Những con số làm nên vũ trụ - Phần 45

Chương 8

Hằng số Planck

Với những gì chúng ta biết Max Planck cuối cùng sẽ thành tựu, tôi chẳng có gì bất ngờ khi biết Planck bước chân vào trường đại học lúc mới mười sáu tuổi. Tôi hiếm khi gặp sinh viên mười sáu tuổi trong lớp dạy của mình, nhưng khi tôi gặp, tôi thường xem họ như ngôi sao – và còn nhìn với ánh mắt hết sức ngưỡng mộ nữa. Chắc chắn Planck là một sinh viên xuất sắc: trong ba năm cuối học tại trường trung học Maximiliansgymnasium ở Munich, ông xếp hạng tám trong lớp gồm hai mươi ba người, xếp hạng ba trong lớp hai mươi mốt người, và xếp hạng tư trong lớp mười chín người. Tuy nhiên, ông không phải là một ngôi sao. Nhưng ông là một sinh viên được yêu mến, “đáng được thầy cô và bạn bè quý mến”. Tôi không thể nói cái gì đã khiến ông được bạn bè của mình yêu thích, nhưng dựa trên kinh nghiệm của riêng mình, tôi có thể liều lĩnh đưa ra một dự đoán nguyên nhân khiến ông được thầy cô của ông quý mến. Chắc chắn mỗi thầy cô giáo đều muốn có một người học trò thật sự xuất sắc, nhưng cái còn hài lòng hơn nữa là có một người học trò đã tiến bộ 110%. Câu hỏi chưa rõ câu trả lời là làm thế nào một sinh viên xuất sắc nhưng chưa giỏi như ông lại làm xoay chuyển nền vật lí – nhất là khi xét cái xảy ra tiếp sau đó.

Planck yêu thích vật lí học, nên ông tìm kiếm sự cố vấn của Philipp von Jolly ở trường Đại học Munich, nơi ông vào học. Chủ yếu là một nhà vật lí thực nghiệm, Jolly không lạc quan cho lắm về tương lai của vật lí học là một ngành học trí tuệ. Ông bảo Planck rằng “trong lĩnh vực này, hầu như mọi thứ đã được khám phá rồi, và toàn bộ chuyện cần làm còn lại là lấp đầy vài ba chỗ trống không quan trọng mà thôi” (Tôi không thể nào dám tưởng tượng việc nói câu này với một sinh viên hay một sinh viên triển vọng, có lẽ bởi vì toán học không chỉ xử lí quá nhiều đối tượng khác nhau mà còn vì sự vô hạn là một bộ phận rất quan trọng của toán học, mặc dù đã có những thời kì – ví dụ như hiện nay – khi mà vấn đề là thiếu việc làm và thừa nhân công. May thay, tôi đã bước chân ra đời lúc xảy ra tình trạng ngược lại.) Planck đáp lời Jolly rằng ông không muốn khám phá ra những cái mới, ông chỉ muốn hiểu cái đã được biết đến trong lĩnh vực trên.

Cả Jolly và Planck đều không sai. Hơn một thế kỉ sau, không những những lỗ trống mà Jolly nhắc tới chưa được lấp đầy, những hang động ngu dốt rộng mênh mông vẫn chờ được khám phá và không nghi ngờ gì nữa có nhiều lỗ trống chưa được khám phá hơn cả sản lượng toàn cầu hàng năm của phó mát Thụy Sĩ. Mặc dù Planck không muốn khám phá ra những cái mới, nhưng ông thật sự đã làm thế - và những cái mới do ông phát hiện ra đã tạo nên cuộc cách mạng vĩ đại nhất trong vật lí học kể từ khi Newton lần đầu tiên đặt bút viết bài báo của ông.

Planck học đại học rất nhanh – ông bắt tay vào làm luận án tiến sĩ của mình lúc ở tuổi hai mươi tương đối non nớt và hoàn thành nó bốn tháng sau đó – nhưng công trình của ông không gây ấn tượng chút nào với các vị tiền bối của ông. Luận án của ông, về nguyên lí thứ hai của nhiệt động lực học, chẳng có tác động gì với tầng lớp trên của ngành vật lí Đức lúc bấy giờ. Gustav Kirchhoff, người khổng lồ đã khám phá ra quang phổ học và có những đóng góp quan trọng cho lí thuyết mạch điện, xem luận án đó là sai. Hai người khổng lồ khác, Hermann von Helmholtz (người đã đúc kết khái niệm bảo toàn năng lượng) và Rudolf Clausius (người đưa ra khái niệm entropy) còn chẳng buồn đọc tới. Planck trải qua năm năm không được danh hiệu gì, cho đến khi cha của ông, người có uy thế lớn tại trường Đại học Kiel, giúp Planck có được chỗ đứng ở đó vào năm 1885 với chức danh tương đương phó giáo sư. Không bao lâu sau đó, ông giành hạng nhì trong một cuộc thi của Khoa Triết học thuộc trường Đại học Gottingen về bản chất của năng lượng. Cuộc thi không có giải nhất; hàm ý rõ ràng là bài luận của Planck được đánh giá trội hơn những bài khác nhưng chưa xuất sắc. Tuy nhiên, Planck còn giành một phần thưởng khác không kém – mặc dù trường Gottingen không có tên tuổi, nhưng trường Berlin thì có, và đã mời ông, một lần nữa là chức danh phó giáo sư – nhưng ở một ngôi trường danh tiếng hơn. Và, trớ trêu thay, vị trí mà ông đảm nhận chính là chỗ bỏ lại bởi Gustav Kirchhoff, người cảm thấy luận án tiến sĩ của Planck là một sai lầm.

Sự xác minh xuất hiện vào năm sau đó. Luận án của Planck lúc này đã trở thành một tác phẩm có tầm quan trọng được công nhận, và ông phải cho người ta mượn thường xuyên đến mức nó gần như sắp rách rời ra (đây chẳng phải là thời kì mà người ta có thể dễ dàng sao chép và cắt dán), và vào năm 1892 Planck giành được địa vị giáo sư đầy đủ tại Berlin. Chính khoảng thời gian này Planck trở nên quan tâm với bài toán đã đưa ông vào hàng ngũ bất tử.