Thuyết lượng tử và giải thương nobel ppt

1

Thuyết lượng tử và giải thưởng Nobel
Robert Marc Friedman

Thành kiến cá nhân và sự thiếu hiểu biết của ủy ban xét trao giải Nobel khiến cho
nhiều nhà tiên phong của cơ học lượng tử không được nhận giải, mãi cho đến khi
phát hiện ra phản vật chất vào năm 1932.
Năm 1933, giải thưởng Nobel hình như cũng kém phần quan trọng đi so với cuộc
khủng hoảng kinh tế thế giới và sự leo thang quyền lực của chế độ phát xít, nhưng
nhiều nhà vật lí vẫn giữ cái nhìn thận trọng hướng về Stockholm. Họ cảm thấy
hoang mang và tràn trề thất vọng trước những quyết định trước đó của Viện Hàn
lâm khoa học Hoàng gia Thụy Điển. Không có giải thưởng cho ngành vật lí trong
năm 1930, nhưng những thành tựu lí thuyết và thực nghiệm trong thời gian gần đấy
đã dẫn đến cuộc cách mạng mô tả nguyên tử bằng cơ chế lượng tử mới. Liệu rồi
cuối cùng Viện Hàn lâm có chịu công nhận những thành tựu này không ?

Các giải thưởng Nobel cho thấy lịch sử thật phức tạp (Nguồn: Nobel Foundation)

Sau cùng, khi Viện Hàn lâm công bố quyết định của họ vào tháng 11, kết quả làm
một số người cảm thấy hài lòng, một số tỏ ra giận dữ và một số khác thì cảm thấy
khó hiểu. Giải thưởng dành riêng cho năm 1932 trao cho một mình Werner
Heisenberg, cho “việc sáng tạo ra cơ học lượng tử, mà những ứng dụng của nó,
không kể đến những thứ khác, đã dẫn đến việc khám phá ra hình thái đặc trưng của
hydro”. Trong khi đó, giải thưởng năm 1933 chia cho Erwin Schrödinger and Paul
Dirac, cho việc “khám phá ra hình thức hữu ích mới của thuyết nguyên tử”.
Giải thưởng Nobel dành cho cơ học lượng tử từ lâu luôn là đề tài mà nhiều người
bàn tán và dị nghị. Tại sao cũng những nhà khoa học này nhưng có khi một người
một mình một giải, có khi giải thưởng lại chia cho nhiều người, và tại sao lí do
chính thức để trao giải lại linh tinh như vậy ? Nói chung, quyết định trao giải năm

1933 đã mang đến một câu hỏi lớn như rắc tiêu lên cả lịch sử đời thường và học
thuật của nền vật lí hiện đại: tại sao có quá ít giải thưởng Nobel cho những đóng
góp về mặt lí thuyết ? Liệu đây có phải là làm theo di chúc của Alfred Nobel, trong

2

đó ghi rõ rằng giải thưởng được trao cho những “khám phá hay phát minh trong lĩnh
vực vật lí” ? Phải chăng vốn dĩ việc xác định một đột phá về mặt lí thuyết là một
khám phá thì khó khăn hơn ?
Tôi đã nghiên cứu những công trình đạt giải Nobel, cũng như thư từ trao đổi giữa
các vị là cựu thành viên của ủy ban trao giải, trong một nỗ lực làm sáng tỏ lí do mà
người ta đã xao lãng các công trình lí thuyết, cũng như để có một cảm nhận về giải
thưởng năm 1933. Những hoạt động này sẽ cung cấp cho chúng ta một cái nhìn sâu
sắc hơn về việc nhìn nhận các thành tựu lí thuyết của ủy ban cho đến trước năm
1933, giúp chúng ta hiểu được ý nghĩa của giải thưởng năm đó, kể cả việc bổ sung
Paul Dirac vào danh sách những người đạt giải vào phút cuối.

Dirac (trái), Heisenberg (giữa) và Schrödinger (phải) đến Stockholm năm 1933 để nhận giải
Nobel. (Nguồn: Max Planck Institute fur Physik/AIP Emilio Segrè Visual Archives)

Giải thưởng hàn lâm viện
Giải thưởng Nobel có quy mô quốc tế, nhưng từ khi bắt đầu trao giải đến nay, Viện
Hàn lâm khoa học Hoàng gia Thụy Điển đưa ra quyết định của mình trên cơ sở tiến
cử của năm thành viên trong ủy ban xét giải vật lí và hóa học.Chính kiến riêng của
mỗi thành viên ủy ban người Thụy Điển này, cũng như sự hiểu biết khoa học và sở
thích của họ ảnh hưởng rất nhiều đến kết quả xét giải. Những nhà khoa học được
mời chỉ định đó hiếm khi cho ủy ban một sự nhất trí cao. Và ngay cả khi một ứng
cử viên nặng kí thật sự nổi trội – như Albert Einstein cho thuyết tương đối, hay
Henri Poincaré cho những đóng góp đa dạng cho vật lí toán - ủy ban cũng thường
bỏ qua. Đôi khi, một sự thay đổi nhỏ trong thành phần của ủy ban cũng có thể quyết

định số phận của một ứng cử viên.
Mặc dù năm thành viên ủy ban đánh giá các ứng cử viên và đề xuất ai là người nhận
giải, nhưng sự tiến cử của họ vẫn phải được sự tán thành của 10 thành viên trong
Ban Vật lí của Viện Hàn lâm, và sau đó là của 100 thành viên của cả Viện Hàn
lâm.Thường thì uy quyền của ủy ban thắng thế, nhưng không phải lúc nào cũng vậy.
Đôi khi Viện Hàn lâm khoa học chống lại ủy ban của mình. Như trong trường hợp
của Gustaf Dalén (1912) và Jean Perrin (1926), các thành viên của Viện Hàn lâm đã

