Tinh chỉnh vũ trụ học

Vật lý học nghiên cứu vật chất và các định luật tự nhiên. Các hiện tượng tự nhiên tuân theo những định luật. Một định luật vật lý mô tả tính đều đặn trong cách tự nhiên vận hành. Chẳng hạn, lực hấp dẫn hút các vật về phía nhau. Nhưng chỉ biết quy luật này thì chưa đủ: còn phải biết lực hút ấy mạnh đến mức nào.

Một hằng số vật lý là một giá trị mà các nhà vật lý dùng để mô tả cách tự nhiên vận hành. Một số liên quan đến độ mạnh của các lực hút, số khác liên quan đến những tính chất của vật chất. Các nhà nghiên cứu đo chúng, rồi tính toán điều gì sẽ xảy ra nếu chúng có những giá trị khác.

Khi đó, họ nhận thấy một số khả năng tồn tại của sự sống phụ thuộc vào những khoảng giá trị rất hẹp. Thay đổi một giá trị có thể ngăn các ngôi sao hình thành hoặc khiến vật chất cần cho sự sống không còn sẵn có. Vì thế, vấn đề vượt ra ngoài các đặc điểm của hành tinh chúng ta. Nó liên quan đến những điều kiện chung để một thế giới có thể có sự sống.

Một hình ảnh so sánh giúp chúng ta hiểu điều này. Một thiết bị chỉ có thể hoạt động nếu nhiều thông số điều chỉnh cùng nằm trong giới hạn cho phép. Nhiệt độ phù hợp cũng chưa đủ nếu thiếu nguồn điện. Tương tự, một giá trị vật lý thuận lợi không nhất thiết bù được cho một giá trị khác vốn ngăn những cấu trúc thiết yếu cho sự sống hình thành.

Hình ảnh này cho thấy các điều kiện có thể phụ thuộc vào nhau như thế nào. Nó không chứng minh rằng vũ trụ giống hoàn toàn một cỗ máy được chế tạo. Lập luận xuất hiện ở bước tiếp theo: nên hiểu sự hội tụ của những điều kiện này là một sự tình cờ, một điều bắt buộc do các định luật hay kết quả của một ý định?

Vũ trụ học nghiên cứu toàn thể vũ trụ. Vấn đề này dần thu hút sự chú ý của các nhà nghiên cứu. Robert Dicke đã nêu bật mối liên hệ giữa các tính chất của vũ trụ và sự tồn tại của người quan sát. Năm 1973, Brandon Carter đề xuất cách gọi « nguyên lý vị nhân ». Một nguyên lý vị nhân liên hệ những gì chúng ta có thể quan sát với những điều kiện cho phép chúng ta tồn tại.^[1]

Nhận định này không chỉ dựa vào các tác giả có đức tin. Hai nhà nghiên cứu Luke Barnes, người tin vào Thiên Chúa, và Geraint Lewis, người vô thần, đã cùng viết A Fortunate Universe. Triết học xem xét những câu hỏi nền tảng bằng lập luận. Các kết luận triết học của họ khác nhau, nhưng cả hai đều nhìn nhận vấn đề vật lý này.

« Các tính chất nền tảng của Vũ trụ dường như được tinh chỉnh cho sự sống. »

Luke Barnes và Geraint Lewis^[2]

Một lý thuyết vật lý là một hệ thống các giải thích và quy tắc giúp hiểu các hiện tượng. Nhà vật lý Richard Feynman cũng bày tỏ sự kinh ngạc trước những con số được dùng trong các lý thuyết vật lý:

« Chúng ta sử dụng các con số trong mọi lý thuyết của mình, nhưng chúng ta không hiểu chúng, chúng là gì, cũng như chúng đến từ đâu. »

Richard Feynman^[3]

Những phát biểu này không thay thế cho lời giải thích. Một nhà khoa học lớn có thể nhìn nhận một sự kiện nhưng vẫn không chấp nhận thấy ở đó một Đấng Tạo Hóa. Tuy nhiên, chúng cho thấy câu hỏi này đáng được xem xét nghiêm túc hơn là chỉ mỉm cười bỏ qua: các giá trị nền tảng của tự nhiên đòi hỏi sự suy nghĩ nghiêm túc.

Hãy bắt đầu với vật chất cấu tạo nên chúng ta. Một nguyên tử là một đơn vị vật chất nhỏ được cấu tạo từ các hạt. Một hạt là một thành phần nhỏ của vật chất.

Hạt nhân là phần trung tâm của nguyên tử. Một electron là một hạt nhẹ hơn hạt nhân rất nhiều, có mặt ở vùng xung quanh hạt nhân. Một proton là một hạt có trong hạt nhân. Các tính chất của những thành phần này cho phép các nguyên tử liên kết với nhau và tạo thành những chất có trong thế giới sống.

Một nguyên tố là một loại vật chất được xác định bởi loại nguyên tử cấu tạo nên nó.

Lực hạt nhân mạnh giữ các thành phần của hạt nhân gắn với nhau. Theo những tính toán do Bolloré và Bonnassies trình bày, nếu lực này giảm 9 %, các nguyên tố nặng hơn hydro sẽ không thể hình thành. Hydro là một nguyên tố vật chất. Khi ấy, thứ thiếu đi không chỉ là một loài hoa nào đó. Đó là một phần nguyên liệu cơ bản cần thiết cho sự sống.^[4]

Hóa học nghiên cứu cách các chất hình thành, kết hợp và biến đổi. Đối với sự sống, cách tổ chức này là thiết yếu: chỉ có vật chất thì chưa đủ. Vật chất ấy còn phải có thể tạo thành những cấu trúc ổn định, có khả năng tham gia vào hoạt động của một cơ thể.

