Bạn không lường trước được việc này. Có lẽ dù có cố gắng cũng không thể. Ảnh hưởng của những thay đổi quy mô lớn thường vượt quá khả năng nhận thức hay thậm chí là trí tưởng tượng của chúng ta. Chúng dường như xuất hiện từ hư vô: những ảnh hưởng tích lũy của biến đổi khí hậu, sự hình thành lỗ đen, sự ma quái của cơ học lượng tử, những điểm bùng phát của xã hội khi tài sản của người giàu đếm bằng hàng tỉ chứ không phải hàng triệu – kể cả hiện tượng nước sôi đột ngột trong một cái ấm được đun nóng từ từ.

Gần như bất cứ thứ gì, khi thay đổi về số lượng, đều có thể thay đổi hầu như mọi thứ.

Tôi đã suy nghĩ rất nhiều về điều này trong thời gian gần đây khi quan sát sự bùng nổ của những biệt thự nhỏ trong khu dân cư đã từng khiêm tốn ở Santa Monica1 của mình. Những vụ phá hủy liên tục đã làm cho những ngôi nhà cũ trông giống những món đồ chơi bị bỏ rơi nằm giữa những công trình mới to lớn đang chực tràn qua các ranh giới đất. Chúng (những công trình mới) vượt lên khỏi những hàng cây, để giành hướng nhìn ra biển, phủ bóng mình lên những ngôi nhà xung quanh, chặn cản ánh sáng.

Tôi cũng nhìn thấy nhiều bãi phân chó trên vỉa hè hơn, trong khi hình ảnh những người lớn tuổi đi dạo lúc hoàng hôn ít hẳn đi, và có một sự suy giảm đáng kể trong số lượng những câu chào hỏi giữa những người hàng xóm. Ngày càng có nhiều chủ nhà không phải là người địa phương: một ngôi nhà dưới phố được bán bởi Berkshire Hathaway2. Một ít tiền có thể giúp chỉnh trang khu dân cư đẹp đẽ hơn. Một lượng tài sản khổng lồ được bơm vào có thể biến nó thành thứ gì đó hoàn toàn khác.

Những xu hướng nói trên không hề mới, nhưng sự thay đổi tôi đang nhìn thấy vẫn khiến tôi kinh ngạc – và ấy là tôi đã dành 30 năm viết về nguyên lý toán học và khoa học trong cách mà các thay đổi về lượng dẫn đến những thay đổi về chất. Những trực giác rất con người của tôi cảm thấy khó chấp nhận những gì nhà vật lý Phil Anderson đã làm rõ từ hàng thập kỷ trước: “Nhiều hơn nghĩa là khác biệt.”

Một triệu đô la và một tỉ đô la đều nghe có vẻ “rất nhiều,” nên cách mà những thay đổi như vậy (tức là từ 1 triệu thành 1 tỉ) có thể thay đổi định nghĩa của một nhà xây dựng về một ngôi nhà “đủ lớn” có lẽ không rõ ràng ngay lập thức. Ngay cả những người hiểu được sự khác biệt của hai con số này bằng lý trí cũng không phải luôn hiểu được chúng bằng bản năng. Ta cảm thấy sự khác biệt giữa 1 triệu và 1 tỉ gần với 3 lần hơn là 1000 lần. Lý do là vì bộ não của chúng ta sử dụng thứ gì đó giống như thang đo lô-ga-rít3, để cô đọng các thông tin có sự khác biệt lớn về phạm vi như tiếng ồn hay ánh sáng một cách hiệu quả.

