Max Planck: Annalen Papers

Năm 2008 kỷ niệm ngày sinh thứ 150 của nhà vật lý học lớn Max Planck, người khai sáng thuyết lượng tử. Trong dịp này, nhà xuất bản Wiley-VCH tại Đức đã xuất bản Toàn tập các bài báo của ông đã được đăng trên tạp chí Annalen der Physik (Niên giám Vật lý) của Đức trong khoảng thời gian từ lúc ông làm luận án tiến sĩ năm 1879, làm habilitation năm 1880 cho đến bài cuối cùng của ông năm 1941, tổng cộng 42 bài nghiên cứu của Max Planck và 31 bài điểm báo cho tạp chí.

Dù toàn tập trên cũng chỉ mới có khoảng 34% số bài của ông được công bố, nhưng quyển Annalen Papers đã dày 850 trang và nặng 1.8kg! Sách do GS. Dieter Hoffmann của Viện Max Planck nghiên cứu lịch sử khoa học tại Berlin làm chủ biên, với sự cộng tác của các GS Werner Ebeling (Đức), Silvio R. Dahmen (Brazil), Clayton A. Gearhart (Hoa Kỳ) và Micheal Eckert (Đức). Sách được chia ra thành các lãnh vực hay đề tài chính: entropi và tính không thuận nghịch, cân bằng nhiệt động học và sự tải điện, nhiệt động học thống kê và hệ thống ngẫu nhiên, phát xạ của vật thể đen (chứa đựng phần giả thuyết lượng tử), các bài về thuyết lượng tử, Planck nhà vật lý lý thuyết chính thống, và các bài điểm báo, sách. Có cả thảy 7 chương lớn.

Cái tốt nhất chúng ta có thể mang vào năm mới từ những buổi lễ tưởng niệm của năm cũ là mong ước cháy bỏng, rằng các thế hệ đời sau của chúng ta lúc nào đó sẽ ngước nhìn chúng ta một cách tương tự như chúng ta ngước nhìn những người một trăm năm trước bằng lời nói và hành động đã chiến đấu và đau khổ cho Tổ quốc. MAX PLANCK

Đó cũng là các đề tài quan trọng trong cả sự nghiệp vật lý của ông, từ nhiệt động học, lãnh vực nghiên cứu chính của ông ngay từ đầu, các bài về thủy động học, đến thuyết bức xạ, nơi ông đã có đóng góp lớn nhất khi tìm ra công thức bức xạ của các vật thể nóng và khi khám phá giả thuyết lượng tử, cho đến những bài về thuyết lượng tử, thuyết tương đối.

Trước các chương đều có bài giới thiệu tổng quan bằng tiếng Anh về ý nghĩa của các công trình của Planck đặt vào bối cảnh lịch sử của sự phát triển bấy giờ. Đặc biệt người ta có thể chứng kiến lại diễn biến của ý tưởng về giả thuyết lượng tử của Planck ở chương IV được kèm theo các tư liệu tham khảo dồi dào.

Tạp chí Annalen der Physik là tạp chí huyền thoại lịch sử đầu thế kỷ 20. Einstein cũng đã công bố hầu hết những bài báo quan trọng của mình trong tạp chí này trong đầu thể kỷ 20, đặc biệt 5 bài báo của năm thần kỳ 1905 đã làm cuộc cách mạng cho nền vật lý thế giới. Năm 2005 dưới sự chủ biên của GS Jürgen Renn, Giám đốc Viện Max Planck về lịch sử khoa học tại Berlin, cùng nhà xuất bản cũng đã cho ra mắt Toàn tập của Einstein dưới cái tên tương tự: Einstein’s Annalen Papers, Toàn tập 1901-1922.

Trang bìa của Annalen der Physik und Chemie khi M. Planck lên thay Helmhotz năm 1895. Có hàng chữ “Với sự hợp tác của Hội Vật lý Đức tại Berlin, và đặc biệt với M. Planck”. Đến năm 1900 tách riêng ra lại thành Annalen der Physik.

Một chút lịch sử của tạp chí Annalen này: năm 1790 Carl Gren, giáo sư vật lý, hóa học và dược học ở Đại học Halle thành lập tạp chí Journal der Physik với mục đích là phổ biến cho giới độc giả Đức để làm quen với những nghiên cứu khoa học tự nhiên, bao gồm bài của các tạp chí khác, của Đức cũng như của nước ngoài được dịch lại. Năm 1798 tạp chí được đổi tên chính thức thành Annalen der Physik.

