Liên hiệp các hội khoa học và kỹ thuật Việt Nam
Thứ hai, 31/08/2009 20:58 (GMT+7)

Phương trình như những bài thơ

Cho đến nay, trong giới văn học, hình như chưa ai đưa ra được một định nghĩa hoàn chỉnh và thống nhất thế nào là một bài thơ. Nhưng trong toán học, không ai phải tranh cãi thế nào là một phương trình. Phương trình toán học là một biểu thức hoàn toàn cân đối: phía bên trái bằng phía bên phải của phương trình. Đối với các nhà toán học thuần tuý, không quan tâm đến khoa học, mỗi phương trình là một phát biểu trừu tượng không có dính dáng gì đến thế giới thực tế. Thành ra, khi các nhà toán học nhìn một phương trình như y = x + 1, họ nghĩ đến y và x như là những kí hiệu trừu tượng, không đại diện cho một thực thể nào ngoài đời.

Có thể tưởng tượng ra một vũ trụ mà trong đó các phương trình toán học không dính dáng gì đến hệ thống vận hành của thiên nhiên. Song, điều kì diệu là mối liên hệ giữa phương trình và thiên nhiên có thật. Các nhà khoa học hay mô tả những qui luật khoa học bằng phương trình với các kí hiệu đại diện cho những khối lượng có thể đo lường được qua thí nghiệm. Qua cách miêu tả bằng kí hiệu này, phương trình đã trở thành một loại vũ khí lợi hại của giới khoa học.

Một trong những phương trình toán học nổi tiếng nhất thế giới có lẽ là E = mc 2, do Nhà vật lí học lừng danh, Albert Einstein đề nghị vào năm 1905. Cũng giống như phần lớn các phương trình nổi tiếng khác, phương trình của Einstein xác nhận sự tương đương giữa các sự vật mà lúc đầu mới nhìn qua rất khác nhau – năng lượng (E, energy), khối lượng (m, mass), và tốc độ ánh sáng trong không gian trống (c). Qua phương trình này, Einstein tiên đoán rằng, với bất cứ khối lượng nào, nếu chúng ta nhân nó 2 lần với tốc độ ánh sáng, kết quả sẽ tương đương với năng lượng của khối. Cũng giống như mọi phương trình khác, E = mc 2nói đến sự tương đương giữa hai khối lượng.

Những phương trình vĩ đại cũng giống như những bài thơ trứ danh ở một thể chất: đó lànội lực.Thơ là một hình thức súc tích nhất của ngôn ngữ, cũng giống như phương trình là một cách diễn đạt cô đọng nhất về một hiện tượng tự nhiên. E = mc 2tự nó là một biểu hiện lớn: những kí hiệu tóm lược tri thức có thể áp dụng cho mỗi hoán chuyển năng lượng, từ mỗi tế bào sống trong mỗi sinh vật trên Trái đất, đến những bùng nổ ngoài vũ trụ xa xăm. Ngay từ khi mới ra đời cho đến nay, phương trình này vẫn đúng.

Phương trình trứ danh này khởi đầu bằng một suy đoán đầy tự tin, và chỉ sau nhiều thập niên nó trở thành một bộ phận quan trọng trong kho tàng tri thức nhân loại, sau nhiều thí nghiệm cho thấy quả nó nhất quán với thế giới tự nhiên. Cùng với các phương trình nổi tiếng khác, E = mc 2cũng giống như một bài thơ lớn. Cũng giống như một bài thơ trữ tình tuyệt hão có thể bị hư hỏng nếu một chữ, hay một cách phát âm, hay một chấm câu bị thay đổi, không một chi tiết nào của phương trình E = mc 2có thể thay đổi nếu không muốn cho nó trở nên vô dụng. Những phương trình vĩ đại cũng giống như những bài thơ trứ danh ở một thể chất: đó là nội lực. Thơ là một hình thức súc tích nhất của ngôn ngữ, cũng giống như phương trình là một cách diễn đạt cô đọng nhất về một hiện tượng tự nhiên. E = mc 2tự nó là một biểu hiện lớn: những kí hiệu tóm lược tri thức có thể áp dụng cho mỗi hoán chuyển năng lượng, từ mỗi tế bào sống trong mỗi sinh vật trên Trái đất, đến những bùng nổ ngoài vũ trụ xa xăm. Ngay từ khi mới ra đời cho đến nay, phương trình này vẫn đúng.