Và điều đó có thể khiến chúng ta gặp rắc rối – khi phải đối mặt với những vấn đề về môi trường. Nhà vật lí Albert Bartlett lo lắng rằng dân chúng đã không hiểu đầy đủ hậu quả của sự gia tăng dân số theo cấp số nhân và sự cạn kiệt tài nguyên nhanh chóng và không thể tránh khỏi. Ông nói: “Hạn chế lớn nhất của nhân loại là việc chúng ta không có khả năng hiểu được hàm mũ,” – nghĩa là sự thay đổi tích lũy trên những thay đổi trước đó. Biến đổi khí hậu có thể lặng lẽ lẻn đến với hầu hết chúng ta, bởi vì nó cũng phát triển theo cách đó, giống như hiệu ứng quả cầu tuyết của những quả cầu tuyết4. Mỗi thay đổi tiếp theo đều chồng lên sự thay đổi trước đó. Kích thước (của cầu tuyết, hay là của thay đổi nói chung) càng lớn thì tốc độ phát triển càng nhanh.

Thế giới những vật thể khổng lồ là vương quốc của hình tròn, vì trọng lực ép mọi thứ thành dạng cầu và dạng đĩa.

Trong khi bộ não của chúng ta gặp khó khăn khi xử lý các con số, các giác quan của chúng ta cũng gặp khó khăn khi nhận thức về những sự vật có quy mô kích thước lớn hay nhỏ hơn nhiều so với quy mô con người, với những  định luật tự nhiên khác. Loài ruồi có thể đi trên tường là vì, ở kích thước của ruồi, lực hấp dẫn là rất nhỏ và các lực điện từ chi phối tất cả. Ở quy mô hạ nguyên tử của vật lý lượng tử, các định luật thay đổi hoàn toàn. Các hạt có thể tồn tại ở hai nơi cùng một lúc; cho đến khi được đo đạc, khoảng cách, thời gian, năng lượng, và vận tốc đều tồn tại trong một trạng thái mờ và bất định.

Tuy nhiên, khi các hạt này kết hợp lại thành những khối lớn thì chúng lại không có những hành vi như vậy. Thế giới hàng ngày của chúng ta được tạo thành từ các thuộc tính rõ ràng như màu sắc, con người, những ý nghĩ hay âm nhạc. Những phẩm chất này không tồn tại ở quy mô của các thành phần cơ bản nhất của chúng (hay chính là quy mô nguyên tử). Chúng “xuất hiện,” như thể từ hư vô, khi bạn tập hợp đủ những thành phần cơ bản đó tại một địa điểm. Thậm chí nếu bạn, bằng cách nào đó, hiểu được mọi thứ về mọi nguyên tử trong con mèo của bạn, bạn vẫn không thể tiên đoán được liệu nó sẽ kêu rừ rừ trên đùi bạn hay mửa ra thảm của bạn (hoặc cả hai).

Các quy mô lớn cũng gây ngạc nhiên vì lý do riêng của chúng: khi mà trọng lực chi phối, mọi thứ bắt đầu trông giống nhau. Vật dụng hàng ngày có thể mang hình vuông, hoặc nhọn, hoặc nhiều hoa văn; nhưng thế giới những vật thể khổng lồ là vương quốc của hình tròn, vì trọng lực ép mọi thứ thành dạng cầu và dạng đĩa. Hoặc như nhà vật lý vĩ đại Phil Morrison nói: “Một tách trà với đường kính cỡ sao Mộc không thể tồn tại trong thế giới của chúng ta.”

Trọng lực trên quy mô lớn trở nên kỳ quái đến nỗi ngay cả những nhà tư tưởng xuất sắc nhất cũng sa bẫy. Gần 100 năm trước, khi các phương trình tương đối của Einstein5 tiên đoán rằng một ngôi sao đủ lớn có thể suy sập thành một hố đen6 – không để lại gì ngoài sự biến dạng cực độ của không-thời gian – ông đã không thể tin nổi điều ấy. Ta có thể nói rằng ông ấy đã tiên đoán được sự tồn tại của lỗ đen. Nhưng có thấy mới có tin, và Einstein đã không tin. Điều đó nói lên rằng: Việc dự đoán những ảnh hưởng về chất của những thay đổi về lượng đòi hỏi nhiều hơn một đầu óc thiên tài. Ta còn cần phải có khả năng sẵn lòng chấp nhận những điều không thể chấp nhận – một việc mà Einstein thường xuyên làm. Nhưng trường hợp này đã vượt quá cả giới hạn của ông.

