Lưu Lệ Hằng và đường tới vinh quang

Sáng 19/7, giáo sư (GS) Jane X. Luu (Lưu Lệ Hằng) đã đến sân bay Phù Cát (Bình Định). Nữ bác học có tên được đặt cho một tiểu hành tinh trong Hệ Mặt trời, là người đồng khám phá ra Vành đai Kuiper (mà Diêm Vương tinh là thiên thể thành viên trong vành đai ấy), xuất hiện giản đơn với áo thun màu xám, quần kaki màu xanh nước biển, đi giày thể thao, trên môi luôn nở nụ cười giản dị, trẻ trung, cởi mở, dễ gần.

GS Lưu Lệ Hằng trong vòng tay đón tiếp của vợ chồng GS Trần Thanh Vân - Lê Kim Ngọc tại Quy Nhơn, ngày 19/7. Ảnh: Tuổi Trẻ.

Do sân bay cách quá xa trung tâm thành phố Quy Nhơn nên ngay từ 6g bà Trần Thị Thu Hà, phó chủ tịch UBND tỉnh Bình Định, đã ra sân bay sớm để kịp đón GS Hằng. TS Trần Thanh Sơn, trợ lý của GS Trần Thanh Vân, cùng tôi tháp tùng bà phó chủ tịch đến tận chân cầu thang máy bay đón GS Hằng.

Tại phòng khách sân bay, bà phó chủ tịch tỉnh nói ngay: "Người Việt Nam nói chung, người Bình Định nói riêng, ai cũng tự hào khi biết có một tiểu hành tinh trong Hệ Mặt trời được cộng đồng thiên văn học thế giới đặt tên là 543 Luu để vinh danh người phụ nữ mang dòng máu Việt họ Luu. 

Một nhà bác học nam giới nếu đạt được niềm vinh quang ấy cũng đã rất đáng tự hào rồi, huống chi đây lại là một phụ nữ! GS Hằng còn là người, vào năm 2012, được tặng Giải thưởng Kavli ở Na Uy và Giải thưởng Shaw ở Hong Kong, hai giải thưởng cao quý nhất trong lĩnh vực thiên văn học…".

Tại khách sạn Hải Âu, ông bà GS Trần Thanh Vân - Lê Kim Ngọc gặp lại GS Lưu Lệ Hằng như gặp người bạn lâu năm thân thiết. Cách đây đúng hai thập niên, vào mùa thu năm 1995, TS Lưu Lệ Hằng, lúc ấy mới 32 tuổi, phó giáo sư Đại học Harvard, đã nhận lời mời của GS Vân về TP HCM dự Gặp gỡ Việt Nam lần thứ II. Tại cuộc gặp năm ấy bà đã trình bày những kết quả bước đầu về việc khám phá ra Vành đai Kuiper…

Vô cùng hiếu học

Lưu Lệ Hằng quê gốc ở Hải Phòng - quê hương của Trạng Trình Nguyễn Bỉnh Khiêm, một đỉnh cao của trí tuệ Việt Nam. Nhưng, Hằng sinh ra tại Sài Gòn năm 1963. Năm 1975, Hằng theo cha mẹ sang định cư ở Mỹ.

Không hề được số phận cưng chiều, người con gái ấy chỉ có thể tạo dựng tương lai bằng cố gắng của chính mình. Cô giành được học bổng của Đại học Stanford danh giá, và năm 21 tuổi đỗ cử nhân Vật lý.

Cũng năm ấy, trong một lần đến thăm Phòng thí nghiệm sức đẩy phản lực, được tận mắt nhìn thấy những hình ảnh do con tàu không gian Voyager truyền về từ Hỏa tinh, Thổ tinh, Hằng thích thú quyết định theo đuổi ngành thiên văn học.

23 tuổi, sau chuyến đi du lịch dài ngày đến Nepal và Tây Tạng, ngồi trong thảo am đàm đạo triết lý sống với các vị thiền sư dòng Mật tông, cô gái trẻ ưa phiêu lưu mạo hiểm ấy quyết định vào học tiếp tại khoa Trái đất, khí quyển và khoa học hành tinh của Học viện Công nghệ Massachusetts (MIT).

Chính tại đây, chị làm việc bên cạnh David Jewitt, người mà về sau gắn bó với chị suốt hai thập niên nghiên cứu về Vành đai Kuiper.

Những năm nghiên cứu sinh là quãng thời gian kỳ diệu nhất đối với chị. Chị hoàn toàn tự do nghiên cứu theo ý thích của mình, không bị ai gò ép. David cũng như chị đều thích thú khám phá những thiên thể nhỏ, nguyên thủy ở vùng ngoại vi Hệ Mặt trời, như các ngôi sao chổi, các tiểu hành tinh, thiên thạch, các vệ tinh.

Năm 1988, David Jewitt rời MIT đến nhậm chức giáo sư tại Đại học Hawaii. Chị cùng đi với David đến Hawaii để tiếp tục quan sát các thiên thể nhỏ. 27 tuổi, chị bảo vệ thành công luận án tiến sĩ về sự liên quan giữa sao chổi và thiên thạch.

GS Lưu Lệ Hằng tại Quy Nhơn ngày 19-7. Ảnh: Tuổi Trẻ.

