Giải Nobel Vật Lý 2015 & khoa học gia Nhật Bản

Lý Anh

Khi tờ báo này đến tay quý độc giả, tại thành phố Stockholm, thủ đô Thụy Điển, Viện Hàn lâm Khoa học Hoàng gia Thụy Điển đã trao các giải Nobel: Vật lý, Hóa học và Kinh tế cho các nhà khoa học đạt được thành tựu trong các lĩnh vực trên. Dịp này, người viết xin giới thiệu cùng quý độc giả chủ nhân giải Nobel Vật lý năm 2015 và các nhà khoa học Nhật Bản từng đoạt giải Nobel Vật lý trong hơn nửa thế kỷ qua (1949 – 2015).

Nobel Vật lý là một trong những giải Nobel được trao hằng năm cho các nhà vật lý và thiên văn có những khám phá và những đóng góp xuất sắc trong lĩnh vực vật lý. Năm 1915, Sir William Lawrence Bragg, 25 tuổi, quốc tịch Úc Đại Lợi, là nhà khoa học trẻ tuổi nhất nhận giải Nobel Vật lý. Cùng nhận giải Nobel Vật lý 1915 với ông là Sir William Henry Bragg, thân phụ của Lawrence Bragg. Người nhiều tuổi nhất là nhà khoa học Raymond Davis Jr, (14/10/1914 – 31/05/2006), quốc tịch Anh Quốc, nhận giải Nobel Vật lý năm 2002 (88 tuổi).
Từ năm 1901, Viện Hàn lâm Khoa học Hoàng gia Thụy Điển đã trao 108 giải Nobel Vật lý, trong đó có 8 nhà khoa học Nhật Bản và 3 nhà khoa học Mỹ gốc Nhật Bản.

Chủ nhân giải Nobel Vật lý 2015
Ngày 05/10/2015, Viện Hàn lâm Khoa học Hoàng gia Thụy Điển công bố giải Nobel Vật lý 2015 thuộc về hai nhà khoa học Takaaki Kajita, Đại học Tokyo, Nhật Bản và Arthur B. McDonald, Đại học Queen, Canada, về công trình chứng minh neutrino (hạt sơ cấp thuộc nhóm các hạt lepton) có khối lượng. Trong quá trình nghiên cứu, hai nhà khoa học đã chứng minh được rằng neutrino thay đổi “hình dạng” của chúng. Thay đổi này chỉ có thể xảy ra khi chúng có khối lượng. Khám phá mới khiến giới khoa học phải thay đổi quan điểm lâu nay cho rằng neitrino không có khối lượng, hoặc có khối lượng rất nhỏ, thay đổi khá nhiều hiểu biết của nhân loại trong lĩnh vực nghiên cứu vũ trụ.
Bí ẩn về neutrino làm nhiều nhà vật lý đau đầu suốt hàng chục năm qua. Với tính toán cũ, hai phần ba số neutrino biến mất trên đường tới trái đất. Tuy nhiên, nghiên cứu mới cho thấy chúng thay đổi dạng thái. Nó cũng cho thấy neutrino có khối lượng.
Hàng ngàn tỷ neutrino đi qua cơ thể chúng ta mỗi giây. Tuy nhiên, khó có cách nào để ngăn chặn chúng. Đây là hạt khó nắm bắt nhất trong tự nhiên. Hiện tại, nhiều thí nghiệm chuyên sâu về neutrino đang được các nhà khoa học trên khắp thế giới thực hiện. Khám phá được bí ẩn của neutrino, con người có thể thay đổi những hiểu biết về lịch sử, cấu trúc và tương lai của vũ trụ. Nghiên cứu của hai nhà khoa học Nhật Bản và Canada cho thấy neutrino phát ra từ mặt trời không biến mất trên đường đến trái đất. Thay vào đó, chúng xuất hiện với dạng thái khác.

Viện Hàn lâm Khoa học Hoàng gia Thụy Điển đánh giá, khám phá này đã làm thay đổi hiểu biết lâu nay của con người về cơ chế hoạt động bên trong vật chất. Nó có thể giúp các nhà nghiên cứu có những chứng minh quan trọng về sự nhìn nhận của chúng ta đối với vũ trụ.
Nhà khoa học Takaaki Kajita thực hiện thí nghiệm ở Đài quan sát neutrino Super-Kamiokande nằm dưới núi Kamioka, thành phố Hida, tỉnh Gifu, Nhật Bản. Nhà khoa học Arthur B. McDonald nghiên cứu tại Đài quan sát Sudbury Neutrino, nằm sâu 2.100 m dưới lòng đất Sudbury, Ontario, Canada.

