Vật lý thiên văn-một cơ hội cho các trường đại học và nghiên cứu ở Việt Nam

Trong khi Nepal nghèo và kém phát triển hơn Việt Nam nhưng sinh viên ở đây có một kiến thức cơ bản rất tốt về vật lý đại cương và vật lý thiên văn. Tôi đã tìm thấy một sự khích lệ tuyệt vời trong công việc giảng dạy vật lý thiên văn ở ĐHKHTN Hà Nội, với hy vọng có được một điều tương tự như vậy ở Việt Nam. Nhưng phải thú nhận rằng tôi đã cố gắng nhiều năm mà không thành công trong việc phát triển một lĩnh vực nghiên cứu mà Việt Nam không thể không tiến hành.

Không nghi ngờ gì nữa, cùng với nhiều lĩnh vực khoa học hiện đại khác của khoa học đời sống, vật lý thiên văn là lĩnh vực khoa học phát triển nhanh nhất từ vài thập kỷ trước. Trái ngược với vật lý hạt cơ bản, nơi mà lý thuyết vượt xa thực nghiệm, thì đối với vật lý thiên văn, những quan sát lại đi trước còn lý thuyết bị tụt hậu phía sau. Quả thực, những hiểu biết hiện tại của chúng ta về hấp dẫn bị rơi vào khủng hoảng: lý thuyết hấp dẫn không có được khả năng mô tả như vật lý lượng tử ở những thang đo cực nhỏ và thất bại khi mô tả các quan sát ở những khoảng cách lớn, chẳng hạn như năng lượng tối. Bên cạnh đó, những phát triển lớn của thiên văn mặt đất và không gian đã làm sáng tỏ những điểm cơ bản đối với sự tiến hóa của các vì sao từ quá trình liên kết của các nguyên tử hydro nguyên thủy để cuối cùng tạo nên những thiên thể nén đặc như sao lùn trắng, sao nơtron hay lỗ đen. Các nghiên cứu chi tiết về đối tượng Sgr A* và Cen A đã mang lại cho chúng ta những hiểu biết về các siêu lỗ đen, và những quan sát gần đây về sự va chạm của các thiên hà đã soi rọi cho chúng ta nguồn gốc của chúng. Tất cả những quan sát thiên văn tiếp tục đẩy chúng ta vươn xa hơn nữa, nhưng cho phép tôi chỉ nêu một ví dụ đề cập đến việc khám phá rất nhiều hành tinh ngoài hệ mặt trời và tìm kiếm những hành tinh thích hợp cho sự sống.
Còn rất nhiều câu hỏi vẫn chưa tìm ra được câu trả lời, và rõ ràng vật lý thiên văn có một tương lai rạng ngời phía trước và nó sẽ tiếp tục tỏa sáng trong rất nhiều thập kỷ tới. Đó cũng là lý do tại sao ngành khoa học này đang thu hút rất nhiều nhà vật lý từ nhiều lĩnh vực khác như: vật lý hạt nhân, vật lý plasma, vật lý hạt, vật lý nguyên tử, vật lý chất rắn. Tất cả những lĩnh vực này đều mang đến những đóng góp cần thiết cho những hiểu biết của chúng ta về vũ trụ. Tính đa ngành này là một trong những đặc điểm hấp dẫn nhất của vật lý thiên văn hiện đại và đó cũng là sự mô tả sự thống nhất của khoa học. Cùng với những hấp dẫn trong tiềm thức của con người, vật lý thiên văn là một chủ đề đặc biệt mà ở đó sinh viên có thể được đào tạo ở rất nhiều trường đại học trên thế giới.

Trái ngược với nhiều lĩnh vực nghiên cứu khác, vật lý thiên văn là một lĩnh vực nghiên cứu phổ biến, các nước đang phát triển hoàn toàn có thể tiến hành nghiên cứu ngành khoa học này. Nhưng điều này không phải lúc nào cũng được hiểu và nhận ra một cách đúng đắn. Những quan sát được tiến hành trong không gian, từ các vệ tinh, hay những kính thiên văn dưới mặt đất như VLT ở Chile hay VLA ở Mỹ, và số liệu được phân tích bởi các nhà khoa học ở mọi nơi thế giới. Không ai trong số họ bay vào không gian để vận hành kính không gian Hubble hay Đài thiên văn tia X CHANDRA,…mà số liệu có thể được truy cập từ Việt Nam dễ dàng như ở New York, Tokyo hay Munich. Phòng thí nghiệm tia vũ trụ VATLY ở Hà Nội là một ví dụ điển hình: chúng tôi thu thập số liệu từ đài thiên văn khổng lồ ở Argentina, và bằng cách này, chúng tôi đã đóng góp cho những nghiên cứu tia vũ trụ ở giới hạn tri thức hiện tại trong khuôn khổ hợp tác khoa học quốc tế tiên tiến nhất và danh giá nhất thuộc lĩnh vực này. Ý tưởng cho rằng những “khoa học lớn” dành cho nước giàu còn những “khoa học đơn giản” dành cho nước nghèo là sai lầm. Tôi đã dành 5 năm, khi còn ở châu Âu, làm nghiên cứu với một nhóm nghiên cứu nhỏ về tính siêu dẫn của màng mỏng Niobium ở tần số viba. Thành công chúng tôi có được là nhờ hệ thống cơ sở vật chất tuyệt vời như heli lỏng sẵn có, những phòng sạch tiêu chuẩn cao bao gồm những buồng bốc hơi tuyệt vời dưới chân không siêu cao. Ở Việt Nam, không cho phép tôi tiến hành bất cứ một nghiên cứu nào như thế ở thời điểm hiện tại, tức là hơn 10 năm sau đó. Ngược lại, công việc nghiên cứu tia vũ trụ của tôi lại có thể nhận được những điều kiện nghiên cứu lý tưởng giống như các đồng nghiệp Mỹ, Nhật hay châu Âu. Và điều tuơng tự có được nếu chúng ta đang làm việc trong lĩnh vực vật lý thiên văn: nhiều nhóm nghiên cứu quốc tế sẵn sàng mời chúng ta hợp tác với họ trong mảng thiên văn hồng ngoại hay thiên văn tia X. Điều đó hoàn toàn là hiện thực nếu có sự quan tâm của những người làm quản lý nghiên cứu ở Việt Nam.