3

thành công trong việc tập hợp đồng nghiệp của mình để phản đối tuyên bố của ủy
ban rằng những ứng cử viên này không xứng đáng để trao giải.
Mặc dù có những quy định chính thức chỉ đạo mọi mặt của hệ thống trao giải,
nhưng điều đó không có nghĩa là ủy ban trao giải được cung cấp quy chế rõ ràng để
làm việc. Trong di chúc, một số cụm từ thiết yếu như “khám phá hay phát minh có ý
nghĩa nhất trong lĩnh vực vật lí”, hoặc “gần đây”, hoặc “có ích cho nhân loại”
không được định nghĩa rõ ràng. Cho nên phát sinh nhiều cách hiểu và cách hiểu lại
thay đổi theo thời gian. Nhưng ngay cả khi mọi thành viên đã cố gắng vượt qua
định kiến và lòng ích kỉ, nhỏ nhen, thì công việc lựa chọn người thắng giải luôn
luôn – và vẫn luôn luôn – là một việc hết sức khó khăn. Đôi lúc các thành viên ủy
ban thổ lộ rằng, có khi, có một số ứng cử viên đều xứng đáng như nhau cả.
Khuynh hướng thực nghiệm
Những năm đầu thập niên 1900, các thành viên ủy ban đã cố gắng ủng hộ các ứng
cử viên mà công trình nghiên cứu của họ phản ánh khuynh hướng khoa học riêng
của họ. Đa số thành viên trong ủy ban thuộc về Khoa Vật lí thực nghiệm ở trường
đại học Uppsala, họ xem phương pháp đo lường chính xác là mục tiêu cao nhất
trong ngành của mình. Chẳng hạn, Bernhard Hasselberg – một thành viên từ năm
1901 đến 1922 – luôn xem Albert Michelson là một nhà vật lí mẫu mực vì những
nghiên cứu của ông đã đẩy giới hạn của độ chính xác lên rất cao.
Do đó, Michelson không có lí do gì mà chả nhận được giải. Nhưng thay vì chỉ nhận

được một vài đề cử, đằng này ông bắt đầu nổi bật là một ứng cử viên đáng kể trong
năm 1904 nhờ sự ủng hộ tích cực của Hasselberg. Các nhà vật lí Thụy Điển trao
giải Nobel cho Michelson nhằm công nhận công dụng của cái giao thoa kế của ông
trong khoa đo lường, và đặc biệt, cho việc xác định bằng thực nghiệm chiều dài của
thanh mét chuẩn quốc tế. Năm 1907, Hasselberf thổ lộ rằng ông đã chuẩn bị “làm
mọi thứ trong quyền hạn của mình để mang giải thưởng đến cho ông ta
(Michelson)”. Tuy nhiên, Hasselberg đã phải thất bại trước thực tế rằng Michelson
không phải là một ứng cử viên công chúng và công trình nghiên cứu của ông ta
không đáp ứng được yêu cầu của quy định phải có một “khám phá”.
Trong bản báo cáo của mình trước ủy ban, Hasselberg không úp mở rằng những
nghiên cứu của Michelson xứng đáng được trao giải, mặc dù chúng không đưa tới
một khám phá lớn nào. Ông khẳng định, phương pháp đo lường chính xác tự nó đã
cấu thành một điều kiện tiên quyết cho việc khám phá. Một thành viên khác cố gắng
giải thích rằng những quy định ngặt nghèo không đề cập đến vấn đề này, nhưng
Hasselberg vẫn cứ khăng khăng với lí lẽ của mình. Ông biết rằng đa số trong ủy
ban, kể cả ông chủ tịch Knut Ångström, chia sẻ quan điểm của ông về việc xem
phương pháp đo lường chính xác là yếu tố tiên quyết cho sự tiến bộ trong vật lí học.
Giải Nobel vật lí năm 1907 vì vậy được trao cho Michelson, cho “những dụng cụ
quang chính xác và những nghiên cứu về quang phổ học và đo lường được thực
hiện với sự hỗ trợ của chúng”. Thi nghiệm ête kéo theo nổi tiếng của ông vừa được
nhắc đến trong đó.
Việc trao giải cho Michelson khiến cho Hasselberg và những đồng nghiệp cùng
quan điểm với ông ở Uppsala tranh luận rằng phương pháp đo lường chính xác “là
điều kiện rất căn bản, thiết yếu, để chúng ta thâm nhập sâu hơn vào những quy luật

4

của vật lí – là con đường duy nhất để chúng ta đi đến những khám phá mới”. Đây
đúng là một cơ hội tốt để tán dương và khẳng định quan điểm này trong vật lí học.
Khi mà một khuynh hướng thực nghiệm trong ủy ban làm lợi cho Michelson thì nó

