Alfred B. Bortz
Nhà khoa học của thập niên: Luis Alvarez (1911–1988)
Nói ngắn gọn, Luis Walter Alvarez là đa tài. Cho dù là tham gia truy tìm các hạt hạ nguyên tử, sự phòng vệ của quốc gia ông, nghiên cứu về vụ án mạng của tổng thống John F. Kennedy, tìm kiếm các căn buồng ẩn trong một kim tự tháp Ai Cập, hay khám phá và giải thích các manh mối về sự tuyệt chủng của loài khủng long trong một lớp mỏng trầm tích, “Luie” (như tên gọi hầu hết mọi người trong cộng đồng khoa học dành cho ông) có một phương pháp độc đáo để xem xét các vấn đề, cái mang lại cho ông những giải pháp hết sức sáng tạo.
Sinh ở San Francisco, ngày 13/06/1911, Luis có tổ tiên gốc gác ở Tây Ban Nha, nơi ông bà nội của ông chào đời trước khi di cư sang Los Angeles qua con đường Cuba, và Ireland là quê hương xứ sở của họ hàng truyền giáo nhà bên ngoại của ông. Cha của ông, Walter Clement Alvarez, là một bác sĩ và nhà nghiên cứu y khoa thành đạt, người đã cho phép cậu bé Luis thỏa sức khám phá các công cụ và thiết bị trong phòng thí nghiệm của ông. Năm lên 10, cậu Luis đã biết cách sử dụng toàn bộ các thiết bị nhỏ trong phòng thí nghiệm đó và có thể nối mạch điện.
Năm 1925, gia đình Alvarez chuyển đến Rochester, Minnesota, ở đó, tiến sĩ Alvarez đảm đương một chức vụ trong Bệnh viện Mayo nổi tiếng. Thời học trung học, Luis làm việc ở bệnh viện với vai trò người học nghề mùa hè trong cửa hàng thiết bị, và sau khi tốt nghiệp, ông vào Đại học Chicago, nơi ông khám phá thế giới vật lí. Ở đó, ông đã có cơ hội hiếm hoi sử dụng thiết bị và làm việc với các kĩ thuật viên của nhà vật lí huyền thoại Albert A. Michelson (1852–1931), người có những phép đo chính xác của tốc độ ánh sáng lần đầu tiên gây ra sự nghi ngờ đối với sự tồn tại của chất ête thấm đẫm vũ trụ (xem Giới thiệu và chương 1). May mắn có một trí nhớ ngoại hạng và sự say mê đề tài nghiên cứu của nhà vật lí ấy, Alvarez đã đọc và tóm tắt mọi bài báo mà Michelson đã viết.
Trong khi vẫn còn là một sinh viên, năm 1934, Luis đã học lái máy bay và có thể tự điều khiển chỉ sau ba giờ chỉ dẫn. Kinh nghiệm trận mạc của ông đã phát huy tác dụng trong Thế chiến thứ hai và ông vẫn là một phi công tích cực cho đến năm 73 tuổi.
Sau khi tốt nghiệp Đại học Chicago năm 1936, Luis Alvarez chấp thuận lời mời từ Ernest Orlando Lawrence (xem chương 4) đến tiếp tục học tại Berkeley, ở đó, cuối cùng ông đã trở thành một cán bộ giảng dạy. Các mối quan hệ gia đình đã hỗ trợ, vì cha của Alvarez đã giúp xin thêm tiền tài trợ cho một trong các cyclotron của Lawrence, và chị của ông thì làm việc cho Lawrence với vai trò thư kí ngoài giờ. Nhưng tài năng của ông nhanh chóng chứng minh cho lời mời đó. Ông đã đọc ngấu nghiến mọi bài báo viết về vật lí hạt nhân. Hàng năm sau đó, ông đã làm ngạc nhiên các nhà khoa học bởi việc tái dựng một đồ thị hay nhớ lại một sự kiện mờ mịt, và trích dẫn tham khảo gốc của các tác giả, tạp chí và năm xuất bản. Thỉnh thoảng, ông cho họ biết chính xác quyển tạp chí đó đặt tại chỗ nào trong thư viện và họ sẽ tìm thấy nội dung đó ở trang phía bên trái hay bên phải.