Giản dị như bao người Việt nhưng GS.Pierre Darriulat có một khát khao phát triển ngành thiên văn ở Việt Nam

Tôi vừa trở về từ Nepal sau khi Hiệp hội Thiên văn Quốc tế mời sang đó giảng về tia vũ trụ và lỗ đen. Đây thực sự là một kinh nghiệm thú vị. Trong khi Nepal cơ bản nghèo và kém phát triển hơn Việt Nam, nhưng sinh viên ở đây có một kiến thức cơ bản rất tốt về cả vật lý đại cương, bao gồm vật lý lượng tử và thuyết tương đối, và vật lý thiên văn. Họ được đào tạo bởi ba giáo sư giỏi về vật lý thiên văn hiện đại. Những sinh viên này rất năng động trong một nhóm nhiều mảng khác nhau và trình bày những poster rất thú vị về những nghiên cứu của mình. Tôi đã tìm thấy một sự khích lệ tuyệt vời khi thấy rằng một điều tương tự có thể xảy ra đối với Việt Nam. Nhưng điều đó khó khăn biết nhường nào khi tôi đã cố gắng trong nhiều năm mà không thành công. Tôi phải thú nhận điều này khi nỗ lực thúc đẩy việc giảng dạy vật lý thiên văn ở ĐHKHTN Hà Nội. Nhưng tôi vẫn tiếp tục hy vọng và lạc quan. Bởi đó là một cơ hội tuyệt vời cho thế hệ trẻ. Tôi hiểu rằng quá khó và có phần phi thực tế khi có ý định đào tạo những giáo sư ở các trường ĐH hiện nay một lĩnh vực mới mà “không phù hợp” với họ. Đó là lý do tại sao họ không có bất cứ một sự quan tâm nào đến những việc mà tôi đang cố gắng thúc đẩy. Nhưng tôi cũng thấy rằng các nhà vật lý trẻ Việt Nam, những tiến sỹ trẻ và cả những nghiên cứu sinh đang giảng dạy và nghiên cứu vật lý thiên văn, họ có khả năng tự học và tiến hành nghiên cứu độc lập. Chỉ trong giai đoạn đầu tiên bạn trẻ này cần sự giúp đỡ từ các nhà vật lý thiên văn đang làm việc ở nước ngoài, những người trở về Việt Nam một vài tuần và tham gia giảng dạy. Tôi nhận thấy rất nhiều trong số họ mong muốn được làm điều đó.

Đó là một giấc mơ. Nhưng điều đó không cần nhiều điều kiện để biến thành sự thật, và đó cũng là một tín hiệu cho thấy rằng Việt Nam đã xác định cần phải đổi mới ở cấp đại học, trong nghiên cứu và cả trong văn hóa khoa học của đất nước. Đó cũng là tín hiệu cho thấy Việt Nam đã xác định phải dừng, hoặc ít nhất làm chậm lại, tình trạng chảy máu chất xám mà đất nước đang phải gánh chịu. Những trở lực cần phải vượt qua chính là sự cứng nhắc quá lớn của hệ thống đại học hiện tại cũng như những yếu kém khác mà tôi không muốn lặp lại ở đây. Bất cứ ai có lòng can đảm và sự quả quyết để bắt đầu một cố gắng như thế cần có được nhiều sự ủng hộ, tôi chắc chắn rằng, có thể nhận được nhiều giúp đỡ từ cộng đồng các nhà vật lý thiên văn quốc tế, và đặc biệt, từ Hiệp hội Thiên văn Quốc tế. Tại sao lại không cố gắng?