Nước Đức cuối thế kỷ 18, đầu thế kỷ 19 là rất lạc hậu trong các ngành khoa học tự nhiên và kỹ thuật. Các thủ phủ của khoa học thế giới lúc bấy giờ là Paris và London và ngôn ngữ khoa học là tiếng Pháp hay tiếng Anh tùy lãnh vực. Tạp chí Annalen , với tiêu chí đại chúng của nó, có mặt không những tại các thư viện đại học, mà còn tại các trường trung học cấp ba và trường kỹ thuật, thúc đẩy sự hình thành một nền văn hóa khoa học tiếp cận được rộng rãi cho đại chúng. Nước Đức nhận thức được sức mạnh then chốt của khoa học kỹ thuật trong việc canh tân đất nước và cuộc lội ngược dòng, và đã kiên quyết làm công tác đại chúng hóa khoa học kỹ thuật ở tầm hiện đại nhất đang có để theo kịp thế giới. Annalen nhận đăng những bài vở đóng góp không những từ các nhà khoa học của bộ máy hàn lâm hay giám đốc các viện nghiên cứu, mà còn từ sinh viên, giảng nghiệm viên, thầy giáo. Các bài báo đầu tiên của cậu sinh viên Einstein lúc còn vô danh vào đầu những năm 1900 đã được đăng trên tạp chí này. Vai trò điểm quy tụ trí thức của tạp chí được củng cố thêm bằng mục Beiblätter (phụ trang) gồm những bài điểm các công trình đăng ngoài Annalen. Cả một không khí học thuật, nghiên cứu từng bước dâng lên như biển lớn.

Nhưng một thế kỷ sau tình hình đã khác. Cuối thế kỷ 19 đầu 20 nước Đức đã có thể cạnh tranh với Pháp và Anh về quyền lực tại châu Âu, không những về chính trị hay kinh tế, mà trong các ngành khoa học và công nghệ. Một lực lượng khoa học đông đảo chưa từng thấy, hệ quả của chính sách cải cách giáo dục và đại học của Wilhelm von Humboldt, tiến lên hàng đầu khoa học thế giới. Trong vật lý, kể từ một phần ba cuối của thế kỷ 19 các nhà vật lý nói tiếng Đức đã có những đóng góp góp đáng kể như Ludwig Boltzmann, Hermann von Helmholtz, Friedrich Kohlrauch, Rudolf Clausius, Gustav Kirchhoff hay Wilhelm Conrad Röntgen. Tạp chí Annalen trở thành tạp chí chuyên nghiệp hàng đầu trong lãnh vực vật lý và hóa học. Và tiếng Đức dần dần trở thành “tiếng mẹ đẻ của ngành vật lý” như Erwin Schrödinger nói.

Annalen đã trở thành “chất liệu để tư duy” không thể thiếu cho giới khoa học Đức. Cậu thanh niên Einstein, lúc còn bị cô lập trong giới hàn lâm, có thể theo dõi từ phòng làm việc trong Sở sáng chế ở Bern, Thụy Sĩ, những diễn tiến mới nhất trong vật lý. Ông đã đọc bài của Planck về giả thuyết lượng tử trong bức xạ nhiệt và các bài nghiên cứu của Philipp Lenard về hiện tượng quang điện, những cái đã giúp ông đi đến khám phá giả thuyết lượng tử ánh sáng của ông năm 1905. Báo cáo của W. Wien về những khó khăn trong việc phát hiện chất ether đã cung cấp thêm chất liệu tư duy cho Einstein để từ bỏ vai trò của nó trong thuyết tương đối của ông.

Trở lại Planck. Ông đóng vai trò đặc biệt trong sự phát triển của Annalen. Từ 1895, với tư cách người kế vị Helmholtz ở vai trò then chốt trong tạp chí, ông đã đảm nhiệm việc xuất bản Annalen der Physik, và đã đưa tạp chí này lên vị trí hàng đầu thế giới. Ông gắn bó với nó cho đến khi mất, nghĩa là ngót nửa thế kỷ liền, hai lần làm biên tập viên và đồng chủ biên. Lúc bắt đầu nhận nhiệm vụ vinh quang, ông chỉ mới 33 tuổi.