Lực điện từ đặc biệt tham gia vào các liên kết giữa các nguyên tử. Lực hạt nhân yếu tham gia vào một số quá trình biến đổi của các hạt. Cùng với lực hấp dẫn và lực mạnh, những lực này góp phần làm cho các ngôi sao và một nền hóa học phức tạp có thể tồn tại.

Tỷ lệ giữa khối lượng các hạt cũng quan trọng. Proton nặng hơn electron khoảng 1 836 lần. Tỷ lệ này có vai trò trong sự ổn định của các cấu trúc cần cho hóa học của sự sống. Vì thế, một thay đổi nhỏ của tỷ lệ có thể gây ra những hậu quả lớn cho các cấu trúc ấy.^[5]

Một khó khăn khác xuất hiện ở quy mô toàn vũ trụ. Sự giãn nở chỉ việc vũ trụ đang mở rộng. Ngược lại, lực hấp dẫn có xu hướng gom vật chất lại. Theo những tính toán được xem xét, một sự mất cân bằng ban đầu có thể khiến vật chất phân tán quá nhanh hoặc vũ trụ sụp đổ quá sớm.

Trong cả hai trường hợp, sự hình thành các thiên hà đều bị đe dọa. Một thiên hà là một tập hợp sao khổng lồ. Vì thế, câu hỏi về sự tinh chỉnh ban đầu liên quan đến chính khả năng hình thành những tập hợp lớn này. Vật chất có mặt khắp nơi nhưng không bao giờ tạo thành sao sẽ không cho ra cùng một vũ trụ.

Mật độ cho biết có bao nhiêu vật chất trong một khoảng không gian nhất định. Những tính toán này được thực hiện trong mô hình vũ trụ học chuẩn. Một mô hình là một cách biểu diễn được xây dựng để giải thích các quan sát và từ đó thực hiện những tính toán.

Để hiểu độ chính xác đang được nói đến, hãy xem một phép tính được quy cho Robert Dicke. Một giây sau thời điểm khởi đầu được mô hình này mô tả, sự giãn nở phải được điều chỉnh chính xác đến chữ số thập phân thứ mười lăm. Một chữ số thập phân là một chữ số nằm sau dấu phẩy của một số. Điều đó có nghĩa là những sai lệch cực nhỏ đã có thể làm thay đổi diễn biến về sau của vũ trụ.^[6]

Hằng số vũ trụ học mô tả một khía cạnh của sự giãn nở tăng tốc của vũ trụ và năng lượng chân không. Năng lượng chân không là năng lượng mà các lý thuyết vật lý gắn với không gian ngay cả khi nó có vẻ trống rỗng. Các tính toán lý thuyết và các quan sát cho thấy một độ chênh lệch khổng lồ liên quan đến năng lượng này. Steven Weinberg mô tả một vấn đề thường được diễn đạt bằng tỷ lệ vào khoảng 1 trên 10¹²⁰.^[7]

Số 10¹²⁰ là số 1 theo sau bởi 120 số 0. Nó giúp hình dung mức độ lớn của vấn đề. Một xác suất thể hiện khả năng một sự kiện xảy ra. Chỉ riêng tỷ lệ giữa tính toán và quan sát này không phải là một xác suất đã đo được của một phép chọn ngẫu nhiên. Trong những tính toán đang được bàn đến, nó thể hiện một độ chính xác cần được giải thích.

Trạng thái khởi đầu còn đặt ra một câu hỏi khác. Entropy là một đại lượng liên quan đến những cách khác nhau mà vật chất có thể được sắp xếp. Để dễ hiểu, hãy nghĩ đến một bộ bài. Một cách xếp chính xác chỉ tương ứng với một thứ tự cụ thể. Ngược lại, các lá bài có thể được xáo trộn theo rất nhiều cách.

Hình ảnh so sánh này phân biệt một cách sắp xếp rất đặc biệt với những cách sắp xếp khác có số lượng lớn hơn rất nhiều. Nó không thu gọn toàn bộ entropy của vũ trụ thành chuyện các lá bài được xếp hay xáo trộn. Entropy ban đầu rất thấp được nghiên cứu ở đây tương ứng với một trạng thái khởi đầu hết sức đặc biệt. Trạng thái này cho phép các cấu trúc có trật tự hình thành về sau.

Roger Penrose đã ước tính độ chính xác tương ứng với trạng thái ban đầu ấy. Kết quả là 1 trên 10^(10^123). Ký hiệu ^ ở đây có nghĩa là « lũy thừa ». Số 10^123 là số 1 theo sau bởi 123 số 0. Vì thế, số đứng sau từ « trên » sẽ là số 1 theo sau bởi 10^123 số 0.

Đây là một ước tính liên quan đến trạng thái ban đầu, chứ không phải tần suất ra đời của các vũ trụ đã được quan sát. Điều cốt yếu là hiểu rằng khó khăn này liên quan đến sự khởi đầu của vũ trụ, chứ không chỉ các giá trị hằng số của nó.^[8]

Có thể so sánh hai câu hỏi này với một ván cờ. Luật chơi xác định những nước đi được phép. Vị trí ban đầu quyết định ván cờ sẽ diễn ra. Vì thế, giải thích luật chơi không phải lúc nào cũng đủ để giải thích vì sao các quân cờ lại ở đúng vị trí ấy lúc bắt đầu.

