Thuyết lượng tử và giải thương nobel ppt

1 Thuyết lượng tử và giải thưởng Nobel Robert Marc Friedman Thành kiến cá nhân và sự thiếu hiểu biết của ủy ban xét trao giải Nobel khiến cho nhiều nhà tiên phong của cơ học lượng tử không được nhận giải, mãi cho đến khi phát hiện ra phản vật chất vào năm 1932. Năm 1933, giải thưởng Nobel hình như cũng kém phần quan trọng đi so với cuộc khủng hoảng kinh tế thế giới và sự leo thang quyền lực của chế độ phát xít, nhưng nhiều nhà vật lí vẫn giữ cái nhìn thận trọng hướng về Stockholm. Họ cảm thấy hoang mang và tràn trề thất vọng trước những quyết định trước đó của Viện Hàn lâm khoa học Hoàng gia Thụy Điển. Không có giải thưởng cho ngành vật lí trong năm 1930, nhưng những thành tựu lí thuyết và thực nghiệm trong thời gian gần đấy đã dẫn đến cuộc cách mạng mô tả nguyên tử bằng cơ chế lượng tử mới. Liệu rồi cuối cùng Viện Hàn lâm có chịu công nhận những thành tựu này không ? Các giải thưởng Nobel cho thấy lịch sử thật phức tạp (Nguồn: Nobel Foundation) Sau cùng, khi Viện Hàn lâm công bố quyết định của họ vào tháng 11, kết quả làm một số người cảm thấy hài lòng, một số tỏ ra giận dữ và một số khác thì cảm thấy khó hiểu. Giải thưởng dành riêng cho năm 1932 trao cho một mình Werner Heisenberg, cho “việc sáng tạo ra cơ học lượng tử, mà những ứng dụng của nó, không kể đến những thứ khác, đã dẫn đến việc khám phá ra hình thái đặc trưng của hydro”. Trong khi đó, giải thưởng năm 1933 chia cho Erwin Schrödinger and Paul Dirac, cho việc “khám phá ra hình thức hữu ích mới của thuyết nguyên tử”. Giải thưởng Nobel dành cho cơ học lượng tử từ lâu luôn là đề tài mà nhiều người bàn tán và dị nghị. Tại sao cũng những nhà khoa học này nhưng có khi một người một mình một giải, có khi giải thưởng lại chia cho nhiều người, và tại sao lí do chính thức để trao giải lại linh tinh như vậy ? Nói chung, quyết định trao giải năm 1933 đã mang đến một câu hỏi lớn như rắc tiêu lên cả lịch sử đời thường và học thuật của nền vật lí hiện đại: tại sao có quá ít giải thưởng Nobel cho những đóng góp về mặt lí thuyết ? Liệu đây có phải là làm theo di chúc của Alfred Nobel, trong 2 đó ghi rõ rằng giải thưởng được trao cho những “khám phá hay phát minh trong lĩnh vực vật lí” ? Phải chăng vốn dĩ việc xác định một đột phá về mặt lí thuyết là một khám phá thì khó khăn hơn ? Tôi đã nghiên cứu những công trình đạt giải Nobel, cũng như thư từ trao đổi giữa các vị là cựu thành viên của ủy ban trao giải, trong một nỗ lực làm sáng tỏ lí do mà người ta đã xao lãng các công trình lí thuyết, cũng như để có một cảm nhận về giải thưởng năm 1933. Những hoạt động này sẽ cung cấp cho chúng ta một cái nhìn sâu sắc hơn về việc nhìn nhận các thành tựu lí thuyết của ủy ban cho đến trước năm 1933, giúp chúng ta hiểu được ý nghĩa của giải thưởng năm đó, kể cả việc bổ sung Paul Dirac vào danh sách những người đạt giải vào phút cuối. Dirac (trái), Heisenberg (giữa) và Schrödinger (phải) đến Stockholm năm 1933 để nhận giải Nobel. (Nguồn: Max Planck Institute fur Physik/AIP Emilio Segrè Visual Archives) Giải thưởng hàn lâm viện Giải thưởng Nobel có quy mô quốc tế, nhưng từ khi bắt đầu trao giải đến nay, Viện Hàn lâm khoa học Hoàng gia Thụy Điển đưa ra quyết định của mình trên cơ sở tiến cử của năm thành viên trong ủy ban xét giải vật lí và hóa học.Chính kiến riêng của mỗi thành viên ủy ban người Thụy Điển này, cũng như sự hiểu biết khoa học và sở thích của họ ảnh hưởng rất nhiều đến kết quả xét giải. Những nhà khoa học được mời chỉ định đó hiếm khi cho ủy ban một sự nhất trí cao. Và ngay cả khi một ứng cử viên nặng kí thật sự nổi trội – như Albert Einstein cho thuyết tương đối, hay Henri Poincaré cho những đóng góp đa dạng cho vật lí toán - ủy ban cũng thường bỏ qua. Đôi khi, một sự thay đổi nhỏ trong thành phần của ủy ban cũng có thể quyết định số phận của một ứng cử viên. Mặc dù năm thành viên ủy ban đánh giá các ứng cử viên và đề xuất ai là người nhận giải, nhưng sự tiến cử của họ vẫn phải được sự tán thành của 10 thành viên trong Ban Vật lí của Viện Hàn lâm, và sau đó là của 100 thành viên của cả Viện Hàn lâm.Thường thì uy quyền của ủy ban thắng thế, nhưng không phải lúc nào cũng vậy. Đôi khi Viện Hàn lâm khoa học chống lại ủy ban của mình. Như trong trường hợp của Gustaf Dalén (1912) và Jean Perrin (1926), các thành viên của Viện Hàn lâm đã 3 thành công trong việc tập hợp đồng nghiệp của mình để phản đối tuyên bố của ủy ban rằng những ứng cử viên này không xứng đáng để trao giải. Mặc dù có những quy định chính thức chỉ đạo mọi mặt của hệ thống trao giải, nhưng điều đó không có nghĩa là ủy ban trao giải được cung cấp quy chế rõ ràng để làm việc. Trong di chúc, một số cụm từ thiết yếu như “khám phá hay phát minh có ý nghĩa nhất trong lĩnh vực vật lí”, hoặc “gần đây”, hoặc “có ích cho nhân loại” không được định nghĩa rõ ràng. Cho nên phát sinh nhiều cách hiểu và cách hiểu lại thay đổi theo thời gian. Nhưng ngay cả khi mọi thành viên đã cố gắng vượt qua định kiến và lòng ích kỉ, nhỏ nhen, thì công việc lựa chọn người thắng giải luôn luôn – và vẫn luôn luôn – là một việc hết sức khó khăn. Đôi lúc các thành viên ủy ban thổ lộ rằng, có khi, có một số ứng cử viên đều xứng đáng như nhau cả. Khuynh hướng thực nghiệm Những năm đầu thập niên 1900, các thành viên ủy ban đã cố gắng ủng hộ các ứng cử viên mà công trình nghiên cứu của họ phản ánh khuynh hướng khoa học riêng của họ. Đa số thành viên trong ủy ban thuộc về Khoa Vật lí thực nghiệm ở trường đại học Uppsala, họ xem phương pháp đo lường chính xác là mục tiêu cao nhất trong ngành của mình. Chẳng hạn, Bernhard Hasselberg – một thành viên từ năm 1901 đến 1922 – luôn xem Albert Michelson là một nhà vật lí mẫu mực vì những nghiên cứu của ông đã đẩy giới hạn của độ chính xác lên rất cao. Do đó, Michelson không có lí do gì mà chả nhận được giải. Nhưng thay vì chỉ nhận được một vài đề cử, đằng này ông bắt đầu nổi bật là một ứng cử viên đáng kể trong năm 1904 nhờ sự ủng hộ tích cực của Hasselberg. Các nhà vật lí Thụy Điển trao giải Nobel cho Michelson nhằm công nhận công dụng của cái giao thoa kế của ông trong khoa đo lường, và đặc biệt, cho việc xác định bằng thực nghiệm chiều dài của thanh mét chuẩn quốc tế. Năm 1907, Hasselberf thổ lộ rằng ông đã chuẩn bị “làm mọi thứ trong quyền hạn của mình để mang giải thưởng đến cho ông ta (Michelson)”. Tuy nhiên, Hasselberg đã phải thất bại trước thực tế rằng Michelson không phải là một ứng cử viên công chúng và công trình nghiên cứu của ông ta không đáp ứng được yêu cầu của quy định phải có một “khám phá”. Trong bản báo cáo của mình trước ủy ban, Hasselberg không úp mở rằng những nghiên cứu của Michelson xứng đáng được trao giải, mặc dù chúng không đưa tới một khám phá lớn nào. Ông khẳng định, phương pháp đo lường chính xác tự nó đã cấu thành một điều kiện tiên quyết cho việc khám phá. Một thành viên khác cố gắng giải thích rằng những quy định ngặt nghèo không đề cập đến vấn đề này, nhưng Hasselberg vẫn cứ khăng khăng với lí lẽ của mình. Ông biết rằng đa số trong ủy ban, kể cả ông chủ tịch Knut Ångström, chia sẻ quan điểm của ông về việc xem phương pháp đo lường chính xác là yếu tố tiên quyết cho sự tiến bộ trong vật lí học. Giải Nobel vật lí năm 1907 vì vậy được trao cho Michelson, cho “những dụng cụ quang chính xác và những nghiên cứu về quang phổ học và đo lường được thực hiện với sự hỗ trợ của chúng”. Thi nghiệm ête kéo theo nổi tiếng của ông vừa được nhắc đến trong đó. Việc trao giải cho Michelson khiến cho Hasselberg và những đồng nghiệp cùng quan điểm với ông ở Uppsala tranh luận rằng phương pháp đo lường chính xác “là điều kiện rất căn bản, thiết yếu, để chúng ta thâm nhập sâu hơn vào những quy luật 4 của vật lí – là con đường duy nhất để chúng ta đi đến những khám phá mới”. Đây đúng là một cơ hội tốt để tán dương và khẳng định quan điểm này trong vật lí học. Khi mà một khuynh hướng thực nghiệm trong ủy ban làm lợi cho Michelson thì nó cũng gây