GIÁO DỤC >> GS Đàm Thanh Sơn >> GS Ngô Bảo Châu Cần hòa vào dòng chảy Vật lí giới Con đường đến với khoa học khơng chơng gai, để bước lên đài vinh quang khoa học ước mơ thách thức không dễ vượt qua nhà khoa học Để hiểu rõ chặng đường mà nhà khoa học thành danh qua Bản tin ĐHQGHN xin giới thiệu trò chuyện thú vị hai nhà khoa học hàng đầu giới người Việt, đồng thời cựu sinh viên ĐHQGHN, GS Ngô Bảo Châu (ĐH Chicago) GS Đàm Thanh Sơn (ĐH Washington) GS Ngô Bảo Châu (NBC): Ở trường trung học, anh Sơn học chuyên toán, sang Nga học đại học, anh chuyển sang học Vật lí Từ lúc học trung học, anh có định hướng Vật lí chưa ? Theo anh, tư tốn lí có khác nhiều khơng ? GS Đàm Thanh Sơn (ĐTS): Thời học phổ thơng có số sách ảnh hưởng lớn đến tác động đến việc chọn học vật lí lên đại học Một sách “Vật lí vui”, dịch từ tiếng Nga, tác giả Yakov Perelman Cuốn thứ hai “Câu chuyện số vật lí bản” tác giả Đặng Mộng Lân Ngồi ra, hồi tơi đặt tạp chí Kvant tiếng Nga, có nhiều báo lơi vật lí, viết nhà khoa học tiếng cho học sinh phổ thơng Bố tơi thích vật lí, nói chuyện với tơi vật lí 16 Bản tin Đại học Quốc gia Hà Nội Vật lí sử dụng nhiều cơng cụ tốn Tơi khơng nghiên cứu tốn học thật sâu nên khơng biết chắn có khác tư toán tư vật lí hay khơng Tơi ngờ có khác nhau, thôi, không nhiều người ta tưởng Sự khác lớn có lẽ kỳ vọng kết cuối Chân lí tốn học phải chứng minh chặt chẽ, chân lí vật lí phải giải thích giới bên ngồi Nhiều lúc dẫn đến mối quan tâm khác hai cộng đồng Thí dụ, tốn thiên niên kỷ viện Clay toán chứng minh tồn lí thuyết Yang-Mills (và tính chất gọi mass gap lí thuyết đó) Nhưng nhà vật lí từ chục năm sử dụng lí thuyết Yang-Mills để mơ tả giới hạt cách thành công Họ cơng nhận lí thuyết Yang-Mills tồn Điều khơng có nghĩa GIÁO DỤC khơng có nhà vật lí quan tâm đến việc chứng minh tồn lí thuyết này, đa số vấn đề khơng nằm danh sách ưu tiên NBC: Theo anh, trực quan vật lí ? Liệu nhà vật lí khác có trực quan vật lí khác hay khơng? Vai trò trực quan vật lí nghiên cứu khoa học cá nhân anh Sơn nào, có đối nghịch với tư tốn học khơng? ĐTS: Trực quan vật lí khó mơ tả, có hai đặc điểm sau người có trực quan vật lí tốt: - Khả ước lượng cỡ độ lớn đại lượng - Khả đơn giản hoá toán cách dùng phép gần Việc trực quan khác người khác chuyện bình thường Đó lí mà vấn đề cộng tác với đồng nghiệp quan trọng nhà vật lí Trực quan quan trọng người làm vật lí Đơi trực quan đánh lừa ta Điều dễ xảy ta nghiên cứu giới lượng tử, hay giới tương đối tính, sống hàng ngày ta tiếp xúc với vật cổ điển, chuyển động chậm Để phát triển trực giác lượng tử, trực giác tương đối tính ta phải làm việc giới thời gian Trực quan thường khơng đối nghịch với tư tốn học, mà bổ sung cho tư toán học Khi trực quan tốn học mâu thuẫn với chắn có vấn đề với