HỔ TRỢ TRỰC TUYẾN

ẢNH VẬT LÝ

THỜI GIAN

TÀI NGUYÊN BLOG VẬT LÝ

Tin tức giáo dục

MÁY TÍNH BỎ TÚI

cấu trúc website

Thống kê

  • truy cập   (chi tiết)
    trong hôm nay
  • lượt xem
    trong hôm nay
  • thành viên
  • Thành viên trực tuyến

    2 khách và 0 thành viên

    Sắp xếp dữ liệu

    Chức năng chính 1

    Chào mừng quý vị đến với Blog vật Lý.

    Quý vị chưa đăng nhập hoặc chưa đăng ký làm thành viên, vì vậy chưa thể tải được các tư liệu của Thư viện về máy tính của mình.
    Nếu đã đăng ký rồi, quý vị có thể đăng nhập ở ngay ô bên phải.
    Gốc > BÀI VIẾT CHUYÊN ĐỀ > CHUYÊN ĐỀ VỀ LỊCH SỬ VẬT LÝ HỌC >

    Truy tìm cánh hạc đen

    Mark Buchanan (Physics World, tháng 4/2009)

     

    Truy tìm cánh hạc đen

    Hồi năm 1890, một công ti điện đã cám dỗ nhà vật lí người Đức Max Planck hỗ trợ họ trong những nỗ lực của họ nhằm sản xuất các bóng đèn hiệu quả hơn. Planck, với tư cách là một nhà lí thuyết, đương nhiên đã bắt đầu với những điều cơ bản và sớm trở nên bị vướng vào vấn đề gai góc là giải thích phổ của bức xạ vật đen, bài toán cuối cùng ông đã giải bằng cách đưa ra quan niệm – một giả thuyết “hoàn toàn mang tính hình thức”, như khi đó ông nhìn nhận – rằng năng lượng điện từ chỉ có thể phát ra hoặc bị hấp thụ thành từng lượng tử rời rạc. Cái còn lại là lịch sử. Các bóng đèn điện và quy luật toán học tất yếu đã đưa Planck đến khám phá ra lí thuyết lượng tử và đã kích hoạt cuộc cách mạng khoa học lớn nhất của thế kỉ 20.

     

    Max Planck (trái) và Wilhelm Röntgen (phải) đều có những khám phá quan trọng hết sức bất ngờ (Ảnh [trái]: American Institute of Physics/Science Photo Library; [phải]: Jean-Loup Charmet/Science Photo Library)

    Cùng khoảng thời gian đó, người đồng nghiệp của Planck, Wilhelm Röntgen, đang làm thí nghiệm với tia ca-tôt khi ông lưu ý đến lóe sáng kì quặc phát ra từ màn hình huỳnh quang nằm cách đấy khá xa không có liên quan gì trong thí nghiệm đã dự tính; khi làm như vậy, ông đã phát hiện ra tia X, và đã giúp thúc đẩy nền y khoa vào thời kì hiện đại. Tất nhiên, không phải chỉ có các nhà khoa học Đức tiến hành những khám phá làm thay đổi thế giới bằng những con đường bất ngờ. Năm 1964, các nhà vật lí người Mĩ Arno Penzias và Robert Wilson đã phát hiện ra bức xạ nền vi sóng vũ trụ nổi tiếng trong tín hiệu nhiễu bực mình mà họ không thể nào loại trừ hết ra khỏi máy thu vi sóng lạnh lẽo của họ tại Phòng thí nghiệm Bell.

