GIỚI THIỆU: Khoa học cuối thế kỷ Nguyên tác: Timeline

Một trăm năm trước, vào giai đoạn cuối thế kỷ mười chín, các nhà khoa học khắp thế giới đã thỏa mãn khi vẽ nên được một bức tranh chính xác về thế giới vật chất. Theo lời nhà vật lý Alastair Rae, “Đến cuối thế kỷ mười chín, có vẻ như những định luật nền tảng quy định sự vận động của thế giới vật chất đều đã được biết đến.” Quả thực là nhiều nhà khoa học đã khẳng định rằng nghiên cứu vật lý đã gần như hoàn thiện: Không có những khám phá lớn nữa mà chỉ còn những nghiên cứu chi tiết hơn nhằm hoàn thiện một vấn đề nào đó.

Nhưng đến cuối thập kỷ cuối cùng, một vài vấn đề gây tò mò đã xuất hiện. Roentgen phát hiện ra những tia có thể xuyên qua da thịt; vì không thể giải thích được nên ông đã gọi chúng là tia X. Hai tháng sau, Henri Becquerel vô tình phát hiện ra rằng một mẩu quặng uranium phát ra thứ gì đó làm mờ phim. Và electron, hạt vật chất mang điện, được phát hiện năm 1897.

Tuy nhiên, nhìn một cách tổng quan, các nhà vật lý vẫn giữ thái độ bình thản và chờ đợi những trường hợp cá biệt này rồi cuối cùng sẽ được giải thích thông qua các lý thuyết sẵn có. Không ai có thể tiên đoán được rằng chỉ trong vòng năm năm cái nhìn tuyệt đối của họ về thế giới sẽ bị đảo lộn một cách đáng kinh ngạc, tạo ra một khái niệm hoàn toàn mới về vũ trụ và những công nghệ hoàn toàn mới có thể đem lại thay đổi ngoài sức tưởng tượng cho cuộc sống thường nhật của thế kỷ hai mươi.

Nếu bạn nói với một nhà vật lý tại thời điểm năm 1899 rằng vào năm 1999, tức là một trăm năm sau, những hình ảnh động sẽ được truyền đến từng gia đình trên khắp thế giới từ vệ tinh vũ trụ; rằng những quả bom với sức mạnh không thể tưởng tượng nổi sẽ đe dọa hệ sinh thái; rằng kháng sinh sẽ tiêu diệt bệnh truyền nhiễm nhưng bản thân những căn bệnh đó cũng sẽ phát triển cơ chế kháng thuốc; rằng phụ nữ sẽ có quyền bầu cử, và có thuốc giúp họ kiểm soát quá trình sinh sản; rằng hàng triệu người sẽ bay lên không trung mỗi giờ trong những chiếc máy bay có khả năng cất cánh và hạ cánh mà không cần đến tác động trực tiếp của con người; rằng con người có thể vượt qua Đại Tây Dương với tốc độ 3.200 ki lô mét trên giờ; rằng nhân loại sẽ du hành lên mặt trăng, và rồi cũng chẳng hứng thú với chuyện đó nữa; rằng kính hiển vi sẽ đủ mạnh để thấy được từng nguyên tử riêng rẽ; rằng con người sẽ mang bên mình những chiếc điện thoại nặng vài chục gam, và nói chuyện ở bất kỳ đâu trên thế giới mà không cần dây nối; hoặc rằng hầu hết những điều kỳ diệu trên đều phụ thuộc vào những thiết bị với kích cỡ chỉ bằng một con tem, ứng dụng một lý thuyết mới với tên gọi là cơ học lượng tử – nếu như bạn nói tất cả những điều đó thì nhà vật lý đó gần như chắc chắn sẽ khẳng định rằng bạn bị điên.

Hầu hết những tiến bộ đó là không thể tiên đoán được trong bối cảnh năm 1899, vì lý thuyết khoa học phổ biến thời đó cho rằng chúng là bất khả thi. Và với một số ít còn lại được cho rằng không bất khả thi như máy bay thì mức độ ứng dụng rộng lớn của chúng sẽ bị coi là không thể lý giải được. Người ta có thể đã tưởng tượng ra một chiếc máy bay nhưng đồng thời mười nghìn chiếc trên không trung sẽ là ngoài sức tưởng tượng.

Do đó, không hề quá lời khi nói rằng ngay cả những nhà khoa học am hiểu nhất, đứng ở ngưỡng cửa của thế kỷ hai mươi, cũng chẳng đoán được điều gì rồi sẽ đến trong tương lai.

