Định nghĩa các phong cách
Grothendieck
1 tháng 3 năm 2016
Alexandre Grothendieck qua đời năm 2014. Mệt mỏi với cuộc sống, bị ảnh hưởng bởi việc dần dần mất thị lực, ông đã buông xuôi và để mình chết. Thế giới vì thế đã mất đi nhà toán học xuất sắc nhất còn sống.
Alexandre, khi tôi gặp ông ở Mormoiron
Chúng tôi đã quen nhau năm 1988, vào thời điểm ông từ chối giải thưởng Crafoord. Điều khiến chúng tôi nhanh chóng gần gũi nhau chính là nhận thức chung về vai trò của quân đội trong nghiên cứu khoa học. Chính ông đã nói với tôi: "Tôi thích bị bắn chết hơn là phải mặc quân phục". Theo thời gian, tôi thú nhận cảm thấy cùng một phản ứng bài trừ, sau khi chứng kiến những người như kỹ sư Polytechnicien Gilbert Payan, đã qua đời, làm việc để phát triển "vũ khí gây ung thư" (tôi vẫn nhớ tài liệu ông từng gửi tôi, xuất phát từ nghiên cứu quân sự, mang tên "nhắc đến ung thư").
Tôi còn nhớ một số báo của Courrier du CNRS, nơi dành cho quân đội quyền phát biểu với tiêu đề: "Các nhà khoa học, chúng ta cần phải nói chuyện với nhau". Nhân dịp đó, Giám đốc Tổng quát, hoặc có thể là người phụ trách bộ phận "Khoa học Vật lý cho Kỹ sư", đã viết: "Chúng tôi thiếu hợp đồng với quân đội để đáp ứng nhu cầu của các nhà nghiên cứu".
Suốt cả sự nghiệp, quân đội luôn đứng chắn đường tôi, cho đến khi tôi cuối cùng phải từ bỏ hoàn toàn các công trình về MHD. Đơn giản vì các ứng dụng của chúng hiện tại chỉ có thể là quân sự. Đúng vậy, người ta có thể ngạc nhiên khi thấy những công trình được thực hiện trong một góc xưởng của Jean-Christophe Doré, nhờ những đóng góp từ độc giả, lại có thể đưa chúng tôi tham gia các hội nghị quốc tế lớn trong lĩnh vực này. Tất cả đều được thực hiện qua các thí nghiệm trong một chiếc chuông thủy tinh đơn giản, nơi tiến hành trong không khí ở áp suất thấp. Nhưng áp suất này thực chất là mức áp suất tồn tại ở độ cao lớn, nơi mà người Mỹ đã và đang vận hành thiết bị siêu âm Aurora.
Vợ tôi thường an ủi khách khi tôi đi vào những đoạn suy nghĩ dài như thế này:
- Khi chồng tôi muốn nói về cách làm một món trứng ốp la, ông ấy sẽ bắt đầu bằng việc kể về tuổi thơ bất hạnh của con gà. Nhưng đừng lo, cuối cùng ông ấy sẽ quay lại chủ đề ban đầu.
Đúng vậy, thật sự, khi nói đến Grothendieck, bao kỷ niệm trỗi dậy. Với khoảng cách thời gian, tôi hoàn toàn đồng cảm với thái độ từ chối, sự trốn chạy của ông, mà một số người từng cho là biểu hiện của một tâm trí rối loạn. Nhưng không, đó là một lựa chọn có suy nghĩ, có chủ ý, có thể gọi là "một hành động mạnh mẽ", mà rất ít người dám làm, dám thử. Bởi ngay cả những toán học trừu tượng nhất cũng có thể dẫn đến những ứng dụng gây tử vong. Ví dụ như ứng dụng trong robot, nghiên cứu tự chủ cho robot chiến đấu, máy bay không người lái, khi được trang bị trí tuệ nhân tạo. Alexandre, người nhìn xa hơn nhiều người khác, đã biết rõ điều này đang nảy mầm. Việc từ chối nguồn tài trợ từ quân đội cho IHES mang ý nghĩa biểu tượng.
Quay lại điều tôi nói ở trên, làm thế nào mà những thí nghiệm do Jean-Christophe Doré thực hiện trong xưởng ở Rochefort, với nam châm vĩnh cửu và các thiết bị đơn giản nhất, lại có thể thu hút sự chú ý tối đa từ quân đội? Nghe có vẻ hài hước. Nhưng trong không khí loãng, plasma hành xử theo một cách rất đặc biệt. Tại sao lại quan tâm đến vật lý plasma? Vì nếu muốn cho một thiết bị bay hoạt động ở độ cao rất lớn, vượt xa 30 km – độ cao mà máy bay nhanh nhất SR-71 từng đạt được, bay với tốc độ 3500 km/h, và thấp hơn mức 150 km mà vệ tinh gián điệp không thể tiến xa hơn do bị cản trở bởi khí quyển, thì phải bay với tốc độ khoảng 10.000 km/h.
