Giáo sư Nguyễn Quang Riệu, sinh 15/6/1932, mất 05/1/2021

GS.TS. Nguyễn Quang Riệu là cựu Giám đốc Nghiên cứu của Trung tâm Quốc gia Nghiên cứu Khoa học Pháp (Centre national de la recherche scientifique - CNRS) và Giám đốc Nghiên cứu Danh dự (Emeritus) công tác tại Đài Thiên văn Paris. Ông là một trong những chuyên gia hàng đầu trong lĩnh vực thiên văn vô tuyến. Được cộng đồng thế giới biết đến với những khám phá và công trình khoa học nổi tiếng như: sự đo đạc bằng kỹ thuật vô tuyến khoảng cách của vụ nổ Cygnus X3 trong chòm sao Thiên nga, các công trình nghiên cứu về hiệu ứng maser trong vũ trụ và sự săn tìm các phân tử hữu cơ trong Dải Ngân hà và các thiên hà,… Ông là một nhà khoa học luôn quan tâm đến nền khoa học của nước nhà. Những cống hiến của ông đã được Chính phủ ghi nhận và trao tặng nhiều phần thưởng và bằng khen.

Điều gì đã thôi thúc Giáo sư đến với thiên văn học?

Khi nói đến thiên văn học, người ta thường nghĩ tới vũ trụ luận (cosmology). Vũ trụ luận chỉ là một môn trong ngành thiên văn, nghiên cứu nguồn gốc và sự tiến hóa của vũ trụ. Thiên văn học ngày nay là một ngành khoa học đa ngành sử dụng những định luật vật lý, hoá học và toán học để nghiên cứu tất cả những hiện tượng quan sát thấy trong vũ trụ, kể cả môn vũ trụ luận. Vật chất trong vũ trụ hầu hết tồn tại dưới dạng plasma, một môi trường trong đó khí bị ion hoá bởi photon cuả những ngôi sao. Trong khí quyển trái đất cũng có một lớp khí ion hoá gọi là tầng điện ly. Nhờ có tầng điện ly phản chiếu tín hiệu vô tuyến, nên tín hiệu vô tuyến viễn thông truyền đi được rất xa quanh trái đất. Những phản ứng nhiệt hạch tổng hợp nhân của những nguyên tử nhẹ giải phóng rất nhiều năng lượng để mặt trời và những ngôi sao có thể tồn tại trong hàng tỷ năm. Hiện nay, các nhà vật lý trong phòng thí nghiệm chưa thực hiện được những phản ứng nhiệt hạch trên quy mô lớn để có thể khai thác một nguồn năng lượng có năng suất cao hơn cả nguồn năng lượng phân hạch trong những lò phản ứng hạt nhân. Lý do là vì những phản ứng nhiệt hạch đòi hỏi những điều kiện vật lý rất khắt khe. Nhiệt độ phải cao hàng trăm triệu độ và từ trường cực kỳ lớn để ép plasma làm tăng xác suất va chạm giữa những hạt ion, nhằm thực hiện được phản ứng tổng hợp hạt nhân.

GS. Nguyễn Quang Riệu được ĐHQGHN trao Bằng Tiến sĩ Danh dự ngày 01/11/2010

Thoạt đầu, vốn là một nhà vật lý trong ngành vật lý plasma nên đối với tôi, vũ trụ là một đối tượng nghiên cứu lý tưởng. Vũ trụ là một phòng thí nghiệm trong đó những ngôi sao và những thiên hà là những lò phản ứng nhiệt hạch thiên nhiên khổng lồ. Kỹ thuật làm kính thiên văn quang học và vô tuyến để quan sát thiên thể đơn giản hơn kỹ thuật xây lò tổng hợp hạt nhân. Một lý do khác, có thể gọi là lý do tình cảm, đã hướng dẫn tôi đến con đường đi tới các vì sao. Sinh trưởng và lớn lên tại thành phố cảng Hải Phòng, tôi thường được lên chơi ngọn đồi tại thị xã Kiến An, ở ngoại vi thành phố, nơi có đài ngắm sao, mà hồi đó người ta gọi là “Đài thiên văn Phủ Liễn”. Hình ảnh Đài Phủ Liễn sau này vẫn in trong trí óc tôi và có lẽ đã thúc đẩy tôi chọn ngành thiên văn để khám phá vũ trụ. Quan sát bầu trời không chỉ hạn chế trong phạm vi cuả những nhà thiên văn chuyên nghiệp. Nhiều sự kiện độc đáo trong thiên văn học, như sự xuất hiện sao chổi trên bầu trời, là do một số nhà thiên văn nghiệp dư phát hiện.

