Cổng tri thức OpenEdu

Lời chia tay Stephen Hawking của một nhà vật lý

David Kaiser

Lời nói đầu. Tác giả David Kaiser là giáo sư vật lý lý thuyết và lịch sử khoa học ở Viện công nghệ MIT. Ông thuộc thế hệ học trò của Stephen Hawking, từng chứng kiến tác động của Stephen Hawking lên giới khoa học cũng như dư luận xã hội. Dưới ngòi bút chuyên nghiệp của ông, những câu chuyện được kể ở đây rất sinh động. Thế giới tiễn đưa Hawking không bằng 21 phát đại bác, mà bằng cái bể các bài viết, lời khen ngợi và nỗi tiếc thương đối với ông. Stephen Hawking thực tế là nhà truyền giáo vũ trụ có ảnh hưởng bậc nhất vào những thập kỷ sau của thế kỷ 20 theo chân Einstein. Mặc cho bệnh tật ông vẫn không ngừng cổ vũ giới nghiên cứu vật lý đi vào những vùng khó khăn nhất, ở đó con người có thể hiểu rõ bản chất chung cuộc của vũ trụ và các định luật vật lý. Đối với ông, và cũng giống Einstein, hạnh phúc lớn nhất không phải là mối quan tâm vật chất mà là hiểu được những cái vĩ đại, những bí ẩn sâu kín nhất Thượng đế giấu trong vũ trụ. Nhưng cũng là cái bí ẩn lớn ở ông: Từ đâu ông có được một năng lượng khổng lồ như thế? Xin giới thiệu với độc giả. NXX

https://i0.wp.com/rosetta.vn/nguyenxuanxanh/wp-content/uploads/sites/6/2018/03/image-2.jpeg?resize=540%2C361&ssl=1

“Stephen Hawking là một nhà cách mạng khoa học và văn hóa. Ông nhìn thấy vũ trụ như không ai trước ông đã nhìn – và cũng có năng lực giải thích cho quần chúng rộng rãi.” 

Ảnh của Santi Visalli / Getty.

 

Stephen Hawking vui mừng khi nhắc nhở khán giả của ông rằng ông đã sinh ra đúng ba trăm năm sau ngày mất của Galileo, ngày 8 tháng 1 năm 1942. Hãy tưởng tượng Hawking sẽ phản ứng thế nào nếu ông biết rằng ông sẽ mất vào ngày 14 tháng 3 năm 2018, sau đúng 139 năm ngày sinh của Albert Einstein!

Tôi chưa bao giờ quen biết giáo sư Hawking, nhưng tôi thấy mình đang khóc thương sự ra đi của ông như thể tôi đã mất một đồng nghiệp thân thiết. Giống như rất nhiều người trong thế hệ, tôi lớn lên trong một thế giới mà tên tuổi của Hawking gần như quen thuộc như tên tuổi của Einstein. Bằng cách này hay cách khác, tôi đã vật lộn với các ý tưởng của ông cho toàn bộ sự nghiệp của tôi.

Quyển sách bán chạy bỏ xa mọi kỷ lục của Hawking, “Lược sử Thời gian”, ra mắt năm 1988, trong khi tôi đang là học sinh trung học. Vào thời điểm đó, tôi đã đắm chìm trong những cuốn sách đại chúng về những kỳ quan của vật lý hiện đại; thập kỷ tám mươi chứng kiến sự bùng nổ của các sách bìa mềm chất lượng cao, không tốn kém mấy, mời mọc đọc giả trải nghiệm một số bí ẩn lớn nhất của lý thuyết lượng tử, hay ngưỡng mộ sự hùng vĩ đơn sơ của thuyết tương đối rộng của Einstein. Tuy nhiên, việc phát hành cuốn sách của Hawking đã được cảm nhận khác biệt. Nó đã trở thành một chấn động (sensation), và được truy lùng bởi những người chưa bao giờ thấy thỏa mãn với số sách trước đó. Tác phẩm của Hawking là một cuốn sách để sở hữu và, cho một số người, để đọc.

“Lược sử thời gian” đã đưa ra một chuyến tham quan những đóng góp quan trọng nhất của Hawking vào lĩnh vực này. Những nỗ lực đầu tiên của ông tập trung vào thuyết tương đối, công trình đã đẩy chính Einstein vào ánh đèn sân khấu nhiều thập kỷ trước đó. Theo lý thuyết, không gian và thời gian cũng rung rinh như là một tấm bạt lò xo (trampoline). Chúng có thể uốn cong hoặc căn phồng ra trong sự hiện diện của vật chất và năng lượng. Độ cong của chúng lần lượt cho thấy tất cả các hiện tượng mà chúng ta từng liên hệ với lực hấp dẫn. Hấp dẫn, trong cách suy nghĩ này, không phải là một lực – như kết quả của một vật thể này lôi kéo một vật thể khác, được mô tả bởi các phương trình của Isaac Newton – mà chỉ là hậu quả của hình học.