     

    Transistor (trái) và laser (phải) cũng là những sản phẩm của sự may mắn (Ảnh [trái]: Ton Kinsbergen/Science Photo Library; [phải]: Giphotostock/Science Photo Library)

    Đây là cách thức sự khám phá được thực hiện: các phản hồi của sự đầu tư cho nghiên cứu không đến một cách đều đặn và tiên liệu được, mà đến một cách thất thường và không thể đoán trước, theo kiểu giống như những trận động đất trí tuệ. Thật vậy, quan điểm này có vẻ không hẳn chỉ đơn thuần là định tính. Dữ liệu về sự phát minh của loài người, cho dù về khoa học cơ bản hoặc công nghệ hoặc kinh doanh, cho thấy các tiến bộ xuất hiện từ một quá trình thất thường đi cùng với tính không thể tiên đoán nỗi. Chẳng hạn như nhà vật lí Didier Sornette thuộc trường ETH ở Zurich và các cộng sự chỉ ra cách nay vài năm trước, rằng số liệu thống kê mô tả những khoản thu kếch sù của những bộ phim Hollywood trong 20 năm qua không tuân theo tập hợp thống kê bình thường mà tuân theo một đường cong quy luật hàm số mũ – rất giống với định luật nổi tiếng Gutenberg— Richter cho những trận động đất – với một cái đuôi dài cho những bộ phim thu nhập cao. Một hình ảnh tương tự mô tả sự phản hồi tài chính cho những loại thuốc mới được sản xuất ra bởi ngành công nghiệp công nghệ sinh học, cho những khoản tiền đầu tư mà các trường đại học được tài trợ, hay cho các phản hồi thị trường chứng khoán từ các công ti khởi nghiệp công nghệ cao.

    Cái chúng ta biết về những quá trình có động lực học tuân theo quy luật hàm mũ là những sự kiện lớn nhất rất không tương xứng với các hệ quả của chúng. Theo phép ẩn dụ của cuốn sách best seller năm 2007 của Nassim Nicholas Taleb, Cánh hạc đen, đó không phải là những sự kiện bình thường, “những cánh hạc trắng” trần tục và như đa số mọi người trông đợi, mà là “những cánh hạc đen” nằm cách biệt, hoàn toàn không báo trước. Trong ngữ cảnh lịch sử, bạn hãy nghĩ tới sự kiện ngày 11 tháng 9 năm 2001 hoặc sự phát minh ra web. Tương tự, lịch sử khoa học dường như xoay chuyển trên những dịch chuyển địa chấn hiếm gặp mà không có thể tiên đoán hoặc có cơ hội tiên đoán, và trên những khám phá hết sức sâu sắc làm biến chuyển thế giới. Chúng không trôi chảy theo cái nhà triết lí khoa học Thomas Kuhn gọi là “nền khoa học bình thường” – được xây dựng vững chải và hoạt động trên những ý tưởng đã có sẵn – mà từ nền khoa học “mang tính cách mạng”, dễ đổ vỡ và đầy rủi ro.

    Cuộc sống tầm thường nằm ngoài sự cách tân, đổi mới

    Tất cả những yếu tố đó, như Sornett đã tranh luận trong nhiều năm, có hàm ý quan trọng đối với cách thức chúng ta suy nghĩ và phán xét các đầu tư cho nghiên cứu. Nếu con đường dẫn đến khám phá là hoàn toàn bất ngờ, và nếu đa số thành tựu có được chỉ xuất hiện trong một nhóm sự kiện hiếm có và đặc biệt, thì cả việc phán xét một chương trình nghiên cứu có được thai nghén tốt hay không là cả một vấn đề. “Hầu như bất kì nỗ lực nào nhằm ước định tác động của nghiên cứu trong một thời gian hữu hạn”, Sornett nói, “cũng sẽ chỉ bao gồm một vài khám phá chủ yếu và vì thế không đáng tin cậy cho lắm, cho dù là có một xu hướng tích cực lâu dài đi chăng nữa”.

    Vấn đề này làm phát sinh một câu hỏi quan trọng: nền văn hóa khoa học ngày nay có tôn trọng thực tại này hay không? Chúng ta có đang làm những gì tốt đẹp nhất để cho những khám phá quan trọng nhất và đột phá nhất xuất hiện hay không? Hay chúng ta có đang trở nên quá bảo thủ và bị gượng ép bởi áp lực xã hội và nhu cầu phản hồi nhanh chóng và dễ đo đạc hay không? Khả năng thứ hai, dường như thế, thuộc về một vấn đề đang phát sinh đối với nhiều nhà khoa học, họ cho rằng nền khoa học hiện đại đang ở trong trạng thái nguy hiểm mất tính sáng tạo của nó, trừ khi chúng ta có thể tìm ra một phương pháp có hệ thống xây dựng một nền văn hóa kiểm soát rủi ro tốt hơn.

