“Oppenheimer” gợi mở điều gì ?

Không đơn thuần là những thước phim sử thi khắc họa chân dung một cá nhân xuất sắc, "Oppenheimer" mở ra cho đại chúng cánh cửa bước vào thế giới khoa học và cách các chính thể có thể nhận được gì nếu đặt niềm tin vào khoa học.

Hơn tám thập kỷ đã trôi qua kể từ ngày hình thành dự án Manhattan, một siêu dự án theo đúng nghĩa của từ này khi quy tụ 130.000 người, trong đó có vài chục nhà khoa học đã và sẽ đoạt giải Nobel, tiêu tốn một khoản kinh phí khổng lồ của Chính phủ Mỹ là 2 tỉ USD (tương đương 26 tỉ USD vào năm 2022). Diễn ra trong vòng 27 tháng, dự án Manhattan trước hết là cuộc chạy đua quyền lực của Mỹ (trong sự hợp tác với Anh, Canada) và các đối thủ hùng mạnh trên thế giới, nước Đức phát xít và nước Nga Xô viết, trong thiết kế và chế tạo bom phân hạch; và hơn nữa, là cuộc chạy đua giữa các bộ óc siêu việt: Robert Oppenheimer, Niels Bohr, Enrico Fermi… (Mỹ), Werner Heisenberg… (Đức) và Anatoly Alexandrov, Igor Kurchatov… (Nga).

Trong bối cảnh lịch sử nhiều thách thức như vậy, dự án Manhattan ẩn chứa trong lòng nó vô số những câu chuyện khác nhau, hiển thị những trạng thái xúc cảm trái ngược của con người – niềm tin/nỗi nghi ngờ, sự thách thức/cơ hội, niềm vui khám phá/nỗi ân hận dày vò, sự tự tôn/nỗi tuyệt vọng, sự cảm thông/cơn uất hận kìm nén, sự gắn bó/sự phản bội… Vừa phi thời lại vừa bị ràng buộc với thời, những câu chuyện đó tồn tại trong một vùng không thời gian của riêng mình, khiến mọi cái nhìn đơn giản, hời hợt từ bên ngoài đều bị chính trường hấp dẫn của nó bẻ cong. 

Do đó, dự án Manhattan, hay những nhân vật lịch sử trong Oppenheimer, quá phức tạp để có thể được cắt nghĩa và lý giải trong khoảng thời gian ba tiếng đồng hồ của một bộ phim điện ảnh bom tấn.

Một cái nhìn vào thế giới khoa học

Nếu ngước lên bầu trời vào một đêm không trăng, thông thường người ta sẽ choáng ngợp bởi các vì tinh tú của dải Ngân hà tràn ngập không gian và sau đó bất giác tự hỏi ‘còn những ngôi sao của những vòm trời khác, của những phần chúng ta không thể nhìn thấy của vũ trụ này thì sao’? Câu hỏi tương tự cũng dấy lên, khi người ta dành vài ba giờ quý giá của đời mình để thỏa mãn cơn tò mò về người được mệnh danh là ‘cha đẻ của bom nguyên tử’, nhà vật lý lý thuyết Oppenheimer trong bộ phim cùng tên. 

Oppenheimer không phải là người hùng đơn độc, ông không đơn đao phó hội hay một mình xông pha trận mạc và lập chiến công theo kiểu Rambo. Ở đây, đạo diễn Christopher Nolan đã xếp quanh Oppenheimer vài chục nhân vật có tên trong lịch sử, trong đó không ít người còn sáng chói hơn cả Oppenheimer, nếu xét về mức độ đóng góp cho khoa học – Niels Bohr [Nobel Vật lý 1922] , Enrico Fermi [Nobel Vật lý 1938], Richard Feynman [Nobel Vật lý 1965], Hans Bethe [Nobel Vật lý 1967], Isidor Isaac Rabi [Nobel Vật lý 1944], Luis Alvarez [Nobel Vật lý 1968]… – để cuối cùng tạo thành một dải thiên hà vô cùng đặc biệt ở Los Alamos, nơi ngày nay là Phòng thí nghiệm quốc gia Mỹ Los Alamos. Tuy nhiên, đây là bộ phim về Oppenheimer, một trong những cá nhân gây tranh cãi nhất của thế giới vật lý, đạo diễn Nolan đã dành phần lớn thời lượng để miêu tả con người ông và các tình tiết quan trọng trong cuộc đời ông hơn là những người khác. Vì vậy, không phải nhân vật nào trong bộ phim này cũng có nhiều đất diễn, có người ló mặt lên màn ảnh chỉ để nói vài câu thoại, có người xuất hiện thoáng qua, thậm chí có người chỉ được nhắc đến tên một cách mơ hồ, dẫu trên thực tế, không có họ thì Manhattan sẽ không còn là Manhattan nữa.

