GIẢI NOBEL VẬT LÝ 2004
Ngày 5 tháng 10 năm 2004 Viện Hàn lâm Khoa học Hoàng gia ThụyĐiển
quyếtđịnh trao Giải Nobel Vật lý năm 2004 cho ba công dân Mỹlà Davis J. Gross tại
Viện Vật lý lý thuyết Kavli thuộcĐại học California ởSanta Barbara (bang
California, Mỹ), H. Davis Politzer tại Viện Công nghệCalifornia (Caltech) ở
Pasadena (bang California, Mỹ) và Frank Wilczek tại Viện Công nghệ
Massachusetts (MIT) ởCambridge (bang Massachusetts, Mỹ) "do phát minh ra sự
tựdo tiệm cận (asymptotic freedom) trong lý thuyết tương tác mạnh".
Gross cùng với Wilczek và độc lập với họlà Politzer đã có một phát minh
quan trọng xem xét xem lực mạnh hoạtđộng nhưthếnào để liên kết các yếu tố
thành phần gọi là các quark của các proton và neutron (các hạt này tạo nên các hạt
nhân nguyên tử). Ba lực khác của tựnhiên là lựcđiện từ, lực yếu và lực hấp dẫn
đều giảm cường độ theo khoảng cách. Ba nhà khoa học nói trên đã phát hiện thấy
rằng lực mạnh tăng mạnh hơn theo khoảng cách.Phát minh này gọi là "sựtựdo
tiệm cận" và nó có nghĩa là việc kéo các quark ởbên trong các proton và neutron
ra xa nhau làm tăng cường độ của lực liên kết chúng. Phát hiện này có tác động lớn
đến việc thiết kếvà tiến hành các thực nghiệm tại các thiết bịmáy gia tốc lớn trên
thếgiới vì nó cho phép các nhà vật lý tính toán được các kết quảmà các thực
nghiệm thu được. Những sai sốtừcác kết quảtính toán này lại cung cấp những
hiểu biết vô cùng quí giá vềmột lĩnh vực vật lý mới là vật lý vượt ra khỏi Mô hình
chuẩn. Mặt sau (flip side) của "sựtựdo tiệm cận" đã được mô tảnhưlà "nô lệhồng
ngoại (infra-red slavery)". Do lực liên kết các quark trong các proton và neutron
tăng mạnh hơn theo khoảng cách, các proton và neutron không thểbịhủy thành
các quark thành phần. Phần này của phát minh Gross-Wilczek gọi là "sựgiam cầm".
Phát minh tựdo tiệm cậnđưa Gross và Wilczek đề xuất một lý thuyết toàn diện về
lực mạnh gọi là Sắcđộng lực lượng tử(QCD) mà ba điện tích màu của nó tương tự
với các điện tích dương và âm trong lý thuyết vềlựcđiện từgọi là Điệnđộng lực
lượng tử(QED). Do QCD có sựtương tựtoán họcđáng kểso với QED và lý thuyết
vềlực yếu, phát minh tựdo tiệm cận mang lại cho vật lý một bước tiến gần hơn
đến việc thực hiệnước mơvĩ đại là thống nhất tất cảcác lực của tựnhiên vào trong
một lý thuyết. Lý thuyết thống nhất này là lý thuyết cho tất cảcác hiện tượng trong
tựnhiên.
Davis J. Gross sinh năm 1941 tại Washington D. C. (Mỹ). Ông bảo vệluận án
tiến sĩvật lý tạiĐại học California ởBerkeley năm 1966 và sau đó ông làm việc tại
Harvard. Năm 1969 ông tới Princeton làm trợlý giáo sưvà ở đó ông được bổ
nhiệm làm giáo sưvật lý năm 1972. Sau đó, ông là giáo sưEugene Higgins vềvật lý
và giáo sưThomas Jones vềvật lý toán. Trong những năm 1970-1974 ông là thành
viên Liên đoàn Alfred P. Sloan. Ông được bầu là hội viên Hội Vật lý Mỹ(1974), viện
sĩViện Hàn lâm Nghệthuật và Khoa học Mỹ(1986), viện sĩViện Hàn lâm Khoa học
Quốc gia Mỹ(1986) và hội viên Hiệp hội Mỹvì sựtiến bộkhoa học (1987). Gross
đã được trao tặng Giải thưởng J. J. Sakurai (1986) của Hội Vật lý Mỹ, Giải thưởng
của Liên đoàn MacArthur (1987), Huy chương Dirac (1988), Huy chương Oscar
Klein (2000) và Giải thưởng Harvey (2000) và Giải thưởng Vật lý hạt và năng
lượng cao (2003) của Hội Vật lý châu Âu. Ông đã nhậnđược hai bằng tiến sĩdanh
dự. Năm 2004 David Gross đã được lựa chọnđể nhận phần thưởng khoa học cao
quí nhất của Pháp là Huy chương vàng (Grande Medaille D'Or ) do những đóng góp
của ông cho việc hiểu biết hiện thực vật lý cơbản. Ông đến làm việc tại Viện Vật lý
thuyết Kavli thuộcĐại học California ởSanta Barbara từtháng 1 năm 1997. Hiện
nay, ông là giáo sưFrederick W. Gluck vềvật lý lý thuyết - một chức giáo sưriêng
(endowed chair) cho giám đốc Viện Vật lý lý thuyết Kavli thuộcĐại học California
ởSanta Bar bara và được thiết lập từnăm 2002. Gross nói: "Giải Nobel ghi nhận
những cốgắng không chỉcủa chúng tôi mà còn của cộng đồng vật lý năng lượng
cao. Những cuộc thám hiểm khoa học vào trong thực tại cơbản không chỉlà lĩnh
vực của riêng các thiên tài nhưGalileo, Newton hay Einstein mà còn là cốgắng hợp
tác của cộng đồng của các nhà khoa học. Hàng trăm các nhà khoa học thực nghiệm
tại các phòng thí nghiệm máy gia tốc trên khắp thếgiớiđã thiết kếvà tiến hành các
thực nghiệm mà chúng sớm cung cấp cho chúng tôi những gợi ý vềcách tác động
của lực mạnh và sau đó chứng minh lý thuyếtđã công bốcủa chúng tôi. Chúng tôi
còn nhiều vấnđề lý thuyết cần phải nghiên cứu".