    Lí lẽ đưa ra lập luận này có nhiều bất đồng. Ví dụ, nhà vật lí Geoffrey West, người hiện là chủ tịch Viện Santa Fe (SFI) ở New Mexico, Mĩ, chỉ ra rằng trong những năm sau Thế chiến thứ hai, nền công nghiệp Mĩ đã tạo ra một luồng ổn định những cách tân làm thay đổi kiểu thức, trong đó có transistor và laser, và điều đó xảy ra vì những nơi như Phòng thí nghiệm Bell đã thai nghén ra một nền văn hóa đổi mới hết sức tự do. “Họ đã mang những nhà khoa học lớn – nhà vật lí, kĩ sư và nhà toán học – lại với nhau từ những ngành khoa học khác nhau”, West nói, “và đã tạo ra một nền văn hóa tự do suy nghĩ mà không có nó thì thật khó mà tưởng tượng nổi làm thế nào những ý tưởng này có thể xoay chuyển bất ngờ tình thế như vậy”.

    Thật đáng tiếc, các nền văn hóa hàn lâm và hợp tác ngày nay dường như đang tiến triển theo xu hướng ngược lại, với thói quen dập tắt ngay những người không theo lề thói mà có một quan điểm rộng về khoa học. Tại các trường đại học và các cơ quan tài trợ nghiên cứu, chẳng hạn, giới lãnh đạo và các ủy ban tai to mặt lớn đưa ra quyết định dựa trên những điều kiện hẹp hòi (tập trung vào cách danh sách đã công bố, danh sách trích dẫn và hệ số tác động) hoặc dựa trên những kế hoạch đặc biệt cho những kết quả ngắn hạn, tất cả vốn dĩ nghiêng về những người đang làm việc trong những lĩnh vực đã hiểu rõ với mẫu hình được chấp nhận rộng rãi. Trong những năm qua, các thói quen thương mại gò bó và những nỗ lực nhằm cải thiện hiệu quả cũng đã chi phối các chương trình hợp tác theo chiều hướng tương tự. “Điều đó có thể tốt trong khâu quản lí hành chính”, West nói, “nhưng cuộc sống tầm thường thì nằm ngoài sự cách tân”.

    Cánh hạc đen của khoa học

    Một vấn đề thiết yếu, như đề xuất của nhà vật lí toán Eric Weinstein thuộc Nhóm Natron, một cơ quan tài trợ ở New York, là thật quá dễ dàng cho các nhà khoa học trong bất kì lĩnh vực nào “đã xác lập” đưa ra những ý tưởng mới, và họ làm như thế mà thật sự chẳng chịu chút rủi ro nào, từ đó đưa đến một nền văn hóa có thiên hướng nghiêng lệch một cách có hệ thống về phía thận trọng. “Nền khoa học rủi ro cao đồng hành nhiều hơn với những nhân vật từ quá khứ”, ông nói.

    Kết quả, ông đề xuất, là khoa học đang trở thành một sự nghiệp khảo sát bánh-xe-tự-do kém mang tính “từ dưới lên” hơn – như loại suy nghĩ đã đưa Einstein đến thuyết tương đối – và là một quá trình “từ trên xuống” nhiều hơn bị trói buộc bởi ý chí xã hội, với tiền chi cho tài trợ khoa học tuân theo những lộ trình hợp mốt. Nguyên tắc công-bố-hay-là-chết, đặc biệt, thưởng công xứng đáng cho những nhà khoa học tiến hành kĩ thuật ít hay nhiều mang tính thường lệ trong những lĩnh vực đã xác lập rõ ràng, và đối xử không tốt với sự nghiên cứu rủi ro hơn đang khảo sát những ý tưởng chưa được chứng minh có thể mất một khoảng thời gian lớn để đạt tới chín muồi.

    Vấn đề này đặc biệt đang gây hại cho những lợi ích không tương xứng phát sinh từ những khám phá quan trọng nhất, cái dường như vốn dĩ không có khả năng đoán trước được cả về thời gian lẫn bản chất. Như Taleb biện luận hết sức thuyết phục trong Cánh hạc đen, bất kì chiến lược lâu dài có thể nhận thức được nào trong một thế giới bị thống trị bởi những sự kiện cực độ và không thể tiên đoán cũng phải chấp nhận, và thậm chí phải tóm bắt lấy, tính không thể tiên đoán ấy. Ông minh họa quan điểm này trong ngữ cảnh tài chính. Những người đang đầu tư vào những công ti khởi nghiệp tư bản mạo hiểm, chẳng hạn, phải đặt kì vọng vào những đợt thua lỗ liên tiếp trong thời gian ngắn, và đầu tư tiền của vào thực tế rằng cuối cùng họ sẽ thu xếp xong những thua lỗ ấy bằng cách tác động lên một vài kẻ chiến thắng thật sự to lớn trong cuộc đua dài hơi.

    Nói chung, chiến lược đầu tư cơ bản của Taleb – có thể dễ dàng dịch sang các thuật ngữ nghiên cứu – là đưa một phần hợp lí nguồn quỹ vào những quá trình rất thận trọng sẽ không đánh mất giá trị của chúng, cho dù chúng có ít cơ hội tạo ra những món lợi lớn; và đưa một phần nhỏ nhưng hợp lí vào những tiến trình rủi ro cao, mang lại phần thưởng lớn, từ đó thu được sự quảng bá những món lợi kếch sù có thể có từ những khoản đầu tư này. Những tiến trình này không thể dự đoán trước một cách tường tận, nhưng thống kê đưa ra tỉ suất về lâu dài là rất cao.

    Tuy vậy, cần có tinh thần kỉ luật và tính chịu đựng để trung thành với chiến lược này. Như Taleb vạch rõ, nếu mọi người xung quanh bạn tin vào ưu thế của số liệu thống kê bình thường, thì họ sẽ nghĩ rằng bạn thật dại dột, và bằng chứng trước mắt có thể sẽ ủng hộ họ. Bạn sẽ mất tiền trong cuộc đua ngắn hạn, chẳng nhìn thấy phản hồi gì, và điều này có thể tiếp diễn trong một khoảng thời gian đáng kể. Điều tương tự xảy ra đối với nền khoa học rủi ro cao so với nghiên cứu theo đuổi những mục tiêu ngắn hạn hơn. Trong cuộc đua ngắn hạn, cái do kẻ cuồng ngông làm sẽ dường như hoàn toàn kém thành công, có lẽ còn làm lãng phí thời gian của họ, và người ta dễ nghĩ rằng đây là loại nghiên cứu chúng ta không nên theo đuổi, cho dù đây thật sự rất có khả năng là sai lầm.

    Đây là một cái bẫy, West đề xuất, mà những người làm kế hoạch khoa học hiện đại đã rơi vào. “Lo ngại của tôi”, ông nói, “là khi loại trừ những kẻ cuồng ngông không theo quy tắc, chúng ta cũng đã đặt dấu chấm hết cho khả năng của chúng ta phát hiện ra những ý tưởng mới, to tát – transistor thế hệ tiếp theo. Đó là một sai lầm nghiêm trọng và thật bi kịch”.

     

    Viện Santa Fe (trái) và Viện Peremete (phải) đang xúc tiến một phương pháp độc lập, chi phối bởi sự ham hiểu biết, đối với vật lí học (Ảnh [trái]: Viện Santa Fe Institute; [phải]: Viện Perimeter)

    (Còn tiếp phần 2)

    Trần Tiểu Gia (theo Physics World, tháng 4/2009)

     

    Thu Vien Vat Ly, vat li, giao an, trac nghiem

    Nhắn tin cho tác giả
    Nguyễn Ngọc Tuấn @ 00:18 30/07/2009
    Số lượt xem: 1277
    Số lượt thích: 0 người
     
    Gửi ý kiến