tổn hại đến những ứng cử viên được đề cử cho những thành tựu lí thuyết. Năm 1911, Vilhelm Carlheim-Gyllensköld, một thành viên mới được bầu vào ủy ban đến từ trường đại học Stockholm, đã đệ trình một kháng nghị thư lên Viện Hàn lâm, trong đó ông nêu rõ sự đối lập giữa vị thế cao lớn của nền vật lí toán và vật lí lí thuyết trong thế giới khoa học với sự ít ỏi của những giải thưởng Nobel dành cho các lĩnh vực này. Ngoài việc Hendrik Lorentz cùng chia giải thưởng năm 1902 cho việc giải thích hiệu ứng Zeeman, và giải thưởng trao cho J J Thomson năm 1906 cho sự dẫn điện trong chất khí, Carlheim-Gyllensköld phàn nàn rằng “giải Nobel hiện nay chỉ dành cho các nhà vật lí thực nghiệm”. Ông nhấn mạnh rằng việc xao lãng vật lí toán và vật lí lí thuyết không phải là do thiếu người đề cử. Trong số những nhà lí thuyết nổi trội được đề xuất có thể kể đến Ludwig Boltzmann, Oliver Heaviside, William Thomson (huân tước Kelvin), Max Planck, Poincaré, John Poynting và Wilhelm Wien. Đa số những trường hợp này được đề cử từ những người có khả năng thực nghiệm không chê vào đâu được, như Henri Becquerel, Philipp Lenard, Wilhelm Röntgen and Pieter Zeeman, họ đều đã nhận giải Nobel. “Hàng loạt phiếu bầu rất đáng được chú ý khi xét giải”, Carlheim-Gyllensköld khẩn khoản. Nhưng các ủy ban sau đó liên tiếp phớt lờ số lượng đề cử không ngừng tăng lên dành cho Planck và những nhà vật lí lí thuyết khác. Nguyên nhân là vì một số, nếu không nói là tất cả, các thành viên trong ủy ban không đủ khả năng theo đuổi sự phát triển của cơ học lượng tử và thuyết tương đối. Thật vậy, cuối cùng thì giải thường được trao cho Planck – giải năm 1918, trao giải năm 1919 – công nhận vai trò của ông trong việc lãnh đạo nền khoa học Đức trong thời kì xảy ra thảm kịch quốc gia hơn là công nhận thuyết lượng tử. Thực ra thì những người theo chủ nghĩa thực nghiệm trong ủy ban muốn dành giải thưởng năm 1918 cho nhà vật lí nguyên tử Johanes Stark và giải thưởng năm 1919 mới trao cho Planck để nhấn mạnh tầm quan trọng của những thí nghiệm chính xác so với việc nghiên cứu lí thuyết. Tất nhiên, lịch sử xảy ra như thế nào thì như chúng ta đã biết. Thời khắc quyết định cho nền vật lí lí thuyết Trường hợp của Einstein đánh dấu một bước ngoặt. Sau cuộc thám hiểm nhật thực vào tháng 11 năm 1919, xác nhận ánh sáng phát ra từ các ngôi sao ở xa bị trường hấp dẫn của Mặt Trời bẻ cong đi, Einstein bắt đầu nhận được số tiến cử tăng dần cho công trình của ông về thuyết tương đối. Tuy nhiên, Viện Hàn lâm công bố người thắng giải năm 1920 lại là Charles-Edouard Guillaume – người được chỉ có một mình nhà vật lí người Thụy Sĩ Charles Guye tiến cử - cho việc phát minh ra hợp kim thép – nickel, một phát minh không ảnh hưởng gì nhiều lắm đến những thay đổi trong ngành luyện kim. Mặc dù hợp kim “invar” cho khả năng chế tạo nhiều loại thiết bị đo lường có độ chính xác rất cao, nhưng các quan sát viên nước ngoài, kể cả những người không thích công trình của Einstein, cũng nhận thấy Guillaume là một sự lựa chọn kì quặc. Vậy chuyện gì đang xảy ra ở Viện Hàn lâm ? Đơn giản thôi: một số, nếu không nói là tất cả, các thành viên của ủy ban chưa bị thuyết phục thích đáng bởi kì nhật thực 5 năm 1919 để thay đổi thái độ phản đối đối với Einstein. Hơn nữa, đó là một trong những lời thỉnh cầu cuối cùng của Hasselberg, sau hai thập kỉ phục vụ trong ủy ban, muốn nhìn thấy người đồng nghiệp đo lường chính xác Guillaume của ông được trao giải. Năm 1921, những người tiến cử đã miêu tả Einstein như là một người khổng lồ trong thế giới vật lí mà người ta chưa từng thấy kể từ thởi Newton. Năm 1921, Allvar Gullstrand, giáo sư ngành quang lí và quang sinh lí thuộc trường đại học Uppsala và là một trong những thành viên có tư cách đàng hoàng nhất trong Viện Hàn lâm, yêu cầu muốn được nghe báo cáo về những đóng góp của Einstein cho thuyết tương đối và thuyết hấp dẫn. Đơn giản là Gullstrand không hiểu nổi công trình nghiên cứu của Einstein. Tuy vậy, ông vẫn