Đóng góp lớn đầu tiên của Hawking, được ông bắt đầu phát triển trong luận văn tiến sĩ của mình tại Đại học Cambridge, về cơ bản đã đẩy ý tưởng của Einstein đến lúc nó bị phá vỡ. Điều gì sẽ xảy ra nếu vật chất trở nên dày đặc trong một vùng không gian đến nỗi không-thời gian tự đổ vỡ (ruptured)? Hawking, cùng với đồng nghiệp Roger Penrose của ông, làm rõ các điều kiện theo đó các đáp số của các phương trình của Einstein phải biến thành một “điểm kỳ dị”, nghĩa đen là một điểm không có sự quay trở lại. Các định lý kì dị của Penrose-Hawking, như chúng được biết dưới cái tên đó, chỉ ra rằng trong điều kiện cực hạn (extreme) – tại trung tâm của các lỗ đen, có thể nói, những vùng mà xung quanh đó khoảng không gian và thời gian cuốn lại (wrap) mạnh đến nỗi thậm chí ánh sáng không thể thoát ra − không-thời gian có thể đơn giản kết thúc, một biến thể vũ trụ của vỉa hè của Shel Silverstein.

Định lý kỳ dị áp dụng cho cái gọi là không-thời gian cổ điển − nghĩa là cho các mô tả về không gian và thời gian bỏ qua lý thuyết lượng tử, trụ cột vĩ đại khác của vật lý hiện đại. Ngay sau khi Hawking hoàn thành tiến sĩ của mình, năm 1966, ông bắt đầu tấn công vào các câu hỏi tại ranh giới rắc rối giữa thuyết tương đối, mô tả sự vận hành của các vật thể lớn nhất trong vũ trụ và lý thuyết lượng tử, thuyết điều khiển vật chất ở quy mô nguyên tử. Ông đã tình cờ làm khám phá nổi tiếng nhất của ông vào giữa những năm 1970, khi suy nghĩ về các kịch bản trong đó các cặp hạt lượng tử có thể xuất hiện gần một lỗ đen. Nếu một trong các hạt rơi vào lỗ đen trong khi hạt kia thoát khỏi, như Hawking gợi ý, thì lỗ đen sẽ hiện ra, đối với một người quan sát xa xôi, giống như nó đã phát ra bức xạ – chính xác điều mà những lỗ đen không được phép. Nói cách khác, “lỗ đen không phải đen tuyền như thế,” như ông đã nói trong “Lược sử thời gian”: chúng phát sáng. Hơn nữa, bức xạ này có thể quyết định về số phận của lỗ đen. Trong những khoảng thời gian thiên văn (thật lớn), lỗ đen có thể bốc hơi, khối lượng ngày nào khổng lồ của nó nay rỉ ra những“tiếng rè vũ trụ” (cosmic static).

Những ý tưởng khó hiểu này − những phần không kém kỳ lạ và thú vị – đã làm nảy sinh ra nhiều cái khác, một số trong đó tiếp tục thách thức cộng đồng vật lý cho đến ngày nay. Các nhà vật lí lý thuyết vẫn đang vật lộn với việc liệu thông tin ném vào lỗ đen thực sự biến mất mãi mãi không. Phải chăng nó đã tiến hóa vượt khỏi khả năng tái tạo, và chỉ còn lại một bể bức xạ vô nghĩa hay sao? Một quá trình như vậy sẽ vi phạm lý thuyết lượng tử, theo đó một quy tắc bất khả xâm phạm là thông tin không thể được tạo ra hay phá hủy. Nhiều nhà lý thuyết đã lật đi lật lại các luận cứ của Hawking và soi từ mọi góc độ, cố gắng tìm ra đâu là mối nối yếu trong sự liên kết gượng gạo của lý thuyết lượng tử và thuyết tương đối. Trong khi đó, gần với nghiên cứu của riêng tôi hơn, những ý tưởng của Hawking về Big Bang và liệu vũ trụ của chúng ta có thể đã nổi lên từ điểm kỳ dị ban đầu hay không, tiếp tục cổ vũ các nghiên cứu về vũ trụ học.

Nổi tiếng là các cách mô tả của Hawking về lỗ đen và Big Bang trong “Lược sử thời gian” được đan xen với những câu chuyện kể về cuộc sống cá nhân của ông. Ông được chẩn đoán là mắc chứng thoái hóa diễn tiến của hệ vận động vào năm 1963, ở tuổi 21, vào lúc ông bắt đầu nghiên cứu tiến sĩ – và chỉ chờ đợi còn sống thêm vài năm nữa thôi. Trong cuốn sách của mình, Hawking đã viết về quyết tâm của mình để tiếp tục, được củng cố bằng sự quen biết với Jane Wilde (người mà ông kết hôn, vào năm 1965) và, chẳng bao lâu, có đến ba đứa con chung. Chắc chắn những thành công rực rỡ này – nội cái thực tế đơn giản, ngoan cường, là Hawking vẫn tiếp tục sống – đã làm cho cuốn sách của ông mê hồn giống như những mô tả thông minh của ông về hiện tượng không-thời gian cong lại.

