Vật lý thiên văn ở Việt Nam: Đang bỏ lỡ những cơ hội

Xem lại những bài viết cũ của mình trong khoảng mười ba năm qua về ngành thiên văn học của Việt Nam, tôi không khỏi cảm thấy nản lòng vì chúng ta đã tiến bộ quá chậm, không nhận thức đầy đủ về bức tranh toàn cảnh khoa học hiện đại, chưa kể bị trói buộc bởi những quy định quan liêu, và bị hạn chế bởi thiếu thốn một nền văn hóa khoa học. Chúng ta tiến lên một cách dè dặt, trong khi thực tiễn đòi hỏi phải đổi mới một cách quyết liệt.

Giáo sư Pierre Darrriuat và các nhà nghiên cứu trẻ tại Phòng Vật lý Thiên văn và Vũ trụ, Trung tâm Vũ trụ Việt Nam. Nguồn: vtv.vn

Như từng đề cập, thiên văn học là lĩnh vực đầy sôi động, có tới sáu nhà khoa học được giải Nobel trong vòng ba năm qua. Gần đây nhất, giải Breakthrough 2020 vừa được trao cho dự án hợp tác kính thiên văn Event Horizon với thành quả lần đầu tiên ghi được hình ảnh của lỗ đen. Nếu như thiên văn học truyền thống thuộc về các ngành khoa học cổ xưa nhất của nhân loại, thì thiên văn học hiện đại lại nằm trong số các ngành trẻ nhất với những khám phá đầy mới mẻ. Một thế kỷ trước, Einstein vẫn tưởng rằng Vũ trụ không hề dịch chuyển! Hai mươi năm trước, đa số các nhà thiên văn vẫn ngờ vực sự tồn tại của các lỗ đen; còn ngày nay chúng ta có cơ sở vững chắc để tin rằng mỗi thiên hà xoắn ốc đều có một lỗ đen ở trung tâm, một trong số đó chúng ta đã ghi được hình ảnh; chúng ta đã quan sát khá cặn kẽ và trên mọi bước sóng đối với Sagittarius A*, lỗ đen nằm ở trung tâm hệ Ngân hà, cách chúng ta 24 nghìn năm ánh sáng, khối lượng gấp bốn triệu lần Mặt trời. Chỉ ít thập kỷ trước, Pulsars, Quasars, Super Nova Remnants, Active Galactic Nuclei, White Dwarfs, Red Giants, Gamma Ray Bursts và một loạt các khái niệm thiên văn khác còn chưa được biết đến. Nền vi sóng vũ trụ chỉ mới được khám phá hơn 50 năm trước, và cấu trúc dạng hạt của nó, một yếu tố then chốt cho sự hiểu biết của chúng ta về quá trình phát triển Vũ trụ, chỉ mới được biết đến chưa đầy 30 năm trước.  

Vật lý thiên văn liên đới với hầu hết các ngành vật lý khác: vật lý hạt nhân với quá trình tổng hợp hạt nhân nguyên thủy, tức khoảng 3 phút sau Big Bang, và với lý thuyết về các vì sao từ khi ra đời tới khi tàn lụi; vật lý plasma với khí quyển sao, gió sao và môi trường liên sao; vật lý phân tử với nghiên cứu về vật chất lạnh; vật lý nguyên tử với phổ học; vật lý chất đậm đặc với các vì sao neutron, hành tinh, bụi, …; hóa học với các tiền sao và sao đang tàn lụi; trọng lực với động lực học sao và vũ trụ học; sinh học với các nỗ lực khám phá về nguồn gốc sự sống trên Trái đất. Không gian vũ trụ chính là phòng thí nghiệm độc đáo để nghiên cứu các dạng vật chất trong điều kiện khắc nghiệt mà các phòng thí nghiệm khác không thể làm được: nghiên cứu về plasma trong môi trường liên sao hay trên các vì sao và các sao lùn, về khí electron suy biến, các ngôi sao neutron… và chưa kể các hố đen.<

Sự đa dạng như vậy cũng hiện diện trong các công cụ và phương pháp mà chúng ta sử dụng khi quan sát Vũ trụ, bao gồm không chỉ toàn bộ phổ điện từ mà cả các tia vũ trụ. Đột phá trong khả năng chinh phục không gian hồi thập kỷ 1960 đóng vai trò thiết yếu dẫn tới sự phát triển thăng hoa của vật lý thiên văn, cho phép chúng ta khám phá Vũ trụ với những tần số vốn dĩ bị triệt tiêu bởi khí quyển Trái đất và những cuộc thám hiểm ngoài không gian trước đây không chạm tới được. Đồng thời, những đài thiên văn ở mặt đất cũng khai thác triệt để các kỹ thuật vô cùng hiện đại như công nghệ quang thích ứng (adaptive optics) và giao thoa vô tuyến.

Một ngành khoa học kỳ thú và phát triển mạnh mẽ nhanh chóng như vậy không nên vắng bóng trong bức tranh khoa học toàn cảnh của Việt Nam. Mặc dù chỉ những nước giàu có, hoặc thường là sự hợp tác của vài quốc gia, mới đủ khả năng phóng các vệ tinh hoặc xây dựng những đài thiên văn mặt đất khổng lồ, nhưng dữ liệu họ ghi nhận được có thể chia sẻ tới bất kỳ ai cho thấy đủ khả năng khai thác, phát huy một cách hiệu quả. Như tôi thường nói, tất cả chúng ta đều được mời đến dự bữa tiệc này, bầu trời là của chung mọi người. Đã đến lúc phấn đấu xây dựng một ngành thiên văn học hiện đại ở trong nước. Chúng ta có đủ các cá nhân tài năng trong nước để ươm mầm cho một chương trình như vậy. Việt Nam cần một viện thiên văn học đóng vai trò như một trung tâm nghiên cứu khoa học xuất sắc. Thiên văn học cũng cần được đưa vào trong số các ngành đào tạo tiến sỹ.  

Là một ngành khoa học trẻ, vật lý thiên văn kết hợp hài hòa cả quan sát thực nghiệm và lý thuyết, trên thực tế quan sát thực nghiệm đang chiếm ưu thế, khi chỉ có một trong năm giải Nobel trao cho ngành vật lý thiên văn được dành cho các nhà lý thuyết. Đây là điều đáng suy nghĩ cho giới khoa học Việt Nam, nơi lý thuyết thường bị ngộ nhận là có vai trò quan trọng hơn quan sát và thực nghiệm. Khi đã 51 tuổi, Darwin viết thư gửi cho Bates, người vừa trở về từ chuyến thám hiểm rừng Amazon, nói rằng “một nhà quan sát giỏi nghĩa là một nhà lý thuyết giỏi”. Quả thực Darwin là người giỏi cả hai. Đây là điều chúng ta cần dạy cho sinh viên: nếu họ muốn trở thành các nhà lý thuyết, họ cần phải học về quan sát và thực nghiệm; ngược lại, nếu muốn trở thành các nhà quan sát hay thực nghiệm, họ phải học lý thuyết. Đừng bao giờ tạo cho ai ấn tượng sai lệch rằng có một thứ bậc cao thấp trong khoa học: tất cả mọi phương diện đều có vẻ đẹp đáng trân trọng nếu chúng được khám phá và thực hành một cách chặt chẽ và khéo léo. 

Là một ngành “khoa học lớn”, vật lý thiên văn dựa nhiều vào những nỗ lực tập thể. Hầu hết các nhà vật lý thiên văn từng nhận giải Nobel hay giải Breakthrough đều làm việc theo nhóm. Việt Nam cần lưu ý điều này, không chỉ trong việc ca ngợi và hỗ trợ các nhóm nghiên cứu mà cả trong việc ghi nhận xứng đáng khi đánh giá công sức nhà khoa học. Không quá lời khi nói rằng ngày nay ở Việt Nam, người ta cảm thấy nên đứng tên riêng và đưa ra một công bố tồi hơn là đứng tên chung trong một nhóm tác giả của một công bố tốt. Lẽ ra, khi một tiến sỹ được đào tạo ở nước ngoài trở về nước, nếu có năng lực xuất sắc anh ta nên được khuyến khích và hỗ trợ để thành lập một nhóm nghiên cứu mới, hoặc nếu chưa xuất sắc nhưng đủ giỏi thì nên được khuyến khích tham gia một nhóm nghiên cứu sẵn có nào đó. Nhưng trên thực tế, anh ta đa phần sẽ bị bỏ rơi một mình, tự xoay xở đơn độc, thường là chỉ phát triển tiếp từ đề tài tiến sỹ của mình và duy trì những mối quan hệ từng có ở nước ngoài. Đây hẳn không phải là cách để chúng ta phát triển một nền khoa học hiện đại trong nước. Đã qua lâu rồi cái thời một người đơn lẻ có thể nhảy ra khỏi bồn tắm và reo lên Eureka như Archimedes thuở xa xưa.

Vào tháng 4 năm 2014, trên đường trở về từ một hội nghị về ngoại hành tinh ở Quy Nhơn, Michel Mayor đã tới Hà Nội và trình bày một bài nói chuyện khoa học đại chúng tại ĐH Sư phạm Hà Nội. Trong ảnh là Michel Mayor và Phạm Ngọc Điệp, Trưởng phòng Vật lý Thiên văn và Vũ trụ, Trung tâm Vũ trụ Việt Nam, đang dịch bài nói của ông sang tiếng Việt.