cũng gây tổn hại đến những ứng cử viên được đề cử cho những thành tựu lí thuyết.
Năm 1911, Vilhelm Carlheim-Gyllensköld, một thành viên mới được bầu vào ủy
ban đến từ trường đại học Stockholm, đã đệ trình một kháng nghị thư lên Viện Hàn
lâm, trong đó ông nêu rõ sự đối lập giữa vị thế cao lớn của nền vật lí toán và vật lí lí
thuyết trong thế giới khoa học với sự ít ỏi của những giải thưởng Nobel dành cho
các lĩnh vực này.
Ngoài việc Hendrik Lorentz cùng chia giải thưởng năm 1902 cho việc giải thích
hiệu ứng Zeeman, và giải thưởng trao cho J J Thomson năm 1906 cho sự dẫn điện
trong chất khí, Carlheim-Gyllensköld phàn nàn rằng “giải Nobel hiện nay chỉ dành
cho các nhà vật lí thực nghiệm”. Ông nhấn mạnh rằng việc xao lãng vật lí toán và
vật lí lí thuyết không phải là do thiếu người đề cử. Trong số những nhà lí thuyết nổi
trội được đề xuất có thể kể đến Ludwig Boltzmann, Oliver Heaviside, William
Thomson (huân tước Kelvin), Max Planck, Poincaré, John Poynting và Wilhelm
Wien. Đa số những trường hợp này được đề cử từ những người có khả năng thực
nghiệm không chê vào đâu được, như Henri Becquerel, Philipp Lenard, Wilhelm
Röntgen and Pieter Zeeman, họ đều đã nhận giải Nobel. “Hàng loạt phiếu bầu rất
đáng được chú ý khi xét giải”, Carlheim-Gyllensköld khẩn khoản.
Nhưng các ủy ban sau đó liên tiếp phớt lờ số lượng đề cử không ngừng tăng lên
dành cho Planck và những nhà vật lí lí thuyết khác. Nguyên nhân là vì một số, nếu
không nói là tất cả, các thành viên trong ủy ban không đủ khả năng theo đuổi sự
phát triển của cơ học lượng tử và thuyết tương đối. Thật vậy, cuối cùng thì giải
thường được trao cho Planck – giải năm 1918, trao giải năm 1919 – công nhận vai
trò của ông trong việc lãnh đạo nền khoa học Đức trong thời kì xảy ra thảm kịch
quốc gia hơn là công nhận thuyết lượng tử. Thực ra thì những người theo chủ nghĩa
thực nghiệm trong ủy ban muốn dành giải thưởng năm 1918 cho nhà vật lí nguyên
tử Johanes Stark và giải thưởng năm 1919 mới trao cho Planck để nhấn mạnh tầm
quan trọng của những thí nghiệm chính xác so với việc nghiên cứu lí thuyết. Tất
nhiên, lịch sử xảy ra như thế nào thì như chúng ta đã biết.
Thời khắc quyết định cho nền vật lí lí thuyết
Trường hợp của Einstein đánh dấu một bước ngoặt. Sau cuộc thám hiểm nhật thực

vào tháng 11 năm 1919, xác nhận ánh sáng phát ra từ các ngôi sao ở xa bị trường
hấp dẫn của Mặt Trời bẻ cong đi, Einstein bắt đầu nhận được số tiến cử tăng dần
cho công trình của ông về thuyết tương đối. Tuy nhiên, Viện Hàn lâm công bố
người thắng giải năm 1920 lại là Charles-Edouard Guillaume – người được chỉ có
một mình nhà vật lí người Thụy Sĩ Charles Guye tiến cử - cho việc phát minh ra
hợp kim thép – nickel, một phát minh không ảnh hưởng gì nhiều lắm đến những
thay đổi trong ngành luyện kim. Mặc dù hợp kim “invar” cho khả năng chế tạo
nhiều loại thiết bị đo lường có độ chính xác rất cao, nhưng các quan sát viên nước
ngoài, kể cả những người không thích công trình của Einstein, cũng nhận thấy
Guillaume là một sự lựa chọn kì quặc.
Vậy chuyện gì đang xảy ra ở Viện Hàn lâm ? Đơn giản thôi: một số, nếu không nói
là tất cả, các thành viên của ủy ban chưa bị thuyết phục thích đáng bởi kì nhật thực

5

năm 1919 để thay đổi thái độ phản đối đối với Einstein. Hơn nữa, đó là một trong
những lời thỉnh cầu cuối cùng của Hasselberg, sau hai thập kỉ phục vụ trong ủy ban,
muốn nhìn thấy người đồng nghiệp đo lường chính xác Guillaume của ông được
trao giải.
Năm 1921, những người tiến cử đã miêu tả Einstein như là một người khổng lồ
trong thế giới vật lí mà người ta chưa từng thấy kể từ thởi Newton. Năm 1921,
Allvar Gullstrand, giáo sư ngành quang lí và quang sinh lí thuộc trường đại học
Uppsala và là một trong những thành viên có tư cách đàng hoàng nhất trong Viện
Hàn lâm, yêu cầu muốn được nghe báo cáo về những đóng góp của Einstein cho
thuyết tương đối và thuyết hấp dẫn. Đơn giản là Gullstrand không hiểu nổi công
trình nghiên cứu của Einstein. Tuy vậy, ông vẫn kiên quyết rằng Einstein không thể
nào nhận giải được.
Trong khi chuẩn bị bản báo cáo đặc biệt trước ủy ban, Gullstrand chuyển sang cầu
viện đồng nghiệp của ông ở Uppsala và là người bạn Carl Wilhelm Oseen, một giáo
sư cơ học và vật lí toán. Ông đã trình bày một số đoạn phê bình với Oseen, và ông

này đã chỉ ra cho Gullstrand thấy những sai lầm của ông. Chính Oseen cũng nghi
ngờ lớn về giá trị của thuyết tương đối, nhưng ông vui lòng cho Einstein một bình
phẩm hợp lí. Sau này, ông có thổ lộ rằng, thật là một thảm họa cho ủy ban xét giải
vì có Gullstrand, người đại diện vật lí lí thuyết, ông ta phải thẩm định những thứ mà
ông ta chả hiểu gì cả !

Carl Wilhelm Oseen, giáo sư cơ học và vật lí toán tại trường đại học Uppsala,
người thống trị ủy ban Nobel từ năm 1922 - 1944

Gullstrand không việc gì phải cản trở Einstein trước ủy ban. Không thành viên nào
tán đồng thuyết tương đối cả. Như lời Hasselberg viết từ giường bệnh năm 1921:
“Người ta không chắc lắm những nghiên cứu như thế này có phải là đối tượng trao
giải như lời di chúc của Alfred Nobel hay không”. Đa số các thành viên trong ủy