Xét đến các rắc rối mà bộ não chúng ta gặp phải với những con số lớn và các giác quan với việc nhìn xa hơn bản thân mình, không có gì đáng ngạc nhiên khi quy mô có thể đánh lừa chúng ta. Nhưng cũng giống như Plato đã sử dụng câu chuyện về những cái bóng7 trên tường hang động để nói lên rằng nhận thức có thể đánh lừa chúng ta, các nhà khoa học ngày nay sử dụng những câu chuyện để giúp chúng ta có được nhận thức về quy mô.

Như nhà thơ Muriel Rukeyser nói trong “The Speed of Darkness” (tạm dịch: Tốc độ của Bóng tối): “Vũ trụ được tạo nên bởi những câu chuyện, không phải các nguyên tử.” Đối với các nhà khoa học, thế giới được tạo thành từ cả hai. Họ thường phải sáng tác những câu chuyện để “phiên dịch” những thứ họ phát hiện bằng các công cụ và phương trình, thành những gì họ và chúng ta có thể hiểu.

Tiểu luận “On Being The Right Size”8 (tạm dịch: Đúng Kích Thước) năm 1928 của J.B.S. Haldane đã miêu tả rất sắc nét về nhận thức tầm con người (human-sized perception) của chúng ta, cho phép chúng ta tưởng tượng một cách sinh động về cách mà kích thước ảnh hưởng đến cuộc sống – và tại sao người khổng lồ không thể tồn tại. Tăng gấp đôi chiều cao của một người sẽ tăng thể tích (và khối lượng) của người đó lên gấp tám; nhưng vì tiết diện xương chỉ tăng 4 lần nên chỉ đứng thôi cũng có thể khiến người đó gãy chân. Để so sánh, khối lượng của một con chuột có thể xem là nhỏ tính theo diện tích bề mặt của nó; nếu nó rơi xuống một vách đá cao 1000 yard (khoảng 914 mét), nó có thể không bị thương. Trong tình huống tương tự, một con mèo sẽ chết, và một con ngựa sẽ, theo lời của Haldane, “tan xác”.

Chắc chắn là các nhà vật lý cần các câu chuyện để truyền tải sự nguy hiểm của bom hạt nhân, vì ngay cả hiện nay, việc làm mọi người hiểu rằng chúng không chỉ là những quả bom lớn hơn bình thường vẫn khó khăn. Chúng là những thứ khác biệt về chất – khác biệt gấp 1000 lần. Frank Oppenheimer, bạn học và bạn thân lâu năm của Rukeyser, sử dụng ví dụ về một bữa tiệc phóng đại trong nhà bạn. Hãy thử tưởng tượng, chuyện gì sẽ xảy ra nếu bạn mời 4 người, và có 4.000 người xuất hiện trong nhà bạn, trong khi bạn vẫn phải nấu ăn trong cùng một nhà bếp và cùng chỗ nồi niêu ly chén dành cho 4 người? Theo ông, đây là một so sánh hợp lý, vì, sau tất cả, bản thân Trái Đất – con người, nơi ở, các nền văn minh – không thay đổi khi hỏa lực gia tăng. Việc tạo ra vũ khí hạt nhân đã mang lại một sự thay đổi sâu sắc đến mức Einstein đã phải nói rằng: “Tôi không biết vũ khí nào sẽ được sử dụng trong Thế chiến 3, nhưng tôi biết rằng đến Thế chiến 4, người ta sẽ dùng đá và gậy để ném nhau.”