Những phương trình vĩ đại cũng có một khả năng kích thích phong phú như thơ: đó là sự tưởng tượng . Văn hào Shakespeare không thể nào thấy trước được nhiều ý nghĩa mà độc giả đời sau đã cảm nhận qua câu “Shall I compare thee to a summer"s day?”. Tương tự, Einstein cũng không thể nào tiên đoán được vô số hệ quả của phương trình tương đối mà ông đề ra.

Dirac và Einstein là hai nhà khoa học

Nói như thế không có nghĩa là thơ và phương trình giống nhau. Mỗi bài thơ được viết bằng một ngôn ngữ đặc thù và sức lôi cuốn có thể bị suy giảm khi được dịch sang một ngôn ngữ khác. Nhưng phương trình được viết bằng một ngôn ngữ phổ quát của toán học: dù viết bằng tiếng Anh hay tiếng Việt Nam , E = mc 2vẫn là E = mc 2. Ngoài ra, nhà thơ tìm tòi nhiều ý nghĩa trong một bài thơ và những liên đới giữa từ ngữ và ý tưởng, trong khi đó nhà khoa học có ý định truyền đạt một ý tưởng logic duy nhất qua phương trình.

Cái ý nghĩa mà một phương trình khoa học cung cấp cho chúng ta là một định luật tự nhiên. Có thể dùng một ví dụ của Nhà vật lí lừng danh Richard Feynman để giải thích mối quan hệ giữa phương trình và luật tự nhiên. Hãy tưởng tượng khán giả đang xem một trận đấu cờ. Nếu khán giả cuộc tranh tài không biết các luật lệ của cuộc chơi cờ, họ có thể chỉ quan sát cách đi và đường hướng di chuyển của các tay chơi. Hãy tưởng tượng nếu những tay chơi thuộc thành phần thượng thặng, và cách đi cờ của họ phức tạp hơn các tay chơi cờ thường. Đối với khán giả, muốn tìm hiểu luật lệ của cuộc chơi cờ, họ phải quan sát cực kì cẩn thận, định hướng, và nhìn kĩ tất cả các đầu mối mà họ có thể tập trung. Cơ bản của cách làm việc đó là phạm trù của các nhà khoa học. Giới khoa học quan sát thế giới tự nhiên một cách cẩn thận – những chuyển động của từng bộ phận – và cố gắng thu thập dữ liệu, để rồi phát triển thành những định luật.

Hàng ngàn nhà tư tưởng từng bị thất bại thê thảm trước những bí ẩn của tự nhiên, họ không hiểu tại sao có quá nhiều luật tự nhiên không thể mô tả một cách gọn gàng bằng những phương trình. Trong vật lí, phương trình tương đối của Einstein cho ra đời một lí thuyết mới về trọng lực, bằng cách đối chiếu không gian / thời gian với năng lượng của vật chất. Trong lí thuyết lượng tử, phương trình của Schrodinger mô tả tác động của vật chất trong một thế giới vi mô, giúp chúng ta hiểu được nguyên tử và phân tử mà trước đó chúng ta không thể nào biết được với những ý tưởng cũ. Trong sinh thái học, phương trình mô tả sự sản sinh của cá từ một thế hệ này sang thế hệ khác cũng đem đến cho chúng ta một hiểu biết về sự phân phối trong thiên nhiên. John Nash, nhà toán học nổi tiếng với giải Nobel, bị chứng tâm thần phân liệt, đề xuất một phương trình xác định cách thức mà hai người phải hành động trong một cuộc tranh tài. Sau này, các nhà kinh tế học và sinh vật học tìm thấy phương trình của John Nash cực kì hữu dụng trong nghiên cứu lí thuyết chọn lọc tự nhiên (theory of natural selection theory).