6

ban đơn giản là không chấp nhận một công trình nghiên cứu như vậy là nền vật lí
thật sự. Cách thức Einstein xem xét các giả thuyết cơ sở của mình và cách ông cố
gắng hợp nhất các lí thuyết cho thấy chúng là công trình của một nhà siêu hình học
hơn là một thành viên của cộng đồng khoa học đương thời.
Nếu như bản báo cáo của Gullstrand có nhiều khiếm khuyết thì, về nguyên tắc, Viện
Hàn lâm có quyền tự do hành động một khi điều đó mang đến ánh sáng giải quyết
vấn đề. Nhưng đa số mọi người trong Viện không muốn trao giải cho Einstein, và
không ai muốn làm phật lòng những thành viên kính mến trong ủy ban của mình.
Như “giới chuyên môn” Thụy Điển đã nói, Viện Hàn lâm giữ uy quyền và lẽ phải
của mình để định giá và phán xét. Khi chiếc đồng hồ điểm đến nửa đêm ngày 21
tháng 11 năm 1921, Viện Hàn lâm đã bỏ phiếu không trao giải Nobel vật lí cho năm
đó.
Carl Wilhem Oseen vào cuộc
Oseen gia nhập ủy ban năm 1922. Ông muốn có một giải thường cho Einstein,

nhưng không phải cho nghiên cứu về thuyết tương đối. Ông cũng rất muốn được
nhìn thấy Niels Bohr nhận giải. Với địa vị cao quý trong ban vật lí và năng lực phân
tích sắc bén, Oseen đã tìm thấy một cách khéo léo để trao giải cho cả hai người họ.
Chính ông đã tiến cử thành công Einstein cho việc khám phá ra định luật quang
điện. Ông lí giải rằng, không kể đến phương pháp lí thuyết mà Einstein đã sử dụng
– nó bao hàm quá nhiều thuyết lượng tử trong đó khiến ủy ban khó chấp nhận được
– bản thân định luật quang điện đã được xác nhận bằng kinh nghiệm. Và với việc
công nhận định luật quang điện là một chân lí cơ bản của tự nhiên, Oseen có thể
biện hộ cho mẫu nguyên tử lượng tử của Bohr. Trước đây, ủy ban đã bác bỏ công
trình này vì cho rằng nó mâu thuẫn với thực tế. Nay Oseen khẳng định rằng mẫu
nguyên tử Bohr là dựa trên cơ sở chắc chắn – định luật quang điện của Einstein – và
đã tập hợp được ủy ban và Viện Hàn lâm ủng hộ cho đề xuất của ông.
Sự có mặt của Oseen trong ủy ban vào năm 1922 làm cho ủy ban lần đầu tiên có
được sự tinh thông về vật lí lí thuyết, nhưng điều đó không có nghĩa là những công
trình lí thuyết sẽ dễ được tán thành hơn. Oseen là một tri thức vừa nghiêm khắc vừa
kiêu ngạo, và đây không nhất thiết là đức tính phải có ở một thành viên trong ủy
ban. Ông thường giữ vai trò người phản biện, vừa là quan tòa vừa là đao phủ, khi
đánh giá các ứng cử viên luôn nặng tay hơn so với những đồng sự khác. Khi có
người phản đối quan điểm của ông thi ông cực lực chỉ trích lại, cũng như trả thù cá
nhân.
Oseen để lại tiếng tăm sâu sắc trong cuộc đua giảnh giải Nobel cả một thời gian dài
sau khi ông không còn quyền hạn trong ủy ban vào năm 1944. Ông lãnh đạo phong
trào thu hẹp lại quy mô của “vật lí học” đủ tư cách cho việc nhận giải, trái với
những hành động trước đây bao hàm những lĩnh vực như vật lí thiên văn và địa vật
lí. Nhưng, điều quan trọng nhất, mặc dù nghiên cứu riêng của ông dẫn đến thủy
động lực học và khoa vật lí nghiên cứu mạng tinh thể, nhưng ông vẫn ngồi ở ghế
thẩm phán đối với hầu hết các vấn đề vật lí lí thuyết, đặc biệt là thuyết nguyên tử.
Oseen không hài lòng với con đường mà nền vật lí đang tiến triển; quan điểm rằng
mọi thứ cần phải kiên định, rõ ràng, hợp lí khiến ông thật sự thất vọng trước những
giải pháp cục bộ và nhất thời trước cuộc khủng hoảng sâu sắc của nền vật lí nguyên

tử trong thập niên 1920. Ông thấy không có chút lí do gì để tôn vinh những giải

7

pháp nửa vời, những vật liệu nhất thời, và những bước tiến dò dầm về một tương lai
chưa biết.

Từ trái sang: Carl Wilhelm Oseen, Niels Bohr, James Franck và Oskar Klein cùng với Max Born
(ngồi) trong lễ kỉ niệm công trình của Bohr ở Göttingen năm 1922. Khi đó, Oseen đã coi mẫu
nguyên tử lượng tử sơ khai của Bohr là “đẹp nhất” trong số những phát triển mới tuyệt vời trong
vật lí lí thuyết. Oseen đã thuyết phục được ủy ban trao giải cho Bohr vào năm đó (Nguồn: AIP
Emilio Segrè Visual Archives)

Thay vì tìm một giải pháp hòa giải giữa những cuộc tìm kiếm mang tính chất hỗn
loạn của vật lí lượng tử với những cơ sở vật lí cổ điển, như Oseen hi vọng, các nhà
nghiên cứu lại đề xuất những lí thuyết càng ngày càng kì dị hơn. Giữa thập niên
1920, Heisenberg đề xuất rằng mục tiêu lâu nay cố gắng mường tượng ra các quá
trình nguyên tử cần phải vứt bỏ đi. Những phương trình toán học rắc rối lại cho đáp
số phù hợp với dữ liệu quan sát. Điều này khiến Oseen không ưa. Và rồi người ta đi
đến khẳng định rằng ở cấp độ nguyên tử thì xác suất thống trị chứ không phải là
tính quyết định luận.
Oseen đã phải khổ sở trước những phát triển này, nhưng ông vẫn không chịu rút lui
vào hậu trường. Ông không muốn từ bỏ quyền lực trong ủy ban. Sự thiếu vắng giải
thường dành cho những công trình nghiên cứu lí thuyết trong thời gian ngự trị của
Oseen trong ủy ban phản ánh tính nhạy cảm của ông trước thời cuộc chứ không phải
những cản trở nghi thức hay thiếu vắng ứng cử viên.
Sự chấp nhận cơ học lượng tử
Từ giữa thập kỉ 1920, Werner Heisenberg và Erwin Schrödinger bắt đầu đặt nền
tảng mới cho việc hiểu các hiện tượng nguyên tử. Năm 1928 bắt đầu có một số
lượng nhỏ đề cử cho cách tiếp cận vấn đề không giống ai của họ, và sau đó số tiến

