Người Việt thành danh trong lĩnh vực vật lý

Xin giới thiệu tóm tắt thành công của ba nhà khoa học Việt kiều tiêu biểu ở Mỹ và Australia, những người đã và đang tiếp tục làm rạng danh đất nước Việt Nam trong lĩnh vực vật lý hiện đại.

Vào những năm l970 - 1980, người Việt Nam trong nước tự hào về những công trình tầm cỡ quốc tế của các nhà vật lý Việt Nam như: Nguyễn Văn Hiệu, Đào Vọng Đức, Nguyễn Xuân Hãn, Trịnh Xuân Thuận... Ngày nay, các thế hệ trẻ vẫn đang nối nghiệp cha anh viết tiếp trang sử vẻ vang đó.

Võ Đình Tuấn - 30 bằng sáng chế và hàng chục giải thưởng

TS Võ Đình Tuấn. (Ảnh: ND)

Năm 17 tuổi, tốt nghiệp trung học ở Việt Nam, Võ Đình Tuấn sang Thụy Sĩ du học và lấy bằng cử nhân vật lý năm 1971. Bốn năm sau, Tuấn bảo vệ thành công luận án tiến sĩ (TS) hóa lý tại Viện Công nghệ Liên bang Thụy Sĩ (ETH) ở Zurich. Năm 1975, ông sang định cư tại Mỹ. Hai năm sau, ông là nghiên cứu sinh sau tiến sĩ tại ORNL.

Với những thành công liên tục trong nghiên cứu khoa học, từ năm 2003, ông là giám đốc Trung tâm Lượng tử ánh sáng của ORNL cho đến khi giữ chức Viện trưởng Viện Lượng tử ánh sáng Fitzpatrick của Mỹ. TS Tuấn là người đi tiên phong trong lĩnh vực lượng tử ánh sáng, ông xây dựng nền tảng cho Viện Fitzpatrick trong các lĩnh vực: Lượng tử ánh sáng sinh học, Công nghệ nanô, Vật liệu quang học và Công nghệ thông tin lượng tử.

TS Tuấn còn nghiên cứu cải tiến những công nghệ mới như: bộ phận cảm ứng quang học nanô có khả năng phát hiện những thay đổi phân tử ở cấp độ tế bào; công nghệ mạch điện tử sinh-quang học siêu nhỏ ("chip" sinh-quang học) giúp việc thí nghiệm hóa học trở nên dễ dàng hơn và ít tốn kém hơn; quang học lượng tử giúp cho việc truyền những dữ liệu y khoa cá nhân trở nên an toàn hơn.

Sau gần 30 năm hoạt động khoa học, TS Tuấn là tác giả của trên 30 bằng phát minh và sáng chế đang được ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực môi trường, sinh học, y học... Ông đã có hơn 330 bài viết được công bố trên các báo và tạp chí. Ông cũng là tác giả của sáu cuốn sách về các đề tài khoa học và là giảng viên tại nhiều trường đại học.

TS Tuấn đã đoạt năm giải thưởng nghiên cứu và phát triển (R&D) vào các năm 1981, 1987, 1992, 1994 và 1996. Năm 1988, ông vinh dự được Hiệp hội Quang phổ học ứng dụng trao tặng huy chương vàng; năm 1989, ông là người đoạt giải Languedoc-Rousillon của Pháp; năm 1992, Hiệp hội Câu lạc bộ Sáng chế Mỹ trao tặng ông giải International Hall of Fame. Ông cũng là người hai lần đoạt giải chuyển giao công nghệ của Federal Laboratory Consortium (năm 1986 và 1995).

Năm 1996, ông được Câu lạc bộ Sáng chế Mỹ và Hiệp hội Sáng chế Tennessee bình chọn là Nhà phát minh giỏi nhất trong năm; năm 1997, ông được Bộ Năng lượng Mỹ trao giải nghiên cứu công nghệ và môi trường; một năm sau đó, ông lại đoạt giải Thương mại hóa công nghệ...

Ôn lại quá trình tạo dựng sự nghiệp của mình, TS Tuấn tâm sự: "Từ khi tôi còn học ở Việt Nam, cha mẹ tôi đã giúp tôi nhận thức rõ về giá trị của sự học và đã khơi dậy trong tôi niềm say mê khoa học. Thời đó, cha tôi thường bảo: "Của cải vật chất có thể mất đi bất cứ lúc nào; chỉ có trí tuệ mới theo con đến suốt cuộc đời thôi". Vì thế, sau khi tốt nghiệp trung học, tôi đã suy nghĩ rất nghiêm túc về bước khởi đầu cho sự nghiệp của mình. Sau khi hoàn tất khóa nghiên cứu sinh về vật lý, tôi đã quyết tâm bảo vệ thành công luận án tiến sĩ và con đường khoa học của tôi đã mở ra từ đó...".

Đàm Thanh Sơn - những khám phá vật lý mới

Đàm Thanh Sơn sinh năm 1969 tại Hà Nội. Là học sinh chuyên toán Trường ĐH Tổng hợp Hà Nội, mới 15 tuổi, Sơn đã lọt vào đội tuyển quốc gia đi thi Olympic toán quốc tế tại Prague, đoạt huy chương vàng với số điểm tuyệt đối 42/42.