Carbon: một ví dụ cụ thể

Carbon là một nguyên tố vật chất thiết yếu đối với hóa học của sự sống. Carbon cho phép hình thành những liên kết cần cho các cơ thể mà chúng ta biết. Hiểu cách carbon được tạo ra trong các ngôi sao đem lại một ví dụ đặc biệt dễ hiểu về sự tinh chỉnh.

Trong các ngôi sao, carbon có thể hình thành khi ba hạt nhân heli kết hợp với nhau. Heli là một nguyên tố vật chất khác. Phản ứng nhiệt hạch là sự kết hợp các hạt nhân nguyên tử để tạo thành một hạt nhân khác. Nhưng khả năng xảy ra phản ứng nhiệt hạch nói chung không bảo đảm rằng sẽ có đủ carbon được tạo ra.

Việc tạo ra carbon phụ thuộc vào một tính chất rất chính xác của hạt nhân carbon. Các nhà vật lý gọi đó là một sự cộng hưởng. Trong trường hợp này, điều đó có nghĩa là một trạng thái đặc biệt của hạt nhân giúp phản ứng diễn ra dễ hơn ở một mức năng lượng xác định. Nếu không có khả năng này, việc tạo ra carbon cần cho hóa học của sự sống sẽ bị đe dọa nghiêm trọng.

Năm 1953, nhà thiên văn Fred Hoyle đã dự đoán sự tồn tại của trạng thái đặc biệt này. Thí nghiệm do William Fowler thực hiện sau đó đã xác nhận nó. Như vậy, những điều kiện cần cho sự sống đã định hướng việc nghiên cứu. Một tính chất vật lý đã được dự đoán, rồi được tìm thấy.^[9]

Hoyle, khi đó đang bảo vệ quan điểm vô thần, đã từ đó nêu lên một câu hỏi đáng suy nghĩ. Từ « siêu trí tuệ » ở đây chỉ một trí tuệ vượt trên trí tuệ của chúng ta.

« Quý vị sẽ không tự nhủ: "Một siêu trí tuệ biết tính toán hẳn đã thiết kế các tính chất của nguyên tử carbon" sao? »

Fred Hoyle^[10]

Phản ứng này không biến một thí nghiệm vật lý thành bằng chứng cho toàn bộ đức tin Kitô giáo. Nó cho thấy vì sao việc đi từ những điều kiện vật lý chính xác đến câu hỏi về một trí tuệ sáng tạo có thể là hợp lý.

Năm ví dụ đã xem xét là: lực mạnh, mật độ ban đầu, hằng số vũ trụ học, entropy ban đầu và sự cộng hưởng của carbon.

Nhận định vật lý dẫn đến việc so sánh các cách giải thích. Theo giả thuyết về sự ngẫu nhiên, các giá trị có thể đã khác đi. Chúng tình cờ rơi vào những điều kiện thuận lợi cho sự sống mà không được chọn vì mục đích ấy. Tính tất yếu vật lý có nghĩa là các định luật không cho phép bất kỳ giá trị nào khác. Thiết kế thông minh có nghĩa là một trí tuệ đã muốn có một vũ trụ có khả năng có sự sống.

Một câu trả lời thứ tư viện đến đa vũ trụ. Từ này chỉ một tập hợp các vũ trụ khác nhau, có thể có những tính chất khác nhau. Nếu số lượng của chúng vô cùng lớn, một số có thể cho phép sự sống tồn tại. Theo những người bảo vệ giả thuyết này, khi đó việc chúng ta có mặt trong một vũ trụ thuận lợi sẽ bớt đáng ngạc nhiên hơn.

Trước khi xem xét những câu trả lời này, có một phản đối đáng được chúng ta chú ý kỹ. Khi thực hiện một phép chọn ngẫu nhiên, cuối cùng vẫn có một kết quả rất ít khả năng xảy ra xuất hiện. Một bộ lá bài cụ thể được chia cho một người có xác suất xuất hiện thấp. Tuy vậy, sau khi chia bài, không ai ngạc nhiên khi thấy trên bàn một bộ bài cụ thể.

Vì sao vũ trụ lại khác? Người phản đối cho rằng chúng ta thấy kết quả của mình phi thường chỉ vì đó là kết quả của chúng ta. Bất kỳ tổ hợp cụ thể nào khác cũng có xác suất thấp như vậy. Do đó, việc xem tổ hợp của chúng ta như một sự may mắn kỳ diệu có thể chỉ là cách nhìn lại kết quả sau khi nó đã xảy ra.

Câu trả lời phân biệt một kết quả cụ thể với một kết quả thuộc một nhóm rất nhỏ. Luận chứng không nói: tổ hợp này là của chúng ta, nên nó đặc biệt. Nó nói: tổ hợp này thuộc số những tổ hợp cho phép các cấu trúc cần cho sự sống tồn tại. Chính tính chất ấy đòi hỏi một lời giải thích.