cử ngày càng thuyết phục hơn cả về số lượng và cơ sở tiến cử vào cuối thập kỉ đó.
Một số nhà tiến cử thích sự miêu tả trực quan các quỹ đạo electron như một dạng cơ
học sóng của Schrödinger hơn. Trong khi những nhà lí thuyết kì cựu như Einstein,
Planck và Max von Laue lại thích cách tiếp cận phi trực quan triệt để hơn của

8

Heisenberg. Hơn nữa, sự dấn ngày càng sâu từ nghiên cứu của Heisenberg hình như
đã đánh đổ niềm tin lâu nay của các nhà vật lí về quan hệ nhân quả. Một số nhà vật
lí làm việc thân cận với Heisenberg – gồm Bohr, Wolfgang Pauli và Max Born – đã
mở ra một cánh cửa đi vào thế giới hạ nguyên tử, trong đó mọi hiện tượng xảy ra
khác biệt tận gốc rễ với nền vật lí của thế giới vĩ mô. Tuy nhiên, các lí thuyết vẫn
đang trong quá trình hoàn thiện, và chúng bắt đầu được tiến cử bởi những nhà vật lí
hàng đầu.
Oseen đã làm những gì mà ông có thể làm để tránh phải công nhận Schrödinger và
Heisenberg. Có lẽ ông có thiện ý với phương pháp của Schrödinger nhưng ông cũng
đồng ý với số đông những người tiến cử rằng – nếu trao giải thưởng cho cơ học
lượng tử - thì cả hai người này phải nhận chung. Không thèm đếm xỉa tới số đông,
Oseen đã tạo ra cuộc đua giữa những người ủng hộ hai người này. Những cuộc đua
tranh này có nguyên nhân từ tính khí hay đua tranh và thủ đoạn của ông.
Đáp lại những sự tiến cử vào năm 1929, Oseen cho rằng lí thuyết của Schrödinger
và Heisenberg chưa đủ chín chắn “từ một góc nhìn hợp lí” để cho phép mô tả có hệ
thống các nguyên tử. Hơn nữa, ông không thể tuyên bố họ đủ tư cách nhận giải khi
mà lí thuyết của họ chưa thu được kết quả trong bất kì khám phá có tầm quan trọng
cơ sở nào. Nói cách khác, ông cố làm ngăn trở họ bằng quy chế của giải.
Hai nhà lí thuyết tiếp tục được ủng hộ trong năm 1930. Một lần nữa, một số người
đề cử thích Schrödinger, một số khác thì thích Heisenberg, hoặc là chia hai giữa
Heisenberg và Born, người đã giúp sáng tạo ra lí thuyết. Nhưng những nhà vật lí đạt
giải Nobel lắm đổi thay như Planck và Perrin lại tán thành việc trao giải cho
Schrödinger và Heisenberg.

Để chống lại tính cố chấp của Oseen, The Svedberg, một thành viên Viện Hàn lâm
và là một nhà hóa lí, đề cử Heisenberg và nhấn mạnh rằng lí thuyết của ông đã tiên
đoán và sau đó đưa tới một khám phá quan trọng – một dạng mới của phân tử
hydro. Oseen đáp lại mỉa mai rằng như thế có lẽ Heisenberg phải được xem xét cho
một giải thưởng về hóa học ! Mặc dù thừa nhận rằng việc trao giải thưởng vật lí cho
một công trình lí thuyết thu được kết quả là một khám phá hóa học không phải là
không có, nhưng một lần nữa ông lại từ chối chứng thực cho hai nhà vật lí này đạt
giải.
Có lẽ vấn đề là ở chỗ, như một số nhà đề cử đã đề cập, việc chia giải thưởng cho hai
người thật là một sự bất công. Tại sao hai trí tuệ lớn như thế phải chấp nhận chia
chung một giải thưởng, trong khi một số người khác sau này nhận trọn vẹn giải cho
những thành tựu kém hơn ? Oseen và những người còn lại trong ủy ban đã tìm thấy
một con đường vòng lảng tránh toàn bộ vấn đề này. Nhà vật lí thực nghiệm người
Ấn Độ Chandrasekhara Raman đột ngột xuất hiện như một ứng cử viên công chúng
cho việc khám phá ra một quá trình mới, nhờ đó các phân tử làm tán xạ ánh sáng;
và ông nhận giải thưởng năm 1930.
Năm 1931, số tiến cử cho những nhà tiên phong của cơ học lượng tử giảm xuống,
có lẽ do những người đề cử không muốn lãng phí những phiếu bầu của họ cho
những ứng cử viên mà ủy ban tỏ ra chống đối quá quyết liệt. Một lần nữa, thế giới
vật lí thật nhỏ bé; nhiều nhà tiến cử đều biết ai đang ngồi ở ghế thẩm phán và xu
hướng mà họ nắm giữ. Nhà lí thuyết bị chỉ trích mạnh mẽ, nhưng thông minh,
Wolgang Pauli lúc ấy bình luận rằng không có nhà vật lí lí thuyết nào ở Thụy Điển

