Tại sao thế giới lượng tử và hạ nguyên tử lại hỗn loạn, khó đoán?

Thực ra, nên hiểu đúng là thế giới vốn dĩ hỗn độn và khó đoán. Nhưng mắt thường con người thì không có khả năng nhìn thấy những thứ vi mô, nên không biết là nó hỗn loạn như thế.

Lấy ví dụ như mặt nước lúc tĩnh lặng, bạn có thể nhìn thấy ranh giới giữa nước và không khí một cách rõ ràng. Nhưng thực tế luôn có hằng sa số các phân tử nước di chuyển hỗn loạn từ bề mặt lỏng đến không khí và ngược lại, số lượng này quá nhỏ so với các phân tử di chuyển trong khu vực lỏng mà thôi.

Chính vì vậy, bản chất của việc "không nhìn thấy sự hỗn độn" là do mắt của chúng ta quá kém, chứ không phải là bị triệt tiêu ở thế giới thông thường.

Một ví dụ khác dễ hiểu hơn là khi bạn quan sát đàn ong di chuyển. Bạn có thể nhìn thấy quỹ đạo di chuyển của cả đàn, nhưng để quan sát được quỹ đạo của từng con ong trong đàn thì khó hơn nhiều, và thực tế mỗi con ong đều bay rất hỗn loạn mà thôi.

Bạn có thể thấy một ví dụ khác về dòng người đi bộ di chuyển trong lúc kẹt đường, rõ ràng không phải ai cũng đi theo đường thẳng và song song với nhau, mà di chuyển rất lộn xộn, kẻ này chen kẻ kia lấn. Tuy nhiên, khi quan sát từ trên cao, có thể thấy cả dòng người đều di chuyển theo một lối nhất định.

Thế nhưng, những ví dụ về dòng người và đàn ong thì vẫn chưa đủ để so với thế giới vi mô, vì độ lệch về kích cỡ của người so với dòng người, hay ong so với đàn ong, thì nhỏ, cùng lắm là gấp chục lần thôi. Nhưng độ lệch giữa kích thước electron và nguyên tử thì gấp hàng nghìn lần. Thêm nữa, tốc độ của con ong so với đàn cũng chỉ lệch nhau tầm vài lần, trong khi tốc độ di chuyển của electron so với cả nguyên tử lại lệch nhau cả triệu lần.

Do đó, mức độ hỗn loạn ở thế giới vĩ mô (do độ lệch nói trên quá lớn) sẽ gấp cả nghìn đến triệu lần so với độ hỗn loạn của thế giới thông thường.

Nhắc lại lần nữa, thế giới luôn luôn hỗn độn, chỉ là bạn có đủ khả năng và quan sát để nhận biết nó hay không thôi.

Bonus: Hãy nói về quả tennis của bạn, tôi đồng ý nếu bạn ném nó thì bạn có thể đoán được quỹ đạo của cả quả tennis. Nhưng tôi thách bạn mô tả chính xác quỹ đạo di chuyển của một sợi vải bất kỳ ở bề mặt của quả tennis đó đó. Bởi vì bạn phải tính đến các lực tương tác đến nó, tính cả lực của không khí tác động, tính cả chuyện tennis rớt xuống đất thì nó bị méo trước khi dội lại, tính cả những tác động do các sợi vải xung quanh nó nữa. Tất nhiên, bạn có thể đoán sơ sơ về quỹ đạo của nó, còn nếu muốn biết chính xác từng thời điểm thì phải có máy quan sát đủ tốt, biết các thông số lực khác liên quan đến nó, vân vân... Việc này tôi nghĩ sẽ tốn đến cả đời mới làm được. Vậy nên, thay vì tìm cách diễn tả chính xác, hãy tạm chấp nhận nguyên lý bất định, và nghiên cứu dựa trên sự hỗn độn đó.