Cảm giác nhẹ nhõm ở Italy
“Cứ vào khoảng thời gian này mỗi năm, tôi lại thấy khổ sở vì mình không đoạt giải và nghĩ điều đó thật tệ cho các cộng sự của mình, những người xứng đáng được hưởng thành quả đến thế. Bởi vậy, cuộc gọi này đã mang đến cho tôi cảm giác thật nhẹ nhõm”, Francis Halzen chia sẻ qua điện thoại, tại buổi họp báo công bố giải Nobel Vật lý 2026.
Thời điểm ấy, ông đang ở trên một sân thượng tràn ngập nắng tại Italy, thả tầm mắt ra khu vườn ô-liu bên ngoài. Ở tuổi 82, sau nhiều năm liền chờ đợi rồi thất vọng, điều ông nhắc tới đầu tiên không phải niềm vui của mình, mà nỗi áy náy đã mang suốt nhiều mùa giải, khi nghĩ tới những người cộng sự thân thiết.
Viện Hàn lâm Khoa học Hoàng gia Thụy Điển trao giải cho Francis Halzen, vì những đóng góp quyết định cho Đài quan trắc neutrino IceCube và việc phát hiện ra neutrino năng lượng cao có nguồn gốc vũ trụ. Như chia sẻ của Richard Fitzgerald, Tổng biên tập tạp chí Physics Today của Viện Vật lý Mỹ, đã lâu rồi giải Nobel mới về tay một chủ nhân duy nhất, và điều đó cho thấy sự độc đáo trong tầm nhìn của tác giả nghiên cứu.
Halzen tham gia sâu vào dự án AMANDA và sau đó là IceCube. Thế nhưng, ông chưa bao giờ tới Nam Cực để đào băng, lắp cảm biến hay vận hành máy móc, cả trong giai đoạn thi công cho đến sau này cũng vậy. Nhà vật lý lý thuyết dành cả đời làm việc với bút, giấy và bàn phím. Ông từng cùng đồng nghiệp viết những cuốn giáo trình về vật lý hạt được giới học thuật sử dụng rộng rãi suốt nhiều năm liền.
Bước ngoặt tình cờ
Mọi chuyện bắt đầu từ một mẩu tin Halzen vô tình nghe được cuối thập niên 1980. Tại trạm nghiên cứu Vostok của Liên Xô đặt tại Nam Cực, các nhà khoa học thử dùng ăng-ten radio để bắt tín hiệu sinh ra khi neutrino đâm vào lớp băng. Vấn đề là, neutrino được xem là loại hạt “ma”, bởi nó gần như không va chạm với bất cứ thứ gì.
Halzen cùng hai cộng sự Enrique Zas và Todor Stanev lại nghĩ tới cách làm khác. Thay vì bắt sóng radio, ông dùng chính lớp băng trong suốt, tinh khiết ấy để bắt ánh sáng sinh ra từ va chạm. Dẫu vậy, ông chưa bao giờ tự nhận mình là người chủ động theo đuổi ý tưởng đó. “Các bạn phải hiểu, tôi thật sự chưa bao giờ có ý định dính vào chuyện này. Tôi bị lôi vào đó một cách ngẫu nhiên. Khi lần đầu đưa ý tưởng ra chia sẻ, tôi chỉ muốn xem có ai cười văng mình khỏi bục phát biểu hay không”, Halzen kể lại, trong một cuộc phỏng vấn với Viện Vật lý Mỹ.
Thế nhưng, không ai cười ông cả. Ý tưởng dần thu hút các nhà khoa học khác, và một dự án mang tên AMANDA ra đời, đặt gần trạm Amundsen-Scott của Mỹ tại Nam Cực. Nhiều năm sau, dự án này trở thành bước đệm cho công trình lớn hơn nhiều: IceCube. Được hoàn thành năm 2011, các nhà khoa học đã chôn sâu hơn 5.000 cảm biến ánh sáng ở 2.500m dưới mặt băng, trong một khối băng có thể tích 1 km3.
Sau nhiều lần thất bại, Halzen nhấn mạnh: Bản thân ông cảm thấy cực kỳ may mắn. “Tôi ngờ rằng người khác hẳn cũng từng nghĩ tới ý tưởng này rồi bỏ cuộc. Nếu tôi không hoàn toàn mù tịt về tính chất quang học của băng tự nhiên, có lẽ tôi cũng đã bỏ cuộc như họ”, ông thừa nhận.