Quan ngại với tình trạng cạn kiệt tài nguyên, nhà vật lý Bartlett đã xây dựng một câu chuyện về những con vi khuẩn sống trong một chai cô-ca. Hãy tưởng tượng là bạn cho hai con vi khuẩn vào chai lúc 11 giờ sáng. Giả sử rằng số lượng vi khuẩn tăng gấp đôi mỗi phút, và vào giữa trưa, chai sẽ đầy. Câu hỏi là khi nào thì các chính trị gia của đất nước vi khuẩn sẽ nhận ra là “người dân” đang sử dụng hết không gian sống? Câu trả lời là vào lúc 11:59. Dù sao thì, vào lúc 11:59, chai cô-ca vẫn còn trống một nửa! Và chuyện gì sẽ xảy ra nếu các vi khuẩn táo bạo tìm cách khai thác các chai ngoài khơi và đem về thêm tận ba chai nữa? Việc này sẽ cho chúng thêm bao nhiêu thời gian? Câu trả lời là hai phút.

Trong một trường hợp mà “khoa học kỳ lạ hơn giả tưởng,” có vẻ như các vi khuẩn thực đã học được bài học từ câu chuyện của Bartlett. Một số loài vi khuẩn đã phát triển khả năng phản ứng tập thể với môi trường xung quanh bằng cách sử dụng thứ được gọi là “quorum sensing.” Có vẻ như khi số lượng vi khuẩn đạt đến một mật độ giới hạn, chúng hành động như một thể thống nhất để phát ra một tín hiệu – ví dụ như phát quang sinh học, hoặc tiết ra các độc tố vào cơ thể của chúng ta và gây bệnh. Quần thể biết được khi nào một thay đổi đủ lớn về lượng tạo ra một môi trường khác biệt về chất, thậm chí ngay cả khi từng cá thể không biết điều đó.

Những câu chuyện như trên có nhiều sức mạnh ngoài khả năng tường thuật. Mô phỏng chiến lược của vi khuẩn, truyền thông xã hội (social media) có thể được sử dụng như một dạng quorum sensing, một dạng nhận thức bắt nguồn từ đám đông (crowd-sourcing perception). Đây chắc chắn là một cách tốt để biết khi nào những điểm bùng phát xã hội xuất hiện, và nó cũng giúp cho việc phản ứng nhanh dễ dàng hơn. Truyền thông xã hội là một cách tốt để lan truyền những câu chuyện. Một video Youtube của Bartlett nói về câu chuyện phát triển theo hàm mũ đã có 5 triệu lượt người xem. Hãy nhân nó lên với số lượng chia sẻ giữa bạn bè và gia đình, kể cả nếu mỗi người chỉ chia sẻ với hai người khác (tức là nhân với hai), thì chúng ta vẫn nhận thấy một tác động đáng kể.

Truyền thông cũng thể giúp chúng ta hiểu được những thay đổi quy mô kinh tế xảy ra ở đất nước này (tức là Hoa Kỳ). Thành công bất ngờ của Bernie Sanders đã được thúc đẩy bởi các cuộc thảo luận trực tuyến về bất bình đẳng thu nhập. Michael Konczal, một thành viên của Viện Roosevelt, chỉ ra rằng giữa năm 1980 và năm 2006, tổng sản phẩm quốc nội đã tăng gấp năm lần, trong khi lợi nhuận của ngành tài chính tăng gấp mười sáu lần. Từ năm 1984 đến năm 2014, mức tăng lần lượt là bốn lần và mười lần. Với tốc độ này, chúng ta có thể đang đối mặt với một thay đổi về chất ở mức độ lỗ đen.

