“Max Planck - người khai sáng thuyết lượng tử (1858 - 2008)” là một công trình quý báu và dày công vừa được Viện Văn hóa Đức Goethe tài trợ ấn hành như dấu hiệu của sự hợp tác văn hóa trước thềm kỷ niệm 35 năm ngày thành lập quan hệ hai nước Đức - Việt.
Tuổi Trẻ Cuối Tuần giới thiệu bài viết của hai nhà khoa học trong nhóm các vị chủ biên cuốn kỷ yếu mừng sinh nhật thứ 150 của nhà khoa học Max Planck.
Hơn 2.000 năm trước nhà triết học cổ đại Hi Lạp Democrit từng nghĩ vật chất có thể được phân tích ra thành những phần tử nhỏ mà ông gọi là “atom”. Những nỗ lực để giải thích vật chất được cấu tạo bằng gì và như thế nào từ đó luôn luôn thất bại. Ngay cả Newton, người khám phá ra luật hấp dẫn vạn vật, cũng bó tay trước bản chất rắc rối của vật chất.
Ngoài các tác giả là những nhà khoa học và trí thức VN trong và ngoài nước, rất nhiều người trong đó là đầu tàu, còn có một số bạn nước ngoài cũng cùng tham gia kỷ yếu, trong đó phải kể đến GS Jerome Friedman (giải Nobel vật lý năm 1990), GS Jürgen Renn, viện trưởng Viện Max Planck nghiên cứu lịch sử khoa học tại Berlin, GS Dieter Hoffmann của cùng viện - chuyên gia về lịch sử khoa học thế kỷ 19-20, và là một chuyên gia hàng đầu hiện nay về Max Planck.Khai sáng thuyết lượng tửNhưng tình hình khác hẳn vào đầu thế kỷ 20. Ý tưởng lượng tử lần đầu tiên được Max Planck xướng lên năm 1900, được Einstein đỡ đầu sau đó một cách thuyết phục, đến năm 1925 trở thành thuyết lượng tử với cơ học lượng tử và cơ học sóng của Werner Heisenberg và Erwin Schrodinger. Rồi tiếp đến được kết nối với thuyết tương đối hẹp bởi Dirac làm nền tảng nghiên cứu cho các hạt cơ bản, đã gây ra một “đợt sóng thần” chưa từng thấy trong khoa học và có những ảnh hưởng sâu sắc trong đời sống con người, và ngày càng dâng cao trong thế kỷ 21.
Thuyết lượng tử không những giải thích chính xác sự cấu tạo vật chất mà Democrit đã hình dung, mà còn quyết định rất lớn sự phồn vinh của nhân loại. Cuối thế kỷ 20, thế giới vật lý dựng lên hai cột trụ mới là thuyết tương đối của Einstein và thuyết lượng tử của Planck. Và điều đó vẫn còn đúng cho đến nay.
Năm 1947 transistor được phát hiện, cho ra đời máy tính hiện đại. Mười năm sau, laser được phát hiện tiếp, Internet và xa lộ thông tin ra đời. Hai khám phá đó đều là hệ quả của thuyết lượng tử. Năm 1953, thuyết lượng tử cũng cho những phép tính toán chính xác để khám phá DNA của James Watson và Francis Crick; ý tưởng đó bắt nguồn từ những bài giảng ấn tượng của Schrodinger năm 1944 trong cuốn sách Sự sống là gì?, cho rằng sự sống của con người có thể được giải thích bằng một “genetic code” (mã di truyền), và thuyết lượng tử có thể cho phép thực hiện điều đó.
Những máy móc với kích cỡ của phân tửTrong một bài thuyết trình nổi tiếng có tính cách tiên tri “There’s plenty of room at the bottom” (tạm dịch “Còn nhiều chỗ trống ở cấp vi mô”) năm 1959 trước cử tọa của Hiệp hội Vật lý Mỹ, Richard Feynman tự hỏi làm sao có thể nhét hết bộ Bách khoa toàn thư Anh vào đầu của một cây kim, cho rằng với thuyết lượng tử thì không có gì ngăn cấm việc chế tạo các máy móc có kích cỡ của phân tử cả.
Ngày nay, thuyết lượng tử không những là nền tảng của vật lý và thiên văn hiện đại, hóa học và sinh học, mà còn đưa đến hai cuộc cách mạng máy tính và sinh học phân tử. Không những thế, nó có thể thực hiện những cuộc “giao phối” giữa các cuộc cách mạng đó đầy lý thú. Một “tương lai lượng tử” hứa hẹn đang chờ đợi.