9

cả, ông không thèm đếm xỉa tới cả Oseen. Một số nhà tiến cử cảm thấy bối rối và từ
chối không đề cử ai hết.
Nhưng, bất kể những chỉ trích ngày càng mạnh mẽ, Oseen tuyên bố rằng sự giảm
sút số đề cử cho Heisenberg và Schrödinger là một dấu hiệu cho thấy sự nhiệt tình
đối với công trình nghiên cứu của họ đã “lạnh đi”. Ông quy việc thiếu sự ủng hộ

này là do thuyết lượng tử không bao hàm các hiệu ứng tương đối tính của chuyển
động electron. “Vấn đề này lún sâu đến nỗi cần có một ý tưởng hoàn toàn mới mới
giải quyết được nó”. Không ai có thể nói ý tưởng mới này và, cho đến tận bấy giờ,
sự đột phá phi thường sẽ tác động như thế nào đến lí thuyết cơ học lượng tử. Do đó,
ông thúc giục ủy ban rằng Heisenberg và Schrödinger phải chờ đã; giải thưởng năm
1931 đành gác lại cho năm sau.
Khẳng định vị thế vững chắc
Lại một lần nữa, các tiêu chuẩn cao không thể đạt được của Oseen thúc giục ông đòi
hỏi một lí thuyết hoàn hảo. Hoặc lả một lí thuyết hoàn toàn có khả năng giải thích
tất cả các hiện tượng có liên quan, hoặc là nó không được công nhận có giá trị.
Không ai phủ nhận yêu cầu phải bao hàm các hiệu ứng tương đối tính, nhưng điều
này không làm giảm bớt sự kính trọng mà nhiều nhà vật lí dành cho Heisenberg và
Schrödinger. Có lẽ, như một số người nhận xét, Oseen và các thành viên trong ủy
ban đang cố mua thời gian để cho Heisenberg và Schrödinger có thể mỗi người
nhận một giải trọn vẹn vào năm sau.
Năm 1932, một số nhà đề cử bắt đầu tỏ ra thiếu kiên nhẫn. Một số người thậm chí
còn chất vấn thiện ý và năng lực của ủy ban trong việc định giá nghiên cứu của
Heisenberg và Schrödinger. Pauli chỉ tiến cử một mình Heisenberg. Ông tự hỏi
không biết ủy ban có thể quyết định chọn được một trong hai cách tiếp cận vấn đề.
Trong trường hợp đó, ông cho rằng đóng góp của Heisenberg là cơ bản hơn, vì
Schrödinger xuất phát nghiên cứu từ Louis de Broglie. Có thể thấy rõ giọng điệu
cộc cằn của Pauli trong bức thư tiến cử tràn đầy bực dọc. Ông lớn tiếng rằng
Heisenberg dễ dàng đáp ứng mọi điều kiện của mọi thứ quy định cũng như di chúc
của Alfred Nobel. Hãy trao cho ông ta một giải !
Ngay cả Einstein, người chỉ thỉnh thoảng mới đề cử, cũng dành thời gian gởi một
bản kiến nghị cho cả hai người. Ông nhấn mạnh rằng, về mặt cá nhân, ông thích sự
trình bày rõ ràng, chính xác của Schrödinger hơn, nhưng thừa nhận rằng ông thực là
sai lầm khi đã đứng về một phía. Vì cả hai nhà lí thuyết đều có đóng góp quan
trọng, nên ông không muốn hai người chia chung một giải. Einstein muốn thấy
Schrödinger nhận giải trước, nếu như chỉ có một trong hai người được trao giải.

Bohr cũng đề cử cả hai nhà tiên phong của cơ học lượng tử. Ông hiểu rõ những giới
hạn của lí thuyết và đồng ý rằng chúng không phải là dấu chấm hết mà là một điểm
khởi đầu quan trọng. Bohr vẫn giữ quan điểm rằng những đóng góp của Heisenberg
và Schrödinger đã bất ngờ mang đến một viễn cảnh thỏa đáng về nhưng hiện tượng
nguyên tử đã biết và cũng dẫn tới một lọat những tiên đoán mới. Ông đề nghị dành
hai giải thưởng có sẵn đó cho cả hai người.
Ủy ban đồng ý cho một thành viên tương đối mới, nhà vật lí nguyên tử thực nghiệm
Eric Hulthén, chuẩn bị một bài báo cáo đặc biệt về mối liên hệ giữa cơ học lượng tử
và các nghiên cứu nguyên tử thực nghiệm. Hulthén đã phân tích mối quan hệ qua lại

10
giữa lí thuyết và thực nghiệm; lí thuyết của Heisenberg và Schrödinger đã cho
những dữ liệu quyết định và đã kích động đáng kể những nghiên cứu lí thuyết và
thực nghiệm Trong khi đồng ý cần có thêm những đột phá mới để áp dụng cơ học
lượng tử cho các electron lớp trong cùng gần hạt nhân nguyên tử nhất, thì những
thành công đáng chú ý của lí thuyết phải được đánh giá đúng là một chương mở ra
một thời kì mới trong nền vật lí nguyên tử. Nhưng Oseen lại không chịu thua.

Khi bước vào ngành vật lí, Dirac (trái) đã dành hết nghị lực và óc sáng tạo của mình đẻ hiểu hết
lí thuyết do Heisenberg (phải) phát triển (Nguồn: AIP Emilio Segrè Visual Archives)

Oseen cố làm hết sức tìm mọi lí lẽ ngăn cản việc trao giải. Ông lại yêu cầu phải hiểu
chặt chẽ từ “khám phá”. Thật thú vị, chỉ mấy năm trước đó, ông còn hô hào phải
hiểu sao cho thoáng, nhưng đó là để cho người đồng nghiệp của ông ở Uppsala có
đủ tư cách nhận giải cho những cải tiến đáng kể đối với độ chính xác của quang phổ
kế tia X. Một mặt, Oseen lại yêu cầu một khám phá có ý nghĩa phải xuất phát từ lí
thuyết. Nhưng mặt khác, ông vẫn giữ quan điểm phải hiểu từ “khám phá” trong quy
chế giống như cách hiểu của công chúng nói chung – tức là “những tiến bộ có ý
nghĩa trong việc hiểu biết thực tại khách quan” – và do đó quy chế không được thỏa
mãn.