hai cách tư Những lúc có vấn đề hay nảy sinh NBC: Đối tượng nghiên cứu vật lí lí thuyết khơng nhìn thấy mắt, khơng nghe thấy tai Liệu nhà vật lí, hay cụ thể cá nhân anh Sơn, có cần quan sát giới xung quanh khơng? ĐTS: Đúng vật lí lí thuyết môn học trừu tượng Nhưng chất, vật lí khoa học thực nghiệm Tơi khơng tin vật lí lí thuyết phát triển khơng có thực nghiệm Tất giàu có vật lí từ giới bên ngồi mang lại Nếu tự nhiên vật lí lí thuyết bị tách rời khỏi giới xung quanh tơi nhiều người bỏ ngành làm việc khác Cá nhân không làm thực nghiệm, nên việc quan sát giới bên phải làm qua nhà vật lí thực nghiệm NBC: Trong cơng trình khoa học mình, anh Sơn thấy tâm đắc cả? Liệu anh Số 248 - 2011 17 GIÁO DỤC >> Đoàn học sinh Việt Nam tham dự Olympic Vật Lý quốc tế lần thứ 42 năm 2011 Thái Lan từ ngày 8/7 - 18/7 giành huy chương gồm: huy chương Vàng, huy chương Bạc huy chương Đồng giải thích để người dốt Vật lí hiểu không ? ĐTS: Hiện tâm đắc báo viết năm trước với sinh viên người Ba Lan (Piotr Surówka) vấn đề phân chia phải trái thủy động lực học tương đối tính Tơi tâm đắc phần vấn đề giải thích ngơn ngữ tương đối dễ hiểu Đại khái là, ta có chất lỏng làm từ hạt quark, cho quay xung quanh trục, quark xốy trái quark xoáy phải bị lạng sang hai chiều khác trục quay Để dễ hình dung hơn, ta lấy thí dụ gần gũi với sống Ta nhớ lại, Louis Pasteur phát phân tử nhiều chất khơng có đối xứng gương Phân tử đường ta uống Đường nguồn gốc sinh học theo quy định gọi đường tay phải Nếu tổng hợp, ta có đường hai loại, tay trái tay phải Các hạt quark, chuyển động với tốc độ gần tốc độ ánh sáng, phân thành hai loại Giả sử ta hòa tan thìa đường tay trái thìa đường tay phải vào cốc nước Bây ta quay cốc nước với vận tốc góc định Nếu phân tử đường sử xự giống hạt quark, phân tử đường tay trái lên trên, phân tử đường tay phải chìm xuống dưới, ngược lại Trên thực tế, tượng khơng xảy với phân tử đường, lại xảy với hạt quark Sự khác biệt 18 Bản tin Đại học Quốc gia Hà Nội hai trường hợp liên quan đến vấn đề trừu tượng dị thường lượng tử (quantum anomaly), lí thuyết ChernSimons tô-pô Tôi hy vọng tượng quan sát thực nghiệm NBC: Tơ-pơ phận toán học quan tâm đến dạng hình thể mà khơng quan tâm đến kích thước Đối với tô-pô, phần mặt phẳng giới hạn đường cong không tự cắt bất kỳ, không khác hình tròn Tơi tò mò thuộc tính tơ-pơ lại có ích việc tìm hiểu giới vật lí mà anh Sơn nói, trực quan ước lượng độ lớn đại lượng? ĐTS: Đúng đại lượng vật lí đo số Thế nhưng, có đại lượng nhận giá trị gián đoạn; nhiều trường hợp lí liên quan đến tơ-pơ Ví dụ, nhiều hợp kim trạng thái siêu dẫn (tức nhiệt độ thấp) có tính chất lạ Khi ta cho vào từ trường đủ mạnh từ trường thâm nhập vào chất siêu dẫn, số đường sức từ trường thâm nhập vào tùy ý, mà phải số