Năm 16 tuổi, khi một cậu bạn hỏi về điều muốn làm trong đời, Mary Katharine trả lời rằng mình muốn trở thành nhà vật lý.
Nghe vậy, cậu bạn trả lời: "Thật là một nghề lập dị chả nữ tính".
Nhiều thập kỷ sau, câu nhận xét này đã trở thành tựa đề cho hồi ký của tiến sĩ Gaillard: "Một nghề lập dị không nữ tính: Hành trình của một Phụ nữ trong Vật lý" (2015). Trong cuốn sách, bà kể lại sự nghiệp trải dài từ thời hoàng kim của vật lý hạt, khi những bản phác thảo về cách tự nhiên hoạt động ở quy mô hạ phân tử chỉ mới sơ khởi.
Vật lý bắt đầu trở thành niềm say mê của Mary K vào những năm tháng học cấp ba. Bà quyết chí theo đuổi lĩnh vực khô khan này và thành công lấy được bằng cử nhân vào năm 1960 tại Trường Hollins. Cuối năm đó, bà tham gia chương trình nghiên cứu sinh vật lý tại Đại học Columbia. Sau khi kết hôn cùng nhà vật lý Jean-Marc Gaillardvào năm 1961, bà theo chồng chuyển tới Pháp.
Thời đại mà bà sống không khuyến khích phụ nữ theo đuổi vật lý lý thuyết, vì thế bà nghĩ mình có thể trở thành nhà vật lý thực nghiệm. Nhưng mong muốn này không dễ thực hiện vì không phòng thí nghiệm nào muốn nhận bà.
Những gian nan ấy không dập tắt lòng nhiệt huyết và tình yêu vật lý của Mary K. Bà tìm được vị trí cho mình trong nhóm lý thuyết tại ĐH Paris ở Orsay bằng điểm kiểm tra cao ngất ngưởng. Trong những năm 1960, hệ thống học thuật của Pháp đề ra hai cấp độ bằng tiến sĩ. Bà lấy được bằng tiến sĩ đầu tiên vào năm 1964 và bắt đầu công tác tại Trung tâm Nghiên cứu Khoa học Quốc gia của Pháp (CNRS), mặc dù phần lớn thời gian bà hoạt động tại Tổ chức Nghiên cứu Hạt nhân châu Âu (CERN) – một phòng thí nghiệm tại biên giới Pháp-Thụy Sĩ. Bốn năm sau, bà lấy được bằng tiến sĩ thứ hai.
TS. Gaillardlà nhà khoa học khách mời tại CERN nhưng không được trả lương, bất chấp thời gian công tác kéo dài cùng những đóng góp xuất sắc của mình. Bà nổi danh tại đây nhờ tài năng tính toán chính xác. Đồng nghiệp của bà thời đó, nhà vật lý John Ellis từ King’s College London nhận xét: "TS. Gaillard thực hiện các phép tính rất xuất sắc. Cô ấy tính toán cái gì thì có thể đảm bảo rằng nó chính xác".
TS. Gaillard đã thực hiện hằng hà phép tính dự đoán các đặc tính và hành vi của hạt, một số trong đó còn chưa được phát hiện. Các đồng nghiệp nhận xét bà có tài trong việc chuyển lý thuyết thành phương pháp thực nghiệm, đem lại phương tiện cho các nhà vật lý để chứng minh sự tồn tại của các hạt.
 |
Tiến sĩ Mary K Gaillard tại Trường Berkeley vào đầu những năm 1980. Nguồn: Emilio Segrè Visual Archives, Physics Today Collection |
Vào cuối những năm 1960, kết quả thực nghiệm bắt đầu cho thấy các proton và neutron được tạo thành từ những hạt còn nhỏ hơn thế, gọi là hạt quark. Tính toán trên lý thuyết gợi ý rằng hạt quark được gắn chặt chẽ với nhau bằng loại hạt khác là gluon.
Làm việc với các nhà vật lý ở CERN, TS. Gaillard suy luận rằng các hạt gluon đôi khi sẽ xuất hiện sau một vụ va chạm giữa electron và positron, phản hạt mang điện tích dương của electron. Các nhà vật lý tại Đức đã phát hiện được hạt gluon thông qua quá trình này vào năm 1979.
Năm 1975, TS. Gaillard cùng các cộng sự xác định rằng boson Higgs (hạt Higgs) – hay còn được gọi là "hạt của Chúa" – đôi khi sẽ vỡ thành hai photon. Mãi tới năm 2012, các nhà khoa học mới khẳng định sự tồn tại của boson Higgs thông qua quá trình này. Nhờ thế, hai nhà vật lý lý thuyết Peter W. Higgs (ĐH Edinburgh ở Scotland) và François Englert (ĐH Tự do Bruxelles ở Bỉ) nhận được giải Nobel vào năm 2013.