Tác giả Công giáo Matthieu Lavagna đưa ra hình ảnh so sánh với một túi bi. Chỉ một viên bi đỏ cho phép sống sót, còn các viên khác đều gây chết người. Mỗi viên bi cụ thể có thể có cùng khả năng được rút ra. Nhưng đối với câu hỏi của chúng ta, rút được viên bi duy nhất cứu mạng không giống với rút được một viên bất kỳ.^[11]

Triết gia John Leslie dùng một hình ảnh khác: năm mươi xạ thủ nhắm vào một người, rồi tất cả đều bắn trượt. Người sống sót có thể nhận xét rằng nếu các phát súng trúng đích thì mình đã không còn để kể lại. Nhưng điều ấy vẫn không trả lời câu hỏi của người đó: vì sao tất cả xạ thủ đều bắn trượt?^[12]

Những hình ảnh so sánh này không tính toán xác suất thực sự của một vũ trụ. Chúng giải thích vì sao chỉ biết một sự kiện có thể xảy ra thì chưa đủ để hiểu nó. Vì thế, những người bảo vệ luận chứng tinh chỉnh cho rằng sự ngẫu nhiên là chưa đủ. Họ tìm một cách giải thích giúp hiểu rõ hơn những điều kiện thuận lợi này.

Nguyên lý vị nhân yếu nhắc lại một điều hiển nhiên: chúng ta chỉ có thể quan sát một vũ trụ trong đó chúng ta có thể tồn tại. Nhận xét này không nói rằng vũ trụ đã được tạo ra cho chúng ta. Nó nói rằng người quan sát không thể có mặt ở nơi không một người quan sát nào có thể tồn tại.

Nhà vật lý Sean Carroll và nhà sinh học Richard Dawkins viện đến ý tưởng này để phản đối luận chứng tinh chỉnh. Vì chúng ta đang có mặt, những điều kiện cho phép chúng ta tồn tại hẳn đã phải hội đủ. Vì sao phải ngạc nhiên trước một điều kiện bắt buộc để chúng ta có thể đặt câu hỏi? Vì thế, phản đối của họ liên quan đến giá trị giải thích của sự ngạc nhiên nơi chúng ta.^[13][14]

Câu trả lời hoàn toàn chấp nhận điểm xuất phát ấy. Đúng, một vũ trụ không có người quan sát sẽ không bao giờ được quan sát. Nhưng hai câu hỏi vẫn khác nhau: người quan sát có thể có mặt ở đâu, và vì sao lại tồn tại một nơi cho phép họ có mặt? Câu trả lời cho câu hỏi thứ nhất không tự động cung cấp câu trả lời cho câu hỏi thứ hai.

Trong ví dụ các xạ thủ, sống sót là điều cần thiết để kể lại chuyện đã xảy ra. Điều đó không đủ để giải thích các phát súng bắn trượt. Tương tự, sự có mặt của chúng ta đòi hỏi vũ trụ được quan sát phải đáp ứng một số điều kiện. Nó không tạo ra những điều kiện ấy và tự nó cũng không giải thích được vì sao chúng hội đủ.

Nguyên lý vị nhân mạnh liên quan đến các tính chất của chính vũ trụ. Theo cách phát biểu này, vũ trụ phải có những tính chất cho phép sự sống phát triển. Vì vậy, phiên bản này khác với việc chỉ nhắc lại vị trí người quan sát của chúng ta.

Một phản đối khác liên quan đến điều chúng ta gọi là sự sống. Có lẽ chúng ta hình dung quá hạn hẹp về những dạng mà sự sống có thể mang. Các sinh vật rất khác chúng ta có thể sử dụng những chất khác. Khi đó, một vũ trụ không cho phép cách sống của chúng ta vẫn có thể cho phép một cách tổ chức khác mà chúng ta chưa biết.

Nhà vật lý Victor Stenger đã bảo vệ phê bình này. Nó yêu cầu không được đồng nhất những nhu cầu của sự sống trên Trái Đất với mọi khả năng tồn tại của sự sống. Vì thế, câu trả lời phải liên quan đến những điều kiện tổng quát hơn. Các cấu trúc bền vững và nguồn năng lượng có thể sử dụng vẫn là trọng tâm của vấn đề đang được nghiên cứu.

Luke Barnes phê bình Stenger vì không xem xét đúng các mối liên hệ giữa những giá trị vật lý. Theo câu trả lời của Barnes, việc thay đổi một giá trị trong khi giữ nguyên các giá trị khác có thể che khuất sự phụ thuộc giữa chúng. Ông cũng phê bình Stenger vì thay đổi tiêu chí về khả năng có sự sống ở những đoạn khác nhau.^[15]

Cùng với Geraint Lewis, Barnes kết luận rằng những điều kiện thuận lợi vẫn rất hạn chế, ngay cả khi dùng một định nghĩa rộng hơn về sự sống. Vì thế, chỉ tưởng tượng ra những sinh vật khác thì chưa đủ: vẫn phải chỉ ra các định luật sẽ cho phép chúng hoạt động như thế nào.^[16]

Một hình ảnh so sánh đơn giản giúp hiểu câu trả lời này. Thay một vật liệu bằng vật liệu khác có thể giải quyết một khó khăn trong xây dựng. Nhưng điều đó không giải quyết được gì nếu không một cấu trúc nào có thể đứng vững. Luận chứng nhắm đến loại khó khăn nền tảng này, hơn là ưu tiên riêng những dạng sống mà chúng ta biết.