Tại sao có nhiều qui luật tự nhiên lại có thể diễn đạt bằng những phương trình có tính cách xác định, như hai khối lượng không liên hệ với nhau lại bằng nhau một cách chính xác như thế? Tại sao những qui luật cơ bản này lại tồn tại? Một nhận xét thông thường nhưng mang ít nhiều mỉa mai cho rằng Thượng đế là một nhà toán học, một ý tưởng không mấy có ích trong những câu hỏi quan trọng mà chúng ta không thể nào kiểm định được!

Một vấn đề gây ra nhiều tranh cãi hơn cả vấn đề lai lịch của các phương trình khoa học là câu hỏi các phương trình này được sáng tạo ra hay khám phá. Nhà vật lí học thiên thể người Mỹ gốc Ấn Độ, Subrahmanyan Chandrasekhar, cho rằng khi ông tìm thấy một dữ kiện mới hay hiểu thấu được một vấn đề, thì có một cái gì đó hình như luôn luôn nằm ở đó, và ông ta chỉ cần nhặt nó lên. Theo quan điểm này, những phương trình mô tả vận hành cơ bản của vũ trụ, ở một góc độ nào đó, “luôn ở đó,” tồn tại độc lập với sự có mặt của con người, như thể các nhà khoa học là những nhà khảo cổ vũ trụ, cố khai quật những định luật đã được giấu kín kể từ khi thời gian bắt đầu. Còn nguồn gốc của các định luật vẫn còn là một điều bí ẩn!

Trong số hàng trăm ngàn nhà khoa học, chỉ có một số cực kì ít có phương trình gắn liền với tên của họ. Hai nhà khoa học có công khám phá những phương trình cơ bản tỏ ra am hiểu một cách sâu sắc về vai trò của toán học trong khoa học là Albert Einstein và Paul Dirac, một nhà vật lí học cũng không kém lỗi lạc so với Einstein. Cả hai đều không phải là nhà toán học, nhưng cả hai đều có một năng khiếu đặc biệt trong việc viết xuống những phương trình mới có khả năng ”sinh sản” phì nhiêu như những bài thơ đẹp. Cả hai đều chịu sự quyến rũ của một niềm tin cho rằng những phương trình cơ bản vật lí phải là những phương trình đẹp.

Điều này thoạt đầu nghe qua có vẻ hơi lập dị. Cái quan niệm đẹp không khi nào được giới trí thức ân cần, và nhất định là không có địa vị trong giới phê bình khoa bảng. Song, nó là một thế giới sẵn sàng đi vào tâm hồn tất cả chúng ta, khi chúng ta cảm thấy dao động trước một nụ cười của một hài nhi, trước một cảnh núi rừng hùng vĩ, hay trước một đóa lan thanh tú. Một phương trình đẹp có nghĩa gì? Về cơ bản, nó có nghĩa là phương trình đó có khả năng gợi lên một cảm giác mê li, cho chúng ta một trạng thái như chúng ta đứng trước một cảnh đẹp. Cũng giống như những tác phẩm nghệ thuật lớn, một phương trình đẹp không chỉ hấp dẫn, mà còn phải có tính phổ quát, phải đơn giản, tính đương nhiên, và năng lực mạnh mẽ. Đứng trước những tác phẩm trứ danh như Táo và Lê (Apples and Pears) của Cézanné, hay Đo đạc hình vòm (Geodesic dome) của Buckminster Fuller, Lady Macbeth của Judi Dench, Manhattan của Ella Fitzgerald, chúng ta có cảm giác như đang đứng trước một khái niệm đồ sộ, bất hủ, tinh khiết, không có những u lồi, và được sáng tác một cách cực kì cẩn thận như thể năng lực của chúng sẽ biến tan đi nếu chỉ một chi tiết trong tác phẩm bị thay đổi.