Vài nét về nhà khoa học Kajita Takaaki
Nhà khoa học Kajita Takaaki (chào đời năm 1959) nhận bằng tiến sĩ năm 1986 tại Đại học Tokyo. Từ năm 1988, ông công tác tại Viện Nghiên Cứu vũ trụ xạ, Đại học Tokyo, nơi ông trở thành trợ lý giáo sư năm 1992 và Giáo sư năm 1999. Từ 1999, ông giữ chức Giám đốc Trung tâm Neutrino Vũ trụ tại Viện Nghiên cứu Tia vũ trụ (Neutrino Space Center at Institute for Cosmic Ray). Năm 2015, ông làm việc tại Viện Kavli về vật lý và toán học vũ trụ ở Tokyo, đồng thời giữ chức Giám đốc ICCR (Interfaith Center on Corporate Responsibility)…
Kajita Takaaki từng nhận được nhiều giải thưởng khoa học giá trị.

Khoa học gia Nhật Bản với giải Nobel Vật lý
Nhật Bản là quốc gia có nhiều người được trao tặng giải Nobel. Trong đó có 2 người đoạt giải Nobel Văn chương: Nhà văn Kawabata Yasunari (14/06/1889 – 16/04/1972) lãnh giải Nobel Văn chương năm 1968, nhà văn Oe Kenzaburo (chào đời ngày 31/01/1935 …) lãnh giải Nobel Văn chương năm 1994. Ngoài ra còn có trên 20 nhà khoa học được trao tặng các giải Nobel Vật lý, Hóa học và Y học … trong số này có trên 10 nhà khoa học lãnh giải Nobel Vật Lý.

Dước đây là danh sách các nhà khoa học Nhật Bản và người Mỹ gốc Nhật Bản lãnh giải Nobel Vật lý:

Người Nhật Bản đầu tiên lãnh giải Nobel Vật lý là nhà khoa học Vật lý lý thuyết Yukawa Hideki, ông được trao tặng giải này vào năm 1949, 4 năm sau ngày Nhật Bản đầu hàng Đồng minh trong Đệ nhị Thế chiến. Ông sinh tại Tokyo. Năm 1929, sau khi nhận bằng tốt nghiệp trường Đại học Kyoto, ông đam mê vật lý lý thuyết, đặc biệt là lý thuyết về hạt sơ cấp. Năm 1935, ông cho xuất bản lý thuyết về hạt meson, trong đó giải thích về sự tương tác giữa các hạt proton và neutron. Đây là phát hiện có tầm ảnh hưởng to lớn về hạt sơ cấp. Năm 1943, ông nhận huân chương danh dự văn hóa của chính phủ Nhật. Năm 1949, ông trở thành giáo sư tại Đại học Columbia, đồng thời giành được giải Nobel Vật lý. Ông từng nhận được bằng tiến sĩ Honoris Causa của Đại học Paris.. Ông cũng là thành viên danh dự của Hội Hoàng gia Edinbuegh, Học viện Khoa học Ấn Độ, Học viện Triết học và Khoa học Quốc tế…

Khoa học gia Nhật Bản Tomonaga Shinichirō (1906 – 1979) là một trong ba người được trao tặng giải Nobel Vật lý năm 1965 nhờ những nghiên cứu cơ bản về điện động học lượng tử và vật lý hạt cơ bản. Hai người còn lại cùng nhận giải Nobel 1965 là hai nhà khoa học Hoa Kỳ Julian Schwinger và Richard Feynman.

Esaki Reona (12/03/1925 …) là nhà khoa học Nhật Bản được trao tặng giải Nobel Vật lý năm 1973 cho công trình khám phá ra hiện tượng đường hầm lượng tử. Cùng nhận giải này với ông là nhà khoa học Ivar Giaever (người Mỹ gốc Na Uy) và Brian David Josephson (Anh Quốc). Ông cũng được biết đến với phát minh Tunnel diode, còn gọi là Esaki diode, một loại linh kiện bán dẫn chỉ cho phép dòng điện đi qua nó theo một chiều mà không theo chiều ngược lại và có khả năng hoạt động rất nhanh ở vùng tần số vi sóng …