Không rõ khi xem bộ phim này, xúc cảm của người xem trên khắp thế giới ra sao nhưng có lẽ, nếu không có đôi chút hiểu biết về thế giới vật lý, câu chuyện về Oppenheimer và dự án Manhattan sẽ có phần vừa rời rạc lại vừa có phần rối rắm, khó hiểu với lớp lớp nhân vật, trùng trùng chồng chéo sự kiện khoa học, lịch sử. Bởi cũng tương tự cách nhà văn Patrick Deville tái hiện cuộc đời Alexandre Yersin qua cuốn Yersin: Dịch hạch và thổ tả, đạo diễn Nolan đã khước từ thứ trật tự thời gian tuyến tính thông thường trong Oppenheimer. Thay vào đó, ông để mạch phim đi theo những ẩn hiện tình tiết, diễn biến qua các phiên điều trần, những lời kể và hồi ức của các nhân vật. Với kết cấu như vậy, người xem, nếu không có chút hiểu biết về lịch sử vật lý trước khi xem Oppenheimer, chắc hẳn đều cảm thấy hơi khó bám theo nhịp phim và khó hiểu hết ý nghĩa các lời thoại. Ví dụ, chúng ta nhớ đến cuộc gặp gỡ ban đầu của Oppenheimer (diễn viên Cillian Murphy) và Ernest Lawrence (Josh Hartnett) ngay trong phòng thí nghiệm phóng xạ của Lawrence tại ĐH California, Berkeley “Tôi chuyển đến đây rồi, ở ngay cạnh đây, tôi đã yêu cầu như thế, tôi muốn ở gần phòng thí nghiệm của anh”, “Lý thuyết sẽ đưa anh đi xa nhỉ… Chúng tôi đang thiết kế một thiết bị có thể gia tốc các electron, anh muốn giúp một tay chứ?”, “Để xây dựng nó sao? Không, tôi chỉ đang làm việc với các giả thuyết cần thử nghiệm với nó thôi”… 

Các lý thuyết mà Oppenheimer quan tâm trong sự nghiệp nghiên cứu của mình là lý thuyết về sao neutron, lỗ đen, lý thuyết trường lượng tử và sự tương tác của các tia vũ trụ, như giới thiệu của GS. Đào Tiến Khoa trong bài trình bày “Einstein, Oppenheimer, Landau et. al. và vật lý sao neutron” tại phiên họp Hội đồng KHCN và Đào tạo, Viện NLNTVN. Vào thời kỳ đó, Lawrence đang tập trung vào thiết kế những cyclotron, một dạng máy gia tốc hạt có thể gia tốc các chùm hạt bằng một điện trường biến thiên cực nhanh, được dùng để chế tạo các hạt nhân phóng xạ cho y học hạt nhân và nghiên cứu hạt cơ bản. Thí nghiệm của Lawrence có thể đem lại những gợi ý để Oppenheimer kiểm nghiệm lý thuyết của mình, bởi nói như TS. Lê Xuân Chung (Viện KH&KT hạt nhân, Viện NLNTVN) “sự phát triển của vật lý hạt nhân dựa trên mối quan hệ tương hỗ giữa lý thuyết và thực nghiệm: thực nghiệm giúp khám phá những hiện tượng mới và ngược lại, lý thuyết đưa ra dự đoán và gợi ý cho thực nghiệm thực hiện các thí nghiệm đo đạc”. Và quả thật, trên thực tế thì Oppenheimer đã giải thích được một số kết quả thực nghiệm của Lawrence bằng lý thuyết mới.

