Hai Trụ Cột Của Vật Lý Hiện Đại
Lời nói đầu
Cuối cùng, tuyển tập các bài viết của GS Phạm Xuân Yêm từ Paris về khoa học hiện đại và những ưu tư của ông về nền giáo dục đại học nước nhà đã ra mắt bạn đọc Việt Nam trong và ngoài nước. Phạm Xuân Yêm là một trong những người Việt Nam đam mê khoa học và vẻ đẹp của nó, như đúng phong cách văn hóa phương Tây, sớm đi vào trung tâm của nền vật lý hiện đại đang phát triển mạnh mẽ ở phương Tây, và là nhà nghiên cứu rất thành đạt. Với bản tính khiêm tốn, ông diễn tả sự thành đạt của mình qua câu nói tinh tế: “Có lẽ đối với bất kỳ nhà nghiên cứu bình thường nào, phần thưởng lớn nhất nhận được là khi công trình của mình được đồng nghiệp khắp nơi quan tâm, được trích dẫn nhiều lần, thậm chí vài chục năm sau còn được nhắc đến và khai thác. Cá nhân tôi cũng vài lần được hạnh phúc như vậy”. Hạnh phúc thay!
Thế kỷ XX được gọi là thế kỷ của khoa học, được xây dựng trên nền tảng của hai lý thuyết mới có tính đột phá, thuyết Tương đối và Cơ học lượng tử, có ảnh hưởng vô cùng lớn đến sự hiểu biết vũ trụ cấp vô cùng lớn và vô cùng nhỏ, cũng như sự ứng dụng vào đời sống con người. Các bài viết của GS liên quan đến hai lý thuyết này và những ứng dụng của nó trong vật lý hạt cơ bản mà ông là một chuyên gia có tên tuổi trên thế giới. Quyển sách của ông và GS Hồ Kim Quang Elementary Particles and Their Interactions: Concepts and Phenomena xuất bản năm 1998, 678 trang, tại Nhà xuất bản Springer, là một tác phẩm kinh điển về vật lý hạt, thích hợp cho sinh viên bậc cử nhân, cũng như cho giảng viên và nhà nghiên cứu. Gần đây quyển sách đã được dịch ra tiếng Trung Quốc.
Với con mắt nghệ sỹ, một trái tim nhân văn và tinh thần khoa học, ông đã vẽ nên những bức tranh khoa học hiện đại sáng sủa, với những tiêu đề rất đặc trưng như Cái Không của lượng tử, Thuyết tương đối, Bản giao hưởng huyền diệu giữa Lượng tử và Tương đối; Trăm năm cái “h” vẫn hằng; Địa trục, Thiên hà; Cơ cấu hình thành vạn vật; Hạt Neutrino - sứ giả của hai thế giới thái cực, v.v. Và khi cần, ông không ngại kèm theo các biểu thức toán học để diễn tả độ chính xác của ý tưởng. Khoa học là tinh tế, được diễn tả qua các công cụ toán học, chẳng hạn qua công thức nổi tiếng và đẹp mắt E = mc2 cũng là chìa khóa của những nguồn năng lượng hạt nhân ghê gớm. Chính với toán học là kẻ đồng hành, khoa học phương Tây mới đi xa hơn “intuitive perception”, “nhận thức trực quan” của phương Đông. Khoa học không phải là đứa con của trực giác bình thường, mà những kết quả của nó thường là phản-trực giác, như có thể thấy được từ thời Newton đến Einstein. Trong chừng mực nhận thức được diễn tả bằng toán học, và được thực nghiệm xác nhận, nó mới được công nhận là khoa học, hiểu biết mới được chính xác. Chúng ta chỉ hiểu được thế giới trong chừng mực nó được diễn tả qua toán học (Kant). Mỗi công thức diễn tả một định luật tự nhiên là một bài “thánh ca” để ca ngợi Thượng đế như nhà nữ thiên văn học Maria Mitchell nói. Cho nên, đối với sinh viên, quyển sách này trong chừng mực cũng có tính bổ sung cho sách giáo khoa.