Ông là người có ảnh hưởng rất lớn lên Hội Vật lý Đức (DPG), là hội chuyên ngành khoa học lâu đời nhất ở Đức (thành lập 1845), và là cơ quan chịu trách nhiệm việc xuất bản Annalen der Physik, ảnh hưởng rất lớn đến sự phát triển của ngành vật lý. Mỗi lần họp là một “ngày hội lớn về thông tin khoa học”. Planck đã trình bày giả thuyết lượng tử tại đây năm 1900. Để cám ơn những đóng góp to lớn của ông, năm 1929 DPG đã cho ra đời “Huân chương Max Planck”, một huân chương rất danh giá về vật lý học của Đức, để kỷ niệm 50 năm danh hiệu tiến sĩ của ông.

Planck không những là nhà khoa học lỗi lạc, mà còn là nhà tổ chức khoa học trội bật, science-policy-maker. Ông đảm nhiệm nhiều nhiệm vụ quan trọng của nhiều tổ chức khoa học tên tuổi nhất của Phổ và đã có ảnh hưởng rất lớn lên sự phát triển khoa học nước Đức. Ông là người, bằng tất cả uy tín của ông và uy tín của Hàn lâm viện khoa học Phổ, uy tín của Đại học Berlin, của Kaiser-Wilhelm-Gesellschaft, đã thành công đưa Einstein, người rất quan ngại tính quân phiệt của nhà nước Phổ, về Berlin, và mở ra, với hai thuyết tương đối và lượng tử, thời đại vàng của ngành vật lý Đức mà Berlin là trung tâm điểm.

Năm 1894 ông trở thành thành viên của Hàn lâm viện khoa học Phổ, và là thư ký thường trực của tổ chức danh tiếng này từ 1912-1938, tức hơn một phần tư thế kỷ. Từ 1930-1937 ông được bầu làm Chủ tịch của Kaiser-Wilhelm-Gesellschaft, tiền thân của Max-Planck-Gesellschaft. “Hầu như không có buổi họp nào tôi vắng mặt, và buổi ‘hậu họp’ nào sau đó tôi lại thiếu” Planck viết. Ông được mệnh danh là “Người phát ngôn của nghiên cứu tự nhiên Đức” và “Người đại diện tiêu biểu của nền khoa học vật lý Đức”.

Sự dấn thân của Planck cho nền khoa học Đức, ngoài công việc chuyên môn với tư cách người nghiên cứu và người thầy (ông dạy 4 lần một tuần theo các chu kỳ khoa học; các lớp học của ông có cả trăm sinh viên nghe, và công việc giảng dạy như thế kéo dài hết thế hệ sinh viên này sang đến thế hệ khác suốt cuộc đời hàn lâm của ông), xuất phát từ ý thức đạo đức về nghề nghiệp cũng như từ quan niệm về trách nhiệm có truyền thống của Phổ, cũng như từ niềm tin rằng bộ máy khoa học chỉ có thể chạy tốt nhất khi công việc quản lý, nhiệm vụ và phương hướng phát triển khoa học không được phó thác cho bộ máy hành chính nhà nước, mà phải do chính những nhà khoa học đảm nhiệm theo tinh thần tự quản. Planck chấp nhận trách nhiệm cao cả nhất về sứ mệnh và định mệnh của toàn ngành khoa học Đức. Cộng đồng khoa học Đức ghi ơn ông không chỉ về các đóng góp khoa học xuất sắc của ông, mà còn về các đóng góp của ông trong việc xây dựng nền khoa học Đức ở thế kỷ 20. Vì thế, không ai khác có thể xứng đáng cho cái tên Max-Planck-Gesellschaft hơn là Max Planck, tổ chức khuếch trương khoa học tên tuổi thế giới ngày nay ở Đức.

Cầm cuốn sách vào tay, tôi thấy một cảm giác “kính sợ”, Ehrfurcht, như người Đức hay nói trước những con người vĩ đại. Kỷ yếu Max Planck của một tập thể 31 nhà khoa học và nghiên cứu vừa ra đời để vinh danh ông nhân kỷ niệm sinh nhật lần thứ 150 của ông trong năm 2008 (NXB Tri Thức) đã giới thiệu cuộc đời, sự nghiệp và khoa học lượng tử của ông. Nhưng khi cầm cuốn sách Annalen Papers trên tay và lật trong đó từng chương, tôi cảm nhận được phần nào sự vĩ đại ấy trực tiếp toát ra từ cuốn sách. Một tư liệu lịch sử vô cùng quý giá của Viện Max Planck nghiên cứu lịch sử khoa học Berlin. Xứ sở có những nhà khoa học khổng lồ mà những đóng góp trí tuệ của họ đã làm thay đổi không những quốc gia mà cả bộ mặt thế giới, và được tôn vinh đích đáng ở mọi thời đại.