Các nhân vật xuất hiện trong Oppenheimer đều đảm trách một nhiệm vụ cụ thể ở dự án Manhattan, một dự án mà ban đầu Chính phủ Mỹ yêu cầu phải được bảo mật triệt để, không chỉ ở việc xây dựng riêng một thành phố nhỏ giữa sa mạc ở bang New Mexico, giữa những hàng rào và lính gác kiểm soát, mà còn cả việc chia dự án thành nhiều tiểu dự án biệt lập và hầu hết những người quản lý từng tiểu dự án đều không biết gì về các tiểu dự án khác. Tuy nhiên, trong thế giới khoa học, nơi các nhà nghiên cứu vẫn thường tự do trao đổi các ý tưởng, đây là điều không thể. Chúng ta có thể nhớ, khi tới Los Alamos thị sát tình hình, tướng Leslie Groves (Matt Damon) được tướng Kenneth Nichols (Dane DeHaan) báo cáo là Oppenheimer đã tổ chức hội thảo khoa học hằng tuần. Dù đã ra lệnh “Dẹp họp hành đi, phân lập là chìa khóa để bảo mật” nhưng sau đó, Groves buộc phải nhượng bộ khi biết, những trao đổi hằng tuần là điều cốt yếu để giải quyết các vấn đề khó của dự án. 

Việc bước vào không gian của khoa học đã giúp người xem chứng kiến vô vàn câu chuyện “bếp núc nghề nghiệp” thú vị, vốn quen thuộc với giới khoa học nhưng lạ lẫm với ngoại giới. Trong quá trình thực hiện dự án Manhattan, có rất nhiều thách thức lớn cần giải quyết. Một trong thách thức này, theo Văn phòng Lịch sử và Nguồn di sản (Bộ Năng lượng Mỹ), là chưa ai biết được đâu là phương pháp đúng để chuyển đổi khái niệm do chính các nhà khoa học Đức tìm ra thành hiện thực. “Vào trước Giáng sinh năm 1938, nhà hóa học phóng xạ Otto Hahn và Fritz Strassmann dùng các neutron bắn phá uranium, làm các hạt nhân uranium thay đổi và bị phá vỡ thành hai mảnh tương tự nhau, một quá trình họ không thể hiểu được”, GS. Đào Tiến Khoa nói. “Otto Hahn đã gửi toàn bộ kết quả tới Thụy Điển cho đồng nghiệp là nhà vật lý hạt nhân Lise Meitner và Otto Frisch, cháu bà. Cả hai đã sử dụng công thức nổi tiếng của Einstein E=mc² để tính toán và đi đến kết luận là quá nhiều năng lượng được giải phóng, kết quả của một quá trình mà họ vay mượn khái niệm phân chia tế bào trong sinh học – phân hạch nhị phân – để gọi: phản ứng phân hạch hạt nhân”. 

Do chưa ai biết đâu là phương pháp đúng để thiết kế một quả bom nên rất cần các seminar để thảo luận và tìm ra giải pháp khả thi. Một trong số những gương mặt được nêu bật qua các thảo luận này là nhà vật lý lý thuyết gốc Hungary Edward Teller (Benny Safdie), người muốn thay vì làm bom phân hạch để đi theo một hướng mới, “Thay vì sử dụng uranium hoặc plutonium, ta sử dụng hydrogen”, “Vậy làm cách nào có đủ năng lượng để làm nóng chảy hydrogen?”, “Một quả bom phân hạch nhỏ”…

Nhấn mạnh vào việc trong khoa học phải tính đến mọi tình huống có thể xảy ra, GS. Đào Tiến Khoa dẫn một seminar khác bàn về vụ thử bom Trinity: Teller nói “Tôi đã kiểm tra rồi. Không loại trừ khả năng là ở vụ nổ thử nghiệm, các anh sẽ kích hoạt phản ứng này từ hydro trong không khí, và nếu các vụ nổ nhiệt hạch này xảy ra trên mặt đất, từ cái vụ nổ của các anh có thể sẽ kích hoạt phản ứng dây chuyền và lúc đó sẽ là ngày tận thế”. “Lúc ấy có một không khí cực kỳ hoang mang của cả tập thể các nhà khoa học. Và do Openheimer cũng không tính được vì không biết mật độ của hydro trong khí quyển, Teller đề nghị ‘Anh nên đến gặp Hans Bethe để nhờ ông ấy tính’. Openheimer quyết định gặp cả hai người là Einstein và Bethe. Khi Einstein từ chối thì chính Bethe cho biết là điều lo sợ này sẽ không bao giờ xảy ra vì lượng deuterium (một đồng vị bền của hydro) trong khí quyển Trái đất rất nhỏ và chỉ có nhiều ở hành tinh lớn nhưng hàng nghìn tỉ va chạm may ra mới xảy ra một phản ứng”, GS. Đào Tiến Khoa phân tích. 