Các nhà vật lý vẫn chưa có một lời giải thích đầy đủ về các giá trị nền tảng của vũ trụ. Một số người hy vọng khám phá một lý thuyết cho thấy vì sao chúng bắt buộc phải đúng như những gì chúng ta quan sát. Khi đó, các hằng số sẽ không được chọn trong số nhiều khả năng. Chúng sẽ tất yếu xuất phát từ những định luật sâu hơn.

Một lý thuyết về mọi thứ sẽ tìm cách thống nhất các định luật nền tảng trong cùng một khuôn khổ. Vì vậy, hy vọng tìm ra nó đáng được xem xét nghiêm túc.

Tuy nhiên, hy vọng có một khám phá chưa phải là chính khám phá ấy. Chưa có lý thuyết nào được trình bày trong cuộc tranh luận này chứng minh rằng mọi giá trị thuận lợi cho sự sống đều không thể khác đi. Vì thế, câu trả lời dựa vào tính tất yếu vẫn cần được chứng minh. Hiện nay, nó chưa cho phép gạt bỏ câu hỏi về sự tinh chỉnh.

Stephen Hawking đã xem xét những cách giải thích vật lý tránh viện đến một Đấng Tạo Hóa. Tuy vậy, ông nhìn nhận điểm xuất phát của cuộc tranh luận:

« Các giá trị của những con số này dường như đã được tinh chỉnh rất khéo để làm cho sự phát triển của sự sống trở nên khả thi. »

Stephen Hawking^[17]

Ngay cả một lý thuyết hoàn toàn thành công cũng vẫn để lại hai câu hỏi cần phân biệt. Giải thích cách các giá trị xuất phát từ những quy tắc chưa cho thấy vì sao các quy tắc ấy lại mô tả một vũ trụ có thật. Một công thức nấu ăn chi tiết giải thích cách chuẩn bị một bữa ăn. Việc công thức có mặt trên trang giấy không làm bữa ăn xuất hiện.

Hình ảnh so sánh này không chứng minh rằng các định luật vật lý là những công thức do ai đó viết ra. Nó làm rõ sự khác biệt giữa một bản mô tả và điều được mô tả. Một quy tắc toán học có thể mô tả những khả năng. Câu hỏi còn lại là vì sao có một điều gì đó thực sự tồn tại tương ứng với bản mô tả này.^[18]

Câu hỏi còn lại liên quan đến trạng thái ban đầu mà Penrose nghiên cứu. Các định luật có thể cho phép nhiều tình huống khởi đầu. Vì thế, giải thích các hằng số không tự động cho thấy vì sao vũ trụ đã bắt đầu trong một trạng thái đặc biệt đến vậy. Giống như ván cờ được nhắc ở trên, biết luật chơi không nhất thiết xác định được vị trí các quân cờ.

Giả thuyết đa vũ trụ cũng đáng được trình bày một cách công bằng. Nó không chỉ đơn giản khẳng định có vô số vũ trụ để tránh Thiên Chúa. Các nhà nghiên cứu xem xét những cơ chế vật lý có khả năng tạo ra các vũ trụ với những tính chất khác nhau. Leonard Susskind bảo vệ hướng này để giải thích sự có mặt của chúng ta trong một vũ trụ có thể có sự sống.^[19]

Ý tưởng này giống như tăng số lần thử. Nếu một kết quả thuận lợi hiếm khi xảy ra, thử nhiều lần hơn có thể tăng khả năng đạt được nó. Người quan sát chỉ xuất hiện trong những vũ trụ cho phép họ tồn tại. Vì thế, chúng ta không nên ngạc nhiên khi sống trong một trong những vũ trụ thuận lợi ấy.

Trước hết, đề xuất này gặp một khó khăn về quan sát. Những vũ trụ khác được viện đến không thể được chúng ta quan sát trực tiếp. Vì thế, cần phân biệt một cơ chế được dự kiến trong một lý thuyết với vô số vũ trụ đã thực sự được ghi nhận. Không thể trình bày giả thuyết này như một bản kiểm kê đã hoàn tất.

Tiếp theo, cần làm rõ cách tính xác suất. Nói rằng có vô cùng nhiều vũ trụ không cho biết loại nào được tạo ra thường xuyên nhất. Muốn so sánh các khả năng, cần có một quy tắc tính toán. Không có quy tắc ấy, chỉ tăng số lượng vũ trụ không cho phép đo xác suất đạt được những điều kiện thuận lợi.

Khó khăn thứ ba liên quan đến cơ chế tạo ra các vũ trụ. Theo những phê bình được trình bày ở đây, chính cơ chế này cũng phải đáp ứng những điều kiện vật lý chính xác. Các định luật của nó phải cho phép những biến đổi dẫn đến các vũ trụ có thể có sự sống. Vì thế, cần giải thích những điều kiện ấy, thay vì tin rằng chỉ riêng số lượng vũ trụ đã giải quyết toàn bộ câu hỏi.^[20]

Một số kịch bản còn gặp vấn đề về bộ não Boltzmann. Tên gọi này chỉ những người quan sát có thể xuất hiện trong chốc lát do các dao động ngẫu nhiên, mang theo những cảm nhận hoặc ký ức sai lệch. Một dao động là một biến đổi tạm thời của một trạng thái vật lý. Vấn đề xuất hiện khi những người quan sát như vậy có khả năng xuất hiện cao hơn những người quan sát trong một vũ trụ có trật tự.