Mô phỏng chiến lược của vi khuẩn, truyền thông xã hội (social media) có thể được sử dụng như một dạng quorum sensing

Ngay cả các tỷ phú cũng biết có điều gì đó mới mẻ về chất đang diễn ra ở đây – một thứ gì đó quá khác biệt đến mức ta không thể áp dụng những quy tắc cũ. Peter Georgescu, chủ tịch của công ty quảng cáo khổng lồ Young and Rubicam, đã nói với tờ New York Times về khoảng cách về thu nhập: “Tôi sợ hãi. Chúng ta có nguy cơ mất đi bộ máy mang tên chủ nghĩa tư bản, thứ đã mang lại cho chúng ta sự thành công về kinh tế.” Các bạn bè tỷ phú của ông cũng sợ hãi. Họ biết những gì chúng ta đang thấy không còn đơn thuần là những điều quen thuộc, chỉ nhiều hơn mà thôi.

Liệu có tồn tại một điểm bùng phát khi mà một lượng quyền lực và tiền bạc tập trung sẽ thật sự thay đổi xã hội? Ngay cả hành vi cá nhân? Các bằng chứng đang gia tăng. Một nghiên cứu xã hội học cho thấy những người lái xe ô tô đắt tiền ít có khả năng nhường đường cho người đi bộ hơn là những người lái xe ô tô rẻ hơn. Nhà tâm lý học đoạt giải Nobel kinh tế Daniel Kahneman chỉ ra các nghiên cứu gợi ý rằng “sống trong một nền văn hoá bủa vây chúng ta với những lời nhắc nhở về tiền bạc có thể định hình hành vi và thái độ của chúng ta theo những cách mà chúng ta không hay biết và có thể không lấy làm hãnh diện.”

Chúng ta có một cách để “lường trước điều đó,” cho dù “điều đó” là những điểm bùng phát về môi trường hay tài chính. Đó là khoa học. Toàn bộ mục đích của khoa học là xuyên thủng màn sương mù của các giác quan của con người, bao gồm cả nhận thức thông thường (common sene). Các thí nghiệm khéo léo và các phương trình tinh tế đóng vai trò mở rộng các giác quan, cho phép chúng ta nhìn xa hơn và chính xác hơn – vượt quá giới hạn của những gì chúng ta nghĩ là mình biết. Các tính toán dự đoán những tương lai khả dĩ, truy tìm những tín hiệu rõ ràng đâu đó trong các dữ liệu gây nhiễu gần như không dứt.

Khoa học dự đoán rằng các ngôi sao lớn sẽ suy sập, bom hạt nhân sẽ nổ, và con người có thể phá huỷ môi trường sống của chính mình (nếu họ không bắt đầu xử lý những vấn đề nghiêm trọng như sự quá tải dân số và cạn kiệt tài nguyên).

Đôi khi khoa học đòi hỏi chúng ta phải chấp nhận những điều không thể chấp nhận, và chắc chắn là diều này không dễ chịu: Cái gì? Lái xe nhỏ hơn ư? Từ bỏ bãi cỏ của tôi à? Phải hài lòng với một căn nhà nhỏ sao?

Biết được những gì đang đến không phải lúc nào cũng vui vẻ, đặc biệt là khi ta chưa tìm ra các giải pháp dễ dàng. Cần phải có lòng can đảm để thừa nhận chúng ta đó giờ chả biết ất giáp gì.

Tuy nhiên, chúng ta thực sự không có sự lựa chọn. Bartlett đã gọi những người từ chối chấp nhận việc họ sống trong một thế giới khép kín gần giống như chai côca là “hội trái đất phẳng” – vì nếu trái đất là phẳng, không gian có thể là vô hạn. Sẽ có một lượng vô hạn đất đai để làm nông nghiệp hoặc bãi rác, một nguồn cung cấp nước và nhiên liệu vô tận, và sẽ không có giới hạn nào cho số lượng độc chất mà chúng ta có thể bơm vào một bầu khí quyển vô hạn.

Than ôi, chúng ta lại sống trên một mặt cầu. Nhà toán học Hy Lạp, Erastosthenes, đã đoán ra điều này từ hàng nghìn năm trước, và vào lúc đó cũng chẳng ai thích ý tưởng này hơn. Nhưng ông ta chắc chắn đã lường trước được điều đó.