Những kỷ niệm về Abdus Salam
Tôi được trao cơ hội trở thành nghiên cứu sinh của Abdus Salam và tham gia vào giai đoạn đầu phát triển của siêu đối xứng.
Vào năm 1973, tôi được chấp nhận làm nghiên cứu sinh tại Imperial nhưng vẫn chưa rõ ai sẽ là cố vấn. Tôi phải chọn một trong hai cố vấn, giáo sư Kibble hoặc giáo sư Salam. Đó là một phép đo về sức mạnh của Imperial College về vật lý lý thuyết ở thời điểm mà một sinh viên có thể có lựa chọn giữa những người đặt những viên gạch nền móng cho mô hình chuẩn và đã có những đóng góp vô cùng quan trọng khác. Dẫu vào thời điểm đó người ta còn chưa nói nhiều về mô hình chuẩn, ít nhất giữa đám sinh viên chúng tôi hoặc trong các bài giảng. Giáo sư Kibble rất thân thiện và lịch thiệp nhưng ông lại khá dè dặt và không nói về bất cứ điều gì mình chưa suy nghĩ cẩn trọng. Thậm chí ông không nói gì nhiều với ai cả. Những hiểu biết sâu sắc của ông về vật lý chỉ thực sự rõ ràng trong các bài giảng của mình.
Ngược lại, giáo sư Salam lại rất sống động, lôi cuốn và tràn ngập niềm say mê với vật lý, và thái độ của ông thân thiện khiến cho người ta cảm thấy thoải mái như ở nhà, ít nhất trong trường hợp của tôi. Khi giải thích một số vấn đề vật lý, ông thường nở một nụ cười rạng rỡ khiến người ta không thể không hiểu những gì ông ấy nói và sẵn sàng nhập cuộc. Tôi có cảm giác rằng việc nghiên cứu dưới sự hướng dẫn của giáo sư Salam có thể rất thú vị và ai đó cũng có thể tìm thấy những kết quả mình quan tâm. Vì vậy, tôi đã chọn giáo sư Salam bất chấp sự cảnh báo là nhiều nghiên cứu sinh của ông không mấy thành công.
Năm đầu tiên, tôi không gặp giáo sư Salam nhiều nhưng một dịp vào mùa hè tôi đã được gặp ông trong căn phòng làm việc. Ông có một văn phòng ở tầng năm tòa nhà vật lý cũ nhưng sau đó chuyển tới tòa nhà mới. Trong văn phòng cũ, cánh cửa phòng ông thường mở nhưng có một tấm bảng đặt cạnh cửa ngăn cái nhìn đường đột vào bàn làm việc còn văn phòng sau thì chỉ khép hờ, không cho phép nhìn thẳng vào bàn của ông. Một cái gõ nhẹ sẽ nhận được một giọng nói êm ái cho phép người ta bước vào. Thật ngạc nhiên là ông hỏi tôi muốn làm thứ gì. Tôi nói cái vô hạn trong lý thuyết trường lượng tử rất xấu xí, vì vậy tôi muốn làm về thuyết tương đối rộng, nó đẹp hơn về thẩm mĩ. Không giải thích lằng nhằng về thiếu sót của cách tiếp cận ngây thơ này, ông nói không có nhiều thứ để làm với thuyết tương đối rộng và có lẽ tôi phải xem bài báo gần đây của ông với John Strathdee về khám phá siêu không gian và các quy tắc siêu Feynman. Ông đưa cho tôi bản in của ICTP với đường viền xanh nhạt đặc trưng của nó. Tôi không nhớ rõ ông nói những gì về bài báo này nhưng chốt lại là tôi phải đọc nó. Trong vòng vài ngày tôi đã nắm bắt được ý tưởng về cấu trúc siêu không gian từ các tập hợp và bắt đầu nghiên cứu về vô hạn trong các lý thuyết siêu đối xứng. Cho đến giờ, tôi mới nhận ra rằng tôi đã bị thu hút bởi sự quyến rũ và tài ngoại giao tuyệt vời của Salam, một kỹ năng mà ông thường sử dụng để tạo ra hiệu ứng hấp dẫn với mọi người trên toàn thế giới.
“Tôi đã bị thu hút bởi sự quyến rũ và tài ngoại giao tuyệt vời của Salam, một kỹ năng mà ông thường sử dụng để tạo ra hiệu ứng hấp dẫn với mọi người trên toàn thế giới” (Peter West).