kiên quyết rằng Einstein không thể nào nhận giải được. Trong khi chuẩn bị bản báo cáo đặc biệt trước ủy ban, Gullstrand chuyển sang cầu viện đồng nghiệp của ông ở Uppsala và là người bạn Carl Wilhelm Oseen, một giáo sư cơ học và vật lí toán. Ông đã trình bày một số đoạn phê bình với Oseen, và ông này đã chỉ ra cho Gullstrand thấy những sai lầm của ông. Chính Oseen cũng nghi ngờ lớn về giá trị của thuyết tương đối, nhưng ông vui lòng cho Einstein một bình phẩm hợp lí. Sau này, ông có thổ lộ rằng, thật là một thảm họa cho ủy ban xét giải vì có Gullstrand, người đại diện vật lí lí thuyết, ông ta phải thẩm định những thứ mà ông ta chả hiểu gì cả ! Carl Wilhelm Oseen, giáo sư cơ học và vật lí toán tại trường đại học Uppsala, người thống trị ủy ban Nobel từ năm 1922 - 1944 Gullstrand không việc gì phải cản trở Einstein trước ủy ban. Không thành viên nào tán đồng thuyết tương đối cả. Như lời Hasselberg viết từ giường bệnh năm 1921: “Người ta không chắc lắm những nghiên cứu như thế này có phải là đối tượng trao giải như lời di chúc của Alfred Nobel hay không”. Đa số các thành viên trong ủy 6 ban đơn giản là không chấp nhận một công trình nghiên cứu như vậy là nền vật lí thật sự. Cách thức Einstein xem xét các giả thuyết cơ sở của mình và cách ông cố gắng hợp nhất các lí thuyết cho thấy chúng là công trình của một nhà siêu hình học hơn là một thành viên của cộng đồng khoa học đương thời. Nếu như bản báo cáo của Gullstrand có nhiều khiếm khuyết thì, về nguyên tắc, Viện Hàn lâm có quyền tự do hành động một khi điều đó mang đến ánh sáng giải quyết vấn đề. Nhưng đa số mọi người trong Viện không muốn trao giải cho Einstein, và không ai muốn làm phật lòng những thành viên kính mến trong ủy ban của mình. Như “giới chuyên môn” Thụy Điển đã nói, Viện Hàn lâm giữ uy quyền và lẽ phải của mình để định giá và phán xét. Khi chiếc đồng hồ điểm đến nửa đêm ngày 21 tháng 11 năm 1921, Viện Hàn lâm đã bỏ phiếu không trao giải Nobel vật lí cho năm đó. Carl Wilhem Oseen vào cuộc Oseen gia nhập ủy ban năm 1922. Ông muốn có một giải thường cho Einstein, nhưng không phải cho nghiên cứu về thuyết tương đối. Ông cũng rất muốn được nhìn thấy Niels Bohr nhận giải. Với địa vị cao quý trong ban vật lí và năng lực phân tích sắc bén, Oseen đã tìm thấy một cách khéo léo để trao giải cho cả hai người họ. Chính ông đã tiến cử thành công Einstein cho việc khám phá ra định luật quang điện. Ông lí giải rằng, không kể đến phương pháp lí thuyết mà Einstein đã sử dụng – nó bao hàm quá nhiều thuyết lượng tử trong đó khiến ủy ban khó chấp nhận được – bản thân định luật quang điện đã được xác nhận bằng kinh nghiệm. Và với việc công nhận định luật quang điện là một chân lí cơ bản của tự nhiên, Oseen có thể biện hộ cho mẫu nguyên tử lượng tử của Bohr. Trước đây, ủy ban đã bác bỏ công trình này vì cho rằng nó mâu thuẫn với thực tế. Nay Oseen khẳng định rằng mẫu nguyên tử Bohr là dựa trên cơ sở chắc chắn – định luật quang điện của Einstein – và đã tập hợp được ủy ban và Viện Hàn lâm ủng hộ cho đề xuất của ông. Sự có mặt của Oseen trong ủy ban vào năm 1922 làm cho ủy ban lần đầu tiên có được sự tinh thông về vật lí lí thuyết, nhưng điều đó không có nghĩa là những công trình lí thuyết sẽ dễ được tán thành hơn. Oseen là một tri thức vừa nghiêm khắc vừa kiêu ngạo, và đây không nhất thiết là đức tính phải có ở một thành viên trong ủy ban. Ông thường giữ vai trò người phản biện, vừa là quan tòa vừa là đao phủ, khi đánh giá các ứng cử viên luôn nặng tay hơn so với những đồng sự khác. Khi có người phản đối quan điểm của ông thi ông cực lực chỉ trích lại, cũng như trả thù cá nhân. Oseen để lại tiếng tăm sâu sắc trong cuộc đua giảnh giải Nobel cả một thời gian dài sau khi ông không còn quyền hạn trong ủy ban vào năm 1944. Ông lãnh đạo phong trào thu hẹp lại quy mô của “vật lí học” đủ tư cách cho việc nhận giải, trái với những hành động trước đây bao hàm những lĩnh vực như vật lí thiên văn và địa vật lí. Nhưng, điều quan trọng nhất, mặc dù nghiên cứu riêng của ông dẫn đến thủy động lực học và khoa vật lí nghiên cứu mạng tinh thể, nhưng ông vẫn ngồi ở ghế thẩm phán đối với hầu hết các vấn đề vật lí lí thuyết, đặc biệt là thuyết nguyên tử. Oseen không hài lòng với con đường mà nền vật lí đang tiến triển; quan điểm rằng mọi thứ cần phải kiên định, rõ ràng, hợp lí khiến ông thật sự thất vọng trước những giải pháp cục bộ và nhất thời trước cuộc khủng hoảng sâu sắc của nền vật lí nguyên tử trong thập niên 1920. Ông thấy không có chút lí do gì để tôn vinh những giải 7 pháp nửa vời, những vật liệu nhất thời, và những bước tiến dò dầm về một tương lai chưa biết. Từ trái sang: Carl Wilhelm Oseen, Niels Bohr, James Franck và Oskar Klein cùng với Max Born (ngồi) trong lễ kỉ niệm công trình của Bohr ở Göttingen năm 1922. Khi đó, Oseen đã coi mẫu nguyên tử lượng tử sơ khai của Bohr là “đẹp nhất” trong số những phát triển mới tuyệt vời trong vật lí lí thuyết. Oseen đã thuyết phục được ủy ban trao giải cho Bohr vào năm đó (Nguồn: AIP Emilio Segrè Visual Archives) Thay vì tìm một giải pháp hòa giải giữa những cuộc tìm kiếm mang tính chất hỗn loạn của vật lí lượng tử với những cơ sở vật lí cổ điển, như Oseen hi vọng, các nhà nghiên cứu lại đề xuất những lí thuyết càng ngày càng kì dị hơn. Giữa thập niên 1920, Heisenberg đề xuất rằng mục tiêu lâu nay cố gắng mường tượng ra các quá trình nguyên tử cần phải vứt bỏ đi. Những phương trình toán học rắc rối lại cho đáp số phù hợp với dữ liệu quan sát. Điều này khiến Oseen không ưa. Và rồi người ta đi đến khẳng định rằng ở cấp độ nguyên tử thì xác suất thống trị chứ không phải là tính quyết định luận. Oseen đã phải khổ sở trước những phát triển này, nhưng ông vẫn không chịu rút lui vào hậu trường. Ông không muốn từ bỏ quyền lực trong ủy ban. Sự thiếu vắng giải thường dành cho những công trình nghiên cứu lí thuyết trong thời gian ngự trị của Oseen trong ủy ban phản ánh tính nhạy cảm của ông trước thời cuộc chứ không phải những cản trở nghi thức hay thiếu vắng ứng cử viên. Sự chấp nhận cơ học lượng tử Từ giữa thập kỉ 1920, Werner Heisenberg và Erwin Schrödinger bắt đầu đặt nền tảng mới cho việc hiểu các hiện tượng nguyên tử. Năm 1928 bắt đầu có một số lượng nhỏ đề cử cho cách tiếp cận vấn đề không giống ai của họ, và sau đó số tiến cử ngày càng thuyết phục hơn cả về số lượng và cơ sở tiến cử vào cuối thập kỉ đó. Một số nhà tiến cử thích sự miêu tả trực quan các quỹ đạo electron như một dạng cơ học sóng của Schrödinger hơn. Trong khi những nhà lí thuyết kì cựu như Einstein, Planck và Max von Laue lại thích cách tiếp cận phi trực quan triệt để hơn của 8 Heisenberg. Hơn nữa, sự dấn ngày càng sâu từ nghiên cứu của Heisenberg hình như đã đánh đổ niềm tin lâu nay của các nhà vật lí về quan hệ nhân quả. Một số nhà vật lí làm việc thân cận với Heisenberg – gồm Bohr, Wolfgang Pauli và Max Born – đã mở ra một cánh cửa đi vào thế giới hạ nguyên tử, trong đó mọi hiện tượng xảy ra khác biệt tận gốc rễ với nền vật lí của thế giới vĩ mô. Tuy nhiên, các lí thuyết vẫn đang trong quá trình hoàn thiện, và chúng bắt đầu được tiến cử bởi những nhà vật lí hàng đầu. Oseen đã làm những gì mà ông có thể làm để tránh phải công nhận Schrödinger và Heisenberg. Có lẽ ông có thiện ý với phương pháp của Schrödinger nhưng ông cũng đồng ý với số đông những người tiến cử rằng – nếu trao giải thưởng cho cơ học lượng tử - thì cả hai người này phải nhận chung. Không thèm đếm xỉa tới số đông, Oseen đã tạo ra cuộc đua giữa những người ủng hộ hai người này. Những cuộc đua tranh này có nguyên nhân từ tính khí hay đua tranh và thủ đoạn của ông. Đáp lại những sự tiến cử vào năm 1929, Oseen cho rằng lí thuyết của Schrödinger và Heisenberg chưa đủ chín chắn “từ một góc nhìn hợp lí” để cho phép mô tả có hệ thống các nguyên tử. Hơn nữa, ông không thể tuyên bố họ đủ tư cách nhận giải khi mà lí thuyết của họ chưa thu được kết quả trong bất kì khám phá có tầm quan trọng cơ sở nào. Nói cách khác, ông