Chúng ta có thể tin vào những thảo luận như vậy trên phim, bởi trên The Bulletin, đạo diễn Nolan cho biết ông muốn tái dựng sự thật. “Tôi đã giới thiệu Kip Thorne [nhà vật lý ở Caltech giành giải Nobel năm 2017 và từng tham gia sản xuất bộ phim “Interstellar”] với Cillian [diễn viên đóng Openheimer]. Khi Kip ở Princeton, ông ấy đã dự các seminar do Oppenheimer chủ trì tại Viện Nghiên cứu tiên tiến. Vì vậy, Kip có thể kể về cách Oppenheimer điều hành một cuộc tranh luận và cách ông ấy lắng nghe tất cả các quan điểm khác biệt rồi nhanh chóng đi đến kết luận hợp lý ở đúng thời điểm, dù vấn đề rất dài và phức tạp, sau đó chuyển cuộc đối thoại sang bước tiếp theo”. 

Khoa học và chính trị

Nhìn về khởi thủy của dự án Manhattan, người ta thường nhớ đến hình ảnh nhà vật lý Hungary Leo Szilárd nước mắt lưng tròng soạn thảo bức thư gửi tổng thống Mỹ Roosevelt, trong đó cảnh báo về dự án vũ khí hạt nhân của Đức quốc xã và đề xuất Mỹ phát triển một chương trình tương tự, rồi thuyết phục bạn cũ Einstein ký vào bức thư vào ngày 2/8/1939. Được nhà kinh tế Mỹ Alexander Sachs chuyển tới tổng thống Roosevelt vào ngày 11/10, bức thư của Einstein–Szilárd đã dẫn đến việc chính phủ Hoa Kỳ thiết lập nghiên cứu về phân hạch hạt nhân, và cuối cùng là thành lập dự án Manhattan.

Manhattan là một dự án siêu cỡ và có tác động vô cùng lớn nên hầu như mọi thứ về nó đều trở thành những bài học đắt giá, không riêng về việc làm thế nào để trong vòng 27 tháng, biến một khái niệm lý thuyết trở thành một sản phẩm thực thụ, sản phẩm mà theo nhận định của bậc hiền nhân lượng tử Niels Bohr (Kenneth Branagh) trong phim Oppenheimer “Anh phải nói với các chính trị gia ‘đây không phải là một vũ khí mới. Nó là một thế giới mới’”. Đúng vậy bởi hai quả bom nguyên tử ném xuống Hiroshima và Nagasaki đã làm thay đổi thế giới vĩnh viễn, ngay cả thế giới khoa học cũng rúng động và bị chia rẽ.

Oppenheimer, một mặt đau đớn và dằn vặt về hậu quả khủng khiếp nhưng mặt khác lại tự hào về sức lao động của các nhà khoa học. Thế hệ sau có nhiều cách để đánh giá họ. “Các anh đừng coi thường vai trò của một nhà vật lý lý thuyết. Họ không chỉ luôn đóng góp một phần quan trọng trong các thí nghiệm vật lý mà còn có thể tạo ra ảnh hưởng lớn”, GS Đào Tiến Khoa chỉ ra, đồng thời cho biết, trong lịch sử khoa học, Oppenheimer là một trong những ví dụ điển hình nhất. 