Khi bắt đầu, ai cũng nghĩ đây có thể là một ý hay nhưng rất ít người tin nó sẽ thành công, kể cả chính ông. Và rồi, vào 5 giờ sáng ngày 12/10/1997, một đồng nghiệp gọi ông lại xem màn hình máy tính, nơi hiện ra bản đồ chính xác của một sự kiện neutrino năng lượng cao đầu tiên từng được ghi nhận. Hạt ấy đã đi xuyên qua lòng Trái đất, từ giữa Thái Bình Dương, rồi va vào phía dưới lớp băng Nam Cực. Nhóm nghiên cứu nhận ra ánh sáng xanh lam có thể truyền đi hàng trăm mét trong lớp băng ấy, điều mà hoàn toàn không ai ngờ tới.
Francis Halzen đã dẫn dắt một đội ngũ quốc tế gồm các nhà nghiên cứu và kỹ sư, để mang tới cho chúng ta một công cụ tuyệt vời. Sự bền bỉ và tầm nhìn khoa học của ông đã mở đường cho một ngành thiên văn học hoàn toàn mới”.
Ông Mark Pearce, Chủ tịch Ủy ban Nobel Vật lý.
Mở tầm nhìn cho ngành thiên văn học
Một ý tưởng tình cờ tồn tại xuyên suốt mấy chục năm, luôn cần nhiều hơn một người tin tưởng vào nó. Các cơ quan tài trợ của Mỹ, Bỉ, Đức và Thụy Điển đã cùng nhau rót vốn cho dự án trong quãng thời gian dài. Họ sẵn sàng tài trợ dài hơi cho một công trình hạ tầng quy mô lớn, vì cùng chia sẻ tầm nhìn với Halzen. Steve Barwick, giáo sư Đại học California tại Irvine, người cùng Halzen đặt những viên gạch đầu tiên cho AMANDA, nhấn mạnh: Không có tầm nhìn, sự sáng tạo và ý chí của ông ấy, IceCube đã không tồn tại.
Thế nhưng, chính Halzen lại ít khi nhận công lao về mình. Năm 2019, Halzen được trao giải Yodh vì “sự dẫn dắt và những đóng góp mang tính bước ngoặt đã mở đường cho sự ra đời của ngành thiên văn học neutrino”. Ông chỉ nói rằng: Ngành thiên văn học neutrino tồn tại mới là phát hiện quan trọng nhất, hơn bất cứ hạt neutrino đơn lẻ nào IceCube từng bắt được.
Giờ đây, nhóm nghiên cứu IceCube có hơn 450 nhà khoa học, đến từ các tổ chức ở 14 quốc gia khác nhau, vẫn đang tiếp tục mở rộng dù công trình vốn đã vận hành hơn một thập kỷ. Trong các cuộc họp, Halzen vẫn hay nhắc lại câu nói đùa của nhà vật lý Wolfgang Pauli, người đã tiên đoán sự tồn tại của neutrino từ năm 1930: “Tôi vừa phát minh ra một hạt không cách nào phát hiện”. Ông thường bông đùa như vậy với đồng nghiệp của mình. Trong con mắt của mọi người, nhà khoa học người Bỉ là người có “năng lực trí tuệ phi thường đi kèm khiếu hài hước tự giễu tuyệt vời”.
Tại Nam Cực, có một đỉnh núi được đặt theo tên Halzen từ năm 2005. Đây có lẽ là dấu vết duy nhất của nhà khoa học người Bỉ, tại nơi bản thân đã dành cả đời nghiên cứu.
Ở tuổi 82, Halzen vẫn chưa có ý định dừng lại. Một ngày sau khi nhận tin vui từ Stockholm, ông và nhóm nghiên cứu IceCube công bố thêm một phát hiện mới về bằng chứng mở rộng cho thấy các thiên hà hoạt động trong vũ trụ là nguồn phát ra những hạt neutrino năng lượng cao mà đài quan trắc vẫn đang âm thầm “bắt lấy” dưới lớp băng Nam Cực.
Giải Nobel, với Halzen, có lẽ không phải điểm dừng, mà chỉ là cột mốc giữa những công trình nghiên cứu kéo dài mãi.