cố làm ngăn trở họ bằng quy chế của giải. Hai nhà lí thuyết tiếp tục được ủng hộ trong năm 1930. Một lần nữa, một số người đề cử thích Schrödinger, một số khác thì thích Heisenberg, hoặc là chia hai giữa Heisenberg và Born, người đã giúp sáng tạo ra lí thuyết. Nhưng những nhà vật lí đạt giải Nobel lắm đổi thay như Planck và Perrin lại tán thành việc trao giải cho Schrödinger và Heisenberg. Để chống lại tính cố chấp của Oseen, The Svedberg, một thành viên Viện Hàn lâm và là một nhà hóa lí, đề cử Heisenberg và nhấn mạnh rằng lí thuyết của ông đã tiên đoán và sau đó đưa tới một khám phá quan trọng – một dạng mới của phân tử hydro. Oseen đáp lại mỉa mai rằng như thế có lẽ Heisenberg phải được xem xét cho một giải thưởng về hóa học ! Mặc dù thừa nhận rằng việc trao giải thưởng vật lí cho một công trình lí thuyết thu được kết quả là một khám phá hóa học không phải là không có, nhưng một lần nữa ông lại từ chối chứng thực cho hai nhà vật lí này đạt giải. Có lẽ vấn đề là ở chỗ, như một số nhà đề cử đã đề cập, việc chia giải thưởng cho hai người thật là một sự bất công. Tại sao hai trí tuệ lớn như thế phải chấp nhận chia chung một giải thưởng, trong khi một số người khác sau này nhận trọn vẹn giải cho những thành tựu kém hơn ? Oseen và những người còn lại trong ủy ban đã tìm thấy một con đường vòng lảng tránh toàn bộ vấn đề này. Nhà vật lí thực nghiệm người Ấn Độ Chandrasekhara Raman đột ngột xuất hiện như một ứng cử viên công chúng cho việc khám phá ra một quá trình mới, nhờ đó các phân tử làm tán xạ ánh sáng; và ông nhận giải thưởng năm 1930. Năm 1931, số tiến cử cho những nhà tiên phong của cơ học lượng tử giảm xuống, có lẽ do những người đề cử không muốn lãng phí những phiếu bầu của họ cho những ứng cử viên mà ủy ban tỏ ra chống đối quá quyết liệt. Một lần nữa, thế giới vật lí thật nhỏ bé; nhiều nhà tiến cử đều biết ai đang ngồi ở ghế thẩm phán và xu hướng mà họ nắm giữ. Nhà lí thuyết bị chỉ trích mạnh mẽ, nhưng thông minh, Wolgang Pauli lúc ấy bình luận rằng không có nhà vật lí lí thuyết nào ở Thụy Điển 9 cả, ông không thèm đếm xỉa tới cả Oseen. Một số nhà tiến cử cảm thấy bối rối và từ chối không đề cử ai hết. Nhưng, bất kể những chỉ trích ngày càng mạnh mẽ, Oseen tuyên bố rằng sự giảm sút số đề cử cho Heisenberg và Schrödinger là một dấu hiệu cho thấy sự nhiệt tình đối với công trình nghiên cứu của họ đã “lạnh đi”. Ông quy việc thiếu sự ủng hộ này là do thuyết lượng tử không bao hàm các hiệu ứng tương đối tính của chuyển động electron. “Vấn đề này lún sâu đến nỗi cần có một ý tưởng hoàn toàn mới mới giải quyết được nó”. Không ai có thể nói ý tưởng mới này và, cho đến tận bấy giờ, sự đột phá phi thường sẽ tác động như thế nào đến lí thuyết cơ học lượng tử. Do đó, ông thúc giục ủy ban rằng Heisenberg và Schrödinger phải chờ đã; giải thưởng năm 1931 đành gác lại cho năm sau. Khẳng định vị thế vững chắc Lại một lần nữa, các tiêu chuẩn cao không thể đạt được của Oseen thúc giục ông đòi hỏi một lí thuyết hoàn hảo. Hoặc lả một lí thuyết hoàn toàn có khả năng giải thích tất cả các hiện tượng có liên quan, hoặc là nó không được công nhận có giá trị. Không ai phủ nhận yêu cầu phải bao hàm các hiệu ứng tương đối tính, nhưng điều này không làm giảm bớt sự kính trọng mà nhiều nhà vật lí dành cho Heisenberg và Schrödinger. Có lẽ, như một số người nhận xét, Oseen và các thành viên trong ủy ban đang cố mua thời gian để cho Heisenberg và Schrödinger có thể mỗi người nhận một giải trọn vẹn vào năm sau. Năm 1932, một số nhà đề cử bắt đầu tỏ ra thiếu kiên nhẫn. Một số người thậm chí còn chất vấn thiện ý và năng lực của ủy ban trong việc định giá nghiên cứu của Heisenberg và Schrödinger. Pauli chỉ tiến cử một mình Heisenberg. Ông tự hỏi không biết ủy ban có thể quyết định chọn được một trong hai cách tiếp cận vấn đề. Trong trường hợp đó, ông cho rằng đóng góp của Heisenberg là cơ bản hơn, vì Schrödinger xuất phát nghiên cứu từ Louis de Broglie. Có thể thấy rõ giọng điệu cộc