Nhà Vật lý trẻ - Đàm Thanh Sơn (Ảnh: ND)

Đàm Thanh Sơn được chọn sang Nga học Khoa Lý Trường ĐH Tổng hợp Lomonosov danh tiếng. Hoàn thành luận án TS ở Nga năm 24 tuổi, sau đó, anh được sang thực tập tại ĐH Washington (Mỹ) rồi chuyển sang làm hai năm ở Viện Công nghệ Massatchussets (MIT), rồi tiếp tục thi và được chọn vào làm giảng viên chính thức của ĐH Columbia (1999).

Đầu năm 2005, Đàm Thanh Sơn cùng các cộng sự là P. K. Kovtun (ĐH California, Mỹ) và A.O. Starinets (Viện Vật lý lý thuyết Perimeter, Canada) công bố một công trình mới về mô hình lỗ đen lỏng trong không - thời gian 10 chiều trên tạp chí vật lý hàng đầu thế giới Physical Review Letters. Ngay lập tức khám phá mới 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 này, một khám phá lý thuyết mà nếu được thực nghiệm hoàn toàn xác nhận sẽ là một định luật mới phổ quát của vật lý.

Tờ Physics World, tờ tập san xuất bản hằng tháng của cộng đồng vật lý quốc tế số tháng 6-2005 đã mời Đàm Thanh Sơn, một nhà vật lý hàng đầu, viết bài Vũ trụ lỏng gặp lý thuyết dây để lý giải vấn đề mới này.

Tờ New Scientist đăng bài của Jenny Hogan nhan đề Exotic blackholes spawn New Universal Law (Những lỗ đen ngoại lai dẫn tới quy luật mới phổ quát). Sở dĩ tác giả dùng từ exotic (ngoại lai) là vì đây chưa hẳn là lỗ đen với những thuộc tính đã quan sát được trong thực tại vật lý, mà chỉ là một "lỗ đen" được nhóm Đàm Thanh Sơn mô hình hóa bằng lý thuyết dây (string theory) trong không - thời gian 10 chiều nhằm mô tả một chất lỏng tương tác mạnh, chất lỏng quarkgluon tồn tại trong không - thời gian bốn chiều quen thuộc. Như vậy, "lỗ đen" ở đây chỉ là một công cụ toán học dùng trong tính toán. Sử dụng lý thuyết dây trong không - thời gian 10 chiều, nhóm Đàm Thanh Sơn đã tính toán được 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 liên quan với các hằng số cơ bản trong thế giới lượng tử như hằng số Planck, hằng số Boltzman.

Những kết quả mà Đàm Thanh Sơn đạt được ở Mỹ chứng tỏ bộ óc người Việt Nam ta chẳng những có khả năng thấu hiểu những vấn đề tinh tế nhất, phức tạp nhất của khoa học hiện đại, mà còn có thể đạt tới những khám phá cơ bản, độc đáo miễn là được làm việc trong môi trường khoa học tiên tiến.

Đàm Thanh Sơn tâm sự: "Dù ở đâu tôi vẫn phấn đấu và phát huy đến cùng sự sáng tạo cho ngành khoa học mà tôi theo đuổi và trái tim sẽ luôn hướng về Việt Nam, nơi đó có bố mẹ, họ hàng, bạn bè và những thầy cô đã dìu dắt tôi những năm tháng phổ thông chuyên toán".

Kiều Tiến Dũng - cha đẻ "tính toán lượng tử"

Kiều Tiến Dũng sinh năm 1961 tại Sài Gòn. Năm 1980, Kiều Tiến Dũng rời Việt Nam sang định cư và học ở Australia. Năm 1984, sau khi đỗ bằng cử nhân toán - lý xuất sắc tại ĐH Queensland, Kiều Tiến Dũng nhận được học bổng làm luận án tiến sĩ tại ĐH Edinburgh ở Anh. Hoàn thành luận án năm 1988, ông trở thành giáo sư ĐH Edinburgh và ĐH Oxford. Năm 1991, ông trở về làm giáo sư ĐH Melbourne, đồng thời cộng tác nghiên cứu với các đại học danh tiếng nhất của Mỹ như ĐH Princeton, ĐH Columbia, MIT.

Trong một công trình nghiên cứu ứng dụng các nguyên lý của cơ học lượng tử vào khoa học tính toán được gửi tới Viện Nghiên cứu quốc gia Mỹ ở Los Alamos gần đây, GS Kiều Tiến Dũng đã đưa ra một kết luận hết sức quan trọng: "Chúng tôi bác bỏ Luận đề Turing-church bằng cách chỉ ra rằng tồn tại những bài toán không giải được theo nguyên lý Turing, nhưng có thể giải được bằng cách thực hiện những quy trình cơ học lượng tử xác định rõ ràng". Nói cách khác, GS Dũng đã khám phá ra rằng những bài toán không giải được bằng máy tính hiện nay thực ra có thể giải được bằng máy tính lượng tử - máy tính dựa trên nguyên lý mã hóa lượng tử.