Trong trường hợp đó, lý thuyết làm suy yếu niềm tin vào chính những quan sát được dùng để ủng hộ nó. Đây là một khó khăn cần giải quyết đối với những kịch bản liên quan. Cuối cùng, tăng số lượng vũ trụ không tự động giải quyết câu hỏi về nguồn gốc của chúng. Nếu toàn bộ tập hợp ấy có một khởi đầu, vẫn cần giải thích khởi đầu đó.

Triết gia Richard Swinburne cho rằng một Đấng Tạo Hóa duy nhất cung cấp cách giải thích đơn giản hơn vô số vũ trụ chưa được quan sát. Đánh giá của ông không chỉ dựa vào việc đếm số lượng. Ông so sánh những điều mà mỗi cách giải thích phải giả định để lý giải các sự kiện. Vì thế, đa vũ trụ vẫn còn những câu hỏi mà sự mênh mông của nó không làm biến mất.^[21]

Những người bảo vệ thiết kế đưa ra một ý tưởng tích cực. Một trí tuệ có thể nhắm đến một kết quả và chọn những điều kiện làm cho kết quả ấy có thể xảy ra. Nếu sự sống là điều được mong muốn, những điều kiện thuận lợi cho nó tồn tại trở nên dễ hiểu. Chúng không còn chỉ là một sự hội tụ may mắn không có chủ đích.

Triết gia William Lane Craig tóm tắt cách lập luận như sau:

« Luận chứng về fine tuning dựa trên những gì chúng ta biết về vật lý, chứ không dựa trên những gì chúng ta không biết »

William Lane Craig^[22]

Tuy nhiên, một phản đối quen thuộc nói đến Thiên Chúa lấp chỗ trống. Cách gọi này phê bình việc viện đến Thiên Chúa để lấp một khoảng trống tạm thời trong khoa học. Nguy cơ này là có thật: nếu sau đó xuất hiện một lời giải thích tự nhiên, lập luận dựa trên sự thiếu hiểu biết ấy sẽ sụp đổ. Câu hỏi là liệu luận chứng tinh chỉnh có lập luận theo cách đó không.

Câu trả lời là luận chứng này so sánh nhiều cách giải thích dựa trên những tính chất đã biết. Nó không chỉ nói rằng các nhà vật lý chưa biết điều gì đó. Nó hỏi vì sao những giá trị đã đo được và những điều kiện ban đầu lại cho phép các cấu trúc thuận lợi cho sự sống tồn tại. Các cơ chế tự nhiên mô tả cách vận hành; sự tồn tại và các tính chất của chúng cũng vẫn là những câu hỏi.

Richard Dawkins đưa ra một phản đối khác: một trí tuệ có khả năng thiết kế vũ trụ sẽ còn khó giải thích hơn chính vũ trụ. Theo ông, một hữu thể phức tạp đến vậy cũng sẽ cần một lời giải thích. Vì thế, thêm một Đấng Tạo Hóa sẽ chỉ chuyển vấn đề sang chỗ khác thay vì giải quyết nó.^[23]

Alvin Plantinga, một triết gia, và John Lennox, một nhà toán học, trả lời rằng phê bình này giả định một trí tuệ được cấu tạo từ các phần vật chất. Nhưng triết học Kitô giáo không hiểu Thiên Chúa theo cách ấy. Tính đơn thuần của Thiên Chúa có nghĩa là Thiên Chúa không phải một tập hợp các bộ phận. Điều đó không có nghĩa là trí tuệ của Ngài nghèo nàn.^[24][25]

Chỉ riêng câu trả lời này không chứng minh sự tồn tại của Thiên Chúa. Nó cho thấy phản đối phải bàn đến đúng Thiên Chúa mà lập luận đang đề xuất. Sự phong phú của một kết quả không buộc nguồn gốc của nó phải được cấu tạo từ từng ấy bộ phận. Chẳng hạn, một chương trình đơn giản có thể tạo ra những hình dạng rất phong phú.

Vẫn còn câu hỏi về nguồn gốc của Đấng Tạo Hóa. Nếu Thiên Chúa có thể tồn tại mà không được tạo ra, vì sao không dành cùng một ngoại lệ cho vũ trụ? Vì sao không đơn giản nói rằng vũ trụ tồn tại mà không có lời giải thích?

Một nguyên nhân là điều tạo ra một thứ gì đó hoặc giải thích vì sao nó tồn tại. Luận chứng không nói rằng mọi thứ, không có ngoại lệ, đều phải có nguyên nhân. Nó tìm xem cách giải thích nào lý giải tốt nhất một độ chính xác đặc biệt. Giải thích một con dao bằng người thợ làm ra nó vẫn hợp lý ngay cả khi chưa biết nguồn gốc của người thợ.

Một hữu thể ngẫu hữu có thể không tồn tại. Một hữu thể tất yếu không thể không tồn tại. Triết học Công giáo phân biệt hai cách tồn tại này. Nó không chỉ tìm một chỗ để dừng đặt câu hỏi. Nó tìm một thực tại không nhận sự hiện hữu của mình từ một thực tại khác.

Theo suy tư này, Thiên Chúa tồn tại mà không nhận sự hiện hữu từ một hữu thể khác. Vì thế, Ngài không phải một vật thể bổ sung đang chờ một người chế tạo ra mình.