Einstein đã nói: “Sự giới hạn các nhận thức khoa học vào một nhóm nhỏ người làm suy yếu tinh thần triết học của một dân tộc và dẫn đến sự nghèo nàn tinh thần của nó”. Và ý thức rằng “tri thức là sức mạnh”, GS Phạm Xuân Yêm muốn truyền cảm hứng cho giới trẻ trong thời đại xã hội Việt Nam đang thiếu tình yêu và đam mê khoa học.
Tập sách này là thông điệp tinh thần ông muốn gửi đến các thế hệ mai sau về những khám phá khoa học trụ cột đã và còn định hình thế hệ chúng ta đang sống, cũng như thông qua bài Xã hội dựa trên hai trụ cột: Tri thức và lòng trắc ẩn như một credo (tín điều), ông muốn gửi gắm tình cảm đối với đất nước, về những giá trị nhân văn, về sự xây dựng nền khoa học quốc gia, sự tất yếu các giá trị phổ quát của cả thế giới như nền tảng của sự phát triển nói chung mà Việt Nam phải chấp nhận để đồng hành trên con đường thế giới đã và đang đi.
Để xây dựng một xã hội phát triển và văn minh, chúng ta không thể lảng tránh những vấn đề nuôi dưỡng và đầu tư cho khoa học, đại học, nghiên cứu ở tầm quốc gia, cho những người làm khoa học thực thụ, con người cần phải có những đức tính chân thật như nhìn nhận sự thật khoa học, tôn trọng ý kiến người khác, có đam mê và tận tụy. Chúng ta đang sống trong thế giới cạnh tranh gay gắt mà sự phát triển của mỗi quốc gia phụ thuộc vào trình độ khoa học, công nghệ và giáo dục đại học.
Tuy lo lắng và trăn trở trước một số biểu hiện xuống cấp đạo đức của xã hội, nhưng ông có niềm tin “Cái ác là gió thoảng qua. Cái thiện là vĩnh cửu”.
Cá nhân tôi có duyên được quen với GS Yêm vào đầu thế kỷ XXI, qua sự giới thiệu của bạn bè và qua những bài viết khoa học cho đại chúng của ông toát lên tinh thần khai sáng đã gây ấn tượng mạnh lên tôi. Từ đó, cả hai chúng tôi rất hiểu nhau qua những gì chúng tôi làm. GS Yêm trở thành người đồng hành tích cực với chúng tôi, trong đó có GS Chu Hảo, cùng với các nhà khoa học Việt Nam trong và ngoài nước thực hiện các số kỷ yếu có giá trị với những chủ đề tập trung về khoa học và giáo dục đại học, trong nhịp đi của thế giới, từ kỷ yếu Max Planck (2008), kỷ yếu 400 năm Thiên văn học và Galileo Galilei, kỷ yếu 150 năm Thuyết tiến hóa và Charles Darwin (2009), cho đến kỷ yếu Đại học Humboldt 200 năm (2010), và kỷ yếu Hạt Higgs và Mô hình Chuẩn (2012). Tiếng nói của GS Yêm luôn luôn có trọng lượng và được lắng nghe, trong khoa học cũng như trong cuộc sống cá nhân hằng ngày. Ông không chỉ là một nhà khoa học lớn, mà còn là một nhân cách lớn, một tấm gương dấn thân trong khoa học, một trí thức công chúng có trách nhiệm với cộng đồng rất đáng ngưỡng mộ.