Giáo sư Salam không thường xuyên ở Imperial vì ông dành phần lớn thời gian của mình ở Trieste. Tôi chỉ biết một chút rằng ông đang nỗ lực hỗ trợ khoa học ở thế giới thứ ba. Chúng tôi thường nhận ra việc ông có mặt ở trường là nhờ cánh cửa khép hờ. Ông hay ngồi bên bàn làm việc và rất thân thiện, vui vẻ, dường như có đủ thời gian để trò chuyện như thể ông là chúa tể thời gian. Do ông luôn vắng mặt nên không ai trông nom chúng tôi, và chúng tôi thì không được chăm chỉ lắm, trừ phi chúng tôi nghĩ là thi thoảng cũng cần làm việc tốt.
Phải nói rằng, siêu đối xứng mới được khám phá vào năm 1971 trong một bài báo vô cùng xuất sắc của Golfand và Liktman và một sau đó của Volkov và Akulov. Các bài báo này về cơ bản không được chú ý bởi lúc đó chỉ có một số nhà vật lý quan tâm đến siêu đối xứng, trong một vài viện nghiên cứu như CERN ở Geneva, Ecole Normale Superieur ở Paris, Karlsruhe và hai nơi là Imperial College và ICTP. Là sinh viên của Salam, tôi là một trong số họ cũng như những người trẻ là nghiên cứu sinh của số ít nhà vật lý nghĩ siêu đối xứng quả thực thú vị.
Trong khi cố gắng đọc bài báo của Salam và Strathdee thì thật nhanh chóng, mọi thứ trở nên rõ ràng: siêu đối xứng đòi hỏi rất nhiều thao tác tiên tiến trong đại số ma trận liên quan tới các fermion. Không có khóa học nào về siêu đối xứng vào năm 1973, ít nhất ở Imperial College, cũng như không có nhiều bài báo có thể tìm kiếm. Thật may mắn là Bob Delbourgo, người hợp tác dài hạn với giáo sư Salam, có văn phòng gần đó và ông ấy cho tôi những thứ tôi cần, thậm chí có bài toán của ông mà tôi có thể tham gia tính toán siêu không gian của các giản đồ Feynman trong mô hình của Wess-Zumino. Tuy nhiên, ông đã không thể cưỡng lại cám dỗ tự mình làm điều này nên cuối cùng ông đã tìm ra kết quả trước khi tôi bắt đầu nghĩ. Bằng việc sử dụng quy tắc Feynman siêu không gian, ông đã phát hiện ra mô hình Wess-Zumino chỉ cần một tái chuẩn hóa hàm sóng.
Bài toán lớn vào thời điểm đó là phá vỡ siêu đối xứng tự phát và hy vọng phát hiện ra mô hình thực sự của tự nhiên là siêu đối xứng. Các hạt trong một lý thuyết siêu đối xứng có cùng khối lượng và dẫu một đối xứng có thể bị phá vỡ tự phát ở cấp độ cổ điển nhưng mô hình khối lượng mà nó có thể dẫn đến lại không phù hợp với tự nhiên. Giáo sư Salam cho rằng những hiệu chỉnh bức xạ có thể phá vỡ siêu đối xứng và dẫn đến nhiều kết quả hứa hẹn. Nhiều hiệu chỉnh đã được đề cập tới trong bài báo của Coleman và Weinberg nhưng bối cảnh rất khác, mang tên điện động lực học vô hướng.
Giáo sư Salam cho rằng những hiệu chỉnh bức xạ có thể phá vỡ siêu đối xứng và dẫn đến nhiều kết quả hứa hẹn. Nhiều hiệu chỉnh được đề cập trong bài báo của Coleman và Weinberg nhưng bối cảnh rất khác, mang tên điện động lực học vô hướng.
Giáo sư Salam và cộng sự John Strathdee ở Trieste tạo ra một loạt mô hình và việc của tôi là xem siêu đối xứng có phá vỡ tự phát và cái gì là mô hình khối lượng chúng dẫn tới. Các mô hình đầu tiên không phù hợp và các mô hình ngày càng trở nên phức tạp vì đòi hỏi nhiều trường. Cuối cùng, Bob Delbourgo và tôi đã nhìn vào các mô hình đề xuất đòi hỏi chúng tôi chéo hóa một ma trận với 26 hàng và 26 cột. Tuy nhiên sau khi đổ nhiều công sức thì những gì thu được không phải số thực, nghĩa là tối thiểu của thế chúng tôi đã có trên thực tế không phải là một tối thiểu. Khi nói với giáo sư Salam về kết quả này, ông không hề bối rối mà đưa ngay một mô hình khác mà chắc hẳn ông mang về từ Trieste. Sợ hãi với số phận tương tự với mô hình đó, tôi đã nói thật về vấn đề mà mô hình của Salam có thể mắc phải. Không rõ là ai đã đưa ra lập luận kinh khủng nhất nhưng không lâu sau đó, Salam đã đề nghị với Bob Delbourgo nói với tôi là tất cả đều ổn.