cằn của Pauli trong bức thư tiến cử tràn đầy bực dọc. Ông lớn tiếng rằng Heisenberg dễ dàng đáp ứng mọi điều kiện của mọi thứ quy định cũng như di chúc của Alfred Nobel. Hãy trao cho ông ta một giải ! Ngay cả Einstein, người chỉ thỉnh thoảng mới đề cử, cũng dành thời gian gởi một bản kiến nghị cho cả hai người. Ông nhấn mạnh rằng, về mặt cá nhân, ông thích sự trình bày rõ ràng, chính xác của Schrödinger hơn, nhưng thừa nhận rằng ông thực là sai lầm khi đã đứng về một phía. Vì cả hai nhà lí thuyết đều có đóng góp quan trọng, nên ông không muốn hai người chia chung một giải. Einstein muốn thấy Schrödinger nhận giải trước, nếu như chỉ có một trong hai người được trao giải. Bohr cũng đề cử cả hai nhà tiên phong của cơ học lượng tử. Ông hiểu rõ những giới hạn của lí thuyết và đồng ý rằng chúng không phải là dấu chấm hết mà là một điểm khởi đầu quan trọng. Bohr vẫn giữ quan điểm rằng những đóng góp của Heisenberg và Schrödinger đã bất ngờ mang đến một viễn cảnh thỏa đáng về nhưng hiện tượng nguyên tử đã biết và cũng dẫn tới một lọat những tiên đoán mới. Ông đề nghị dành hai giải thưởng có sẵn đó cho cả hai người. Ủy ban đồng ý cho một thành viên tương đối mới, nhà vật lí nguyên tử thực nghiệm Eric Hulthén, chuẩn bị một bài báo cáo đặc biệt về mối liên hệ giữa cơ học lượng tử và các nghiên cứu nguyên tử thực nghiệm. Hulthén đã phân tích mối quan hệ qua lại 10 giữa lí thuyết và thực nghiệm; lí thuyết của Heisenberg và Schrödinger đã cho những dữ liệu quyết định và đã kích động đáng kể những nghiên cứu lí thuyết và thực nghiệm Trong khi đồng ý cần có thêm những đột phá mới để áp dụng cơ học lượng tử cho các electron lớp trong cùng gần hạt nhân nguyên tử nhất, thì những thành công đáng chú ý của lí thuyết phải được đánh giá đúng là một chương mở ra một thời kì mới trong nền vật lí nguyên tử. Nhưng Oseen lại không chịu thua. Khi bước vào ngành vật lí, Dirac (trái) đã dành hết nghị lực và óc sáng tạo của mình đẻ hiểu hết lí thuyết do Heisenberg (phải) phát triển (Nguồn: AIP Emilio Segrè Visual Archives) Oseen cố làm hết sức tìm mọi lí lẽ ngăn cản việc trao giải. Ông lại yêu cầu phải hiểu chặt chẽ từ “khám phá”. Thật thú vị, chỉ mấy năm trước đó, ông còn hô hào phải hiểu sao cho thoáng, nhưng đó là để cho người đồng nghiệp của ông ở Uppsala có đủ tư cách nhận giải cho những cải tiến đáng kể đối với độ chính xác của quang phổ kế tia X. Một mặt, Oseen lại yêu cầu một khám phá có ý nghĩa phải xuất phát từ lí thuyết. Nhưng mặt khác, ông vẫn giữ quan điểm phải hiểu từ “khám phá” trong quy chế giống như cách hiểu của công chúng nói chung – tức là “những tiến bộ có ý nghĩa trong việc hiểu biết thực tại khách quan” – và do đó quy chế không được thỏa mãn. Tại sao Oseen, trong bài báo cáo của ông trước ủy ban, lại cảm thấy biết ơn đối với cụm từ thực tại khách quan mà ông nhấn mạnh ? Hình như là ông không thể nào chấp nhận một số hàm ý rộng hơn của cơ học lượng tử. Cũng như Einstein đã bị dội trước cách hiểu xác suất của thực tại khách quan hạ nguyên tử, Oseen đã nghĩ tới nhánh văn hóa và thần học của lí thuyết. Nhưng, dù Einstein không tán thành, nhưng ông vẫn xem những đóng góp của Heisenberg là đáng kể. Cả Einstein và Oseen đều cần chờ phương thức chữa trị của tương lai, nhưng Oseen dường như đã chuyển sang hờn dỗi, mãi cho đến khi ông ra đi. Cứu tinh xuất hiện [...]... rõ Ông t h i không bi t nhà lí thuy t l i l c ngư i Anh này có th sánh v i Planck, Einstein và Bohr – nh ng ngư i h i tiêu chu n nh n gi i Nobel – hay không Oseen làm vi c r t có nguyên t c Nhưng ông mu n ch n th i gian h p lí: khi bư c vào làm v t lí, Dirac ã ph i ương u v i Heisenberg và ã dành h t công s c và trí tu cho vi c gi i quy t nh ng mâu thu n trong lí thuy t c a nhà khoa h c c Lưu ý th y... i t n n b i ch phát xít bài Do Thái Dirac, Schrödinger và Heisenberg nh n gi i là hoàn toàn x ng áng, nhưng vi c ngư i ta xét trao gi i cho nh ng nhà tiên phong c a cơ h c lư ng t có l là chưa h p lí V m t gi c