Năm 2008, để kỷ niệm sinh nhật 150 năm của Max Planck sau hơn nửa thế kỷ trước bị tàn phá nặng nề bởi chính sách tiêu diệt khoa học của chủ nghĩa quốc xã gây ra cuộc chảy máu chất xám kinh hoàng cho cả châu Âu, một bước ngoặt vui mừng đánh dấu sự phục hưng của nền vật lý ở châu lục này với hai sự kiện nổi bật:
- Trên trời có vệ tinh Planck được phóng ( * ) lên không trung để quan trắc bức xạ tàn dư sau vụ nổ lớn của vũ trụ xảy ra cách đây khoảng 13,7 tỉ năm, nhắm tới độ chính xác chưa từng đạt so với hai vệ tinh trước COBE và WMAP.
- Dưới đất sâu hơn trăm thước có máy gia tốc hạt LHC (Large Hadron Collider) với chu vi 27km ở CERN. Khắp năm châu duy nhất chỉ có máy này làm đầu tàu thế giới trong công cuộc khám phá, đào sâu tìm hiểu nhằm thống nhất các định luật cơ bản tận cùng của vạn vật. Lý thuyết và thực nghiệm, tay trong tay vươn tìm những bến bờ xa xăm sâu thẳm nhất của tri thức khoa học, tiếp nối khát vọng hướng thượng chung của con người bẩm sinh xưa nay là không ngừng tìm hiểu thiên nhiên và bản thể của nó.
Chiếc nón lính Phổ ở trường học Pháp Nói đến vai trò then chốt của khoa học trong cuộc xây dựng đất nước, có lẽ rất bổ ích nếu chúng ta nhắc lại giai thoại sau đây như một bài học quý giá cho đất nước. Năm 1867 nước Anh đã giật mình tại cuộc triển lãm quốc tế ở Paris khi nhận thấy “người mẹ” của cách mạng công nghiệp đã bị những đứa con qua mặt!
Ba năm sau, cuộc chiến tranh Pháp - Phổ thật sự đã làm giai cấp lãnh đạo Anh sợ hãi, giai cấp luôn thích để công nghiệp tự nó phát triển và không chịu đầu tư cho nghiên cứu khoa học bao nhiêu. Phổ đã trở thành một cường quốc không những về công nghiệp, khoa học mà còn về quân sự. Đó là một hội chứng giống như hội chứng Sputnik của nước Mỹ cuối những năm 1950 đầu 1960.
Năm 1883 khi Ủy ban hoàng gia Anh về giáo dục kỹ thuật thăm Trường Thương mại ở thành phố Rouen của Pháp, các thành viên rất ngạc nhiên khi thấy một chiếc nón sắt của lính Phổ được trưng bày nổi bật ở đây. Hiệu trưởng giải thích rằng ông đã lượm được chiếc nón này khi quân đội Phổ đi ngang qua. Mỗi lần học trò chểnh mảng trong việc học, ông đặt cái nón lên bàn để nhắc nhở chúng về điều đã xảy ra và lại có thể xảy ra, nếu chúng không học hành nghiêm chỉnh: “Phương pháp đó không bao giờ thất bại trong việc nâng cao tinh thần quốc gia và nhiệt tâm của chúng trong việc học” - ông nói.
Hơn bao giờ hết, VN cần phát triển khoa học công nghệ mạnh mẽ và bền vững để làm trụ cột cho công cuộc xây dựng đất nước, trong đó các nhà khoa học, giáo dục và các nhà làm chính sách phải là những chiến sĩ tinh tường với cái tâm yêu nước sâu sắc và tầm nhìn chiến lược xa về thiên hạ. Chỉ khi chúng ta lấy khoa học công nghệ làm xương sống chiến lược của sự phát triển, đất nước mới làm được một cuộc tiến hóa thông minh để lột xác khỏi thân phận chậm tiến và yếu đuối, tiến lên thành một dân tộc với bản thể phát triển cao hơn, nói theo thuyết tiến hóa của Darwin sau bao nghìn năm chiến đấu gian khổ. Chúng ta chỉ giải quyết được những vấn đề gai góc của chính mình nếu chúng ta bước lên được vũ đài khoa học của thế giới.
______________
( * ) Việc phóng lên giờ cuối bị hoãn đến một thời gian sắp tới.
Nguồn:
http://www.ovsclub.com.vn/show_article.php?aid=26739&lg=vn