Theo Newsfctor, công trình của GS Kiều Tiến Dũng có thể bắn một phát đạn trúng hai đích: bài toán số 10 của David Hilbert và SCTM của Alan Turing. Ông đã có một khám phá có thể làm cho nền toán học và khoa học máy tính của thế kỷ trước vượt qua được giới hạn của chính nó: những bài toán từng được coi là "không giải được" hoặc "không tính được" có thể sẽ giải được bằng cách sử dụng những tính chất bí ẩn của cơ học lượng tử. Công trình này hiện thu hút sự chú ý của nhiều nhà khoa học trên thế giới vì lần đầu tiên nêu lên những nguyên lý của một máy tính lượng tử trong tương lai cho phép giải được những bài toán thuộc loại không giải được (unsolvable) hoặc không tính được (uncomputable) bằng máy tính thông thường.

GS Kiều Tiến Dũng tại Đại học Swinburn (Ảnh: ND)

Tạp chí New Scientist, một tạp chí tiên phong trong việc giới thiệu những tư tưởng mới trong khoa học, bình luận: đó là một cuộc tấn công táo bạo vào chính những giới hạn của toán học, nhờ đó có thể lấy lại những kho báu mà chúng ta tưởng rằng vĩnh viễn sẽ nằm ở phía bên kia tầm với. Có lẽ phải vài ba chục năm nữa mới có thể ra đời những máy tính lượng tử kỳ lạ đó, nhưng ngay từ bây giờ, GS Kiều Tiến Dũng đã được nhìn nhận như một người bạo gan dám đối mặt với những thách thức thuộc loại tầm cỡ nhất, khó khăn nhất của khoa học tính toán!

Tiến sĩ Richard Gomez, giáo sư ĐH George Mason, Mỹ, một chuyên gia có uy tín lớn trong khoa học máy tính hiện nay nhận định: "Tôi đã đọc các công trình của GS Kiều Tiến Dũng và nhận thấy chúng hoàn toàn phù hợp với những khám phá của các nhà nghiên cứu khác trong lĩnh vực tính toán Lượng tử và vật lý lượng tử. Không còn nghi ngờ gì nữa, hiện nay đã có một sự chấp nhận rộng rãi rằng thông tin mang tính chất vật lý. Đơn giản là GS Kiều Tiến Dũng đã biết lợi dụng những quy luật của vật lý lượng tử để đạt tới những kết quả mà trong thế giới của vật lý cổ điển không thể đạt tới được".

Nếu lý thuyết của các nhà khoa học này được thực nghiệm trong tương lai sắp tới xác nhận, thì đây có thể sẽ là những thành tựu sánh ngang với những công trình bất hủ nhất của khoa học tính toán trong thế kỷ 21. Sự đánh giá này sẽ được kiểm nghiệm nhanh hay chậm tùy thuộc vào tốc độ phát triển của công nghệ máy tính lượng tử.

GS Kiều Tiến Dũng nguyên là sinh viên năm thứ nhất Trường ĐH Tổng hợp TP Hồ Chí Minh. Niềm đam mê nghiên cứu đã lần lượt đưa ông đến những bậc thang khoa học cao trên thế giới. Ông đã trở thành một nhân tài của nước Australia, nhưng trái tim ông luôn luôn đau đáu hướng về quê hương Việt Nam. Ông thường xuyên về Việt Nam tham gia các buổi hội thảo; đóng góp ý kiến xây dựng các chiến lược về đào tạo con người.

Ông tâm sự: "Người Việt đã có rất nhiều thành tích đóng góp trong nhiều lĩnh vực khác nhau cho đất nước nơi mình đang định cư. Tôi lấy làm hãnh diện lây với những thành công của người Việt khắp nơi. Đây là một kho tàng chất xám lớn có cùng mẫu số chung là một dòng máu Việt cần phải được khai thác trực tiếp hay gián tiếp cho sự phồn thịnh của đất nước. Theo tôi Việt Nam có dư khả năng để vươn lên và đuổi kịp các nước khác trong một thời gian tương đối ngắn, vì mình có một nền giáo dục ổn định, hầu như không có người mù chữ, dân số lại trẻ trung, hiếu học. Nhưng đây là một vấn đề phải được giải quyết không những bằng giáo dục, khả năng, kiến thức chuyên môn mà còn phải tùy thuộc nhiều yếu tố khác như là chính sách quốc gia, khả năng điều hành, luật pháp đầu tư, vân vân...".

Để kết thúc bài viết này, tôi xin mượn ý tưởng trong lời tâm sự trên của GS Kiều Tiến Dũng: tất cả các nhà khoa học Việt Nam đang làm việc trong nước hay ở nước ngoài đều là một kho tàng chất xám lớn có cùng mẫu số chung là một dòng máu Việt cần phải được khai thác trực tiếp hay gián tiếp cho sự phồn thịnh của đất nước.

TS Ngô Tứ Thành (Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông)