15 tuổi, Đàm Thanh Sơn (ảnh) đoạt huy chương vàng Olympic Toán quốc tế tại Prague, với số điểm tuyệt đối 42/42. Anh hiện là giáo sư Đại học Washington ở Seattle. Đầu năm 2005, anh công bố công trình về một lỗ đen 10 chiều (a 10-dimensional black hole) trên tạp chí vật lý hàng đầu thế giới Physical Review Letters, gây tiếng vang lớn trong giới vật lý toàn cầu. Các tạp chí khoa học có ảnh hưởng rộng như New Scientist, Physics Today, Physics World, Scientific American, Discover... nhất loạt đánh giá khám phá của Đàm Thanh Sơn, nếu được thực nghiệm kiểm chứng thêm nữa, sẽ dẫn đến một quy luật mới phổ quát trong vật lý (an universal law in physics). Thành đạt ở Mỹ, nhưng anh luôn gắn bó với quê hương.
- Học lớp 3, giải được toán lớp 12
Đàm Thanh Sơn sinh tại Hà Nội năm 1969 trong một gia đình trí thức yêu nước và thanh bạch. Bố là giáo sư dược học Đàm Trung Bảo, mẹ là phó giáo sư sinh hóa Nguyễn Thị Hảo, chú ruột là giáo sư vật lý Đàm Trung Đồn. Đó là “phúc ấm” mà Sơn được hưởng.
Từ bé, Sơn đã là một “hiện tượng”. Thầy Đinh Văn Thành kể: “Dạo ấy, tôi làm hiệu trưởng Trường cấp 1 - 2 Bà Triệu. Một buổi sáng, tôi đang ngồi tại văn phòng, bỗng cô giáo Lan Anh dạy lớp 2C (tương đương lớp 3 hiện nay) bước vào:
- Báo cáo bác, ở lớp cháu, có một em học sinh có năng khiếu toán đặc biệt.
- Lan Anh hãy cứ chịu khó theo dõi, bồi dưỡng, bao giờ quận mở kỳ thi học sinh giỏi cấp 1, ta sẽ cử em ấy đi thi.
- Nhưng, bác ơi, em này lạ lắm cơ! Ra đề toán số học, em giải bằng đại số!
- Lạ nhỉ? Thử kiểm tra xem em ấy làm được toán lớp mấy rồi.
- Lớp 10 rồi ạ (tương đương lớp 12 hiện nay).
- Thế thì, chiều nay, Lan Anh đưa em ấy đến gặp tôi. Nhớ mời thêm cả ông bố nữa nhé!
Chiều hôm đó, Lan Anh dẫn Sơn đến. Bố Sơn cùng đi với con trai.
Tôi giao Sơn cho cô Trần Thúy Huệ, tổ trưởng tổ tự nhiên của trường, nhờ kiểm tra trình độ. Còn tôi thì ngồi hỏi chuyện ông bố:
- Ở nhà, chắc hai bác thường kèm cặp em Sơn học toán?
- Thưa thầy, đâu có! Tôi đi công tác Bulgaria vừa mới về. Nhà tôi làm sinh hóa, cũng chẳng còn nhớ chắc kiến thức toán sơ cấp để mà kèm cặp cháu. Cháu nó mày mò tự học, từ lúc nào tôi cũng không biết nữa! Có thể là từ sau khi tôi đi Bulgaria, cách đây một năm. Nghe chị cháu kể, cháu lân la làm quen với mấy anh cấp 2 bên nhà hàng xóm, mượn sách toán về làm. Rồi cháu lén đọc sách toán cấp 3 của chị cháu. Tôi nói “lén”, vì cháu thường đọc vào lúc cả nhà đi vắng. Nhà tôi cũng như tôi, không ai muốn để cháu học quá nhiều, sợ cháu còi cọc…
Ở cái bàn kê bên góc phải văn phòng, cô giáo Huệ đang ra mấy đề toán cho Sơn làm thử trên giấy. Trước đó, cô đã đặt hàng loạt câu hỏi kiểm tra, và Sơn đều trả lời trôi chảy.