Tại sao Oseen, trong bài báo cáo của ông trước ủy ban, lại cảm thấy biết ơn đối với
cụm từ thực tại khách quan mà ông nhấn mạnh ? Hình như là ông không thể nào
chấp nhận một số hàm ý rộng hơn của cơ học lượng tử. Cũng như Einstein đã bị dội
trước cách hiểu xác suất của thực tại khách quan hạ nguyên tử, Oseen đã nghĩ tới
nhánh văn hóa và thần học của lí thuyết. Nhưng, dù Einstein không tán thành,
nhưng ông vẫn xem những đóng góp của Heisenberg là đáng kể. Cả Einstein và
Oseen đều cần chờ phương thức chữa trị của tương lai, nhưng Oseen dường như đã
chuyển sang hờn dỗi, mãi cho đến khi ông ra đi.
Cứu tinh xuất hiện

11
Trong số những người tiến cử kêu gọi một giải thưởng cho cơ học lượng tử có hai
giáo sư vật lí lí thuyết ở Stockholm. Mặc dù không phải là thành viên trong ủy ban,
nhưng Oskar Klein và David Enskog đã tranh luận hết sức thuyết phục trong thư đề
cử của mình. Klein nổi tiếng thế giới là một người có đóng góp đáng kể cho nền vật
lí nguyên tử mới. Đã từng làm việc tại Viện Bohr trong nhiều năm, ông nằm trong
“vòng” trao đổi thông tin thân mật giữa các nhà vật lí nguyên tử. Ông thừa nhận
tính non yếu của cơ học lượng tử, nhưng cho rằng các thách thức trước mắt không
hề làm giảm đi những thành tựu của Heisenberg và Schrödinger.

Nhiều nhà vật lí thấy lí thuyết cơ học sóng do Schrödinger phát triển mang tính trực quan hơn
so với phương pháp ma trận của Heisenberg
(Nguồn: Lotte Meitner-Graf/AIP Emilio Segrè Visual Archives)

Enskog cũng đề cử Heisenberg và Schrödinger trong một bức thư tiến cử dài dòng.
Trong một số đoạn, ông nhắc nhở Oseen rằng ông này rất có thể phạm sai lầm khi
đánh giá các công trình vật lí. Một thập kỉ trước đó, Oseen đã đánh rớt luận án của
Enskog và có vẻ đã đặt dấu chấm hết cho sự nghiệp học thuật của ông. Tuy nhiên,
sau đó Enskog đã đi ra nước ngoài nghiên cứu và được xem là một người có đóng
góp lớn cho lí thuyết khuếch tán chất khí. Oseen vẫn được giữ lại ngồi chiếc ghế

quan tòa Thụy Điển xét xử nền vật lí lí thuyết. Ông không thèm để ý tới những ý
kiến của họ.
Oseen nhắc lại rằng một lí thuyết thỏa mãn nền vật lí nguyên tử phải tính đến các
hiệu ứng tương đối tính, vì thế Heisenberg và Schrödinger đơn giản là chưa đạt yêu
cầu đó. Ông hối thúc ủy ban đưa khoản tiền giải thưởng năm 1931 vào nguồn quỹ
đặc biệt và hoãn giải thưởng năm 1932 sang năm 1933. Lãnh đạo ủy ban đồng ý với
Oseen; Hulthén thì không tán thành việc chia giải cho Heisenberg và Schrödinger.

Khi toàn Viện Hàn lâm bỏ phiếu về ý kiến của ủy ban, nhiều thành viên mới hiểu
rằng Oseen không phải là nhà chuyên môn duy nhất ở Thụy Điển. Trong bài báo

12
nghi thức do thư kí thường trực của Viện viết, số phiếu – thường chưa bao giờ được
ghi nhận – cho thấy một sự phân chia sâu sắc: 40 người bỏ phiếu bác bỏ việc trao
giải, còn 23 người muốn trao giải cho Heisenberg và Schrödinger.
Cuối cùng, năm 1933, Oseen chấp nhận rằng thời điểm cần thiết đã đến. Một vị cứu
tinh đã lờ mờ hiện ra phía chân trời. Oseen đã học được qua người học trò nhiều
năng khiếu Ivar Waller của mình rằng những tiến bộ đáng chú ý của cơ học lượng
tử về phía thuyết tương đối là có thể đạt được. Không giống như Oseen, Waller
thường tham dự các hội nghị quốc tế và đi thăm những trung tâm nghiên cứu vật lí
quan trọng. Ông gởi tin tức từ Cambrige và Copenhagen về kiệt tác lí thuyết của
Paul Dirac, bắt đầu với bài báo năm 1928: “Thuyết lượng tử của electron”, cũng
như các kết quả thực nghiệm củng cố thêm lí thuyết. Thật ra, Waller và Dirac chơi
khá thân; những bài bình luận gay gắt của những người đi trước về các bài báo ban
đầu của Dirac lại còn giúp đặt nền tảng cho lí thuyết hố năng lượng nổi tiếng đã đưa
đến việc tiên đoán sự tồn tại của phản vật chất. Tất nhiên, Oseen vẫn thận trọng
trước những kết luận của Dirac.
Với số đông áp đảo, những nhà đề cử vẫn bộc lộ nguyện vọng của họ muốn trao
giải thưởng năm 1933 cho Heisenberg và Schrödinger trước khi cân nhắc đến
những người khác hoạt động trong lĩnh vực này, cho dù là Dirac, Pauli hay Born.