H. Davis Politzer sinh năm 1949 tại Mỹ. Ông bảo vệluận án tiến sĩvật lý tại
Đại học Harvard năm 1974. Hiện nay, ông là giáo sưtại Phòng Vật lý, Viện Công
nghệCalifornia (Caltech) ởPasadena (Mỹ). Politzer nói rằng quảthực một trong
các suy ngẫmưa thích nhất của ông vềsựnghiệp vật lý hạt cơbản của mình là ông
tưởng tượng mình điđến một ga xe lửaởbất kỳnơi nào trên thếgiới và đượcđón
chào bởi một người hoàn toàn không quen biết và ngườiđó ngay lập tứcđối xửvới
ông nhưmột người bạn cũ. Politzer làm vật lý lý thuyết nhưng ông coi nó nhưmột
nghềký sinh (parasitic) cơbản sống tách khỏi lao động của các nhà vật lý thực.
Frank A.Wilczek sinh ngày 15 tháng 5 năm 1951 tại Queen (bang New York,
Mỹ) . Năm 1973 ông cưới vợlà Elizabeth J. Devine và vợchồng ông có hai con là
Amity (sinh năm 1974) và Mira (sinh năm 1982). Ông tốt nghiệpĐại học Chicago
ngành toán học năm 1970, bảo vệluận án thạc sĩtoán học tạiĐại học Princeton
năm 1972 và bảo vệluận án tiến sĩvật lý tạiĐại học Princeton năm 1974. Wilczek
là giáo viên hướng dẫn thực hành (từtháng 1 năm 1974 đến tháng 6 năm 1974),
trợlý giáo sư(từtháng 9 năm 1974 đến tháng 6 năm 1976 và từtháng 9 năm
1977 đến tháng 6 năm 1978), phó giáo sư(tháng 9 năm 1978 đến tháng 6 năm
1980) và giáo sư(từtháng 7 năm 1980 đến tháng 6 naưm 1981) tạiĐại học
Princeton. Ông là thực tập sinh tại Viện Cao học Princeton từtháng 9 năm 1976
đến tháng 6 năm 1977. Ông là gíao sư Đại học California ởSanta Barbara và thành
viên Viện Vật lý lý thuyết của trường này từtháng 11 năm 1980 đến tháng 12 năm
1988. Wilczek là giáo sưthỉnh giảng củaĐại học Harvard từtháng 9 năm 1987 đến
tháng 6 năm 1988. Từtháng 1 năm 1989 đến tháng 8 năm 2000 ông là giáo sư
Tr ường Khoa học tựnhiên của Viện Cao học Princeton. Từtháng 9 năm 2000 ông
là giáo sưtại Trung tâm Vật lý lý thuyết của Phòng Vật lý, Viện Công nghệ
Massachusetts ởCambridge. Giáo sưFrank Wilczek là giảng viên danh dựcủa
nhiều trường đại học và tổchức khoa học nhưgiảng viên Morris Loeb vềvật lý của
Đại học Harvard (tháng 4 năm 1982), giảng viên Flint củaĐại học Yale (tháng 4
năm 1986), giảng viên Hamilton củaĐại học Princeton (tháng 4 năm 1988), giảng
viên Scott Hawkins củaĐại học Giáo lý Phương Nam (tháng 1 năm 1992), giảng
viên Bethe củaĐại học Cornell (tháng 10 năm 1992), giảng viên Anna McPherson
củaĐại học McGill (tháng 4 năm 1993), giảng viên Rowland củaĐại học Kentucky
(tháng 12 năm 1994), giảng viên Michelson củaĐại học DựbịTây Case (tháng 4
năm 1995), giảng viên Dashen củaĐại học California ởSan Diego (tháng 1 năm
1999), giảng viên H. Primakoff của Hội Vật lý Mỹ(tháng 4 năm 2001), giảng viên
Potts củaĐại học John Hopkins (tháng 4 năm 2001), giảng viên A. O. Williams của
Đại học Brown (tháng 4 năm 2001), giảng viên Pappalardo của Viện Công nghệ
Massachusetts (tháng 4 năm 2001), giảng viên ghi nhớFeenberg củaĐại học
Washington ởSt. Louis (tháng 10 năm 2003), giảng viên Heilborn củaĐại học Tây
bắc (tháng 1 năm 2004), giảng viên ìFT củaĐại học Florida (tháng 2 năm 2004),