Khám phá Vành đai Kuiper

Khi David Jewitt và Lưu Lệ Hằng bắt đầu nghiên cứu về Vành đai Kuiper thì cũng chính là lúc phần đông các nhà thiên văn học chẳng còn ai chú ý tới đề tài này nữa. Bởi lẽ, họ cho rằng, gần như mọi ngõ ngách trong Hệ Mặt trời đều đã được các con tàu thăm dò của Mỹ và Nga thám sát hết rồi.

Vùng ngoại vi của Hệ Mặt trời là trống không. Và phỏng đoán của nhà thiên văn học người Mỹ gốc Hà Lan Gerard Kuiper (1905-1973) về sự tồn tại một vành đai các tiểu hành tinh ở vùng cửa ngõ Hệ Mặt trời là vu vơ, vô căn cứ! Cũng cần nói thêm rằng, đây chỉ là một phỏng đoán, chứ chưa phải một lý thuyết khoa học với những phương trình toán - lý chặt chẽ, đủ sức dẫn đường cho các thí nghiệm hay các quan sát.

Phương pháp truyền thống là làm thí nghiệm hoặc quan sát để kiểm chứng một lý thuyết. Nếu dữ liệu thu được phù hợp với lý thuyết thì lý thuyết ấy đúng. Nếu dữ liệu không phù hợp thì lý thuyết ấy sai. Tuy nhiên, không phải bao giờ con đường tiến lên của khoa học cũng thẳng băng như vậy mà thường là quanh co với nhiều khúc ngoặt, chỗ quành không ai lường trước nổi! Chẳng hạn, việc khám phá ra Diêm Vương tinh.

Vào đầu thế kỷ XX, trên cơ sở đo đạc các vị trí của Thiên Vương tinh, nhiều nhà thiên văn học tin rằng quỹ đạo của Thiên Vương tinh bị gây nhiễu bởi một hành tinh chưa nhìn thấy được mà họ gọi là “hành tinh X”.

Niềm tin này mạnh đến mức một nhà thiên văn học kiêm thương gia giàu có ở Boston là Percival Lowell (1885-1916) bỏ tiền ra xây một đài thiên văn riêng ở Flagstaff, bang Arizona để khám phá cho bằng được cái “hành tinh X” này.

Ông dành 10 năm cuối đời để làm việc đó nhưng không thành công. Sau đó, Clyde Tombaugh (1906-1997), con một gia đình nông dân, yêu thiên văn học, được nhận vào làm tại đài Flagstaff, tiếp tục công việc của ông chủ, hết đêm này đến đêm khác chụp ảnh bầu trời, và đến năm 1930 thì thông báo rằng mình đã tìm thấy Diêm Vương tinh, gần đúng với vị trí Lowell tiên đoán.

Tin này lập tức được các báo khắp thế giới tung lên trang nhất và được gọi là Pluto, tên một vị thần La Mã ngự trị thế giới chết chóc và bóng tối, cho nên mới được người Trung Quốc và Nhật Bản dịch là Diêm Vương tinh.

Thoạt nhìn thì đó là một thí dụ hoàn hảo về cách làm khoa học: quan sát phù hợp với lý thuyết thì lý thuyết ấy phải đúng.

Nhưng chẳng bao lâu sau đó, các nhà thiên văn học nhận thấy hành tinh này khác hẳn 8 hành tinh đã biết về quỹ đạo, và hơn nữa nó quá nhỏ, thậm chí chỉ bằng 17,5% khối lượng Mặt trăng, khiến cho nó gần giống với tiểu hành tinh hơn là hành tinh. Sau đó, sự đo đạc về các vị trí của Thiên Vương tinh được phát hiện là sai, không có gì bất thường trong quỹ đạo của hành tinh này.

GS Lưu Lệ Hằng nhận xét: “Vậy thì sự tiên đoán về “hành tinh X” là sai. Và Diêm Vương tinh được khám phá không phải dựa trên cơ sở một lý thuyết vững chắc nào, mà đơn giản chỉ là vì Tombaugh đang cố tìm cho ra một hành tinh mới trong khi chẳng có ai khác làm việc đó!

60 năm sau, David Jewitt và Lưu Lệ Hằng khám phá ra rằng, Diêm Vương tinh trên thực tế chỉ là một thiên thể thành viên trong tổng số khoảng 70.000 vật thể có đường kính lớn hơn 100km, và hàng trăm triệu vật thể có đường kính nhỏ dần tới 1km. Trong số đó, có một vài vật thể mang kích thước tương tự như Diêm Vương tinh. Tất cả hợp thành một quần thể tiểu hành tinh gọi là Vành đai Kuiper.

GS Hằng cho biết: “Công việc tìm tòi của chúng tôi không bị thúc đẩy bởi một lý thuyết nào cả, mà chỉ bởi một câu hỏi giản đơn: phải chăng vùng ngoại vi Hệ Mặt trời là trống không?”.

Vì vùng ngoại vi này cách Mặt trời tới 41 UA (đơn vị thiên văn bằng khoảng cách Trái đất - Mặt trời). Nếu các bạn có một vật thể ở khoảng cách 1 AU và dịch chuyển nó tới khoảng cách 10 UA, thì nó không phải mờ đi 10 lần mà mờ đi tới 10.000 lần! Cho nên nhiều vật thể ở khoảng cách đó mờ đến mức hầu như không nhìn thấy nổi!

Bởi thế, công việc mà David Jewitt và Lưu Lệ Hằng làm hầu như chẳng ai khác muốn làm!