Tranh cãi đằng sau giải Đột phá 2019

Peter van Nieuwenhuizen, một trong ba người đoạt giải đặc biệt cho vật lý cơ bản trong giải Đột phá năm 2019

Người đoạt giải sẽ được nhận một khoản ba triệu đô la tiền thường; để có sự so sánh, số tiền thưởng của giải thưởng Fields là 15’000 đô la và giải Nobel là một triệu đô la. Bất cứ ai cũng có thể đề cử ứng cử viên và hội đồng giải thưởng, gồm những người nhận giải thưởng trước đó, sẽ lựa chọn người đoạt giải. Quy trình xét chọn giải thưởng được công bố trên mạng tới công chúng.

Hội đồng giải thưởng cho hạng mục Vật lý Cơ bản năm nay do Ed Witten chủ trì, ông là một nhà khoa học có uy tín lớn về lý thuyết siêu dây, người đoạt huy chương Fields năm 1990. Những người đoạt “Giải Đặc biệt” năm nay gồm Sergio Ferrara, Daniel Freedman và Peter van Nieuwenhuizen cho phát kiến về Siêu hấp dẫn (SUGRA). Giải thưởng năm nay bị nhiều người chỉ trích dữ dội vì cho rằng giải thưởng không nên trao cho một “lý thuyết thất bại”. Tôi không đồng ý với quan điểm này; cho phép tôi giải thích tại sao.

SUGRA được hình thành với sự trỗi dậy của SUSY −lý thuyết siêu đối xứng ra đời vào đầu những năm bảy mươi và được Bruno Zumino và Julius Wess viết dưới dạng rõ ràng và tường minh vào năm 1974. Bất cứ ai đã nghiên cứu SUSY sẽ không thể không có cảm tình với lý thuyết này; đó là một lý thuyết đẹp tuyệt vời đến độ dường như Tự nhiên tất yếu đã sử dụng nó; SUSY giải quyết được rất nhiều vấn đề của vật lý mà chúng ta không có lời giải khác; SUSY thống nhất [hạt] vật chất và [hạt] trường trong một thực thể, giống như hai mặt của một đồng xu; trường được biết tồn tại trong hình thái của ba loại hạt riêng biệt, photon, gluon và boson [tương tác] yếu, trong khi đó vật chất tồn tại ở dạng, quark và lepton, nguyên tử được cấu thành từ những hạt quark và lepton. Sáng tạo nên một lý thuyết phản trực giác như vậy là một kỳ tích xuất sắc đáng được ngưỡng mộ và tôn trọng. Tuy nhiên, vấn đề ở chỗ năm loại hạt và trường mà tôi vừa đề cập, đã được chứng minh tồn tại, lại không cặp với nhau. Điều này buộc chúng ta phải giả định rằng ta mới chỉ biết một mặt của mỗi đồng xu: hạt vật chất ghép cặp với photon không phải là lepton mà cũng chẳng phải quark; chúng ta không có lựa chọn nào khác ngoài việc biết rằng ta không biết nó là gì; không phải vì nó không tồn tại, mà vì chúng ta không thể phơi bày ra sự tồn tại của nó, có lẽ vì khối lượng của nó quá lớn [chưa thể tạo ra được bằng máy gia tốc hiện tại]; tất cả những gì mà chúng ta có thể làm được là đặt cho nó một cái tên, chúng ta gọi nó là photino. Khi Máy gia tốc Đối chùm Hadron Lớn (LHC) được xây dựng tại CERN, chúng tôi [tác giả nguyên là giám đốc khoa học của CERN] đã hy vọng nó sẽ không chỉ tìm ra hạt boson Higgs, điều mà LHC đã làm được, mà còn tìm ra cả các hạt siêu đối xứng đồng hành của các hạt đã biết, điều mà LHC chưa làm được. Sự thất bại này đã khiến nhiều người từ bỏ ý tưởng về siêu đối xứng và để nó vào quên lãng.