*

Vào thời điểm hiện tại khi chúng ta đứng ở ngưỡng cửa thế kỷ hai mươi mốt, thì hoàn cảnh lại giống khi đó đến kỳ lạ. Một lần nữa, các nhà vật lý lại tin rằng thế giới vật chất đã được giải thích, và rằng sẽ chẳng có cuộc cách mạng tiến bộ nào ở trước mắt nữa. Vì đã từng có tiền lệ nên họ không còn công khai nêu ra các quan điểm này, nhưng suy nghĩ của họ thì vẫn không thay đổi. Một số nhà quan sát thậm chí còn đi xa hơn khi cho rằng khoa học với tư cách là một lĩnh vực riêng rẽ đã hoàn thành sứ mệnh của mình; rằng chẳng còn gì quan trọng để khoa học khám phá nữa.

Nhưng cũng như giai đoạn cuối thế kỷ mười chín từng đưa ra những gợi ý về những điều rồi sẽ xảy ra, bối cảnh cuối thế kỷ hai mươi cũng cung cấp những đầu mối cho tương lai. Một trong những vấn đề quan trọng nhất là mối quan tâm đến cái gọi là công nghệ lượng tử. Đây là một nỗ lực trên nhiều lĩnh vực để tạo ra một công nghệ mới có thể tận dụng được đặc tính cơ bản của thế giới ở cấp hạ nguyên tử, và điều này hứa hẹn sẽ tạo ra cuộc cách mạng trong tư tưởng của chúng ta về điều được cho là khả thi.

Công nghệ lượng tử hoàn toàn mâu thuẫn với những ý niệm thông thường của chúng ta về sự vận động của thế giới. Nó thừa nhận một thế giới nơi máy tính hoạt động mà không cần bật lên và chẳng cần tìm cũng có thể thấy bất kỳ đồ vật gì. Một máy tính với sức mạnh không thể tưởng tượng có thể được tạo ra từ một phân tử. Thông tin dịch chuyển tức thời giữa hai điểm mà không cần dây dẫn hay mạng lưới nào. Những vật thể ở xa có thể được nghiên cứu mà không cần tiếp xúc trực tiếp. Máy tính có thể thực hiện các tính toán đối với những hệ thống thiên hà khác. Và dịch chuyển tức thời – “Phát tôi lên đó, Scotty1“ – là bình thường và được sử dụng theo rất nhiều cách khác nhau.

Vào những năm 1990, nghiên cứu về công nghệ lượng tử bắt đầu cho thấy kết quả. Năm 1995, những thông điệp lượng tử bảo mật cao đã được gửi qua khoảng cách dài gần mười ki lô mét, gợi ra viễn cảnh về sự ra đời của mạng Internet lượng tử vào thế kỷ sau. Tại Los Alamos2, các nhà vật lý đã đo được độ dày của tóc người bằng cách sử dụng tia laser chiếu trực tiếp vào sợi tóc. Tuy vậy, trong quá trình thực hiện thí nghiệm, hình ảnh thu được của tia laser trên màn chắn lại cho thấy dường như ánh sáng đã không bị sợi tóc cản lại. Kết quả “mâu thuẫn với thực tế” này khởi nguồn cho một lĩnh vực mới về định trạng phi tương tác: cái đã được nói đến qua khái niệm “chẳng cần tìm cũng có thể thấy”.

Và vào năm 1998, dịch chuyển tức thời lượng tử đã được tiến hành tại ba phòng thí nghiệm trên thế giới – tại thành phố Innsbruck, tại Rome và tại Cal Tech3. Nhà vật lý Jeff Kimble, người đứng đầu nhóm nghiên cứu Cal Tech, khẳng định dịch chuyển tức thời lượng tử có thể áp dụng được cho vật thể rắn:

“Trạng thái lượng tử của một thực thể có thể được truyền cho một thực thể khác… Chúng tôi nghĩ mình biết cách thực hiện điều đó.” Kimble đã để ngỏ khả năng có thể dịch chuyển tức thời con người, nhưng ông tin rằng sẽ có ai đó có thể thử nghiệm trên vi khuẩn.

Những vấn đề kỳ lạ liên quan đến lượng tử này, vốn đi ngược lại logic thông thường, lại nhận được rất ít sự quan tâm của công chúng, nhưng chắc chắn trong tương lai nó sẽ là tâm điểm chú ý. Theo một số dự đoán, trong những thập kỷ đầu của thế kỷ mới, mối quan tâm chính của các nhà vật lý trên thế giới sẽ ít nhiều liên quan đến công nghệ lượng tử.

