Bây giờ và 20 năm sau... pot

126 http://www.thuvienvatly.info | © hiepkhachquay

Bây giờ và 20 năm sau...

Sáu nhà vật lí hàng đầu nói về những thách thức lớn đang nằm phía trước.

Trên Physics World và đồng thời trên website physicsworld.com của chúng tôi, chúng tôi

đã tường thuật những đột phá trong vật lí học và mô tả những xu hướng nghiên cứu mới nhất với

phần trình bày cụ thể. Số báo này (trang 21, 29 43, 49; bản in) đăng một số hồi tưởng lại những sự

kiện lớn đã xảy ra trong vật lí học trong suốt 20 năm qua, nhưng cái gì đang làm bùng phát các

câu hỏi trong vật lí học ngày nay ?

Sáu câu trả lời này là những hồi âm hấp dẫn và dễ hiểu nhất cho một cuộc khảo sát do

chúng tôi gởi tới một số nhà vật lí trong những lĩnh vực khác nhau. Vì các nhà lí thuyết sẵn sàng

liều lĩnh hơn các nhà thực nghiệm, nên các chủ đề lí thuyết lấn át hẳn. Nhiều lĩnh vực quan trọng

– vật lí môi trường, điện toán lượng tử, nghiên cứu năng lượng tái sinh và hầu như toàn bộ ngành

vật lí vật chất hóa đặc – không có mặt. Kết quả là một tổng quan kém toàn diện về tương lai của

vật lí học hơn một loạt phác họa nhanh. Nhưng với vật lí học đang tiếp tục phân chia thành những

lĩnh vực con, một số trong chúng chỉ có quan hệ hời hợt với nhau (xem trang 36-37; bản in), hầu

như không thể nào bắt được xu hướng tương lai của ngành học như một tổng thể. Thật vậy, một

trong những lĩnh vực mà chúng tôi mô tả ở đây – lí thuyết mạng – hầu như không tồn tại hồi hai

thập niên trước. Các lĩnh vực khác, bao gồm lí thuyết dây và lí thuyết (có thể cho là) trường lượng

tử, vẫn còn trong giai đoạn trứng nước của chúng so với nơi chúng hiện diện ngày nay.

Vậy thì tương lai sẽ đưa chúng ta đến đâu ? Các tiên đoán trong vật lí học có thể còn mơ

hồ, nhưng đây là quan điểm của sáu nhà nghiên cứu, những người sẵn sàng lao đầu vào cuộc chơi.

Sự ra đời của lí thuyết mạng

Một hiện tượng quan trọng gần đây trong lĩnh vực các hệ phức tạp là sự ra đời của lí

thuyết mạng. Đa số các hệ thật sự phức tạp – từ tế bào cho đến Web và cả các hệ thống xã hội –

có một mạng lưới đằng sau chúng cho chúng ta biết làm thế nào các thành phần của mạng tương

tác với nhau. Cho biết sự khác biệt giữa các hệ này – cả bản chất của các thành phần và chức năng

của toàn hệ thống – người ta sẽ không trông đợi có bất kì sự tương đồng nội tại nào giữa chúng.

Nhưng, kể từ đầu thế kỉ, các nhà khoa học đã phát hiện thấy cấu trúc nền tảng của những mạng

này hơi giống nhau: đa số có một bậc tự do tôpô học (số liên kết trên mỗi nút tuân theo một quy

luật lũy thừa), chúng biểu hiện một mức độ co cụm cao, và khoảng cách giữa các nút nhỏ (tính

chất thế giới nhỏ). Chúng ta đã nhận ra rằng mạng đó có ý nghĩa, và điều này không chỉ tạo ra