Nhưng không phải chỉ có trí nhớ tốt. Trong nghiên cứu của mình, Luis Alvarez quyết định thực hiện một phép đo mà Hans Bethe (xem chương 4) nói là không thể nào thực hiện, và ông đã chứng minh Bethe sai lầm. Trong bốn năm, ông còn thực hiện một vài khám phá quan trọng khác, bao gồm sự phóng xạ của đồng vị tritium của hydrogen (số nguyên tử 3: 1 proton + 2 neutron) và một dạng biến đổi phóng xạ gọi là sự bắt electron, trong đó một proton hợp nhất với một trong những electron trong cùng của nguyên tử tạo ra một neutron. Năm 1940, Thế chiến thứ hai đã làm gián đoạn nghiên cứu của ông về vật lí hạt nhân. Ông đến Phòng thí nghiệm Bức xạ thuộc Viện Công nghệ Massachusetts (MIT), ở đó ông nghiên cứu về các hệ radar cho đến năm 1943. Ông đã phát triển hai phát minh quan trọng, một cho hệ thống đánh bom radar, và một để đánh lừa đoàn thủy thù của tàu ngầm kẻ thù dưới mặt nước nghĩ rằng một máy bay tấn công đang bay ra xa. Sau đó, ông đến Chicago và rồi Los Alamos để sử dụng trí tuệ lỗi lạc của ông cho bài toán làm thế nào kích nổ các quả bom nguyên tử (xem chương 5). Năm 1946, nước Anh đã tôn vinh Alvarez cho nghiên cứu của ông tại MIT.
Khi chiến tranh kết thúc, Alvarez trở lại Berkeley, nơi ông đã phát minh hoặc phát triển một vài kĩ thuật gia tốc các hạt hạ nguyên tử và phát hiện ra các sản phẩm của những tương tác năng lượng cao mang lại. Đáng chú ý nhất là một cải tiến cho kĩ thuật buồng bọt, cái mang đến sự khám phá ra nhiều hạt hạ nguyên tử và các cộng hưởng. Không có những khám phá đó, cái mang về cho ông giải thưởng Nobel vật lí 1968, Murray Gell-Mann sẽ không bao giờ có thể nghĩ ra bát đạo của ông.
Sự nghiệp đa tài của Luis Alvarez. Từ trái sang phải: Là sinh viên nghiên cứu tia vũ trụ năm 1933 cùng với cố vấn của ông, Arthur Compton tại Đại học Chicago. Với màn hiển thị buồng bọt tại Berkeley. Nhận Huy chương Khoa học Quốc gia từ tổng thống Lyndon B. Johnson.
Alvarez có niềm đam mê và kiến thức rộng, điều đó đưa ông đến với một vài dự án hấp dẫn sau này trong sự nghiệp của ông. Năm 1964, ủy ban nghiên cứu vụ ám sát tổng thống John F. Kennedy năm 1963 đã mời ông phân tích hình ảnh chuyển động nghiệp dư nổi tiếng của vụ bắn tỉa. Đồng thời, tiếc nuối nhu cầu của ông với kính hai tròng, ông đã phát minh ra thấu kính có tiêu cự biến thiên, cái mang đến một công ti kinh doanh thiết bị quang học hết sức thành công. Vài năm sau đó, ông đã nghĩ ra một cách sử dụng các muon tia vũ trụ để khảo sát phần bên trong của kim tự tháp Chefren tìm các món đồ bí mật. Các kết quả của ông cho thấy không có căn buồng ẩn nào, nhưng dự án vẫn thu hút sự tưởng tượng của những người nghe nói về nó.
Năm 1977, khi bước vào tuổi nghỉ hưu, Luis Alvarez bắt đầu đi chứng minh cái là công trình hấp dẫn và đáng nhớ nhất của ông. Bắt đầu từ một hòn đá mang đến cho ông như một món quà của người con trai Walter, một giáo sư địa chất học tại Berkeley. Hòn đá ấy có chứa một lớp đất sét hay trầm tích đánh dấu ranh giới giữa hai thời kì địa chất, kỉ Phấn trắng và kỉ Thứ ba. Kỉ Phấn trắng rõ ràng đã kết thúc đột ngột với sự tuyệt chủng của nhiều loài, trong đó có loài khủng long. Nhưng đột ngột như thế nào thì Walter lấy làm nghi ngờ. Phải chăng có cái gì đó trong lớp trầm tích ấy mang lại một dấu hiệu nào đó? Như đã đề cập trong phần chính của chương này, kiến thức của Luis về tia vũ trụ đã mang họ đến một kết quả bất ngờ và một kiến thức mới về lịch sử của sự sống trên Trái đất và vai trò mà các vụ va chạm vũ trụ có thể có đối với nó.
Richard A. Muller, một đồng nghiệp Berkeley và là một trong những người học trò thành công nhất của ông, đã viết về Luis Alvarez như sau:
Tôi luôn nhớ Luis Alvarez là một người thích suy nghĩ hơn mọi thứ khác... Chỉ một trong mười ý tưởng, ông nói, là đáng theo đuổi thôi. Chỉ một phần mười trong số này sẽ kéo dài một tháng. Chỉ một phần mười trong số đó sẽ dẫn đến một khám phá. Nếu những con số này là đúng, thì Luis phải có hàng chục nghìn ý tưởng.
Nhiều ý tưởng của Luis Alvarez – nhà khoa học đạt giải Nobel, người nhận Huy chương Khoa học quốc gia [Mĩ], và là người yên nghỉ trong nhà tưởng niệm các nhà phát minh quốc gia – đã làm thay đổi nền vật lí và làm biến chuyển thế giới.
Trần Nghiêm dịch
Còn tiếp...