*

Và do đó, chẳng có gì bất ngờ khi vào giữa những năm 1990, một vài tập đoàn đã tiến hành những nghiên cứu lượng tử. Dự án Lượng tử Fujitsu đã được lập ra vào năm 1991. IBM lập ra một nhóm nghiên cứu lượng tử vào năm 1993, dưới sự chỉ đạo của Charles Bennett. ATT và những công ty khác không lâu sau đó cũng đi theo hướng phát triển này, cùng với các trường đại học như Cal Tech, và các cơ quan của chính quyền như Los Alamos. Và cũng tương tự như vậy là ITC, một công ty nghiên cứu tại New Mexico. Có vị trí chỉ cách Los Alamos một giờ lái xe, ITC đã có những bước tiến đáng ghi nhận vào ngay đầu thập kỷ chín mươi. Có thể nói rằng ITC là công ty đầu tiên có được những ứng dụng thực tiễn và hoạt động tốt sử dụng công nghệ lượng tử tân tiến vào thời điểm năm 1998.

Nhìn lại thời điểm đó, một sự kết hợp giữa bối cảnh đặc biệt – và sự may mắn đáng kể – đã giúp ITC đi đầu trong một lĩnh vực công nghệ mới đầy ấn tượng. Mặc dù công ty này khẳng định những phát hiện của mình hoàn toàn vô hại, cái mà họ gọi là hành trình tìm lại cho thấy sự nguy hiểm là quá rõ ràng. Hai người chết, một biến mất, và một người khác bị thương nặng. Hiển nhiên, với những nghiên cứu sinh trẻ tuổi, những người thực hiện cuộc hành trình đó, công nghệ lượng tử mới mẻ này, một sự báo trước của thế kỷ hai mươi mốt, đem lại cho họ mọi thứ trừ chuyện vô hại.

*

Một sự kiện điển hình của tình trạng chiến tranh với mục đích cá nhân diễn ra vào năm 1357. Ngài Oliver de Vannes, một hiệp sĩ quý tộc danh tiếng người Anh, đã chiếm đóng các thị trấn Castelgard và La Roque, dọc theo con sông Dordogne. Theo như sử sách ghi lại, vị “lãnh chúa vay mượn” này đã trị vì với phẩm cách trung thực, và được người dân yêu mến. Vào tháng Tư, lãnh địa của ngài Oliver đã bị xâm lược bởi một đội quân dữ tợn gồm hai ngàn tên cướp vốn là hiệp sĩ biến chất dưới sự chỉ huy của Arnaut de Cervole, một thầy tu bị rút phép thông công được biết đến với cái tên “Đại Tư tế”. Sau khi thiêu rụi Castelgard, Cervole tiếp tục san bằng tu viện Sainte-Mère ở gần đó, giết hại các thầy tu và phá hủy cối xay nước lừng danh ở Dordogne. Cervole sau đó đã truy đuổi ngài Oliver đến pháo đài La Roque, và một trận chiến khủng khiếp đã diễn ra ở đó.

Oliver cố thủ thành trì của ông với kỹ năng và lòng quả cảm của mình. Những nghiên cứu đương thời cho rằng sự thành công mà Oliver có được là nhờ vào cố vấn quân sự của ông, Edwardus de Johnes. Rất ít tư liệu nói đến người đàn ông này. Một huyền thoại giống như phù thủy Merlin đã được dựng lên xung quanh ông: người ta nói rằng ông có thể đã tan biến vào hư không. Nhà chép sử Audreim cho rằng Johnes đến từ Oxford nhưng những nghiên cứu khác lại nói ông là người Milan. Vì ông chu du với một nhóm những tùy tùng trẻ tuổi, nên ông có nhiều khả năng là một chuyên gia đánh thuê, làm việc cho bất kỳ ai sẵn sàng trả tiền công cho mình. Ông được đào tạo để sử dụng thành thạo thuốc súng và pháo, những công nghệ mới vào thời điểm đó…

Cuối cùng thì Oliver cũng đánh mất thành trì vững chắc của mình khi một tên gián điệp mở một lối đi ở trong thành để lính của Đại Tư tế tràn vào. Kiểu phản trắc như vậy là điển hình cho bối cảnh phức tạp của thời điểm đó.

Trích cuốn Cuộc chiến một trăm năm trong lòng nước Pháp

Tác giả M. D. Backes, 1996