Giờ đây, khi xem Oppenheimer, người ta không khỏi đặt câu hỏi “Tại sao một dự án lớn như Manhattan lại được giao cho Oppenheimer?”, “Điều gì khiến Chính phủ Mỹ coi trọng khoa học và tin tưởng vào Oppenheimer?”, “Tại sao rút cục họ nhượng bộ trước các quyết định của ông?”… Trên thực tế trong những năm 1930, Oppenheimer đã có uy tín trong cộng đồng vật lý thế giới thông qua một số đóng góp như nghiên cứu vấn đề phát xạ điện tử trường, qua đó góp phần phát triển khái niệm đường hầm lượng tử; nghiên cứu các tính toán về phóng xạ nhân tạo dưới sự bắn phá của deuteron giải thích được các kết quả thực nghiệm của Ernest Lawrence bằng một lý thuyết mà sau được gọi là quá trình Oppenheimer–Phillips; dự đoán về cơ bản sự tồn tại của positron (Carl David Anderson sau này đã khám phá ra positron và nhận giải Nobel Vật lý năm 1936); nghiên cứu về sao neutron với hai bài báo quan trọng “On the Stability of Stellar Neutron Cores” (Về tính bền của lõi các ngôi sao neutron), “On Massive Neutron Cores” (Về khối lượng của các lõi neutron). “Hai bài báo này đều được đăng ở PRL vào năm 1939. Ông Tolman [đồng tác giả công trình thứ nhất] là người từ phương trình trường của Einstein gỡ các tensor phức tạp bốn chiều, gỡ tất cả các phi tuyến của phương trình Einstein để ra được phương trình mà có thể giải bình thường, thậm chí có thể giải được bằng các máy tính rất đơn giản. Sau đó, Openheimer và Volkoff đã dùng phương trình này để mô tả trạng thái sao neutron và chứng minh có một giới hạn – sau được gọi là giới hạn Tolman – Oppenheimer – Volkoff (TOV limit). Những sao nằm ngoài giới hạn đó sẽ không còn ổn định và sẽ bị suy sụp hấp dẫn. Ông đã dự đoán sự tồn tại của cái mà sau này được gọi là lỗ đen”, GS Đào Tiến Khoa nói.

Uy tín mà Oppenheimer có được trong nghiên cứu và cách ông triển khai các vấn đề khoa học là cơ sở để cộng đồng vật lý Mỹ tiến cử ông vào vị trí dẫn dắt dự án Manhattan. “Trong những năm 1930, ông ấy làm nghiên cứu ở Caltech, California và rất giỏi về vật lý hạt nhân, hiểu về các hiệu ứng quan trọng như nhiệt hạch, phân hạch, đường hầm lượng tử… Có thể đó là lý do ông được nhà cầm quyền mời vào giám đốc Dự án Manhattan”, GS. Đào Tiến Khoa nói. “Điều đó cho thấy là chính quyền Mỹ cần một người thực sự giỏi để cầm lái một dự án quan trọng”. 

Dĩ nhiên, cũng có không ít những người xuất sắc như Enrico Fermi, Hans Bethe… nhưng chính quyền Mỹ không muốn giao dự án này cho người nước ngoài và Oppenheimer là lựa chọn số một. “Trong phim, tướng Groves trao đổi với chính Oppenheimer ‘điều duy nhất tôi làm đúng là mời được đúng người trong hoàn cảnh đó’”, GS. Đào Tiến Khoa chỉ ra. 

Độ lùi thời gian cho chúng ta thấy, sự thay đổi lớn nhất mà Manhattan mang lại cho nước Mỹ, không chỉ là những kết quả tức thời là đem lại chiến thắng cho phe Đồng Minh trước Đức và Nhật Bản mà là những điều khác còn lớn lao hơn nhiều. “Di sản của dự án Manhattan vô cùng to lớn. Việc có được vũ khí nguyên tử không chỉ giúp khép lại Chiến tranh Thế giới Thứ hai mà còn báo hiệu thời đại nguyên tử và xác định cách cuộc chiến tiếp theo, Chiến tranh Lạnh, có thể được kết thúc như thế nào. Thêm vào đó, dự án Manhattan trở thành một mô hình tổ chức đằng sau những thành quả xuất sắc của những dự án ‘Khoa học lớn’ của Mỹ trong suốt nửa cuối thế kỷ 20”, theo tư liệu của Bộ Năng lượng Mỹ.

