Lịch sử vật lí thế kỉ 20 – Phần 56

Nhà khoa học của thập niên: Leon Lederman (1922– )

Đối với Leon Lederman, sự thành công bắt đầu với một chút khôi hài. Như ông trả lời một phóng viên hồi năm 1992, khôi hài là “một kết quả gây sốc kì lạ, một điểm nút cho câu chuyện anh kể, và đó là cái thể hiện trong nghiên cứu [khoa học]”. Như đa số các hồ sơ trong tập sách này nhắc tới, các nhà khoa học thành công thường không giải những bài toán khó chỉ với những kĩ năng siêu hạng. Nhiều con người lỗi lạc với những kĩ năng đó đã chẳng tìm ra một giải pháp nào. Đó là một bước ngoặc trí tuệ khác thường, khả năng nhìn thấy một vấn đề từ một góc độ khác mà trong đa số trường hợp, thường thì nó mở ra một cánh cửa trước đấy chẳng ai để ý thấy. Trong cuộc đời thành công ở nhiều cấp độ - khoa học, quản lí và dịch vụ công – Lederman luôn có sở trường tiến thẳng tới trung tâm của một vấn đề và theo đuổi những cái khác mà nó cũng có thể giải quyết.

Leon Lederman chào đời ở thành phố New York, vào ngày 15 tháng 7 năm 1922, là con trai thứ hai trong một gia đình dân di cư Do Thái gốc Nga. Mặc dù cha mẹ ông chẳng có người nào đi học, nhưng họ xem trọng sự giáo dục và đã khích lệ Leon vào trường Cao đẳng thành phố New York, nơi ông theo đuổi chuyên ngành hóa học và tốt nghiệp vào năm 1943. Sau đó, ông phục vụ ba năm trong quân đội Mĩ, nơi ông nghiên cứu về radar. Khi rời quân ngũ, ông vào trường Đại học Columbia và nghiên cứu vật lí. Việc thích nghi với trường lớp quả thật khó khăn sau khoảng thời gian phục vụ trong quân đội thời chiến, và các điểm số năm nhất của ông thật tệ. Ông sớm lấy lại nền tảng của mình, tốt nghiệp cử nhân vào năm 1948, và tiếp tục học lên tiến sĩ vào năm 1951.

Leon Lederman vào sáng hôm trao giải Nobel Vật lí năm 1988 (Ảnh: Interactions.org và Fermilab Visual Media Services)

Ông có một số lời mời công tác, trong đó có lời mời ở lại trường Columbia, nơi họ vừa mới bắt đầu phát triển một chương trình về vật lí hạt cơ bản. Ông đã khởi động một số dự án thuộc lĩnh vực đó và quyết định ở lại đó trong vài ba năm để giữ tinh thần nhiệt huyết. Một vài năm đó hóa ra đã thành sự nghiệp của một đời. Phần lớn nhờ vào nghiên cứu của Lederman, trường Columbia đã trở thành một trong những trung tâm nghiên cứu vật lí năng lượng cao hàng đầu thế giới. Vào cuối những năm 1950 và đầu những năm 1960, ông là một phần của đội khoa học đã phát hiện ra sự vi phạm đối xứng CP trong sự phân hủy của kaon (đã mô tả ngắn gọn trong chương trước khi nói về meson B). Năm 1962, Lederman và các đồng nghiệp của ông tại Columbia đã phát triển một phương pháp tạo ra và phát hiện các muon neutrino, công trình mà nhờ đó, 26 năm sau, họ đã giành Giải Nobel Vật lí.

Lederman là một trong những người nỗ lực sáng lập Fermilab, và ông bắt đầu làm việc ở đó trong khi vẫn giữ cương vị người đứng đầu Phòng thí nghiệm vật lí năng lượng cao Nevis danh tiếng của trường Columbia. Năm 1977, ông lãnh đạo đội khoa học tìm ra hạt upsilon, chứng minh sự tồn tại của quark đáy (bottom). Ông rời trường Columbia vào năm 1979 đến làm giám đốc Fermilab, chức vụ ông giữ liên tục trong 10 năm. Với vai trò giám đốc, Lederman là một vị lãnh đạo trời sinh. Ông sử dụng tiếng tăm hài hước của mình mà tuyên bố rằng ông không nghiêm túc cho lắm, nhưng các dự án là những công việc quan trọng và đòi hỏi sự sáng tạo nhất và làm việc cật lực nhất của mọi người.

Lederman tiếp cận nghiên cứu khoa học với đa phần kinh nghiệm giáo dục của một nhà khoa học, một nền giáo dục không bao giờ dừng lại miễn là nhà khoa học còn sống. Là một vị giáo sư, ông giảng dạy và học hỏi từ hơn 50 sinh viên. Tại Columbia, nếu ông nghỉ một học kì để dành thời gian cho công trình thực nghiệm của mình, thì khi trở lại, ông luôn giảng dạy với chương trình tăng cường và nặng tải hơn. Ông tin rằng mỗi người trẻ tuổi đáng được hưởng một nền giáo dục nghiêm túc và ông để ý thấy nhiều trường tiểu học và trung học không làm tròn bổn phận giáo dục khoa học như thế. Ông muốn làm một cái gì đó cho nền giáo dục, và ông đã giành Giải Nobel năm 1988 vì đã biến điều đó thành có thể.