Đáng buồn thay, giải Đột phá không thể được trao cho Bruno Zumino và Julius Wess vì cả hai đều đã qua đời vài năm trước. Thành quả mà những người đoạt giải thưởng năm nay làm được ít mang tính đột phá hơn: họ đã viết lại những điều đã biết về hấp dẫn và thuyết tương đối rộng dưới ngôn ngữ SUSY. Trong hơn năm mươi năm qua, thách thức chính của vật lý cơ bản là tìm hiểu những gì diễn ra ở vùng năng lượng nơi thuyết hấp dẫn và vật lý lượng tử không còn tương thích với nhau, cái mà chúng ta gọi là thang Planck. Hầu hết các nỗ lực đi theo con đường của lý thuyết siêu dây, con đường này đã đưa chúng ta đến một thế giới toán học phức tạp đến cùng cực, khiến những dự đoán của nó rất ít hy vọng có thể được kiểm chứng. Tuy vậy, SUGRA chưa bao giờ thất bại trong tiến trình phát triển theo hướng này và nó vẫn luôn là nguồn cảm hứng quan trọng của vật lý cơ bản. Trong dạng hiện nay của nó, lý thuyết M thống nhất SUGRA 11 chiều với năm phiên bản nhất quán của lý thuyết dây như là những trường hợp giới hạn, liên kết với nhau thành cặp bởi những quan hệ đối ngẫu không tầm thường.

Chúng ta không thể đơn giản gạt sang một bên, xem nhẹ những nỗ lực trong hơn năm mươi năm qua nhằm giải quyết những thách thức lớn của vật lý cơ bản với cái cớ rằng chúng chưa đơm hoa kết trái; chúng ta không thể bỏ qua sự thật rằng trong năm mươi năm qua, công cuộc tìm kiếm sự thống nhất hấp dẫn và lượng tử ở thang Planck đã tạo ra những ý tưởng vô cùng sáng tạo và truyền cảm hứng. SUGRA là một bước quan trọng trong công cuộc đó và nó hoàn toàn xứng đáng được công nhận và khen thưởng: quyết định của hội đồng giải Đột phá 2019 đáng được khen ngợi và các nhà khoa học nên hạn chế nói về những “lý thuyết thất bại”. Một lý thuyết có thể đáng bị chỉ trích vì thiếu nghiêm ngặt hoặc bỏ qua sự thật chứ không phải vì “thất bại”.

Định hướng chọn công trình lý thuyết hơn thực nghiệm người sáng lập nên Quỹ, Yuri Milner, lựa chọn bởi bản thân ông là một nhà lý thuyết trong vài năm: không có gì sai với lựa chọn này cả.

Khi điểm qua những người từng nhận giải Đột phá trước đây, tôi khẳng định rằng họ nằm trong số những nhà khoa học lỗi lạc nhất trong năm mươi năm qua; ý nghĩ phê bình quyết định của hội đồng giải thưởng không mảy may xuất hiện trong tâm trí tôi. Một vai trò của giải Đột phá là bổ sung thêm một số đặc điểm của giải Nobel mà người ta có thể cảm thấy không hài lòng như: giới hạn số người đoạt giải là ba (không khuyến khích tinh thần làm việc nhóm) và chỉ trao giải cho những lý thuyết đã được thực nghiệm kiểm chứng. Ví dụ cho hạn chế thứ nhất là với trường hợp của boson Higgs (2013), năng lượng tối (2015), dao động neutrino và sóng hấp dẫn (2016) và bức xạ phông nền vũ trụ (2018). Có rất nhiều ví dụ cho hạn chế thứ nhì, và SUGRA chính là là minh họa gần đây nhất: rõ ràng SUGRA là một lựa chọn tốt. Tất nhiên, một số người có thể tiếc rằng giải Đột phá ủng hộ lý thuyết hơn thực nghiệm và quan sát; nhưng định hướng này đã được lựa chọn bởi người sáng lập nên Quỹ, Yuri Milner, vì bản thân ông là một nhà lý thuyết trong vài năm: không có gì sai với lựa chọn này cả.

Mặc dầu vậy, tôi không thể nói là cảm thấy thoải mái với việc một số tiền quá lớn được dành để trao thưởng. Nó dường như trái với văn hóa cơ bản của khoa học, tấn công vào các giá trị làm nên văn hóa khoa học. Có vẻ đó cũng là một sự tấn công tới Einstein khi ông nói rằng “một người sau nhiều năm tìm kiếm dành thời gian cho một ý tưởng làm biểu lộ một phần nào đó vẻ đẹp của vũ trụ bí ẩn này, anh ta không nên được tôn vinh cá nhân vì điều đó. Anh ta đã được trả đủ với những trải nghiệm tìm kiếm và khám phá của mình.”

