Alfred B. Bortz
Đôi nét về các sách phổ biến kiến thức vật lí và khoa học trong thập niên 1980
Cuối thập niên 1980, vật lí học đã đạt tới cao điểm lịch sử của nó giống như hồi cuối thế kỉ 19. Cơ học lượng tử, thuyết tương đối và các lí thuyết tương tác hạt nhân đã thay thế cho cơ học Newton, hệ phương trình Maxwell và thuyết nguyên tử là nền tảng cơ sở của vật lí học, nhưng các lí thuyết siêu dây và lạm phát vũ trụ đề xuất những ý tưởng cơ bản khác cho đến bấy giờ chưa phát hiện ra. Liệu các lí thuyết mới có hoàn thành tấm thảm thêu vật lí, hay chúng sẽ làm cho nó tháo rời ra từng sợi chỉ một, giống hệt như sự phóng xạ và lượng tử Planck đã làm trong những thập niên đầu của thế kỉ 20? Những câu hỏi kiểu như thế đã lèo lái nghiên cứu của Stephen Hawking tại Cambridge. Hawking còn bị mê hoặc bởi câu hỏi nêu ra bởi những người có học nhưng không phải là nhà vật lí, và ông cất công đi trả lời những câu hỏi đó. Kết quả là quyển sách năm 1988 mang tựa đề Lược sử thời gian: Từ Big Bang tới các lỗ đen.
Khi độc giả xem qua các trang sách trên, họ bắt gặp nhiều ý tưởng thách thức quan điểm trực giác của họ về không gian, thời gian, và vật chất. Đối với nhiều người, quyển sách mang lại một chuyến du ngoạn trí tuệ thú vị, nhưng rốt cuộc họ gặp khó khăn ở việc giải thích cái họ vừa học được. Tuy nhiên, phong cách hành văn cuốn hút của Hawking khiến độc giả đi giới thiệu quyển sách ấy với bạn bè của mình. Quyển sách trên lập tức trở thành sách bán chạy nhất, mặc dù đa số mọi người mua nó chưa bao giờ đọc trọn vẹn hoặc xem qua hết các điểm trình bày trọng yếu nhất của nó. Đối với họ, thế là đủ để chia sẻ với sự nhiệt tình của Hawking dành cho những câu hỏi và tranh luận của ông về thời gian, không gian, vật chất và năng lượng. Độc giả còn thấy quyển sách ấy nổi tiếng vì sự nỗ lực khi Hawking viết nó. Hawking bị liệt cả tay chân nên ông phải nói chuyện với sự hỗ trợ của một máy vi tính và một máy phân tích giọng nói, ông điều khiển chúng với sự hỗ trợ của một dụng cụ phản ứng với những cử động nhẹ của bàn tay ông. Một con người tật nguyền mà vẫn làm công tác khoa học và viết một cuốn sách như vậy cho đông đảo công chúng thật sự là đáng kính nể.
Mặc dù Lược sử thời gian thu hút sự chú ý của công chúng, nhưng Hawking không phải là nhà khoa học nổi tiếng nhất của thập niên 1980. Vinh quang đó thuộc về Carl Sagan, một tác giả của nhiều quyển sách khoa học thường thức và các bài báo đăng trên các tạp chí nói về khoa học, trong đó có quyển sách năm 1979 của ông, Trí tuệ Broca, nói về sự sống ngoài hành tinh và sự sống nhân tạo, tác phẩm giành giải thưởng Politzer, một trong những giải thưởng danh giá nhất trong giới nghệ thuật và văn chương. Sagan còn là một nhân vật truyền hình với sự xuất hiện khá thường xuyên với tư cách khách mời trong chương trình Tonight Show with Johnny Carson của hãng NBC và là người chỉ đạo loạt phim truyền hình Vũ trụ, tác phẩm mang lại tập sách bán chạy nhất có cùng tiêu đề.