Lát sau, cô Huệ bảo tôi:
- Thưa bác, kết quả kiểm tra cho thấy: Sơn nắm được kiến thức toán năm cuối cấp 3 về đại số. Còn về hình học, em chưa nắm thật chắc vài định lý hình học không gian.
Tôi sung sướng bế Sơn vào lòng, nhấc bổng em lên. Quay sang phía bố em, tôi nói:
- Chao ôi! Bác thật là hạnh phúc! Ngay ngày mai, trường sẽ viết báo cáo lên sở về chuyện em Sơn.
Được Sở Giáo dục và bố mẹ em Sơn đồng ý, mấy ngày sau, cô Lan Anh gửi Sơn lên học toán ở lớp 7 (tương đương lớp 9 hiện nay) vào giờ cô Huệ dạy. Được vài tháng, cô Huệ báo cáo: Về đại số, Sơn giỏi nhất lớp. Còn về hình học, em hơi kém vài anh lớn tuổi hơn…”.
Lên cấp 3, Sơn thi đỗ vào khối phổ thông chuyên toán Trường Đại học Tổng hợp Hà Nội. Năm 1984, mới 15 tuổi, lần đầu dự Olympic Toán quốc tế (International Mathematical Olympiad/ IMO) ở Prague, Sơn đoạt ngay huy chương vàng với số điểm tối đa 42/42.
GS Tạ Quang Bửu, Bộ trưởng Bộ Đại học và Trung học chuyên nghiệp dạo ấy, đồng thời, là một vị giáo sư đầu ngành toán học của nước ta, nhận xét: “Mới 15 tuổi, đã đoạt giải nhất toán quốc tế. Sao giỏi thế, thông minh thế, sáng tạo thế!”.
Giáo sư cho biết: “Ta chưa có một cái biểu xếp hạng các bài toán theo độ khó, dễ đối với các cháu sắp học xong cấp 3. Nhưng phải nói rằng, đối với tôi, và cả đối với chúng tôi - những người tôi đã gặp và trao đổi ý kiến - thì trong Olympic Toán quốc tế vừa rồi, cháu đoạt giải nhất đã giải được một bài toán hết sức khó”.
Rồi Sơn được gửi sang Mátxcơva học vật lý tại Đại học Lomonosov, trường đại học danh tiếng nhất Liên Xô thời ấy. Chịu ảnh hưởng của người chú ruột Đàm Trung Đồn, Sơn mơ trở thành một nhà vật lý lý thuyết lỗi lạc. Muốn thế, phải học thật giỏi toán. Được giữ lại trường, Sơn bảo vệ thành công luận án tiến sĩ năm 25 tuổi. Người hướng dẫn Sơn là GS Valery Rubakov, Giám đốc Viện Nghiên cứu hạt nhân Mátxcơva. Nhưng bỗng Liên Xô sụp đổ! Yêu Sơn như con đẻ, thầy Rubakov khuyên anh nên sang Mỹ, nơi có điều kiện nghiên cứu khoa học tốt hơn nước Nga, để khỏi thui chột mất tài năng đang độ đơm hoa kết trái.
Thế là Sơn bay đến Đại học Columbia, New York, làm việc trong nhóm nghiên cứu của giáo sư Lý Chính Đạo (Tsung-Dao Lee), người đã cùng chia sẻ giải thưởng Nobel năm 1957 với một nhà bác học khác, cũng người Mỹ gốc Hoa, là giáo sư Dương Chấn Ninh (Chen Ning Yang) do khám phá hiện tượng không bảo toàn tính chẵn lẻ trong tương tác yếu. Nhưng rồi, mấy năm sau, Sơn đành từ biệt giáo sư Lý để chuyển tới Đại học Washington ở Seattle, bên bờ Thái Bình Dương nắng ấm.