Được thúc đẩy bởi thành công rộng rãi của cuốn sách, Hawking nhanh chóng trở thành một người nổi tiếng toàn diện. Ông giữ một lịch trình du lịch đáng kể, ngay cả khi những ảnh hưởng của A.L.S. trở nên trầm trọng hơn. Vào tháng 10 năm 1999, ông đã đến Harvard trong ba tuần, vào lúc tôi đang hoàn thành tiến sĩ ở đó. Các dòng người ròng rắn bao quanh các khu nhà khi vé được bán cho các buổi diễn thuyết của ông. (Cho đến lúc đó, lần duy nhất tôi nhìn thấy hiện tượng này ở Cambridge là khi “Star Wars: The Phantom Menace” (Chiến tranh các vì sao: Cuộc đe dọa quỷ thần) xuất hiện mùa xuân trước).

Giữa các bài giảng, Hawking và những người phụ tá y tá và trợ lý của ông đã tập hợp lại trong tòa nhà vật lý. Tôi không bao giờ dám tiếp cận vị giáo sư nổi tiếng, nhưng tôi vẫn nhớ ngồi với một số trợ lý của ông vào cuối buổi tối, bị mất hút giữa tiếng ồn và tiếng vỗ tay. Được ở gần Hawking là được đắm mình trong một mạng lưới rộng lớn về hoạt động, của con người và máy móc kết hợp với nhau, một hiện tượng đã được ghi lại trong một nghiên cứu lý thú của nhà nhân chủng học Hélène Mialet “Hawking Incorporated” (Công ty Hawking).

Gần hai thập niên sau, tôi đã có một cuộc gặp gỡ khác với Hawking. Năm ngoái, một số đồng nghiệp và tôi đã mời ông tham gia một bức thư mà chúng tôi soạn thảo, cố gắng trình bày cho một số lượng lớn đọc giả những nhận thức quan trọng nhất mà các nhà vũ trụ học đã phát triển và thử nghiệm về những khoảnh khắc sớm nhất trong lịch sử vũ trụ. Ban đầu, Hawking đã phản đối từ ngữ của một đoạn văn đặc biệt. Các đồng nghiệp của tôi, những người đã biết ông trong nhiều thập kỷ, đã cho rằng ông sẽ không bao giờ thay đổi ý định đâu; ông nổi tiếng cứng đầu. Thơ ngây về kinh nghiệm đó, tôi đề nghị một sự thay đổi khiêm tốn để giải quyết mối quan tâm của ông. Tôi sẽ không bao giờ quên được sự phấn chấn vào ngày hôm sau, khi tôi nhận được e-mail từ trợ lý của ông nói rằng Hawking thích bản chỉnh sửa và sẽ cùng ký tên vào lá thư. Hawking có thể đã tạo ra những chân lý lâu dài về vũ trụ, nhưng ít nhất tôi cũng có thể thuần hóa một điều khoản hóc búa phụ thuộc (vào ông) hoặc hai.

Tôi mường tượng rằng sự bướng bỉnh nổi tiếng của Hawking đã giúp ông sống lâu. Ông đã từ chối đầu hàng bệnh tật của mình, vượt qua chẩn đoán ban đầu nửa thế kỷ. Nhưng đặc điểm của ông mà tôi nghĩ đến nhiều nhất là tính hài hước, và cả nghệ thuật trình diễn trước công chúng của ông. Làm thế nào hiểu được, tôi thường nghĩ, một mặt ông mất quyền kiểm soát hầu hết các cơ trên khuôn mặt của mình, nhưng mặt khác sự diễn tả cảm xúc của ông đã biến thành một “nụ cười miệng rộng tinh ranh”. Ông có vẻ như am tường về truyền thông đại chúng theo cách mà Einstein đã làm. Như gần đây vào tháng 1 năm 2016, chẳng hạn, Hawking đã bảo vệ được một vị thế mạnh mẽ của mình – một cách khôi hài, nếu không phải chiến lược − với diễn viên Paul Rudd trong một bộ phim ngắn về cờ vua lượng tử.

Mong rằng tấm gương ông tiếp tục truyền cảm hứng cho những người trẻ tuổi để đánh bại các khó khăn, và đặt những câu hỏi lớn ngây thơ về vũ trụ.

----- Hết -----

CHÚ THÍCH: 

1. Bài được đăng trên báo The New Yorker, ngày 15 tháng 3, 2018. Cám ơn tác giả David Kaiser và cám ơn báo The New Yorker. Cám ơn TS Nguyễn Trọng Hiền, và GS Phạm Xuân Yêm cho những trao đổi khoa học.

------

Nguồn bài viết: https://rosetta.vn/nguyenxuanxanh/loi-chia-tay-stephen-hawking-cua-mot-nha-vat-ly/ 

***


Bài viết này được sưu tầm và biên tập bởi một Nhóm IPLer của
Chương trình Lãnh đạo Khai phóng IPL khóa 5


Lê Nguyễn Trần Huỳnh
Nguyễn Hoàng Bảo Huy
Phạm Thị Quỳnh Mai
Huỳnh Diệp Mỹ Ngọc
Nguyễn Đình Quý
Trần Minh Dạ Thảo