Carl Sagan nổi tiếng với các sách phổ biến khoa học và loạt phim truyền hình Vũ trụ. (Ảnh: Đại học Cornell, AIP Emilio Segrè Visual Archives)
Niềm đam mê khoa học lớn nhất của Sagan là dành cho tìm kiếm sự sống trên những thế giới khác, cái ông thường liên hệ với các vấn đề môi trường trên Trái đất. Luận án tiến sĩ của ông vào cuối thập niên 1950 bao gồm một phân tích khí quyển của Kim tinh, nơi ông cho rằng giàu carbon dioxide đến mức nó gây ra một hiệu ứng nhà kính không kiểm soát nổi, hiện tượng trong đó bầu khí quyển của một hành tinh tác dụng như thể một nhà kính thủy tinh. Bầu khí quyển ấy trong suốt với năng lượng mặt trời ở dạng ánh sáng khả kiến, chúng truyền qua và làm nóng bề mặt của hành tinh, nhưng nó giữ lại ánh sáng hồng ngoại phát ra bởi bề mặt nóng của hành tinh. Trên Kim tinh, Sagan kết luận, hiện tượng đó dẫn tới nhiệt độ bề mặt đủ nóng để làm tan chảy nhôm. Liệu một số phận tương tự có xảy đến với Trái đất không? Từ lâu trước khi sự ấm lên toàn cầu trở thành một đề tài chính trị nóng bỏng trên thế giới, Sagan là một trong những nhà khoa học đầu tiên gióng lên tiếng chuông cảnh báo về tốc độ đang tăng dần của sự đốt nhiên liệu hóa thạch. Sự đốt nhiên liệu đó đã tạo ra sự gia tăng có thể đo được lượng carbon dioxide khí quyển trên Trái đất. Sự gia tăng trong tương lai làm tăng thêm rủi ro của sự ấm lên toàn cầu và phá vỡ khí hậu của Trái đất. Cuối thập niên 1980, một số nhà khoa học đã thấy những dấu hiệu rắc rối rằng những biến đổi ấy đã bắt đầu, mặc dù các quan sát đó cũng có thể giải thích là sự biến thiên thông thường thôi. Cho dù một xu hướng như thế đã bắt đầu, nhưng hãy còn quá sớm để nói các hoạt động của con người, như sự đốt dầu mỏ và than đá, có là nguyên nhân cho những biến đổi đó hay không.
Trong khi đó, Sagan và các đồng sự của ông nhìn thấy một nguy cơ còn lớn hơn nữa cho sự sống trên Trái đất, một hiện tượng gọi là mùa đông hạt nhân mà họ cho rằng sẽ là kết cục cho một chiến tranh hạt nhân trong đó các bên tham chiến cho nổ hết các kho vũ khí nhiệt hạch của mình. Trong một bài báo khoa học trở nên nổi tiếng là TTAPS, viết tắt 5 kí tự đầu của các tác giả (S là Sagan), các nhà nghiên cứu đã đưa ra một phân tích dựa trên kết quả của đội Alvarez và những người khác về những sự biến đổi khí hậu toàn cầu diễn ra sau vụ va chạm tiểu hành tinh đã kết thúc Kỉ Phấn trắng. Sự kiện đó đã tạo ra một đám mây bụi toàn cầu và một cơn bão đá rực rỡ thổi tung lên không gian và rơi trở vào Trái đất dưới dạng các thiên thạch, làm các cánh rừng khắp toàn cầu cháy lên rừng rực. Trong nhiều năm, một màn khói bụi bao phủ chặn hết đa phần ánh sáng mặt trời, và mang lại thời tiết băng giá trên khắp hành tinh. TTAPS cho rằng một cuộc chiến tranh hạt nhân có thể làm dâng lên một đám mây bụi tương tự với kết cục không kém phần thảm khốc.
Như thường xảy ra với những khẳng định mang tính kịch tính như vậy, bài báo TTAPS vấp phải nhiều chỉ trích bởi những người không tán thành quy mô của sự biến đổi khí hậu do mà một cuộc chiến hạt nhân có thể gây ra. Tuy nhiên, các dự báo TTAPS đã bổ sung thêm một xu hướng mới vào những cuộc thương thuyết quốc tế về sự phổ biến hạt nhân. Nó thường được xem là một yếu tố quan trọng trong động thái đưa các quốc gia tiến đến hiệp ước cắt giảm vũ khí hạt nhân trong thập niên 1980. Sagan có vẻ là người thứ năm trong 5 tác giả của nghiên cứu ấy, nhưng rõ ràng ông là người giành được nhiều sự ủng hộ của công chúng. Thật trớ trêu, các lập luận của ông ủng hộ cho các kết luận của nghiên cứu trên đã phá vỡ một nguyên tắc mà nhờ đó ông trở nên nổi tiếng: “Các khẳng định không bình thường đòi hỏi bằng chứng không bình thường”. Bằng chứng cho mùa đông hạt nhân không phải là không bình thường, và Sagan biết thế. Nhưng theo quan điểm của ông, các hệ quá mới là thảm khốc – còn tồi tệ hơn cả sự tàn phá không thể tưởng tượng nổi mà bản thân các quả bom sẽ gây ra. Thế giới sẽ không có cơ hội để kiểm chứng xem kết quả TTAPS lạ thường đó có đúng hay không.
Trần Nghiêm dịch
Còn tiếp...