“Tôi không muốn thấy mọi người nhìn nhận vấn đề này với sự sợ hãi như thế”, ông trả lời với một phóng viên báo chí. “Tôi thật sự đã có chút ý nghĩ thoáng qua về nó. Trên hết thảy, anh nên trở thành một chuyên gia về mọi thứ. Người ta phỏng vấn anh. “Ngài nghĩ gì về món nợ của đất nước Brazil, hay an ninh xã hội, hay chiếc áo đầm của phụ nữ?” Ông nhận ra rằng lúc này ông đã có cơ hội tốt. “Nếu anh muốn làm cái gì đó qua con đường giáo dục, hay chính sách khoa học, hay... thay đổi các điều luật, hay làm cho mọi người tích cực lên, thì chàng trai trẻ à, việc có một giải Nobel sẽ giúp anh rất nhiều! Anh có thể tiếp cận những nơi bình thường rất khó tiếp cận”.

Không chỉ có giải Nobel mở ra những cánh cửa mới đó cho Leon Lederman. Không bao lâu sau khi ông rời Columbia đến điều hành Fermilab, ông bắt đầu thấy nhớ việc giảng dạy và ông nhanh chóng tìm giải pháp trở lại tham gia vào công tác giáo dục. Ông khởi xướng một chương trình dành cho học sinh trung học gọi là chương trình Vật lí Sáng Chủ nhật. Như thường lệ, Lederman không chỉ giảng dạy, mà ông còn học hỏi nữa. Ông phát hiện ra rằng nhiều giáo viên không có sự chuẩn bị chu đáo để xử lí với những học sinh có năng khiếu. Ông bắt đầu nhìn vào hệ thống giáo dục hễ khi nào công việc cho phép ông có thời gian. Năm 1988, ông chuyển đến Chicago, nơi hệ thống giáo dục công lập có 400.000 học sinh, và quyết định thực hiện một sự đổi mới.

Leon Lederman thể hiện sự hài hước của ông bên cạnh một sản phẩm trưng bày của Fermilab: máy điều lạnh, dụng cụ cần thiết để duy trì nhiệt độ rất thấp cần thiết cho các nam châm siêu dẫn dùng để tạo ra từ trường nhằm điều khiển đường đi của các hạt hạ nguyên tử trong các máy gia tốc hạt. (Ảnh: Fermilab Visual Media Services)

Sở trường nhìn nhận vấn đề một cách khác đi của Lederman đưa ông đến với câu hỏi này: Với rất nhiều học sinh trong hệ thống trường lớp, vì sao có ít người trong số chúng dấn thân cho khoa học? Đa số thanh niên bước vào trường học với nhiều câu hỏi, và câu hỏi vốn là bản chất của khoa học. Cái gì xảy ra với chúng trên con đường học vấn? Lederman nhận ra cái thường xảy ra, không phải cái xảy ra mà là cái không xảy ra. Có quá ít giáo viên được đào tạo toán học và khoa học, và vì thế họ chẳng biết nên làm thế nào để khích lệ học sinh. Thường thì họ thấy các câu hỏi thật đáng sợ, và họ hăm hở dập tắt trí tò mò của học sinh. Họ không phải là những giáo viên tệ, mà chỉ vì không được đào tạo tốt. Lederman tổ chức một hoạt động nhằm chứng tỏ cho các giáo viên thấy niềm vui khoa học qua một chương trình mẫu gọi là Viện hàn lâm Giáo viên. Nếu nó có tác dụng ở Chicago, thì nó cũng có tác dụng ở những thành phố khác.

Vai trò lãnh đạo của Lederman ở Viện hàn lâm Giáo viên thành công chả kém gì công việc của ông ở Fermilab, cho nên sự ảnh hưởng của ông vẫn còn tiếp tục sau khi ông không còn đảm đương trọng trách nữa. Năm 1995, sáu năm sau khi ông nghỉ hưu không làm giám đốc Fermilab nữa, các nhà khoa học Fermilab đã phát hiện ra quark đỉnh (top) tìm kiếm bấy lâu, và vào năm 2000, các nhà nghiên cứu Fermilab khác đã hoàn tất mô hình chuẩn của ngành vật lí hạt cơ bản với việc phát hiện ra neutrino tau. Sự nghiên cứu sôi nổi như vậy chỉ là một phần của sức ảnh hưởng và di sản của Leon Lederman. Tại Trung tâm Khoa học Lederman và Trung tâm Tài nguyên Giáo viên của Fermilab, các tình nguyện viên và các chuyên gia vẫn đang thực hiện tầm nhìn giáo dục của ông; và trong các trường công ở nhiều thành phố Mĩ, giáo viên và học sinh đang nhìn nhận khoa học theo những phương pháp mới. Cha mẹ của ông, những người dạy ông về giá trị của sự giáo dục, hẳn là rất tự hào.

Còn tiếp...