Sự phân biệt này đến từ một suy tư có trước luận chứng tinh chỉnh. Tôma Aquinô, một triết gia Công giáo, là một trong những người đã phát triển nó. Ý tưởng của ngài là: một chuỗi các hữu thể nhận sự hiện hữu của mình không thể được giải thích chỉ bằng cách kéo dài chuỗi ấy. Cần tìm điều không phụ thuộc vào một hữu thể khác. Suy tư này bổ sung cho luận chứng vật lý nhưng không đồng nhất với nó.

Một vũ trụ có thể có sự sống vẫn chưa phải là một cơ thể sống. Vẫn cần giải thích cách vật chất có thể tạo thành một hữu thể có khả năng lấy chất dinh dưỡng và sinh sản. Câu hỏi thứ hai này đặc biệt liên quan đến thông tin sinh học. Đó là những chỉ dẫn được ghi trong các sinh vật và giúp chúng hoạt động.

Một tế bào là một đơn vị sống nhỏ tham gia cấu tạo nên các cơ thể. Một phân tử là một tập hợp các nguyên tử liên kết với nhau. Trong tế bào, những chỉ dẫn này được mang bởi một phân tử lớn. Thứ tự các thành phần trên vật mang thông tin ấy đóng vai trò thiết yếu. So sánh với một văn bản giúp ta hiểu điều này: cùng những ký tự ấy, nhưng không phải xếp theo thứ tự nào cũng truyền đạt cùng những chỉ dẫn.

Protein là những phân tử thực hiện nhiều nhiệm vụ cần thiết cho các cơ thể. Chúng được cấu tạo từ những đơn vị nhỏ gọi là axit amin. Một axit amin là một thành phần có thể kết hợp với những thành phần khác để tạo thành các chuỗi này. Ở đây cũng vậy, thứ tự các đơn vị có ảnh hưởng đến hoạt động của toàn thể.

Michel-Yves Bolloré và Olivier Bonnassies xem xét trường hợp một protein có khoảng 150 axit amin. Trong phép tính về sự lắp ghép ngẫu nhiên mà họ trình bày, họ đưa ra xác suất ở bậc độ lớn là một trên 10¹⁹⁵. Con số này liên quan đến một phép tính cụ thể. Chỉ riêng nó không mô tả tất cả những bước có thể hình dung trong sự xuất hiện của sự sống.^[26]

Nhà nghiên cứu Hubert Yockey cũng đã nghiên cứu khó khăn của việc tạo ra một chuỗi có chức năng bằng sự ngẫu nhiên.^[27] Triết gia khoa học Stephen Meyer đề xuất một lý do để nhìn nhận ở đây một trí tuệ. Ông cho rằng, trong những trường hợp đã biết, thông tin phức tạp được tổ chức để thực hiện một chức năng cụ thể bắt nguồn từ một trí tuệ. Theo ông, chúng ta chưa quan sát thấy loại thông tin có chức năng như thế tự phát sinh chỉ từ sự ngẫu nhiên trong hóa học.

Chính sự so sánh với nguồn gốc đã biết của loại thông tin ấy là nền tảng cho luận chứng của ông về sự sống. Ông liên hệ hướng nghiên cứu này với việc nghiên cứu sự tinh chỉnh các điều kiện vật lý. Lý do được đề xuất này bổ sung cho việc tính toán các khả năng; nó không đồng nhất với phép tính ấy.^[28]

Nhà sinh học Christian de Duve xem xét một câu trả lời khác: sự sống có thể đã nằm sẵn trong các định luật của vũ trụ. Điều này có nghĩa là sự sống không chỉ phụ thuộc vào một cuộc gặp gỡ tình cờ giữa các chất. Bolloré và Bonnassies liên hệ ý tưởng này với những định luật được chủ ý đặt ra để cho phép sự sống. Mối liên hệ ấy vẫn là cách diễn giải của họ.^[29]

Phân biệt hai câu hỏi này là điều quan trọng. Những định luật cho phép các ngôi sao và carbon tồn tại vẫn chưa giải thích được một cơ thể đang hoạt động. Tương tự, có giấy và mực vẫn chưa tạo ra một văn bản. Hình ảnh so sánh này minh họa sự khác nhau giữa các câu hỏi; nó không thay thế việc nghiên cứu các cơ chế.

Đối với những người bảo vệ luận chứng, hai hướng nghiên cứu cùng hội tụ. Một hướng nghiên cứu những điều kiện chung của một thế giới có thể có sự sống. Hướng kia nghiên cứu cách tổ chức cần thiết cho chính sinh vật. Vì thế, giải đáp một khó khăn vũ trụ học không tự động giải đáp câu hỏi thứ hai. Điều họ đề nghị xem xét là sự hội tụ này, hơn là một con số riêng lẻ.

Sự tinh chỉnh đưa ra một lập luận xuất phát từ thế giới có thể quan sát. Nó hỏi cách giải thích nào lý giải tốt nhất một số tính chất chính xác của vũ trụ. Nó không đòi hỏi trước hết phải tin vào Kinh Thánh. Vì thế, nó có thể góp phần vào cuộc đối thoại giữa người có đức tin và người không có đức tin về sự tồn tại của Thiên Chúa.

Kết luận được bảo vệ là một trí tuệ sáng tạo giải thích toàn bộ những điều này tốt hơn sự ngẫu nhiên không có chủ đích. Tính tất yếu vẫn cần được chứng minh, còn đa vũ trụ vẫn có những khó khăn riêng. Kết luận này đòi hỏi so sánh các câu trả lời một cách suy xét. Nó không chỉ là cảm giác kinh ngạc hay dựa vào uy tín của một vài tên tuổi lớn.