Một đóng góp quan trọng khác của TS. Gaillard, cùng với hai nhà vật lý khác, là khám phá các sự kiện ba tia trong quá trình tìm kiếm gluon và phân tích vi phạm tính đối xứng CP.
Năm 1979, TS. Gaillard thành lập và lãnh đạo một nhóm lý thuyết tại Phòng thí nghiệm Vật lý Hạt Annecyở Pháp. Năm sau, bà được bổ nhiệm chức Giám đốc Nghiên cứu tại CNRS. Nhưng những người có thẩm quyền tại CERN không bao giờ mời bà về làm nhân viên chính thức có lương.
Những chuyến thăm Phòng thí nghiệm Máy gia tốc Quốc gia Fermi, hay Fermilab, ở Illinois đã mang lại cho TS. Gaillard thời gian nghỉ ngơi. Năm 1973, bà bắt đầu hợp tác với Benjamin Lee, người đứng đầu nhóm lý thuyết của Fermilab. Cùng với nhà vật lý khác, bà đã tiên đoán khối lượng của hạt quark charm mà lúc đó mới chỉ là giả thuyết, và làm sao để hạt này xuất hiện trong các thí nghiệm.
Các nhà vật lý đã phát hiện hạt quark charm vào năm 1974. Phát hiện này đã đem lại cho hai nhà vật lý khác giải Nobel và thuyết phục cộng đồng vật lý rằng hạt quark thực sự tồn tại.
Năm 1979, sau khi làm nghiên cứu tại CERN trong 15 năm, TS. Gaillard bắt đầu được trả một phần lương. Tháng ba năm sau, vào đúng ngày Quốc tế Phụ nữ, bà phổ biến một báo cáo dài 36 trang về tình trạng của các nhà nghiên cứu nữ tại CERN. Phụ nữ chỉ chiếm khoảng 5% nhân sự khoa học của tổ chức này vào thời điểm đó.
Những nỗ lực của TS. Gaillard vẫn không được ghi nhận xứng đáng. Sau khi không được chọn vào vị trí nhân viên cao cấp, bà rời CERN và nhận được lời mời làm giáo sư biên chế tại Khoa Vật lý ở Trường Berkeley – bà là người phụ nữ đầu tiên đạt được vị trí này.
Tại môi trường mới, TS. Gaillard tiếp tục dẫn dắt nhóm lý thuyết hạt tại Phòng thí nghiệm Berkeley. Bà dành phần còn lại của sự nghiệp để nghiên cứu về siêu đối xứng (supersymmetry) – một lý thuyết cho rằng mỗi hạt đã được biết đến đều có một hạt đi kèm (partner particle). Lý thuyết này có thể giải thích các quan sát vật lý không được Mô hình chuẩn mô tả. Mô hình chuẩn là lý thuyết tốt nhất của các nhà khoa học về tính chất và tương tác của các hạt cơ bản và TS. Gaillard cũng góp phần thiết lập lý thuyết này.
Có thể nói, TS. Gaillard là hình mẫu cho nhiều nữ khoa học gia trên thế giới. Trong suốt sự nghiệp, bà phải đối mặt với sự phân biệt giới tính lan rộng trong các tổ chức lớn. Song, bằng nhiệt huyết và lòng kiên trì, bà đã vượt qua mọi trở ngại và chứng minh được năng lực của bản thân với những thành tựu xuất sắc. Không dừng lại ở đây, bà không ngừng đẩy mạnh những hoạt động tạo ra sự bình đẳng, công bằng cho phụ nữ tham gia lĩnh vực này.
Công lao của bà đã được tưởng thưởng xứng đáng bằng Giải thưởng Tưởng niệm E.O. Lawrence và Giải thưởng J. J. Sakurai cho Vật lý hạt lý thuyết. TS. Gaillard còn được kết nạp vào nhiều hiệp hội như Viện Hàn lâm Khoa học và Nghệ thuật Mỹ, viện sĩ Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia và viện sĩ Hội Triết học Mỹ. Bà cũng được mời tham gia nhiều ủy ban của Hội Vật lý Mỹ, ban cố vấn của Bộ Năng lượng và Hội đồng Nghiên cứu Quốc gia Mỹ, và các ủy ban cố vấn và ủy ban thăm viếng tại các trường đại học và phòng thí nghiệm quốc gia. Bà là thành viên của Hội đồng Khoa học Quốc gia từ năm 1996 đến năm 2002.
Nguồn:
nytimes.com, physics.berkeley.edu
Bài đăng KH&PT số 1359 (số 35/2025)
Hiếu Ngân tổng hợp