Thách thức cho sự phát triển vật lý thiên văn ở Việt Nam là đa số mọi người thiếu nhận thức về sự phát triển nhanh chóng cũng như sự phong phú dồi dào của ngành khoa học này. Nhiều người nhìn nhận về ngành thiên văn với lăng kính lạc hậu của sáu mươi năm trước, cho rằng đây là ngành không có ứng dụng và không cần phải giảng dạy. Thật không may, không chỉ công chúng mà cả những người làm chính sách khoa học cũng cùng một lăng kính như vậy.
Tôi còn nhớ ít năm trước, một trong những cây đa cây đề của khoa học Việt Nam (một nhà lý thuyết) tuyên bố rằng Việt Nam không thể hỗ trợ phát triển ngành vật lý thiên văn vì chỉ những nước giàu mới có thể chế tạo kính thiên văn và phóng vệ tinh. Tôi đã phản đối, nói rằng đó là nhận thức hoàn toàn sai. Lấy ví dụ như các dữ liệu từ ALMA, đài thiên văn vô tuyến hàng đầu trên hành tinh, vẫn được sử dụng bởi các nhóm nghiên cứu như của chúng tôi, tương tự như với các nhóm nghiên cứu giỏi nhất trên thế giới. Hoàn toàn miễn phí nếu sử dụng một năm sau khi được công bố, những dữ liệu này là tài sản vô cùng quý giá cần được khai thác triệt để. Nhưng có lẽ những người làm chính sách khoa học ở Việt Nam chưa nhận thức đầy đủ giá trị của cơ hội này. Chỉ ít tháng trước, vị chuyên gia cây đa cây đề mà tôi đề cập, lại tiếp tục đưa ra cùng một phát biểu sai lầm. Chúng ta cần hiểu rằng việc quan sát Vũ trụ chẳng hề tốn kém chút nào, chúng ta đâu cần tiền để mua sắm trang thiết bị, chỉ cần tài trợ cho các hoạt động đào tạo, việc tham gia các khóa học, hội nghị, chi phí ăn nghỉ ngắn ngày của các nhà khoa học quốc tế và Việt kiều đến Việt Nam, hoặc các nhà khoa học trong nước ra nước ngoài.

Gần đây chúng tôi đã có kiến nghị về sự cần thiết của việc dạy và làm nghiên cứu vật lý thiên văn trong chương trình KH&CN quốc gia về vũ trụ giai đoạn 2020-2030, trong đó chỉ ra những ứng dụng của lĩnh vực này – không khó để thấy rằng Internet từng được CERN phát minh, hay các công nghệ vệ tinh và không gian đều gắn bó mật thiết với vật lý thiên văn. Tuy nhiên, cần làm rõ rằng động lực chính để phát triển vật lý thiên văn ở Việt Nam là niềm tin rằng một quốc gia phát triển phải có những hoạt động nghiên cứu trên tuyến đầu tri thức của nhân loại; đó là lời kêu gọi cho sự xuất sắc, quyết tâm làm nghiên cứu trên các lĩnh vực mà trong những giai đoạn khó khăn trước đây đất nước chưa có điều kiện xây dựng. Đó là quan điểm mọi nhà khoa học trên thế giới cùng chia sẻ, rằng các trường đại học có chất lượng tốt thì đều là nơi chủ trì và hỗ trợ cho những nghiên cứu trên tuyến đầu. Sự thật đã được thừa nhận là những ngành khoa học đó đều là thao trường tuyệt vời để đào tạo nhân lực KH&CN.

Để kết thúc, tôi xin đơn giản lấy lại những dòng từng viết cách đây một năm, mà tiếc rằng đến nay vẫn còn nguyên tính thời sự.

Khi nào thì Việt Nam mới nhận thức đúng về hiện trạng của khoa học hiện đại? Có đáng buồn không khi vật lý thiên văn, có lẽ là lĩnh vực vật lý sôi động nhất ngày nay, hầu như bị bỏ quên tại các trường đại học Việt Nam. Một nhà nghiên cứu trong nhóm chúng tôi từng kiến nghị đưa vật lý thiên văn vào chương trình đào tạo tại tối thiểu một trường đào tạo tiến sỹ ở Việt Nam, nhưng kiến nghị đó bị từ chối. Ngày nay, các sinh viên làm thạc sỹ hay tiến sỹ với chúng tôi buộc phải ngụy trang tên ngành học thành “vật lý nguyên tử” hay “vật lý hạt nhân”, như thể vật lý thiên văn là một từ cấm kỵ. Người ta từ chối đề nghị thành lập ngành vật lý thiên văn với lý do là không có đủ số lượng các nhà vật lý thiên văn ở trong nước! Với lý lẽ đó thì hẳn là năm 1944, Võ Nguyên Giáp chẳng thể được phong làm tư lệnh khi mà ông không có kinh nghiệm quân sự chính quy và quân đội chính quy trước đó cũng chưa tồn tại! Chúng ta đang sống ở một đất nước mà những trang sử vẻ vang nhất được viết nên bởi lòng quả cảm và sự quyết đoán. Vậy mà ngày nay sao lại có sự bảo thủ và trì trệ, đi ngược lại tiến bộ như vậy?