Một phẩm chất khác của một phương trình khoa học là nó có một vẻ đẹp thiết thực. Nó phải ăn khớp với kết quả của mỗi thí nghiệm, và tốt hơn nữa, cung cấp cho chúng ta một tiên đoán mà chưa ai làm trước đó. Khía cạnh thực dụng này của một phương trình cũng giống như cái đẹp của một cỗ máy được sáng chế một cách tinh vi. Trong phim Full Metal Jacket của Stanley Kubrick, Gomer Pyle tán dương những đường nét tỉ mỉ của khẩu súng, hài lòng với phẩm chất tuyệt vời của nó, nhưng chỉ khó chịu cái là nó chỉ thích hợp cho một mục tiêu chết người! Dù biết thế, nhưng một khẩu súng sẽ không “đẹp” nếu nó không vận hành.

Quan niệm đẹp đặc biệt quan trọng đối với Einstein. Theo như người con trai của ông, Hans Einstein, “Tính ba tôi giống như tính của một nghệ sĩ hơn là của một khoa học gia. Chẳng hạn như ông thường hay tán thưởng một lí thuyết không phải vì nó đúng với thực tế, nhưng vì nó đẹp.” Einstein có lần viết rằng “Những lí thuyết vật lí mà chúng ta sẵn sàng chấp nhận là những lí thuyết đẹp,” tức nó phải nhất quán với kết quả thực nghiệm.

Paul Dirac thậm chí còn dứt khoát hơn Eisntein về cái đẹp. Dirac cho rằng toán học là một tiêu chuẩn về chất lượng của một lí thuyết. Trong những năm cuối đời, Dirac tiêu ra nhiều thời giờ đi vòng quanh thế giới, thuyết giảng về nguồn gốc của các phương trình mang tên ông, nhấn mạnh rằng việc theo đuổi cái đẹp luôn luôn là nguyên tắc chỉ đạo cũng như là một cảm hứng. Trong một hội nghị ở Moscow vào năm 1955, khi được hỏi tóm lược triết lí của ông về vật lí, Dirac viết ngay trên bảng đen một hàng chữ hoa “Định luật vật lí cần phải có vẻ đẹp toán học” ("Physical laws should have mathematical beauty.")
Dirac và Einstein là hai nhà khoa học đã đem lại cho khoa học hiện đại một số phương trình cơ bản, mà qua tính xúc tích, đơn giản, và năng lực mạnh mẽ, các phương trình đó có thể được xem là những bài thơ đẹp nhất của nhân loại của thế kỉ 21.

Dirac và Einstein là hai nhà khoa học

Xem Thêm

Phát triển nhân lực trẻ cho các lĩnh vực công nghệ chiến lược
Bộ Khoa học và Công nghệ được giao nghiên cứu, đề xuất cơ chế, chính sách phát triển nhân lực trẻ chất lượng cao trong các lĩnh vực công nghệ thông tin, trí tuệ nhân tạo, hàng không vũ trụ và năng lượng nguyên tử, với thời hạn hoàn thành trong quý IV/2026.
Thúc đẩy khởi nghiệp đổi mới sáng tạo gắn với tự tạo việc làm cho thanh niên trí thức
Sáng ngày 28/7, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) đã phối hợp với Viện Khoa học và Quản lý kinh tế (IESEM) tổ chức hội thảo "Thực trạng và giải pháp thúc đẩy khởi nghiệp đổi mới sáng tạo gắn với tự tự tạo việc làm cho thanh niên trí thức trong bối cảnh Cách mạng công nghiệp 4.0".
Thúc đẩy ứng dụng AI trong quản lý năng lượng - Giải pháp then chốt giảm phát thải nhà kính
Ngày 17/12, tại phường Bà Rịa, thành phố Hồ Chí Minh (TP.HCM), Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp cùng Sở Công Thương TP.HCM, Trung tâm Chứng nhận Chất lượng và Phát triển Doanh nghiệp và Công ty Cổ phần Tập đoàn Vira tổ chức Hội thảo khoa học “Giải pháp thúc đẩy ứng dụng AI trong quản lý, sử dụng năng lượng hiệu quả nhằm giảm phát thải khí nhà kính”.
Thúc đẩy vai trò của Liên hiệp các Hội KH&KT địa phương trong bảo tồn đa dạng sinh học và thực thi chính sách
Trong hai ngày 12-13/11, tại tỉnh Cao Bằng, Liên hiệp các Hội KH&KT Việt Nam (VUSTA) phối hợp với Trung tâm Con người và Thiên nhiên (PanNature) và Liên hiệp các Hội KH&KT tỉnh Cao Bằng tổ chức Chương trình chia sẻ “Thúc đẩy vai trò của Liên hiệp các Hội KH&KT địa phương trong bảo tồn đa dạng sinh học và thực thi chính sách”.
Thúc đẩy ứng dụng thực tiễn của vật liệu tiên tiến trong sản xuất năng lượng sạch
Ngày 24/10, tại Trường Đại học Khoa học Tự nhiên – Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp với Hội Khoa học Công nghệ Xúc tác và Hấp phụ Việt Nam (VNACA) tổ chức Hội thảo khoa học “Vật liệu tiên tiến ứng dụng trong sản xuất nhiên liệu tái tạo và giảm phát thải khí nhà kính”.
Dựa vào thiên nhiên để phát triển bền vững vùng núi phía Bắc
Đó là chủ đề của hội thảo "Đa dạng sinh học và giải pháp dựa vào thiên nhiên cho phát triển vùng núi phía Bắc" diễn ra trong ngày 21/10, tại Thái Nguyên do Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (Vusta) phối hợp với Trung tâm Con người và Thiên nhiên (PANNATURE) phối hợp tổ chức.
Muốn công tác quy hoạch hiệu quả, công nghệ phải là cốt lõi
Phát triển đô thị là một quá trình, đô thị hoá là tất yếu khách quan, là một động lực quan trọng cho phát triển kinh tế - xã hội nhanh và bền vững. Trong kỷ nguyên vươn mình, quá trình đô thị hoá không thể tách rời quá trình công nghiệp hoá - hiện đại hoá đất nước...
Hội thảo quốc tế về máy móc, năng lượng và số hóa lần đầu tiên được tổ chức tại Vĩnh Long
Ngày 20/9, tại Vĩnh Long đã diễn ra Hội thảo quốc tế về Máy móc, năng lượng và số hóa hướng đến phát triển bền vững (IMEDS 2025). Sự kiện do Hội Nghiên cứu Biên tập Công trình Khoa học và Công nghệ Việt Nam (VASE) - hội thành viên của Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp cùng Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Vĩnh Long (VLUTE) tổ chức.

Tin mới

Cải cách hành chính và chuyển đổi số ở cơ sở cần thực chất hơn
Năm 2026, khi mô hình chính quyền địa phương hai cấp đi vào vận hành, cải cách hành chính và chuyển đổi số đặt ra yêu cầu cao với chính quyền cơ sở. Qua khảo sát tại phường Tuy Hòa, Cư Bao, xã Sơn Hòa, Sông Hinh, Ea Na và Yang Mao, Hội đồng tư vấn Dân chủ – Pháp luật thuộc Ủy ban MTTQ Việt Nam tỉnh Đắk Lắk ghi nhận nỗ lực của địa phương và những vấn đề cần tháo gỡ để nâng cao chất lượng phục vụ.
Tôn vinh tinh hoa đạo học, tiếp nối mạch nguồn hiền tài dân tộc
Từ ngày 5 - 15/11, thành phố Hà Nội tổ chức chuỗi hoạt động kỷ niệm 950 năm thành lập Quốc Tử Giám (1076–2026), với nhiều chương trình văn hóa, nghệ thuật, triển lãm, trải nghiệm di sản và hội thảo khoa học. Đây là dịp tôn vinh những giá trị bền vững của nền Quốc học Việt Nam, khơi dậy truyền thống hiếu học, tôn sư trọng đạo và tinh thần trọng dụng hiền tài.
Đắk Lắk: Phản biện hồ sơ Dự án nhà máy điện gió, điện mặt trời
Sáng 29/10, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật tỉnh đã tổ chức Hội đồng góp ý, phản biện xã hội và phản biện khoa học đối với hồ sơ đề nghị chấp thuận chủ trương đầu tư Dự án Nhà máy điện gió E&M Đắk Lắk tại xã Ea Knốp và xã Cư Prao; Dự án Nhà máy điện mặt trời Jang Pông 2 tại xã Ea Wer.
Góp ý Luật luật An toàn, vệ sinh lao động: Lấy bảo vệ con người và quản trị rủi ro làm trung tâm
Ngày 30/10/2026, tại Hà Nội, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp Hội Khoa học Kỹ thuật An toàn Vệ sinh Lao động Việt Nam (VOSHA) tổ chức Hội thảo "Góp ý dự thảo Luật sửa đổi, bổ sung một số điều của Luật An toàn, vệ sinh lao động". Hội thảo do PGS.TS Phạm Ngọc Linh, Phó Chủ tịch VUSTA và GS.TS Lê Vân Trình, Chủ tịch VOSHA đồng chủ trì.
VUSTA công bố các quyết định điều động, bổ nhiệm cán bộ chủ chốt
Ngày 30/10/2026, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) đã trang trọng tổ chức Hội nghị công bố các quyết định quan trọng về công tác cán bộ. Lãnh đạo VUSTA đã trao quyết định nghỉ hưu hưởng chế độ cho 02 cán bộ, chuyên viên, đồng thời trao các quyết định điều động, bổ nhiệm cán bộ chủ chốt nhằm đáp ứng yêu cầu phát triển trong giai đoạn mới.
Liên hiệp Hội Việt Nam hưởng ứng tháng “Vì người nghèo”
Sáng 27/10, tại Hội trường xã Quốc Oai, Khối thi đua các tổ chức thuộc lĩnh vực Khoa học - Kinh tế - Pháp luật - Giáo dục - Đối ngoại thuộc Ủy ban Trung ương Mặt trận Tổ quốc Việt Nam phối hợp với Ủy ban MTTQ Việt Nam thành phố Hà Nội, Hội Luật gia thành phố Hà Nội và xã Quốc Oai tổ chức Hội nghị “Nghe dân nói, nói dân nghe” và thực hiện Tháng cao điểm vì người nghèo 2026.
Thủ tướng mong muốn đối tác quốc tế không chỉ đầu tư, sản xuất tại Việt Nam mà cùng kiến tạo chuỗi giá trị mới
Phát biểu tại Diễn đàn Kinh tế mùa Thu 2026, Thủ tướng Lê Minh Hưng khẳng định Việt Nam mong muốn các đối tác quốc tế không chỉ đầu tư, sản xuất tại Việt Nam mà cùng nghiên cứu, phát triển công nghệ, đổi mới sáng tạo và kiến tạo những chuỗi giá trị mới.
Tạo động lực tăng trưởng xanh từ khoa học, công nghệ
Chính phủ Việt Nam nhiều lần khẳng định quan điểm "không đánh đổi môi trường lấy tăng trưởng kinh tế". Trong bối cảnh đó, việc giải quyết hài hòa mối quan hệ giữa yêu cầu tăng trưởng nhanh và bảo vệ môi trường, ứng phó với biến đổi khí hậu thông qua các giải pháp khoa học, công nghệ đang trở thành yêu cầu cấp thiết hiện nay.
Hội nghị Đoàn Chủ tịch Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam lần thứ nhất (khóa IX)
Chiều 28/10, tại Hà Nội, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam tổ chức Hội nghị Đoàn Chủ tịch lần thứ nhất (khóa IX), nhiệm kỳ 2026 - 2031. Hội nghị tập trung thảo luận, đóng góp ý kiến vào các dự thảo văn bản nền tảng quan trọng, đánh giá kết quả hoạt động từ sau Đại hội IX, đồng thời đề ra nhiệm vụ trọng tâm đến cuối năm 2026.
Hội nghị BCH Đảng bộ Liên hiệp Hội Việt Nam tháng 10/2026: Tập trung lãnh đạo, chỉ đạo triển khai các nhiệm vụ trọng tâm
Sáng 28/10, tại Hà Nội, Đảng ủy Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (Liên hiệp Hội Việt Nam) tổ chức Hội nghị Ban Chấp hành Đảng bộ nhằm đánh giá kết quả công tác tháng 10, xác định nhiệm vụ trọng tâm tháng 11/2026 và triển khai một số nội dung quan trọng liên quan đến công tác xây dựng Đảng.