nguyên lần đại lượng gọi lượng tử từ thông Tại lại vậy? Giải thích dài dòng, cuối pi_1(S^1)=Z Có nhiều ví dụ khác tương tự Trong mơ hình (gọi mơ hình Skyrme) bền vững hạt proton pi_3(S^3)=Z Rất lạ việc vật chất xung quanh ta không phân rã thành dạng lượng khác liên quan đến pi_3(S^3)=Z ! NBC: Được biết anh Sơn có quan tâm GIÁO DỤC đến âm nhạc, xin hỏi anh câu đề tài Vật lí có giải thích có hòa âm ta thấy chói tai, mà có hòa âm lại thật dịu dàng, có hòa âm nghe lần đầu êm tai, nghe vài lần khó chịu ăn q nhiều thịt mỡ, có hòa âm lần nghe lại, lòng ta khơng khỏi bồi hồi? Câu hỏi bạn xa khỏi ranh giới vật lí nhiều, ranh giới khoa học tự nhiên ĐTS: Vấn đề không đơn giản, phải suy nghĩ thêm Trên giới nhiều nước (như Hàn quốc, Brazil) giải vấn đề thành công Trước mắt ta học hỏi kinh nghiệm họ NBC: Anh học làm Vật lí Moscow, Boston, New York, Seattle nhiều nơi khác Anh Sơn có thấy cách người ta học làm Vật lí địa điểm khác nhau, có khác khơng ? kỳ Tơi có nhiều thời gian để đọc sách Ở Nga có tách biệt giảng dạy nghiên cứu Giảng dạy tập trung trường đại học, nghiên cứu tập trung viện Điểm điểm yếu hệ thống Nga NBC: Theo anh Sơn để trở thành nhà Vật lí thực thụ có phẩm chất ? Những phẩm chất phải rèn luyện >> Large Hadron Collider (Máy gia tốc hạt lớn - gọi tắt LHC) máy gia tốc hạt đại lớn cung cấp gia tốc mạnh giới Pythagoras thường coi người khám phá mối liên hệ âm nhạc toán học: hòa âm nghe êm tai có tỷ lệ tần số nốt gần với phân số đơn giản Nhưng có hợp âm gây buồn, gây vui, tơi khơng giải thích NBC: Theo anh Sơn phải làm để nhà Vật lí trẻ Việt Nam bám sát vào dòng chảy Vật lí giới ? ĐTS: Cũng khó nói Ở chỗ khác tơi làm vấn đề khác nhau, có kỷ niệm khác Những cá nhân làm việc chung có tính cách đa dạng Nhưng nhìn tổng thể nghiên cứu vật lí nơi tơi khơng khác nhiều Còn cách học có lẽ cách học Nga có khác Mỹ Lúc tơi học Nga tơi tương đối tự do, khơng bị kiểm tra nhiều nhiều môn lên lớp không bắt buộc, miễn qua kì thi cuối học hồn cảnh ? ĐTS: Có lẽ ngành khoa học vậy, muốn thành công phải có hai kỹ năng: tìm vấn đề hay, giải vấn đề Liệt kê hết điều kiện để rèn luyện kỹ dài, sợ viết hết thành cliché Số 248 - 2011 19 ... chất, vật lí khoa học thực nghiệm Tơi khơng tin vật lí lí thuyết phát triển khơng có thực nghiệm Tất giàu có vật lí từ giới bên ngồi mang lại Nếu tự nhiên vật lí lí thuyết bị tách rời khỏi giới. .. tượng nghiên cứu vật lí lí thuyết khơng nhìn thấy mắt, không nghe thấy tai Liệu nhà vật lí, hay cụ thể cá nhân anh Sơn, có cần quan sát giới xung quanh không? ĐTS: Đúng vật lí lí thuyết môn học... khơng có nhà vật lí quan tâm đến việc chứng minh tồn lí thuyết này, đa số vấn đề không nằm danh sách ưu tiên NBC: Theo anh, trực quan vật lí ? Liệu nhà vật lí khác có trực quan vật lí khác hay