Chúng ta hiểu rõ những nguyên nhân làm hạn chế sự phát triển như mong muốn của khoa học trong nước:

– Văn hóa chúng ta chưa coi trọng đúng mức tri thức và năng lực như với tiền bạc. Hậu quả là các nhà khoa học thu nhập quá thấp, ảnh hưởng tới nhân phẩm của họ, nếu so sánh với thu nhập của những người làm quản lý, hay các chủ nhiệm dự án.

– Chúng ta thiếu tầm nhìn trong chính sách đáp ứng những đòi hỏi của nền khoa học và công nghệ đất nước và hướng tới một nền khoa học hiện đại hiện diện trên những tuyến đầu của tri thức nhân loại. Hậu quả là một nền giáo dục đại học lạc hậu, với quá nhiều sinh viên được đào tạo trong các ngành quản trị, marketing, truyền thông,… và không đủ người được đào tạo trong những ngành mà năng lực đòi hỏi sự tích lũy qua nhiều năm đào tạo công phu. Một hệ quả khác là chênh lệch giữa chương trình đào tạo trong trường với thực tiễn đất nước. Vật lý hạt nhân ngày nay vẫn được dạy theo cách tôi được học từ sáu mươi năm trước. Việt Nam cho thấy thất bại trong việc đào tạo đội ngũ kỹ sư và nhà khoa học phục vụ chương trình điện hạt nhân trước đây. Vật lý thiên văn, ngành khoa học trên tuyến đầu của lĩnh vực vật lý hiện đại, không hề được đào tạo ở trình độ tiến sỹ; đề xuất thành lập ngành này ở trong nước không được ủng hộ. 

Một hội nghị vật lý về hạt neutrino tổ chức tại Trung tâm Quốc tế Khoa học và Giáo dục liên ngành (ICISE). Nguồn: sggp.org.vn

– Nền văn hóa khoa học về cơ bản còn hạn chế, dẫn tới coi trọng lý thuyết hơn quan sát, thực nghiệm và chế tạo công cụ; thiếu nhận thức về những yêu cầu trong vận hành và kinh phí bảo trì để có thể khai thác hiệu quả một thiết bị khoa học; không hiểu rằng mua sắm một thiết bị khoa học phải xuất phát từ yêu cầu chính đáng của cộng đồng làm khoa học kèm theo những hồ sơ đầy đủ chứ không chỉ là quyết định hành chính từ trên xuống bởi các nhà quản lý thiếu năng lực: người sử dụng đề nghị thiết bị chứ không thể thiết bị phải đi tìm người sử dụng.

– Không bám sát các nguyên tắc chặt chẽ về đạo đức trong khoa học: chúng ta hằng năm lại biết thêm những gian lận mới trong thi cử đại học; nạn đạo văn không được đấu tranh bài trừ đúng mức; tuyển dụng và thăng tiến trong khoa học còn thiếu sự đánh giá trung lập và khách quan cần thiết. Nạn tham nhũng và bao che người thân quen vẫn phải được đấu tranh loại trừ ở các trường đại học.

– Sự tham gia của các nhà khoa học, nhất là các nhà khoa học trẻ, còn hạn chế trong quá trình xây dựng các chính sách định hình diện mạo nền khoa học; thiếu các hội đồng tư vấn khoa học, trong đó có sự tham gia của những nhà khoa học uy tín quốc tế để đưa ra những khuyến nghị thẳng thắn cởi mở; ngay cả khi có các hội đồng như vậy, thường là do sáng kiến từ các tổ chức quốc tế, thì những khuyến nghị của họ dù sáng suốt, thấu đáo, cũng không thực sự được tiếp thu. 

– Nỗ lực đấu tranh chống quan liêu và bảo thủ chưa được ủng hộ đúng mức. Tôi đã đề cập vài lần ví dụ minh họa về bất cập từ phía Việt Nam khi tham gia chương trình hợp tác đào tạo đồng cấp bằng tiến sỹ với các đại học nước ngoài có uy tín. □      

Thanh Xuân dịch