Giáo hội Công giáo dạy rằng lý trí con người có thể nhận biết chắc chắn sự tồn tại của Thiên Chúa từ thế giới thụ tạo. Một công đồng là một cuộc họp các giám mục thực thi thẩm quyền giảng dạy trong Giáo hội. Công đồng Vaticanô I đã khẳng định điều này trong văn kiện Dei Filius. Văn kiện ấy nói về khả năng nhận biết Thiên Chúa bằng lý trí của chúng ta.^[30]

Điều này không có nghĩa là Giáo hội đã chính thức phê chuẩn luận chứng tinh chỉnh. Giáo hội chưa phân định cuộc tranh luận này bằng một hành vi giáo huấn riêng biệt. Các tác giả Công giáo đề xuất luận chứng này phù hợp với niềm tin của Giáo hội vào lý trí. Đánh giá của họ về sức mạnh của luận chứng vẫn là đánh giá của riêng họ.

Linh mục và nhà vật lý Georges Lemaître đã cảnh báo về việc liên hệ quá vội vàng giữa vũ trụ học và đức tin. Nhìn nhận một sự hội tụ không có nghĩa là biến một lý thuyết vật lý thành một điều phải tin. Một khám phá khoa học có thể hỗ trợ suy tư về Thiên Chúa. Nó không đủ để xác lập toàn bộ đức tin Kitô giáo. Mặc khải là điều Thiên Chúa cho con người biết về chính Ngài.

Sự phân biệt này cũng áp dụng cho các mô tả về khởi đầu. Những tính toán về giai đoạn đầu được nhắc đến ở đây thuộc mô hình vũ trụ học chuẩn. Chúng được trình bày như những kết quả trong khuôn khổ ấy, cùng các giả định của nó.

Niên đại học là việc sắp xếp các sự kiện theo thời gian, cùng với niên đại của chúng. Thánh Truyền ở đây chỉ những giáo huấn được lưu truyền trong Giáo hội. Những tính toán này của mô hình vũ trụ học chuẩn không làm thay đổi lập trường mà Ignispedia giữ. Lập trường ấy vẫn là một thế giới trẻ, theo niên đại ngắn được tiếp nhận từ Thánh Truyền.

Cuối cùng, nhìn nhận một Đấng Tạo Hóa vẫn chưa xác lập toàn bộ căn tính của Thiên Chúa theo đức tin Kitô giáo. Câu hỏi về sự tồn tại lịch sử của Chúa Giêsu đòi hỏi một cuộc khảo sát lịch sử. Sự phục sinh của Chúa Giêsu cũng đòi hỏi xem xét những lời chứng và lý lẽ riêng. Sự tinh chỉnh mở ra một con đường; những luận chứng khác cho phép tiếp tục tìm hiểu.

Tiến trình này không làm suy yếu luận chứng. Nó giúp chúng ta đòi hỏi ở luận chứng đúng những gì nó có thể đem lại. Một dấu chỉ đầu tiên vững chắc không trở nên vô ích chỉ vì cuộc tìm hiểu còn những bước khác. Ở đây, vũ trụ cho thấy nó có thể được hiểu bằng lý trí và thuận lợi cho sự sống.

Sau khi so sánh, thiết kế thông minh nổi lên như cách giải thích thuyết phục nhất cho sự hội tụ của những điều kiện này. Nó lý giải chúng bằng một ý định, trong khi các câu trả lời khác vẫn để lại những khó khăn đã xem xét.

• Sự tinh chỉnh liên quan đến những điều kiện vật lý làm cho một vũ trụ có thể có sự sống.
• Các lực, sự giãn nở và trạng thái ban đầu đều có vai trò trong vấn đề này.
• Một tổ hợp cho phép sự sống đặt ra câu hỏi khác với một tổ hợp chỉ đơn thuần là cụ thể.
• Sự có mặt của chúng ta giải thích những gì chúng ta có thể quan sát, chứ không giải thích vì sao những điều kiện thuận lợi lại tồn tại.
• Tính tất yếu vật lý vẫn cần được chứng minh; đa vũ trụ vẫn còn nhiều khó khăn.
• Một ý định sáng tạo đưa ra cách giải thích tích cực cho toàn bộ những điều kiện này.
• Giáo hội khẳng định lý trí có khả năng nhận biết Thiên Chúa một cách chắc chắn, nhưng chưa xác định luận chứng riêng biệt này.

Chúng ta không chỉ nhìn một bầu trời mênh mông. Chúng ta khám phá một thế giới có những tính chất cho phép vật chất có tổ chức, các ngôi sao và sự sống tồn tại. Sự ngẫu nhiên nêu tên một khả năng, nhưng chưa đủ để lý giải thỏa đáng sự hội tụ này. Sự tinh chỉnh mời gọi nhìn nhận một ý định đằng sau những điều kiện làm cho chúng ta có thể tồn tại.

Đối với đức tin Công giáo, trí tuệ sáng tạo ấy là Thiên Chúa. Khoa học mô tả các tính chất của thế giới; lý trí có thể tìm hiểu ý nghĩa của chúng. Khi đó, vũ trụ không còn chỉ là một tập hợp những con số khó hiểu. Nó mở ra một con đường suy tư hướng đến Đấng đã muốn có những hữu thể có khả năng sống và nhận biết Ngài.