giảng viên Mar ker củaĐại học Quốc gia Pennsylvania (tháng 4 năm 2004), giảng
viên gho nhớJ. Robert Oppenheimer (tháng 7 năm 2004), giảng viên Enrrico Fermi
tại Phòng thí nghiệm Quốc gia Argonne (tháng 10 năm 2004) và giảng viên Cao
đẳng Green thuộcĐại học Columbia (tháng 11 năm 2004). Wilczek là giáo sưvật lý
và hiệu trưởng danh dựRobert Huttenback củaĐại học California ởSanta Barbara
từtháng 9 năm 1984 đến năm 1990, cộng tác viên Regent củaĐài Thiên văn Vật lý
Smithsonian từtháng 6 năm 1986 đến tháng 9 năm 1988, nhà khoa học nổi bật
Leland J. Haworth của Phòng thí nghiệm Quốc gia Brookhaven từtháng 9 năm
1994 đến tháng 6 năm 1997, giáo sưJ. Robert Oppenheimer tại Viện Cao học từ
tháng 10 năm 1997 đến tháng 8 năm 2000, giáo sưLorentz củaĐại học Leiden từ
tháng 4 đến tháng 6 năm 1998, giáo sưHerman Feshbach của Viện Công nghệ
Massachusetts từtháng 9 năm 2000 đến nay, giáo sưAdjunct của Centros Estudios
Cientificos từtháng 1 năm 2002 đến nay và giáo sưSchrodinger thỉnh giảng tại
thành phốVienna (Áo) vào tháng 6 năm 2002. Wilczek là thành viên Hộiđồng cố
vấn vềnăng lượng cao của Phòng thí nghiệm Quốc gia Brookhaven (1978-1982),
thành viên Ban biên tập tạp chí “Zeitschrift fur Physik C” (tháng 11 năm 1981-
1997), thành viên Hộiđồng biên tập tạp chí “Annual Reviews of Nuclear &Particle
Science” ( tháng 7 năm 1985-tháng 9 năm 1989), thành viên Hộiđồng cốvấn về
vật lý năng lượng cao của D. O. E.(1986-1989), thành viên Hộiđồng khoa học của
Viện Vật lý lý thuyết thuộcĐại học Minnesota (tháng 1 năm 1987-2003), phụtrách
mục “Article Alert” trên tạp chí “The Scientists” (tháng 1 năm 1988-tháng 5 năm
1991), thành viên Hộiđồng cốvấn của Viện Vật lý lý thuyếtởSanta Barbara (tháng
9 năm 1989-1992), thành viên Hộiđồng xét học bổng nghiên cứu của Liên đoàn
Sloan (tháng 3 năm 1993-1998), thành viên Hộiđồng tổng quan quốc tế đối với
các giáo sưkhoa học của Tổng thống ởSantiago (Chile) (tháng 3 năm 1999-2000),
chủbiên tạp chí “Annals ò Physics” (từtháng 9 năm 2001 đến nay), thành viên Hội
đồng chính sách khoa học của CERN (từtháng 1 năm 2002 đến nay), cốvấn biên
tập cho tạp chí “Daedalus” (từtháng 1 năm 2002 đến nay) và thành viên Hộiđồng
cốvấn khoa học của Viện Vật lý lý thuyếtởWaterloo (Canada) (từtháng 1 năm
2003 đến nay). Ông đóng góp thường xuyên cho tạp chí “Vật lý ngày nay” trong
việc giải thích các chủ đề khác nhau ởranh giới tận cùng của vật lý. Giáo sưFrank
Wilczek đã được trao tặng Giải thưởng tìm kiếm tài năng khoa học (1967) của
Westinghouse, Phi Beta Kappa (1969), Giải thưởng J. J. Sakurai (1986) của Hội Vật
lý Mỹ, Giải thưởng và Huy chương Dirac (1994) của Trung tâm Vật lý lý thuyết
Quốc tế ở Trieste (Italia), Giải thưởng Michelson-Morley (2002) củaĐại học Dựbị
Tây Case, Huy chương Lorentz (2002) của Viện Hàn lâm Nghệthuật và Khoa học
Hoàng gia Hà Lan, Giải thưởng Lilienfeld (2003) của Hội Vật lý Mỹ, Giải thưởng Vật
lý năng lượng cao (2003) của Hội Vật lý châu Âu, Huy chương tưởng niệm (2003)
của Khoa toán lý thuộcĐại học Char les (Prague) và Giải thưởng Nobel Vật lý (2004)