Có lẽ, sự trưởng thành về cả kiến thức và kinh nghiệm của những bên tham gia dự án Manhattan đã đem lại cho Mỹ rất nhiều lợi ích khác nhau, cả về KH&CN lẫn các ngành công nghiệp. Ngành công nghiệp Mỹ đã được đề nghị thiết kế và chế tạo những thiết bị vượt xa mức mà năng lực trước đây cho phép, thậm chí được nghĩ là không thể. Từ nam châm đến bơm chân không, từ các mối hàn cho đến những điều kiện làm việc vô trùng, từng quy trình sản xuất đều cần thứ công nghệ mới. Rất nhiều quá trình sản xuất thông thường ngày nay đều bắt nguồn từ dự án Manhattan Project. Và nó đem lại lợi nhuận cho họ, ví dụ không nhiều người biết DuPont, hãng hóa chất hàng đầu thế giới hiện nay với doanh thu gần 86,97 tỉ USD, đã có nền tảng vững chắc từ việc cùng với các nhà khoa học xử lý quặng uranium thành vật liệu hạt nhân.  

Và hiện tại, phần nhiều trong số hệ thống 17 phòng thí nghiệm quốc gia lớn do Bộ Năng lượng Mỹ quản lý, theo đuổi các vấn đề thách thức của thời đại – từ cuộc chiến chống biến đổi khí hậu đến khám phá nguồn gốc vũ trụ, từ các vấn đề cơ bản của khoa học đến những công nghệ tiên tiến hữu dụng cho cuộc sống – đều có xuất phát điểm là dự án Manhattan. 

Có lẽ, Manhattan cũng là nơi để hiển thị “giấc mơ Mỹ”, từ những thứ không thể trở thành có thể, nếu các chính trị gia biết đặt niềm tin vào khoa học.

Dẫu vậy không phải ở đâu và không phải lúc nào, khoa học cũng được đặt niềm tin như vậy. Thông thường, người ta vẫn cho là khó có thể đo lường được hiệu quả mà khoa học đem lại. Song le, trên đời thực lại có những kết quả nhãn tiền. Về mặt nghệ thuật, ngoài 5 giải thưởng Quả cầu vàng, Oppenheimer nhận được 13 đề cử Oscar; về mặt tài chính, Oppenheimer thu về 959,9 triệu USD, gấp chín lần rưỡi kinh phí bỏ ra. Một trong những nguyên nhân dẫn đến thành công vang dội của bộ phim này là đạo diễn Nolan rất tôn trọng khoa học: ngoài việc mời nhiều nhà khoa học, trong đó có Kip Thorn, David Saltzberg, làm cố vấn, ông còn tự đọc rất nhiều về cơ học lượng tử và các nhà cố vấn cho biết, làm việc với ông thật thoải mái. 

***

Giờ đây, mỗi khi nghĩ về Oppenheimer, người xem thường nhớ những khoảnh khắc thấm đẫm khoa học. “Khi ở châu Âu, đêm đêm Oppenheimer có những giấc mơ ám ảnh, các ngôi sao co sụp, phát ra bức xạ, những vòng xoáy phát quang mà Ernest Rutherford dùng miêu tả hạt nhân nguyên tử… Khán giả bình thường có thể không hiểu được nhưng giấc mơ cho thấy ông ấy từ lúc đó đã rất muốn nghiên cứu về tiến hóa của sao, vũ trụ học…”, GS. Đào Tiến Khoa nói. Khi trở về Mỹ sau quá trình theo học Max Born ở Đức – người mà vào năm 1954 được trao giải Nobel do “nghiên cứu cơ bản về cơ học lượng tử, đặc biệt là trong giải thích thống kê về hàm sóng”, Oppenheimer trao đổi với học trò đầu tiên của mình, nhà vật lý Giovanni Lomanitz (Josh Zuckerman) “Anh biết gì về cơ học lượng tử”, “Tôi biết những thứ cơ bản thôi”, “Vậy thì có thể anh đi sai đường rồi. Ánh sáng là hạt hay sóng? Cơ học lượng tử nói cả hai”, “Tại sao lại cả hai được? Không thể!”, “Đó đúng là một nghịch lý. Và nó vẫn đúng”…

Rời dự án Manhattan, bất chấp những phiên điều trần có thể làm suy sụp tinh thần con người, Oppenheimer trở lại với khoa học. Một năm trước khi qua đời, ông trả lời báo chí “Khoa học không phải là tất cả nhưng khoa học vô cùng đẹp đẽ”. □

Bài đăng Tia Sáng số 4/2024