2004/12/26

Bốn bài học vàng

STEVEN WEINBERG
Giáo sư ĐH Texas tại Austin
Nature, Vol. 426 (27 Nov. 2003), p. 389
Người dịch: Dạ Trạch

Khi tôi tốt nghiệp ĐH - khoảng một trăm năm trước đây – đối với tôi, vật lý có vẻ như rộng lớn, giống như một đại dương chưa được khám phá, tôi cần phải nghiên cứu tất cả trước khi đi sâu vào một lĩnh vực nào đó của vật lý. Làm thế nào có thể biết hết tất cả mọi thứ đã được nghiên cứu? May mắn thay, năm đầu cao học, tôi được làm việc cùng với các nhà vật lý đàn anh. Họ đã cố thuyết phục rằng tôi cần phải tiến hành nghiên cứu và sẽ tìm hiểu những thứ cần thiết trong quá trình nghiên cứu. Đúng là nhất sống nhì chết. Thật đáng ngạc nhiên, tôi thấy cách làm việc đó thật hiệu quả. Tôi cố gắng nhanh chóng lấy bằng tiến sỹ, mặc dù khi tôi nhận bằng, tôi hầu như không biết nhiều về vật lý. Nhưng tôi học được một điều rất quan trọng: không ai biết tất cả và bạn cũng không cần phải biết tất cả.

Một bài học nữa mà tôi học được, tiếp tục dùng phép ẩn dụ hải dương học mà tôi nói trước đây, là khi bạn đang bơi trên đại dương và không bị chìm thì bạn nên hướng đến nơi có con nước lớn. Khi tôi dạy tại viện công nghệ Massachusetts (MIT) vào cuối những năm 1960, một sinh viên nói với tôi rằng anh ta thích nghiên cứu về thuyết tương đối rộng hơn là nghiên cứu về vật lý hạt cơ bản – lĩnh vực tôi đang nghiên cứu, vì đối với anh ta, các nguyên lý của thuyết tương đối đã được nghiên cứu rất kĩ trong khi vật lý hạt lúc bấy giờ thật là một mớ hỗn độn. Điều này làm cho tôi tỉnh ra rằng, anh ta đã đưa ra một lý do tuyệt vời nhưng hoàn toàn ngược. Vật lý hạt là lĩnh vực mà các công trình sáng tạo có thể được thực hiện. Vào những năm 1960, nó là một mớ hỗn độn, nhưng kể từ lúc đó các công trình của rất nhiều nhà vật lý lý thuyết và thực nghiệm đã xắp xếp lại nó, và đặt tất cả (gần như tất cả) cùng nhau trong một lý thuyết tuyệt vời được biết đến với cái tên mô hình chuẩn. Lời khuyên của tôi là hãy tiến vào những nơi chưa biết – đó là nơi để hành động.

Lời khuyên thứ ba của tôi có lẽ khó thực hiện nhất. Nó tha thứ cho bạn vì đã lãng phí thời gian. Các giáo sư chỉ yêu cầu các sinh viên giải các bài toán, với các bài toán này, các giáo sư đã có lời giải. Hơn nữa, các bài toán có ý nghĩa khoa học hay không cũng không thành vấn đề - các bài toán cần được giải để qua kì thi. Nhưng trong thế giới thực, rất khó có thể biết bài toán nào là quan trọng và bạn cũng bao giờ biết được tại một thời điểm nào đó trong lịch sử một bài toán có giải được hay không. Vào đầu thế kỉ 20, một số các nhà vật lý hàng đầu, trong đó có cả Lorentz và Abraham đã cố tìm ra lý thuyết cho các điện tử. Điều đó một phần là để hiểu tại sao tất cả các cố gắng để thu nhận hiệu ứng chuyển động của trái đất trong ê-te đều thất bại. Chúng ta biết rằng họ đã làm việc với một bài toán sai. Vào lúc đó, chưa một ai có thể phát triển lý thuyết cho các điện tử vì cơ học lượng tử chưa được đưa ra. Điều này làm cho thiên tài Albert Einstein, vào năm 1905, nhận thấy rằng bài toán đúng cần phải giải đó là hiệu ứng chuyển động về đo đạc không gian và thời gian. Điều này dẫn ông đến thuyết tương đối hẹp. Vì bạn không bao giờ chắc chắn bài toán đúng cần phải giải, nên phần lớn thời gian mà bạn dùng trong phòng thí nghiệm hoặc trên bàn làm việc sẽ bị lãng phí. Nếu bạn muốn trở nên sáng tạo, bạn sẽ phải làm quen với việc dùng hầu hết thời gian của bạn không sáng tạo vào việc nghiên cứu các phần của đại dương kiến thức khoa học.

Cuối cùng, là học về lịch sử khoa học, hoặc chí ít cũng phải học về lịch sử phân ngành khoa học của bạn. Lí do kém quan trọng nhất của lời khuyên này là lịch sử có thể có ích đối với công việc nghiên cứu của bạn. Ví dụ, các nhà khoa học bị cản trở vì tin vào một trong những mô hình khoa học quá đơn giản đã được các nhà triết học từ Francis Bacon tới Thomas Kuhn và Karl Popper đưa ra. Thuốc giải độc cho triết học của khoa học đó là một kiến thức lịch sử khoa học.

Quan trọng hơn, lịch sử khoa học có thể làm cho công việc của bạn có vẻ đáng giá hơn đối với bạn. Là một nhà khoa học, có thể bạn không giàu. Bạn bè và họ hàng của bạn sẽ không hiểu bạn đang làm gì. Và nếu bạn làm trong lĩnh vực vật lí hạt cơ bản, thậm chí bạn sẽ không thỏa mãn khi làm việc với một cái gì đấy có hiệu quả ngay lập tức. Nhưng bạn sẽ rất thỏa mãn khi nhận thấy rằng, công việc nghiên cứu khoa học của bạn là một phần của lịch sử.

Hãy nhìn lại một trăm năm trước đây, năm 1903. Đối với bạn bây giờ thì ngài thủ tướng Anh hoặc tổng thống Hoa Kì năm 1903 có quan trọng không? Điều gì nổi bật bằng việc ngài Ernest Rutherford ở ĐH McGill tìm ra bản chất của chất phóng xạ. Tất nhiên, điều này có các ứng dụng thực tế, nhưng điều quan trọng hơn nhiều đó là nó mang ý nghĩa văn hóa. Hiểu được tính phóng xạ cho phép các nhà vật lý giải thích tại sao mặt trời và lõi trái đất có thể nóng hàng triệu năm. Theo cách này, nó bác bỏ các chống đối khoa học cuối cùng mà nhiều nhà địa chất và cổ sinh vật đã từng nghĩ về tuổi của trái đất và mặt trời. Sau đó, những người theo đạo cơ đốc và do thái phải từ bỏ niềm tin vào tính xác thực của kinh thánh hoặc phải tin theo những điều không hợp lý của trí tuệ. Đây chỉ là một bước trong một chuỗi các bước tiến từ Galileo tới Newton và từ Darwin tới nay, không biết bao lần khoa học thức tỉnh chủ nghĩa giáo điều tôn giáo. Đọc bất kì từ báo nào hôm nay cũng đủ để cho bạn thấy rằng khoa học chưa hoàn thiện. Nhưng đó là các công trình khai sáng mà các nhà khoa học có thể cảm thấy tự hào.