Nếu giải Đột phá chỉ ở mức một trăm nghìn đô la chứ không phải ba triệu thì đã không có tranh cãi. Người ta sẽ không bàn nhiều về những người đoạt giải hơn những người nhận huy chương Dirac, huy chương Wigner hay huy chương Max Planck, những người cũng xuất sắc như vậy. Vấn đề thực sự là ở chỗ này, và chỉ ở đó: sự bất xứng quá mức của khoản tiền thưởng; Đây thực sự là nguồn cơn của những cuộc tranh cãi, chứ không phải “lý thuyết thất bại”.

Với ba triệu đô la, chúng ta có thể trả lương xứng đáng cho các đồng nghiệp trẻ mà tôi đang làm việc cùng cho gần một thập kỷ; xứng đáng, ý tôi là mức lương cao hơn hai mươi lần so với cái họ đang nhận. Hoặc với số tiền đó, Hội Vật lý Việt Nam, hay 9 hội khoa học khác trong nước, mỗi hội có thể hào phóng trao giải thưởng hàng năm với trị giá khoảng 1000 đô la cho ba thành viên trẻ xuất sắc nhất của hội trong suốt một trăm năm. Chúng ta không khỏi nghĩ rằng đó là cách sử dụng tiền hiệu quả hơn nhiều.

Những lời chỉ trích tương tự như vậy cũng đúng với giải thưởng Nobel. Có vẻ hợp lý và phù hợp hơn với văn hóa khoa học để đặt ra một giới hạn trên cho mức tiền thưởng, ví dụ một trăm nghìn đô la.

Máy gia tốc Đối chùm Hadron lớn (LHC) từng được kỳ vọng sẽ chứng minh  cho lý thuyết siêu đối xứng (SUSY) – cơ sở để tạo ra phát kiến về siêu hấp dẫn, nhưng chưa làm được. 

Một tác động gây tổn hại từ việc khoản tiền quá lớn được trao cho những người đoạt giải Nobel và giải Đột phá là đem mang lại huyền thoại về những thiên tài thiên bẩm; nó gieo vào thế hệ trẻ ý tưởng sai lầm, không tốt rằng một số người trong chúng ta được trời ban cho món quà là trí thông minh hơn hẳn phần còn lại của thế giới. Tình cờ, trong sự nghiệp là một nhà vật lý hạt của mình, tôi may mắn được tiếp xúc với nhiều người đoạt giải Nobel và thậm chí đã làm việc cùng với năm trong số họ Carlo Rubbia, Jack Steinberger, Georges Charpak, Burton Richter và Jim Cronin trong các thí nghiệm khác nhau. Tôi thực sự ngưỡng mộ và tôn trọng họ; sự tận tâm của họ đối với khoa học, sự nghiêm cẩn về trí tuệ và đạo đức, sự quyết tâm, kiên trì nỗ lực vượt qua khó khăn và trở ngại là những đức tính cho tất cả chúng ta noi theo. Họ hoàn toàn trái ngược với những thiên tài thiên bẩm, họ là những hình mẫu tốt hơn nhiều để chúng ta làm theo: thay vì mong đợi được một vị thần nào đó ban phước, họ đem lại cho thế hệ trẻ những lý do chính đáng để làm việc chăm chỉ và tiến bộ.

Khi Yuri Millner đối mặt với những lời chỉ trích như vậy, ông ấy trả lời rằng “các nhà khoa học nên được đánh giá cao hơn, họ nên là những danh nhân hiện đại, bên cạnh các vận động viên và nghệ sĩ giải trí. Chúng tôi muốn những người trẻ tuổi được truyền cảm hứng. Có thể họ sẽ nghĩ đến việc chọn con đường khoa học hơn là những ngành khác nếu chúng ta cùng nhau tôn vinh những nhà khoa học này nhiều hơn.”

Đáng buồn là Yuri có thể đúng; thế giới mà chúng ta đang sống có thể đã suy thoái đến độ chỉ có tiền mới được coi là đáng trân trọng. Ngày nay, có thể cách duy nhất để thu hút giới trẻ đến với khoa học là phơi bày trước mặt họ cái hy vọng trở nên giàu có. Khi Donald Trump viết “Tôi đã làm giàu như thế nào”, ngay lập tức nó trở thành một cuốn sách bán chạy nhất. Nếu một người khác viết “Làm thế nào để trung thực” hoặc “Làm thế nào để hào phóng”, chắc sẽ chẳng có ai đọc những cuốn sách như vậy. Đó là thế giới mà chúng ta đang sống; thật đáng buồn, Việt Nam không tốt hơn phần còn lại của thế giới, chúng ta đang ở dưới mức trung bình về mặt này.