Thành đạt ở nước ngoài, nhưng luôn gắn bó với quê hương, anh nhiều lần về nước tham gia Ban Chương trình Khoa học (Scientific Program Committee) của Gặp gỡ Việt Nam về vật lý, bên cạnh một số nhà bác học nước ngoài.
Tháng 7-2008, Olympic Vật lý quốc tế diễn ra tại Hà Nội, thu hút 82 nước và vùng lãnh thổ đến dự thi. Có 3 nhà vật lý người Việt ở nước ngoài được mời tham gia Ban tổ chức: Trần Thanh Vân, Trương Nguyễn Trân (ở Pháp), và trẻ nhất là Đàm Thanh Sơn (ở Mỹ).
- Giới vật lý quốc tế nhiều lần nhắc tên anh
Đầu năm 2005, Đàm Thanh Sơn cùng hai cộng sự P. K. Kovtun và A. O. Starinets công bố công trình mới về một mô hình lỗ đen lỏng (liquid black hole) trong không gian 10 chiều (10-dimensional space) trên tạp chí vật lý đỉnh cao thế giới Physical Review Letters (tập 91).
Ngay lập tức, khám phá này gây tiếng vang trong giới bác học chuyên sâu. Các tạp chí thông tin khoa học có ảnh hưởng rộng như New Scientist (tháng 4-2005), Physics Today (tháng 5-2005) đều có bài viết về công trình ấy, một phát minh lý thuyết mà, nếu được thực nghiệm kiểm chứng thêm nữa, thì sẽ là một định luật mới phổ quát của vật lý.
Tờ Physics World, tờ tạp chí hàng tháng của cộng đồng vật lý quốc tế, trong số tháng 6-2005, mời Đàm Thanh Sơn, một nhà vật lý hàng đầu, viết bài về vấn đề mới này. Đó là bài Liquid Universe Hints at Strings (Vũ trụ lỏng gặp các dây) mà ta có thể tìm đọc qua Internet.
Tờ New Scientist đăng bài của Jenny Hogan nhan đề Exotic Black Holes Spawn New Universal Law (Những lỗ đen ngoại lai dẫn tới quy luật mới phổ quát). Tác giả dùng từ exotic (ngoại lai) là vì đây chưa hẳn là lỗ đen có thật trong thực tại, mà chỉ là một “lỗ đen” được mô hình hóa bằng lý thuyết dây (string theory) trong không gian 10 chiều, nhằm mô tả một chất lỏng tương tác mạnh, chất lỏng quark-gluon, vẫn được coi là tồn tại trong không gian 3 chiều.
Tháng 11-2005, trên Tạp chí Scientific American, Juan Maldacena, nhà vật lý Mỹ rất nổi tiếng, cho in một bài tổng quan, trong đó, sau khi nhắc tới khám phá của nhà bác học Anh lừng danh Stephen W. Hawking về lỗ đen, liền nhắc đến phát minh của Đàm Thanh Sơn, nhà bác học người Việt Nam làm việc tại Mỹ, về thể lỏng của “Vũ trụ sơ sinh”.
Gần đây hơn, ta có thể đọc bài Cỗ máy Big Bang của Tim Folger trên tờ Discover. Tác giả trực tiếp phỏng vấn Đàm Thanh Sơn, dành nhiều trang để thuật lại khám phá của anh, cũng như lời bình của nhiều nhà vật lý tài danh. Đáng mừng, các tạp chí thông tin khoa học ở nước ta như Vật lý Ngày nay, Hoạt động Khoa học... cũng đã kịp thời và trân trọng đưa tin về phát minh của Đàm Thanh Sơn.
- “Lý thuyết dây” hóa ra không... xa xỉ!