Nhà khoa học Nhật Bản Koshiba Masatoshi được trao tặng giải Nobel Vật lý năm 2002 về đóng góp trong vật lý thiên văn, đặc biệt là dò các neutrino vũ trụ. Cùng nhận giải này còn có hai nhà khoa học khác là Raymond David Jr (Hoa Kỳ) và Riccardo Glacconi (người Mỹ gốc Ý).
Giải Nobel Vật lý năm 2008 trao tặng một nửa cho nhà khoa học Nambu Yoichiro (Mỹ gốc Nhật – 18/01/1921 – 05/07/1015) về khám phá cơ chế phá vở đối xứng tự phát trong vật lý hạt nguyên tử năm 1960. Một nửa còn lại thuộc về hai nhà khoa học Nhật Bản khác là Kobayashi Makoto (07/04/1944) và Maskawa Toshihide (?) cho sự khám phá ra nguồn gốc của phá vỡ đối xứng cho phép tiên đoán sự tồn tại của ít nhất ba thế hệ quark (một hạt cơ bản sơ cấp và là một thành phần cơ bản của vật chất) trong tự nhiên.
Giải Nobel Vật lý năm 2014 được trao cho hai nhà khoa học Nhật Bản là Akasaki Isamu và Hiroshi Amano. Người thứ 3 là ông Shuji Nakamura (người Mỹ gốc Nhật) do đã phát minh ra các diode phát ánh sáng màu xanh (the blue light-emitting diode – LED), cho phép tạo ra các nguồn sáng trắng sáng hơn và tiết kiệm năng lượng …
Giải Nobel Vật lý 2015 thuộc về nhà khoa học Nhật Bản Kajita Takaaki và nhà khoa học Canada Arthur B. McDonald.

Tại sao Nhật Bản có nhiều người đoạt giải Nobel?

Muốn trả lời câu hỏi trên, chúng ta cần tìm hiểu nền giáo dục của Nhật Bản.
Thời Minh Trị Thiên Hoàng, với mong muốn đuổi kịp phương Tây, Nhật Bản đã tiến hành những cải cách gọi là “Minh Trị Duy tân” dẫn đến các thay đổi to lớn trong cấu trúc xã hội và chính trị. Minh Trị Duy Tân diễn ra từ năm1866 đến năm 1869, một thời kỳ 3 năm chuyển đổi thời kỳ hậu Giang Hộ (thường gọi là Hậu Tướng quân Tokugawa), bắt đầu thời kỳ Minh Trị. Chỉ trong vòng hai, đến ba thế hệ, nước Nhật đã từ chỗ coi trọng thân phận con người theo nguồn gốc dòng dõi, chuyển sang cất nhắc quan chức theo trình độ giáo dục (tân học). Điều này làm cho xã hội Nhật Bản trở nên bình đẳng, thậm chí hơn cả Anh Quốc thời bấy giờ.

Nhiều cải cách quan trọng về giáo dục được thi hành. Nhật Bản đã áp dụng chế độ giáo dục bắt buộc, đưa khoa học, kỹ thuật vào giảng dạy trong các trường. Chuyển các môn học chủ yếu từ Kinh Sử sang Khoa học, Kỹ nghệ và Thương mại… Tư nhân được phép mở trường. Chương trình giảng dạy trong các trường Đại học được áp dụng theo hình mẫu phương Tây. Nhiều học giả phương Tây được mời tới Nhật Bản để phổ biến kiến thức và kỹ thuật trong đó có việc thành lập các trường Đại học để đào tạo tầng lớp lãnh đạo bộ máy hành chính nhà nước và kinh doanh. Nội dung bài giảng chịu ảnh hưởng Hoa Kỳ và phương Tây về nhiều mặt. Điển hình là biên soạn các loại sách giảng dạy và nghiên cứu: 80% sách vở và tài liệu chuyên ngành được biên soạn theo hình mẫu phương Tây. Trong thời gian mới cải cách giáo dục, ước tính có khoảng 500 giáo sư nước ngoài giảng dạy tại các trường Đại học đầu tiên của Nhật. Họ được trả lương cao so với quan chức cao cấp của Nhật Bản thời đó. Nhà nước còn hỗ trợ tốt về ăn, ở và phương tiện đi lại để họ cống hiến hết mình, truyền bá các kinh nghiệm của bản thân. Giáo sư Nhật Bản có thể học hỏi phương pháp của các giáo sư nước ngoài. Học sinh giỏi được cử sang du học ở ngoại quốc. Phương châm của nền giáo dục mới được xác định là “Học đi đôi với hành, học thuật không tách rời đời sống, học theo tinh thần khoa học độc lập có phê phán”. Đặc biệt là phải theo phương châm “Khoa học phương Tây, đạo đức Nhật Bản”. Nhờ việc xác định đúng đắn phương châm giáo dục, Nhật Bản du nhập, học hỏi khoa học kỹ thuật phương Tây để cận đại hóa rất mạnh mẽ, nhưng không hề phương Tây hóa …
Thành quả giáo dục của Nhật Bản hết sức to lớn, không chỉ đem tri thức văn hóa phổ cập đến toàn dân nhằm nâng cao dân trí, còn tạo ra những người làm việc nắm vững khoa học kỹ thuật phục vụ cho công cuộc cải cách trong thời kỳ cận đại.
Có thể nói đó là điều kiện đầu tiên khiến Nhật Bản có nhiều khoa học gia được trao tặng giải Nobel.
Lý Anh

More Stories...