
[3] Kelvin’s conundrum: Is it possible to believe in God and science? > https://wwrn.org/articles/40989/
[4] https://viethungpham.com/2016/08/09/kelvin-rejected-darwinism-kelvin-bac-bo-hoc-thuyet-darwin/
[5] Modern biologists are coming, I believe, once more to a firm acceptance of something beyond mere gravitational, chemical, and physical forces; and that unknown thing is a vital principle
[6] Tức vật lý, hóa học.
[7] I need scarcely say that the beginning and maintenance of life on earth is absolutely and infinitely beyond the range of all sound speculation in dynamical science. The only contribution of dynamics to theoretical biology is absolute negation of automatic commencement or automatic maintenance of life.
[8] Mathematics and dynamics fail us when we contemplate the Earth, fitted for life but lifeless, and try to imagine the commencement of life upon it. This certainly did not take place by any action of chemistry, or electricity, or crystalline grouping of molecules under the influence of force, or by any possible kind of fortuitous concourse of atoms. We must pause, face to face with the mystery and miracle of creation of living creatures.
[9] A very ancient speculation still clung to by many naturalists (so much so, that I have a choice of modern terms to quote in expressing it), supposes that, under meteorological conditions very different from the present, dead matter may have run together or crystallized or fermented into ‘germs of life,’ or ‘organic cells,’ or ‘protoplasm.’ But science brings a vast mass of inductive evidence against this hypothesis of spontaneous generation, as you have heard from my predecessor in the presidential chair. Careful enough scrutiny has, in every case up to the present day, discovered life as antecedent to life. Dead matter cannot become living without coming under the influence of matter previously alive. This seems to me as sure a teaching of science as the law of gravitation
[10] I cannot admit that, with regard to the origin of life, science neither affirms nor denies Creative Power. Science positively affirms Creative Power. It is not in dead matter that we live and move and have our being, but in the creating and directing Power which science compels us to accept as an article of belief.
[11] Overwhelming strong proofs of intelligent and benevolent design lie around us
Tác giả: GS Phạm Việt Hưng
Giáo sư Phạm Việt Hưng từng giảng dạy các môn Toán Kinh tế; Cơ học Lý thuyết; Sức bền Vật liệu; Toán luyện thi đại học. Hiện ông đang thỉnh giảng Toán cao cấp tại một đại học ở Việt Nam. Ông đang có nhiều hoạt động báo chí với nhiều bài viết được đăng trên nhiều báo in và báo mạng, ví như Khoa học & Đời sống của Hội Liên hiệp Khoa học & Kỹ thuật Việt Nam, Tạp chí Vật lý Ngày nay của Hội Vật lý Việt Nam, Tạp chí Tia Sáng của Bộ Khoa học, Công nghệ và Môi trường, Trang mạng Vietsciences.
Xem thêm: