Định nghĩa về phong cách
Grothendieck
1 tháng 3 năm 2016
Alexandre Grothendieck qua đời năm 2014. Chán sống, bị tàn tật vì dần dần mất thị lực, ông đã buông xuôi để 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 vào năm 1988, thời điểm ông từ chối giải thưởng Crafoord. Điều khiến chúng tôi nhanh chóng gắn bó chính là quan điểm 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 năm tháng, tôi thú nhận rằng tôi cũng cảm thấy phản cảm như vậy, 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 cho tôi, trích từ nghiên cứu quân sự, có tựa đề "Nhắc đến ung thư").
Tôi nhớ một số báo cáo 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 "Vật lý học cho Kỹ sư", đã viết: "Chúng tôi thiếu hợp đồng với quân đội để đáp ứng nhu cầu của các nhà nghiên cứu".
Tất cả sự nghiệp của tôi, quân đội luôn là trở ngại trên con đường, cho đến khi tôi cuối cùng từ bỏ hoàn toàn công trình MHD của mình. Đơn giản vì các ứng dụng của nó hiện tại chỉ có thể là quân sự. Đúng vậy, người ta có thể ngạc nhiên khi thấy những nghiên cứu được thực hiện trong một góc gara bởi Jean-Christophe Doré, nhờ các khoản 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 điều đó với những thí nghiệm được thực hiện trong một chiếc chuông thủy tinh đơn giản, nơi tiến hành trong không khí ở áp suất thấp. Nhưng áp suất này đơn giản là áp suất tồn tại ở độ cao lớn, nơi mà người Mỹ đã bắt đầu vận hành chiếc máy bay siêu âm Aurora của họ.
Vợ tôi thường trấn an khách khi tôi đi vào những đoạn nói chuyện như thế này:
- Khi chồng tôi muốn nói về việc làm một món trứng ốp la, ông ấy sẽ bắt đầu bằng việc nói 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 vậy. Khi nói đến Grothendieck, bao nhiêu ký ức ùa về. 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 bị rối loạn. Nhưng không, đó là một lựa chọn có suy nghĩ, có chủ ý, có thể gọi là "hành động mạnh mẽ", mà rất ít người dám làm, dám thử. Bởi vì ngay cả những môn toán trừu tượng nhất cũng có thể dẫn đến các ứng dụng gây tử vong. Ứng dụng vào robot, nghiên cứu tự chủ cho robot chiến đấu, máy bay không người lái, trang bị trí tuệ nhân tạo, là một ví dụ. Alexandre, người nhìn xa hơn nhiều người khác, đã biết rõ điều này đang nảy mầm. Việc từ chối tài trợ từ quân đội cho IHES mang tính biểu tượng.
Quay lại điều tôi nói ở trên, làm thế nào những thí nghiệm do Jean-Christophe Doré thực hiện trong gara ở Rochefort, với nam châm vĩnh cửu và các thiết bị đơn sơ nhất, lại có thể thu hút sự quan tâm sâu sắc 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? Bởi 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 từng đạt được, SR-71, bay với tốc độ 3500 km/h – và thấp hơn mức 150 km, nơi các vệ tinh gián điệp không thể tiến xa hơn do bị cản 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 mét – độ cao tiêu chuẩn cho các chuyến bay dân dụng – cần tốc độ 900 km/h, điều kiện thiết yếu. 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 mét, đó là Concorde, bay với tốc độ Mach 2. Và vượt xa hơn nữa là lãnh địa của chiếc máy bay gián điệp nhanh nhất thế giới, chiếc mà không tên lửa nào của Liên Xô từng có thể bắn hạ được, vì nó bay nhanh hơn cả những tia lửa mà người ta nhắm đến nó!
Các lực lượng quân sự của nhiều quốc gia đang cố gắng từng bước chiếm lĩnh "khoảng không trung gian" này – một vấn đề chiến lược lớn. Ngay cả người Pháp cũng đã tham gia. Nhưng có khoảng cách lớn giữa ý tưởng và hành động. Nếu thử dùng một động cơ turbojet đơn giản, một "scramjet", ta sẽ gặp phải nhiệt độ rất cao do không khí bị nén lại đột ngột qua sóng xung kích tại 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 tốc độ V, nếu ta đặt nó trong một từ trường ngang B, ngay lập tức 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" quen thuộc. Điện trường này gây ra dòng điện chạy qua khí.
Dù quá trình diễn ra như thế nào cũng không quan trọng. Điều quan trọng là ta có thể thu được năng lượng (điện) từ luồng không khí loãng này, càng dễ dàng hơn khi ở áp suất cực thấp, khí này dễ bị ion hóa, giống như khí loãng trong các ống huỳnh quang. Trong điều kiện này, dòng điện I sẽ hình thành trong khí, và khi kết hợp với từ trường B, tạo ra lực I × B (lực Laplace), có xu hướng làm chậm 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 trong sóng xung kích, năng lượng động học bị chuyển hóa đột ngột thành năng lượng nhiệt, tức là nhiệt.
Năng lượng điện này sẽ làm gì? Ta chuyển nó về phía sau máy bay, nơi nó góp phần tăng tốc không khí, do đó góp phần vào lực đẩy. Ta gọi thủ thuật này là "bypass MHD".
Chúng ta hãy lưu ý rằng một động cơ turbojet hoạt động theo kiểu "bypass cơ học", vì ở phía sau động cơ, khí thải làm quay tua-bin, tua-bin này nối với trục, rồi 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 của tôi, Evgeni Velikhov, vào năm 1964. Những bất ổn trong plasma là một vấn đề nan giải. Chính chúng đã khiến dự án ITER thất bại.
Thật ra, tôi là một trong những chuyên gia hàng đầu về các bất ổn trong plasma trên phạm vi toàn cầu. Đặc biệt, tôi là chuyên gia châu Âu duy nhất về bất ổn Velikhov, mà tôi là người đầu tiên làm chủ được vào năm 1965. Đó là cách thức hoạt động. Nếu 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 là yếu tố quyết định.
Ban đầu, vì đáp ứng nhu cầu như của Jean-Christophe Doré, tôi đã chấp nhận tiến hành một 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; Prague, Tiệp Khắc) và các tạp chí có phản biện (Acta Physica Polonica). Nhưng tôi từ chối xây dựng một buồng gió 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. Vậy thì, không.
Do đó, các nhà nghiên cứu nhỏ của CNRS, dù được cấp một khối lượng lớn kinh phí để thiết lập tại Pháp một tập hợp các phòng thí nghiệm trang bị buồng gió siêu âm (Trung tâm Icare tại Orléans), vẫn đang vấp phải những vấn đề này. Và họ sẽ không thể kiểm soát được chúng trong thời gian gần. Nhưng tôi chẳng quan tâm. Giống như Grothendieck, tôi để đám quân nhân này vùng vẫy trong những công trình giết người. 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 khai phá những vùng đất toán học mới, với thành công và sự dễ dàng mà ông từng nổi tiếng, hoạt động mà ông thấy cần thiết như việc hít thở.
Bây giờ, tôi để các bạn đọc bài viết mới tôi đã viết về ông vào 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 rời đi vội vàng vì ai đó đã tìm ra được anh ta.
– Anh ấy muốn sống "xa rời thế giới".
– Đến mức đó sao! Nhưng... tại sao anh ấy 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 hiện nay ông là nhà toán học sống lớn nhất, ngang tầm với 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 nói vậy. Nhưng tại sao một ngày nào đó anh ấy lại biến mất hoàn toàn?
– Tôi biết câu chuyện. Anh ta là người cực kỳ phản đối quân sự. Một lần, anh ấy 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 phối 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 ông nhìn thấy tờ giấy đó, mặt ông đỏ bừng lên và nói: "Không đời nào chúng tôi chấp nhận một xu từ bọn này!". Trong vòng quanh ông, các cộng sự cố gắng thuyết phục: "Nghe này, Alexandre, đừng cứng nhắc quá. Số tiền này sẽ trả cho việc in photocopy...".
– Thế rồi sao?
– Ông nói: "Không khó đâu, chúng ta sẽ bỏ phiếu. Hội đồng Khoa học của IHES sẽ quyết định có nhận tiền từ 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