Mấy năm gần đây, Trung tâm Máy gia tốc ion nặng tương đối tính (Relativistic Heavy Ion Collider/ RHIC) của Phòng thí nghiệm quốc gia Brookhaven ở Upton, New York, đã tạo ra được vật chất ở nhiệt độ cao chưa từng có trên Trái đất. Mục đích của thí nghiệm này là tái lập trạng thái từng tồn tại trong 10 micro giây đầu tiên sau Vụ Nổ Lớn (Big Bang) từ đó dần dần hình thành vũ trụ của chúng ta. Trong 10 micro giây ấy, các hạt quark và hạt gluon còn ở trạng thái plasma, chưa kết hợp với nhau để trở thành proton, neutron, rồi nguyên tử, phân tử và muôn vật quanh ta như khi vũ trụ nguội dần… Theo các tính toán dựa vào lý thuyết sắc động lực học lượng tử (QCD) quen thuộc, thì vật chất được tạo ra đó phải là chất khí, nhưng thực tế lại không như vậy, mà là… chất lỏng!
Sử dụng lý thuyết dây (string theory) trong không gian 10 chiều, nhóm Đàm Thanh Sơn đã tính toán được chính xác rằng vật chất do RHIC tạo ra đúng là một chất lỏng, gần như lý tưởng, có tỷ số độ nhớt với mật độ entropy là một hằng số (constant) liên quan với các hằng số cơ bản trong thế giới lượng tử, như hằng số Planck, hằng số Boltzman.
Như nhiều độc giả đã biết, lý thuyết dây cho rằng các hạt cơ bản của vật chất không phải là những hạt điểm (point particle), mà là những dao động khác nhau của một vật thể gọi là dây (string). Theo trải nghiệm của người bình thường “trần thế” thì không gian chỉ có 3 chiều (nếu gắn thêm 1 chiều của thời gian thì không-thời gian cũng chỉ có 4 chiều). Vậy mà, theo lý thuyết dây, không gian có tới… 10 chiều! Thế nhưng, 7 chiều phụ cuộn lại, giấu mình trong một mặt cầu bán kính cực nhỏ, chỉ bằng… một phần triệu tỷ tỷ tỷ
(10-33) centimet! Cố nhiên, con người không sao “nhìn thấu” được cái mặt cầu kỳ bí kia! Bởi vì, để thăm dò các chiều phụ cuộn tròn lại trong cái mặt cầu ấy, theo tính toán lý thuyết, cần phải có một máy gia tốc lớn bằng cả dải ngân hà, với đường ống dẫn hạt dài tới… 100.000 năm-ánh sáng! Rất hiển nhiên, đó là điều không sao thực hiện nổi trên Trái đất quá ư nhỏ bé này của chúng ta, một quả cầu với đường kính xích đạo 12.756km, tức là chưa bằng… 1/23 giây-ánh sáng!
Vậy thì lý thuyết dây có ứng dụng thiết thực gì không? Hay chỉ là “trò chơi xa xỉ” của các nhà vật lý toán và vật lý lý thuyết?
Đàm Thanh Sơn đã thành công trong việc sử dụng lý thuyết dây để giải một bài toán lớn, hóc hiểm của vật lý năng lượng cao. Các kết quả Brookhaven công bố tại Hội nghị Hội Vật lý Mỹ tháng 4-2005 ở Tampa, Florida, lưu ý về những tính toán tương thích của lý thuyết dây do nhóm Đàm Thanh Sơn thực hiện. Đây là lần đầu tiên lý thuyết dây được nhắc tới trong thông báo của một cuộc thí nghiệm lớn, kéo dài hàng năm…
Những gì mà Đàm Thanh Sơn đã đạt được chứng tỏ người Việt Nam ta có thể vươn tới những khám phá cơ bản, hiện đại, đỉnh cao, chứ không chỉ dừng lại ở những tìm tòi “râu ria”, miễn là được dồn hết tâm trí cho nghiên cứu, làm việc trong môi trường khoa học tiên tiến, sôi động
HÀM CHÂU