SR-71
Đúng vậy, càng bay ở độ cao lớn, càng phải bay nhanh. Ở độ cao 10.000 m – độ cao tiêu chuẩn cho các chuyến bay dân dụng – cần tốc độ 900 km/h, điều kiện bắt buộc. Ở độ cao này, một máy bay chở khách bay với tốc độ 600 km/h sẽ rơi như một hòn đá. Ở 15.000 m, đó là Concorde, bay với tốc độ Mach 2. Và vượt xa hơn nữa là lãnh địa của máy bay gián điệp nhanh nhất thế giới, mà không tên lửa nào của Liên Xô từng bắn trúng được, bởi nó bay nhanh hơn cả những tia lửa mà người ta bắn hướng về nó!
Các quân đội của nhiều quốc gia đang cố gắng từng bước chiếm lĩnh "khoảng không trung gian" này – một vấn đề chiến lược trọng đại. Ngay cả người Pháp cũng đã tham gia. Nhưng có khoảng cách lớn giữa lý thuyết và thực hành. Nếu thử sử dụng một động cơ phản lực đơn giản, một "scramjet", sẽ gặp phải nhiệt độ rất cao do nén lại không khí qua một sóng xung đột trong cửa hút của động cơ. Để tránh điều này, cần nén lại không khí một cách "dịu nhẹ", bằng cách sử dụng MHD.
Khi không khí tràn vào với vận tốc V, nếu ta đặt nó trong từ trường ngang B, ngay lập tức sẽ xuất hiện một điện trường cảm ứng E = V × B. Nhà vật lý sẽ viết chính xác hơn là V × B vì điện trường cảm ứng do vận tốc tạo ra, kết hợp hai vectơ V và B theo quy tắc "ba ngón tay" truyền thống. Điện trường này gây ra dòng điện chạy qua khí.
Dù quá trình diễn ra thế nào, điều quan trọng là ta có thể thu được năng lượng (điện) từ dòng khí loãng này, càng dễ dàng hơn khi ở áp suất rất thấp, khí này dễ bị ion hóa, giống như khí loãng trong các ống huỳnh quang của chúng ta. Trong điều kiện này, dòng điện I sẽ hình thành trong khí, kết hợp lại với từ trường B tạo ra lực I × B (lực Laplace), có xu hướng làm chậm dòng khí. Điều này là bình thường: ta đang chuyển đổi năng lượng động học của không khí tới hạn thành năng lượng điện. Đó là cái giá phải trả cho sự chuyển đổi trực tiếp này.
Như vậy, ta có thể nghĩ đến việc làm chậm và nén lại không khí mà không làm nóng quá mức. Trong khi ở sóng xung đột, năng lượng động học bị chuyển hóa đột ngột thành năng lượng nhiệt, tức là nhiệt.
Năng lượng điện này sẽ làm gì? Ta sẽ đưa nó về phía sau máy bay, nơi nó góp phần tăng tốc không khí, do đó hỗ trợ lực đẩy. Ta gọi thủ thuật này là "bypass MHD".
Nhận xét thêm, một động cơ phản lực thông thường thực hiện "bypass cơ học", vì ở phía sau động cơ, khí thải làm quay tua-bin, được nối với trục, từ đó điều khiển máy nén đặt ở đầu kia.
Tất cả điều này nghe có vẻ hợp lý. Nhưng trong điều kiện hoạt động, một sự bất ổn của plasma sẽ phát triển chỉ trong vài phần triệu giây, bất ổn điện nhiệt, được phát hiện bởi người bạn thân Evgueni Velikhov năm 1964. Các bất ổn trong plasma là một nỗi ám ảnh. Chính chúng là nguyên nhân khiến dự án ITER bị đình trệ.
Thật ra, tôi là một trong những chuyên gia hàng đầu thế giới về các bất ổn trong plasma. Đặc biệt, tôi là chuyên gia châu Âu duy nhất về bất ổn Velikhov, và chính tôi là người đầu tiên làm chủ được hiện tượng này vào năm 1965. Đúng vậy. Không kiểm soát được vấn đề này, thì không thể nghĩ đến bất kỳ dự án siêu âm nào hoạt động trong không khí loãng. Ở độ cao đó, bất ổn này chính là kẻ thù.