Chỉ có hai nhà đề cử - William Lawrence Bragg and Czeslaw Bialobrzeski – bổ
sung thêm Dirac vào danh sách ứng cử viên của họ. Tại cuộc họp trù bị thảo luận
việc trao giải, ủy ban đã bỏ phiếu thăm dò khả năng trao giải năm 1932 cho
Heisenberg và giải năm 1933 cho Schrödinger.
Dirac phá vỡ sự bế tắc
Đánh giá của Oseen về Dirac dần dần đã hiện rõ. Ông tự hỏi không biết nhà lí
thuyết lỗi lạc người Anh này có thể sánh với Planck, Einstein và Bohr – những
người hội đủ tiêu chuẩn nhận giải Nobel – hay không. Oseen làm việc rất có nguyên
tắc. Nhưng ông muốn chọn thời gian hợp lí: khi bước vào làm vật lí, Dirac đã phải
đương đầu với Heisenberg và đã dành hết công sức và trí tuệ cho việc giải quyết
những mâu thuẫn trong lí thuyết của nhà khoa học Đức. Lưu ý thấy đa số các
nghiên cứu của Dirac chỉ mới được công bố, nên Oseen cảm thấy chắc chắn rằng
ngôi sao mới nổi trên bầu trời vật lí này sẽ còn gặt hái được nhiều thành tựu to lớn
trong tương lai.
Sang tháng 9, Oseen thay đổi hẳn tâm tính. Đột nhiên ông hối thúc chia bổng lộc
Nobel cho Dirac. Tiên đoán kì cục của Dirac về một hạt electron mang điện tích
dương đã được xác nhận bởi hai thí nghiệm độc lập nhau. Oseen cảm thấy hài lòng,
đây đúng là một “thực tại khách quan” quan trọng được khám phá như một thành
quả của cơ học lượng tử - một khám phá “đã dẹp bỏ một trong những dè dặt khó
khăn nhất chống lại thuyết nguyên tử mới nhằm khẳng định lí thuyết này”.
Chuẩn bị cho cuộc họp ủy ban vào đầu tháng 9, Oseen kể cả Dirac vào cùng bản
báo cáo đặc biệt về Heisenberg và Schrödinger. Ông liên hệ ba ứng cử viên này như
đầu và vai của cơ thể người. Oseen kêu gọi trao giải năm 1932 cho Heisenberg,
nhấn mạnh việc khám phá ra dạng thù hinh hydro mới hơn là nguyên lí bất định.
Tuy nhiên, ông cho phép trích dẫn để mô tả Heisenberg là nhà sáng lập ra cơ học
lượng tử. Còn Schrödinger và Dirac cùng nhận giải năm 1933 cho những đóng góp
quan trọng cho nền vật lí nguyên tử.

13
Oseen bảo đảm rằng cả Pauli và Born – hai người giữ vai trò trong sự phát triển cơ

học lượng tử - sẽ không được nhận giải, ít nhất là trong thời gian ông còn sống.Theo
Oseen, Pauli là người vừa mới trưởng thành. Và mặc dù Waller đã hết sức cố gắng
thuyết phục ông rằng việc Pauli chậm cho xuất bản các công trình nghiên cứu vào
lúc đó là vì ông còn gặp phải nhiều vấn đề tương đối tính khó giải quyết chứ không
phải là do cạn kiệt sức sáng tạo, nhưng Oseen vẫn nhất quyết Pauli không thể nào
chia giải được.
Mãi đến cuối năm 1944 – năm ông qua đời – Oseen vẫn tiếp tục gạt sang một bên
những đóng góp của Pauli cho cơ học lượng tử, ông coi Pauli là một nhà lí thuyết
suông. Vào năm sau đó, Waller gia nhập ủy ban và góp phần đảm bảo một giải
thưởng cho Pauli vào năm 1945. Born thì phải chờ lâu hơn – mãi đến năm 1954.
Mặc dù Heisenberg có viết thư cho Born vào năm 1933 để bày tỏ sự tiếc nuối vì họ
không cùng nhận giải được, nhưng ông chẳng làm gì để cứu vãn tình hình cả.
Chẳng hạn, ông đã không bỏ phiếu tiến cử cho Born, người lúc ấy phải đi tị nạn bởi
chế độ phát xít bài Do Thái. Dirac, Schrödinger và Heisenberg nhận giải là hoàn
toàn xứng đáng, nhưng việc người ta xét trao giải cho những nhà tiên phong của cơ
học lượng tử có lẽ là chưa hợp lí.
Vỡ một giấc mộng dài
Như phần giữa bài viết đã cho thấy, để trả lời những câu hỏi “tại sao và do đâu” của
giải thưởng Nobel, việc nhìn vào ủy ban xét giải và ngữ cảnh Thụy Điển của nó là
đúng bản chất vấn đề. Lịch sử trao giải trong 50 năm đầu – mà hồ sơ lưu trữ vẫn
còn khai thác được – cho thấy một số thành viên trong ủy ban quá thiên vị và thật sự
có vấn đề, còn một số thành viên khác thì đơn giản là vì họ không thể nảo nắm bắt
được những thành tựu nằm ngoài chân trời hiểu biết của họ.
Tất nhiên, cả trong thời gian gần đây, sự càu nhàu, nghi vấn vẫn không ngừng gia
tăng. Dirac đã mất hết tinh thần khi cố gắng vận động trao giải cho những thành tựu
vật lí hạt cơ bản lí thuyết vào cuối những năm 1960 và 1970. Ông nhận thấy một số
thành viên ủy ban đơn giản là vì họ không muốn trao giải cho lí thuyết, trong khi
những thành viên khác thì ưu tiên cho những nghiên cứu theo lối kinh nghiệm trước
rồi mới tính đến chuyện trao giải cho nghiên cứu lí thuyết. Chỉ vào năm 1933, Dirac
mới nhận ra rằng giải thưởng Nobel đúng là một tấm huy chương vàng được khắc

bằng tính nhu nhược của con người.
(theo Physics World)