Nguyễn Xuân Xanh
Không có khoa học, con người dễ sa ngã vào mê tín, ‘dị giáo’. Không có văn hoá, nghệ thuật, con người dễ cằn cỗi về tâm hồn. Và không có đạo đức, con người dễ bị sa đoạ". Triết lý phương Tây dạy tôi tư duy logic, khoa học, tôn trọng và biết nhìn nhận sự thật, khiêm tốn trước ‘đại dương tri thức’. Triết lý phương Đông dạy cho tôi sống có gia đình, cộng đồng, có trách nhiệm và đóng góp xã hội. - Phạm Xuân Yêm
Những nhận xét về cuốn sách "Cơ Học Lượng Tử Và Thuyết Tương Đối"
“Với con mắt nghệ sỹ, một trái tim nhân văn và tinh thần khoa học, ông đã vẽ nên những bức tranh khoa học hiện đại sáng sủa, với những tiêu đề rất đặc trưng như Cái Không của lượng tử, Thuyết tương đối, Bản giao hưởng huyền diệu giữa Lượng tử và Tương đối; Trăm năm cái ’h’ vẫn hằng; Địa trục, Thiên hà... Và khi cần, ông không ngại kèm theo các biểu thức toán học để diễn tả độ chính xác của ý tưởng” - Nguyễn Xuân Xanh
“Một trong những phát triển khoa học nổi bật nhất trong bốn thập niên gần đây, không nghi ngờ gì nữa, đó là sự hôn phối của vật lý hạt và vũ trụ học. Vì rằng cái vô cùng bé sinh ra cái vô cùng lớn, nên việc nhà vật lý thiên văn và nhà vật lý hạt kết hợp các nỗ lực với nhau để giải mã cái giai điệu bí mật của vũ trụ cũng là lẽ tự nhiên thôi. Do vậy, tôi [vô cùng] thưởng thức các bài báo trong tuyển tập này với con mắt nhà vật lý thiên văn...” - GS Trịnh Xuân Thuận
Mục lục sách Cơ Học Lượng Tử Và Thuyết Tương Đối
- Lời nói đầu
- I. Cái không trong lượng tử
- Đọc thêm: Đọc Einstein của Nguyễn Xuân Xanh
- II. Lược thuật về thuyết Tương đối
- Phần I- Tương đối hẹp
- Phần II- Tương đối rộng
- III. Bản giao hưởng huyền diệu giữa lượng tử và tương đối
- Đọc thêm: Một quy luật phổ quát trong vật lý?
- IV. Địa trục, Thiên hà
- V. Mô hình chuẩn của vật lý hạt cơ bản
- Phần I- Nhập đề
- Phần II- Chuyện kể về quark
- Phần III- Sắc động lực học lượng tử (QCD)
- Phần IV- Hợp âm trong vùng Điện-Yếu
- Đọc thêm: Xác định Lực cơ bản thứ năm của Tự nhiên
- Lời bạt 1, GS Trịnh Xuân Thuận
- Lời bạt 2, GS Pierre Darriulat
- Phụ lục:
Các bài trả lời phỏng vấn của Giáo sư Phạm Xuân Yêm và toàn văn các bài đã đăng báo - Phụ lục 1: Trả lời phỏng vấn của báo SGTT:
Xã hội dựa trên hai trụ cột - Tri thức và lòng trắc ẩn - Phụ lục 2: Trả lời phỏng vấn về hoạt động khoa học và nghiên cứu ở Việt Nam
- Đọc thêm cho bài 1: Cái không trong lượng tử
Giải Nobel Vật lý 2008 - Đọc thêm cho bài 2: Lược thuật về thuyết Tương đối
Khối lượng và Phương trình E = γmc2 của thế kỷ - Đọc thêm cho bài 3: Bản giao hưởng huyền diệu giữa lượng tử và tương đối
- Bài đọc 3.1: Trăm năm cái “h” vẫn hằng
- Bài đọc 3.2: Tìm hiểu cơ cấu hình thành vạn vật
- Đọc thêm cho bài 5: Mô hình chuẩn của vật lý hạt cơ bản
- Bài đọc 5.1: Hạt Higgs, lực cơ bản thứ năm?
- Bài đọc 5.2: Neutrino, sứ giả của hai thế giới thái cực