m ng dài Như ph n gi a bài vi t ã cho th y, tr l i nh ng câu h i “t i sao và do âu” c a gi i thư ng Nobel, vi c nhìn vào y ban xét gi i và ng c nh Th y i n c a nó là úng b n ch t v n L ch s... vào u tháng 9, Oseen k c Dirac vào cùng b n báo cáo c bi t v Heisenberg và Schrödinger Ông liên h ba ng c viên này như u và vai c a cơ th ngư i Oseen kêu g i trao gi i năm 1932 cho Heisenberg, nh n m nh vi c khám phá ra d ng thù hinh hydro m i hơn là nguyên lí b t nh Tuy nhiên, ông cho phép trích d n mô t Heisenberg là nhà sáng l p ra cơ h c lư ng t Còn Schrödinger và Dirac cùng nh n gi i năm 1933... n ti p t c g t sang m t bên nh ng óng góp c a Pauli cho cơ h c lư ng t , ông coi Pauli là m t nhà lí thuy t suông Vào năm sau ó, Waller gia nh p y ban và góp ph n m b o m t gi i thư ng cho Pauli vào năm 1945 Born thì ph i ch lâu hơn – mãi n năm 1954 M c dù Heisenberg có vi t thư cho Born vào năm 1933 bày t s ti c nu i vì h không cùng nh n gi i ư c, nhưng ông ch ng làm gì c u vãn tình hình c Ch ng h... mãn n n v t lí nguyên t ph i tính n các hi u ng tương i tính, vì th Heisenberg và Schrödinger ơn gi n là chưa t yêu c u ó Ông h i thúc y ban ưa kho n ti n gi i thư ng năm 1931 vào ngu n qu c bi t và hoãn gi i thư ng năm 1932 sang năm 1933 Lãnh o y ban ng ý v i Oseen; Hulthén thì không tán thành vi c chia gi i cho Heisenberg và Schrödinger Khi toàn Vi n Hàn lâm b phi u v ý ki n c a y ban, nhi u thành... thư ng năm 1933 cho Heisenberg và Schrödinger trư c khi cân nh c n nh ng ngư i khác ho t ng trong lĩnh v c này, cho dù là Dirac, Pauli hay Born Ch có hai nhà c - William Lawrence Bragg and Czeslaw Bialobrzeski – b sung thêm Dirac vào danh sách ng c viên c a h T i cu c h p trù b th o lu n vi c trao gi i, y ban ã b phi u thăm dò kh năng trao gi i năm 1932 cho Heisenberg và gi i năm 1933 cho Schrödinger... ng cho n n v t lí nguyên t 12 Oseen b o m r ng c Pauli và Born – hai ngư i gi vai trò trong s phát tri n cơ h c lư ng t - s không ư c nh n gi i, ít nh t là trong th i gian ông còn s ng.Theo Oseen, Pauli là ngư i v a m i trư ng thành Và m c dù Waller ã h t s c c g ng thuy t ph c ông r ng vi c Pauli ch m cho xu t b n các công trình nghiên c u vào lúc ó là vì ông còn g p ph i nhi u v n tương i tính khó... trong y ban quá thiên v và th t s có v n , còn m t s thành viên khác thì ơn gi n là vì h không th n o n m b t ư c nh ng thành t u n m ngoài chân tr i hi u bi t c a h T t nhiên, c trong th i gian g n ây, s càu nhàu, nghi v n v n không ng ng gia tăng Dirac ã m t h t tinh th n khi c g ng v n ng trao gi i cho nh ng thành t u v t lí h t cơ b n lí thuy t vào cu i nh ng năm 1960 và 1970 Ông nh n th y m t... thuy t, trong khi nh ng thành viên khác thì ưu tiên cho nh ng nghiên c u theo l i kinh nghi m trư c r i m i tính n chuy n trao gi i cho nghiên c u lí thuy t Ch vào năm 1933, Dirac m i nh n ra r ng gi i thư ng Nobel úng là m t t m huy chương vàng ư c kh c b ng tính nhu như c c a con ngư i (theo Physics World) 13 ... ng tham d các h i ngh qu c t và i thăm nh ng trung tâm nghiên c u v t lí quan tr ng Ông g i tin t c t Cambrige và Copenhagen v ki t tác lí thuy t c a Paul Dirac, b t u v i bài báo năm 1928: “Thuy t lư ng t c a electron”, cũng như các k t qu th c nghi m c ng c thêm lí thuy t Th t ra, Waller và Dirac chơi khá thân; nh ng bài bình lu n gay g t c a nh ng ngư i i trư c v các bài báo ban u c a Dirac l i còn . 1 Thuyết lượng tử và giải thưởng Nobel Robert Marc Friedman Thành kiến cá nhân và sự thiếu hiểu biết của ủy ban xét trao giải Nobel khiến cho nhiều nhà tiên phong của cơ học lượng tử không. việc “khám phá ra hình thức hữu ích mới của thuyết nguyên tử . Giải thưởng Nobel dành cho cơ học lượng tử từ lâu luôn là đề tài mà nhiều người bàn tán và dị nghị. Tại sao cũng những nhà khoa học. hơn là công nhận thuyết lượng tử. Thực ra thì những người theo chủ nghĩa thực nghiệm trong ủy ban muốn dành giải thưởng năm 1918 cho nhà vật lí nguyên tử Johanes Stark và giải thưởng năm 1919