Thí nghiệm năm 2025 xác nhận Nguyên lý Bổ sung của Bohr, kết thúc tranh luận Einstein-Bohr

Năm 2025 được đánh dấu là một cột mốc khoa học quan trọng khi các thực nghiệm tiên tiến đã chính thức khép lại cuộc tranh luận lý thuyết kéo dài gần một thế kỷ về bản chất lưỡng tính sóng-hạt của ánh sáng và cơ học lượng tử. Trọng tâm của sự kiện này là việc giải quyết bất đồng sâu sắc giữa Albert Einstein và Niels Bohr, vốn bắt nguồn từ Hội nghị Vật lý Solvay lần thứ năm tại Brussels vào tháng 10 năm 1927.

Tranh cãi cốt lõi xoay quanh Nguyên lý Bổ sung của Bohr, cho rằng không thể quan sát đồng thời tính chất sóng (thể hiện qua mô hình giao thoa) và tính chất hạt (thể hiện qua thông tin về đường đi) của một photon. Einstein kịch liệt phản đối, tin rằng đây là hạn chế về mặt công nghệ chứ không phải quy luật cơ bản của tự nhiên, và ông đã đề xuất một thí nghiệm tưởng tượng để chứng minh quan điểm của mình. Thí nghiệm này đòi hỏi độ chính xác đo lường mà công nghệ trước đây chưa thể đạt được trong gần một trăm năm.

Các nghiên cứu thực nghiệm then chốt được thực hiện bởi các nhóm nghiên cứu tại Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) và Đại học Khoa học và Công nghệ Trung Quốc (USTC). Các nhà nghiên cứu tại USTC, dưới sự dẫn dắt của Giáo sư Pan Jianwei, người được mệnh danh là “cha đẻ ngành lượng tử Trung Quốc”, đã chế tạo thiết bị đủ nhạy để ghi nhận cú “đẩy” cực nhỏ của một photon đơn lẻ, mô phỏng kịch bản của Einstein. Sự kiện này diễn ra trong bối cảnh Liên Hợp Quốc đã tuyên bố năm 2025 là Năm Quốc tế về Khoa học và Công nghệ Lượng tử.

Kết quả thực nghiệm năm 2025 đã xác nhận một cách dứt khoát quan điểm của Niels Bohr: việc thu thập thông tin xác định đường đi của photon sẽ ngay lập tức triệt tiêu mẫu giao thoa sóng. Các nhà bình duyệt quốc tế, bao gồm cả Hiệp hội Vật lý Mỹ (American Physical Society), đã đánh giá công trình này là “đóng góp quan trọng cho nền tảng cơ học lượng tử” và là “sự hiện thực hóa chuẩn sách giáo khoa của thí nghiệm tư duy trăm năm tuổi”. Điều này chuyển một thách thức triết học sâu sắc thành một định luật vật lý được xác nhận bằng thực nghiệm.

Bối cảnh lịch sử của cuộc đối đầu này được củng cố bởi Hội nghị Solvay lần thứ năm năm 1927, nơi quy tụ những bộ óc vĩ đại nhất thời bấy giờ, với 17 trong số 29 người tham dự sau này đã đoạt giải Nobel. Việc giải quyết vấn đề “đi đường nào” (which-way problem) trong thí nghiệm khe kép, vốn được Feynman đề xuất, nay đã có lời giải thực nghiệm, củng cố quan điểm rằng thực tại vi mô phụ thuộc vào hệ thống đo lường được sắp đặt trước. Thành tựu năm 2025 là động lực cho kỷ nguyên lượng tử mới, phù hợp với mục tiêu của Năm Quốc tế Khoa học và Công nghệ Lượng tử, thúc đẩy phát triển các công nghệ như máy tính lượng tử và truyền thông lượng tử siêu bảo mật.

Các nhà khoa học Việt Nam, như TS. Võ Văn Thuận với nghiên cứu thực nghiệm tiên phong về thí nghiệm khe kép bất đối xứng, cũng đã đóng góp vào việc làm sáng tỏ các vấn đề nền tảng này, nhấn mạnh tầm quan trọng của việc phổ biến khoa học để công chúng hiểu rõ cách các công nghệ lượng tử cải thiện chất lượng cuộc sống trong thế kỷ 21.