Astrophysics, a chance for Vietnam universities and research

Pierre Darriulat

There is no doubt that, together with modern branches of life sciences, astrophysics is the field of science which has developed fastest in the few past decades. Contrary to particle physics, where theory is far ahead of experimentation, it has been – and still is – led exclusively by observations, theory lagging far behind. Indeed, our current understanding of gravity is in crisis: it is incompatible with quantum physics at short distances and fails to describe observations at large distances as evidenced in a spectacular way by the so-called dark energy. On the contrary, major advances in both ground and space astronomy have clarified the main lines of stellar evolution from the original hydrogen condensation to the final compact objects, white dwarfs, neutron stars or black holes. Detailed studies of Sgr A* and Cen A have made us familiar with super massive black holes and recent observations of colliding galaxies have shed much light on their genesis. All frontiers have been pushed forward a great deal: to quote just one example, let me mention the discovery of numerous exoplanets and the search for habitable ones.

Many questions are still unanswered and it is obvious that astrophysics has a brilliant future in front of it and will continue to do so for many decades. This is why it has been, and still is, attracting many physicists from other branches of physics: nuclear physics, plasma physics, particle physics, atomic physics, condensed matter physics, all of which bring essential contributions to the understanding of the Universe. This pluridisciplinarity is one of the most attractive features of modern astrophysics and a remarkable illustration of the unity of science. Together with the fascination it exerts on human mind, it makes astrophysics a particularly popular topic in which students are trained in most universities around the world.

It is also a popular field of research which, contrary to many others, is perfectly accessible to developing countries. This is not always properly recognized and understood. Observations are made in space, from satellites, or in large ground facilities such as the Very Large Telescope in Chile or the Very Large Array in the United States. The data are analysed by teams of scientists around the world. Needless to say that none of them is going to space to operate the Hubble Space Telescope or the CHANDRA X ray Observatory or whatever. Access to the data is exactly as easy from Vietnam as it is from New York or Tokyo or Munich. The VATLY cosmic ray laboratory in Hanoi, where I am working, is a good example: we analyse data which are collected in a gigantic observatory in the Argentinean pampas and we contribute this way to cosmic ray research at the present frontier of knowledge in the framework of the most advanced and prestigious scientific international collaboration in the field. The idea that big science is for rich countries and table top physics for poor countries is simply wrong. I spent five years of my life, when I was in Europe, doing research with a small team on the superconductivity of thin niobium films at microwave frequencies. The success we had was largely due to the outstanding facilities we could enjoy in terms of availability of liquid helium and high grade clean rooms including excellent evaporation chambers under ultra high vacuum. In Vietnam, I would be unable, even today, more than ten years later, to do any of this research. On the contrary, our cosmic ray work enjoys exactly the same favourable conditions as that of our American, Japanese or European colleagues. And it would be the same if we were working in other fields of astrophysics: several international teams already invited us to collaborate with them in X ray or infrared astronomy. It is only our small size, and the lack of current interest from those who manage research in Vietnam, which prevent us to do so.

I am just back from Nepal where I was invited by the International Astronomical Union to give lectures on cosmic rays and on black holes. It was a very interesting experience. While Nepal is significantly poorer and less developed than Vietnam, I met there students with a very good basic knowledge in both general physics, including quantum theory and relativity, and astrophysics. They were being trained by three excellent professors conversant with modern astrophysics who attended the lectures of the school. All were fluent in English. They were active in quite a number of different branches of astrophysics and presented several interesting posters on their research. I found this extremely encouraging as it shows that the same could happen in Vietnam on short notice if one were determined to make it happen. I know how difficult it is, I have been trying for many years, without success I must confess, to promote the teaching of modern astrophysics at the National University of Science. But I am still very hopeful and optimistic. It is, I think, an excellent opportunity to give a chance to the young generation. I understand that it is too difficult, and possibly unrealistic, to train existing university professors in a new field with which they are so unfamiliar. I imagine that this is the main reason why they never expressed any interest in what I was trying to promote. But I know Vietnamese physicists, young postdocs or even advanced PhD students, who would be perfectly able to give lectures and conduct research in astrophysics. Very soon they would be able to teach by themselves and conduct their own research alone. Only in a first stage would they need support from astrophysicists working abroad who would be prepared to come to Vietnam for a few weeks and teach. I know many of them who would be very happy to do so.

This is a dream, I know. But it would not take much to make it become a reality. And what it takes would be a sign that Vietnam is determined to improve the level of its universities, of its research and of its scientific culture. It would also be a sign that Vietnam is determined to stop, or at least to slow down, the catastrophic brain drain which it is suffering. The obstacles that need to be overcome are the excessive rigidity of the current university system, together with other well known weaknesses which do not need to be repeated here. Whoever would have the courage and determination to initiate such an endeavour would enjoy much support, I am sure, from the international community of astrophysicists and, specifically, from the International Astronomical Union. Why not try?

Pierre Darriulat
Tìm địa điểm Trường
Gọi trực tiếp
Chat Facebook
Chat Zalo

[flipbook id="1"]