Cuối cùng, tôi nhận ra là nếu siêu đối xứng được bảo toàn ở cấp độ cổ điển thì thế hiệu dụng sau đó sẽ biến mất trong lý thuyết N = 1 tổng quát bất biến trong siêu đối xứng cứng. Điều đó có nghĩa là không thể phá vỡ siêu đối xứng tự phát bằng các hiệu chỉnh lượng tử nhiễu loạn, dẫu có hy vọng là có thể phá vỡ tự phát bằng các hiệu chỉnh phi nhiễu loạn. Vấn đề của phá vỡ siêu đối xứng theo cách tự nhiên vẫn còn chưa được giải quyết. Không giống như phần lớn các lý thuyết, tối thiểu của các thế trong các lý thuyết siêu đối xứng không phù hợp với mọi giá trị của các trường và vì vậy đó là một suy biến. Kết quả này có nhiều hệ quả thú vị như chỉ ra siêu đối xứng có thể giải quyết bài toán thứ bậc, ít nhất về mặt kỹ thuật. Nó cũng dẫn đến hy vọng là siêu đối xứng có thể tìm thấy ở máy gia tốc hạt lớn LHC. Bài báo của tôi đã cung cấp thêm cho những phát triển này.
Ở thời điểm đó, không có internet và cũng chẳng có arXiv. Một khi một kết quả được viết thành một bài báo sẽ được gửi tới tạp chí nhưng thường mất nhiều thời gian. Để gia tăng cơ hội đọc các bản in, cần gửi thư tới các viện nghiên cứu có những người được cho là quan tâm đến vấn đề đó. Do không có nhiều người làm về siêu đối xứng nên không cần nhiều nỗ lực lắm. Những ai biết có kết quả mới và ai không thể có bản in có thể gửi một tấm bưu thiếp để xin một bản sao. Vài tuần sau, các tạp chí tới Imperial và được đặt trên một vài cái giá để ở hành lang. Mỗi bài báo có gắn một mảnh giấy viết tên người nhận, nhưng chỉ sau khi những ai đó ở cấp cao hơn đọc xong. Kết quả là những người làm về siêu đối xứng thường ít biết về những người khác làm gì, tuy nhiên cũng hay là người ta có thể theo đuổi những con đường nghiên cứu độc lập mà không bị ảnh hưởng quá nhiều vào cái người khác đang làm.
Ba năm sau, tôi hoàn thành luận văn và cần một kỳ kiểm tra tốt nghiệp. Giáo sư Salam mời giáo sư John Taylor từ ĐH Cambridge tới cùng kiểm tra. Ông ấy ăn nói rất mềm mỏng, lịch thiệp và có những kết quả quan trọng về cách các đối xứng được hiện thực hóa trong lý thuyết trường lượng tử. Giáo sư Salam chỉ dấu là John Taylor phải hỏi tôi một số câu hỏi về luận văn của tôi trong khi mình bắt đầu làm việc bên bàn mà không nghi ngờ, thực sự là một việc quan trọng. Nửa giờ trôi qua trong im lặng đến mức cuối cùng giáo sư Salam cũng nhận thấy. Ông quay sang tôi và nói tôi phải giải thích với giáo sư Taylor một số kết quả đo nhóm siêu Poincare mà tôi đã làm. Giáo sư Salam quay lại nghiên cứu tài liệu và tôi bắt đầu viết lên bảng. Sau đó gần 20 phút không khí im ắng trở lại khiến một lần nữa giáo sư Salam lại nhận ra. Đến lúc đó thì bài kiểm tra rõ ràng đã kết thúc và sau một cái nhìn nhau, họ nói là tôi đã được qua.
Đó cũng là thời điểm phải tìm được một lý thuyết hấp dẫn siêu đối xứng, một nỗ lực xây dựng siêu hấp dẫn bằng tổng quát hóa lý thuyết của Einstein nhưng không ai rõ phải làm như thế nào. Thế rồi lý thuyết siêu hấp dẫn đầu tiên ra đời, công trình của Ferrara, Freedman và van Nieuwenhuizen. Sau đó là hai bài báo kết hợp lý thuyết siêu hấp dẫn mới với siêu bội vật chất, trong đó một bài về siêu hấp dẫn là kết quả của Ali Chamseddine và tôi mà Salam đã bảo tôi giải thích với giáo sư Taylor. Cách tiếp cận của chúng tôi có một nhược điểm đáng kể, đó là đòi hỏi phải chấp thuận một điều kiện là phá vỡ đối xứng gauge, nhưng nếu cố gắng thực hiện bước bất thường này thì tất cả lại đột nhiên hoàn hảo và kết quả mong muốn xuất hiện. Giáo sư Kibble đề xuất là chúng tôi phải hiểu bước này tốt hơn. Bằng chứng của chúng tôi về bất biến của hành động này hóa ra được lý giải trong một bài báo của Paul Townsend và van Niewenhuizen.