Ban đầu, tôi hài lòng với những yêu cầu như của Jean-Christophe Doré, nên đã chấp nhận thực hiện vài thí nghiệm trong không khí loãng, điều đó đã mở toang cánh cửa cho chúng tôi tham gia các hội nghị quốc tế (Vilnius, Litva; Bremen, Đức; Jeju, Hàn Quốc; Praha, Tiệp Khắc) và các tạp chí có phản biện (Acta Physica Polonica). Nhưng tôi từ chối xây dựng một ống dẫn siêu âm để chứng minh tính khả thi của việc sử dụng cửa hút "điều khiển bằng MHD". Ở đây, điều đó sẽ dẫn đến một dự án siêu âm của Pháp. Không, tôi không làm.
Do đó, các nhà nghiên cứu nhỏ của CNRS, dù được cấp một khối lượng lớn kinh phí để xây dựng tại Pháp một tập hợp các phòng thí nghiệm trang bị ống dẫn siêu âm (Trung tâm Icare tại Orléans), vẫn đang bế tắc trước những vấn đề này. Và họ sẽ không sớm giải quyết được. Nhưng tôi chẳng quan tâm. Như Grothendieck, tôi để đám quân nhân này vùng vẫy trong những công trình giết chóc. Không gì, không ai có thể khiến tôi thay đổi quan điểm.
Đó là điều chúng tôi có chung, Alexandre và tôi, và chính điều đó đã khiến chúng tôi nhanh chóng gắn bó. Và chính dưới góc nhìn này, tôi thích nhớ về ông. Tôi luôn biết rằng ông chưa bao giờ ngừng khám phá những vùng đất mới trong toán học, với thành công và sự dễ dàng mà ông từng nổi tiếng, một hoạt động mà ông cần không khác gì việc hít thở.
Bây giờ, tôi để bạn đọc bài viết mới tôi đã viết về ông năm 2002:
Người nổi tiếng – Bạn chắc chắn rằng anh ta sẽ đến chứ?
– Chắc chắn.
– Tôi khó hình dung được. Từ mười lăm năm nay, chẳng ai từng gặp được anh ta. Tôi từng nghe một người nói, thông tin từ người thứ ba, rằng anh ta từng sống ở một trang trại nhỏ ở Mormoiron, gần Carpentras, rồi đột ngột rời đi vì ai đó đã tìm ra được anh ta.
– Anh ấy muốn sống "xa rời thế giới".
– Đến mức đó sao! Nhưng... tại sao lại sống như vậy?
– Bạn biết anh ấy từng là một trong những người sáng lập Viện Nghiên cứu Khoa học Cao cấp ở Bures-sur-Yvette.
– Thánh địa của khoa học Pháp, nơi mà tất cả các giải Nobel, các huy chương Fields đều đổ về. Anh ấy gần như là người sáng lập ra Hình học Đại số.
– Có thể nói một cách chắc chắn rằng anh ấy hiện nay là nhà toán học lớn nhất còn sống, thuộc đẳng cấp của Elie Cartan, cả về khối lượng sản phẩm lẫn chất lượng. Người ta còn nói rằng một phần lớn công trình toán học của ông vẫn chưa được hiểu rõ.
– Tôi cũng từng nghe điều đó. Nhưng tại sao anh ta lại đột nhiên biến mất như vậy?
– Tôi biết câu chuyện. Anh ta là người cực kỳ phản chiến. Một lần, anh ta nói: "Tôi thích bị bắn chết hơn là phải mặc quân phục". Một ngày nọ, một bức thư đến từ IHES ở Bures, từ các dịch vụ khoa học của quân đội, lúc đó gọi là DRET (Điều hành Nghiên cứu và Nghiên cứu Kỹ thuật), nay là DGA (Đại diện Ứng dụng cho Quân đội), đề nghị tài trợ 4.000 franc (650 euro). Khi nhìn thấy tờ giấy đó, anh ta đỏ mặt nói: "Không thể nào chấp nhận một xu từ bọn này!". Trong vòng quanh anh, các cộng sự cố gắng thuyết phục: "Nghe này, Alexandre, đừng cứng nhắc quá. Số tiền này sẽ trả cho việc photocopy..."
– Thế rồi sao?
– Anh ta nói: "Không khó đâu, ta sẽ bỏ phiếu. Hội đồng Khoa học của IHES sẽ quyết định có nhận tiền của quân đội hay không. Nhưng nếu các bạn chấp nhận khoản tài trợ này, tôi cảnh báo nghiêm túc: trong phút giây tiếp theo, các bạn sẽ nhận được đơn từ chức của tôi."
– Và chuyện gì xảy ra?
– Họ không coi lời đe dọa đó nghiêm túc. Cuộc bỏ phiếu diễn ra, và 4.000 franc được chấp nhận với tỷ lệ 1 phiếu đa số. Khuôn mặt anh ta lúc đó trở nên xám xịt, cứng như đá cẩm thạch. An