Đã đến lúc cần tìm một chỗ làm. Tôi gửi hồ sơ xin học bổng hậu tiến sĩ tới hội đồng nghiên cứu của Anh. Buổi phỏng vấn không khả quan vì họ không nghĩ nhiều về siêu đối xứng và chỉ muốn biết nó có thể ảnh hưởng đến các thí nghiệm vật lý hạt hiện tại như thế nào. Tôi không trả lời được câu hỏi này nên không nhận được học bổng. Hội Vật lý Hoàng gia không trao cho tôi học bổng nhưng chỉ sang Ecole Normale Superieur. Không nghi ngờ gì nữa, tôi có cơ hội này là nhờ Salam và những người khác ở Imperial. Phần lớn người trẻ nghiên cứu siêu đối xứng phải dài cổ chờ để có được một chân dài hạn trong khi tôi lại gặp may.
Sau đó một vài năm mọi chuyện trong lý thuyết siêu đối xứng trở nên rõ ràng hơn. Có lẽ là dựa trên những kết quả tôi có, giáo sư Salam mời tôi đến Trieste một vài lần. Khi tới trung tâm vào buổi sáng, tôi thấy giáo sư Salam ngồi bên bàn làm việc nghiên cứu cái mà tôi nghĩ là những bài báo mới nhất. Khi trò chuyện với giáo sư Salam, bạn không thể trốn khỏi niềm đam mê của ông ấy với vật lý; bạn chỉ có thể đến để hiểu rằng có rất nhiều thứ thú vị khi làm vật lý và sự thoải mái, tự do trong suy nghĩ thì tốt cho công việc. Khi thảo luận, ông thường nghĩ đến vô số cách xuất phát trên con đường truy tìm những cái mới. Ông luôn luôn quan tâm đến những ý tưởng mới và dẫu không phải tất cả ý tưởng của ông đều thành công nhưng chúng cũng bao hàm cả những ý tưởng sâu sắc bậc nhất đã thống trị siêu đối xứng. Là một sinh viên của ông, tôi có lẽ đã hấp thụ một số ý tưởng đó.
Khi kết thúc đợt làm việc ở Trieste, tới giờ tôi phải ra sân bay thì Salam chợt nhận ra là tôi có thể cùng chuyến với Bộ trưởng Bộ Khoa học Ý, cũng mới đến trung tâm, nên tôi có thể ra sân bay cùng ô tô với ông ấy. Ý tưởng này khiến người tổ chức chuyến thăm nhướn mày vì nghĩ một postdoc nhàu nhĩ với ba lô thì có vẻ không phù hợp với việc ngồi cùng một bộ trưởng lắm. Đề xuất của Salam vì vậy bị bỏ qua.
Từ đó, tôi chỉ có hai cơ hội gặp con người ấm áp và nhân hậu ấy. Một lần tôi gặp ông tại văn phòng chỉ vài ngày sau khi có tin ông được trao giải Nobel. Tôi hỏi ông có cảm xúc gì khi giành một giải thưởng, ông nói với tôi rằng ông chỉ thấy vậy vậy thôi rồi đề xuất chúng tôi đi uống cà phê trong phòng chung tại tòa nhà vật lý cũ ở Imperial.
Trong suốt thời gian Salam bị ốm nặng, người ta tổ chức một hội nghị vinh danh ông ở Trieste (diễn ra vào tháng 3/1993) nhưng ông không đủ khỏe để tham gia mọi trao đổi học thuật. Từ xa, tôi thấy ông ngồi lặng lẽ ở phía sau hội trường lớn. Tôi hỏi một vài người là có thể tới chào ông được không nhưng họ nói ông có thể không còn nhận ra tôi (Salam mắc bệnh liệt trên nhân tiến triển PSP, một dạng thoái hóa thần kinh phổ biến nhất trong nhóm hội chứng Parkinson không điển hình). Khi nhận ra có thể đây là lần cuối được gặp ông, tôi cố đến cạnh ông và nói xin chào. Ông giơ tay lên và tôi nắm lấy nó. Sau đó ngay lập tức, ông hỏi Sue thế nào. Sue là vợ tôi, người ông chỉ gặp duy nhất một lần vào nhiều năm trước đây.
Đó là lần cuối tôi được gặp ông. Ông qua đời ba năm sau tại Oxford, khép lại một chương của lý thuyết siêu đối xứng. □
Thanh Nhàn lược dịch
Nguồn: https://arxiv.org/pdf/2403.13453
Bài đăng Tia Sáng số 22/2024