Là một nhà thiên văn vô tuyến nổi tiếng  trong cộng đồng thiên văn thế giới, Giáo sư đã “lang thang” khắp nơi trong Dải Ngân hà để tìm kiếm các chất hữu cơ - vốn là viên gạch cơ bản của sự sống trong vũ trụ. Công việc đó hẳn có sự  thú vị lạ kì để có thể cuốn hút Giáo sư đến vậy?

Muốn nghiên cứu vũ trụ, các nhà thiên văn phải quan sát trên nhiều miền sóng trong  phổ điện từ, từ bước sóng gamma, X, quang học, hồng ngoại đến bước sóng vô tuyến. Vì khí quyển trái đất hấp thụ bức xạ gamma, X và hồng ngoại, nên muốn quan sát trên những miền phổ này, các nhà thiên văn phải phóng kính thiên văn bằng tên lửa ra hẳn ngoài khí quyển. Bức xạ khả kiến (ánh sáng) và bức xạ vô tuyến truyền qua tầng khí quyển, nên thu được trên mặt đất. Mỗi môi trường trong vũ trụ phát ra bức xạ trên những bước sóng khác nhau, tùy theo điều kiện lý-hóa. Chẳng hạn, môi trường xung quanh những lỗ đen rất nóng nên phát ra bức xạ X có năng lượng cao, còn môi trường giữa những ngôi sao rất lạnh nên phát ra bức xạ vô tuyến có năng lượng thấp.

GS. Nguyễn Quang Riệu trong một hội nghị khoa học về Vật lý thiên văn tại ĐHQGHN

Những thiên hà và Dải Ngân hà là những nguồn bức xạ vô tuyến rất mạnh. Bức xạ vô tuyến ít bị hấp thụ bởi bụi trong Ngân hà, nên các nhà thiên văn vô tuyến có thể thăm dò sâu trong vũ trụ. Vật chất trong Ngân hà và trong những thiên hà chủ yếu là nguyên tử trung hoà hidro. Nguyên tử này chỉ phát ra bức xạ vô tuyến trên bước sóng 21 xentimet. Sự phát hiện ra bức xạ 21 xentimet của hidro trung hoà vào giữa thế kỷ 20 là một sự kiện vô cùng quan trọng. Ít lâu sau, các nhà thiên văn vô tuyến quan sát trên vạch phổ hidro 21 xentimet và phát hiện là Ngân hà cũng là một thiên hà có cấu trúc xoắn ốc. Sau này, dựa trên động lực quay cuả Ngân hà và các thiên hà, họ khẳng định là môi trường xung quanh những thiên thể này phải có một quầng vật chất tối, một thành phần vật chất mà bản chất chưa được xác định, nhưng đóng vai trò quan trọng trong quá trình tiến hóa cuả vũ trụ. Cũng trên bước sóng vô tuyến, các nhà thiên văn tình cờ tìm được bức xạ phông vũ trụ 2,7 Kelvin, tàn dư cuả vụ nổ Big Bang tạo ra vũ trụ.

Một thành tích đáng kể trong ngành thiên văn vô tuyến là sự phát hiện những phân tử trong Dải Ngân hà vào thập niên 1960. Môi trường khí giữa những ngôi sao rất lạnh và loãng nên các nguyên tử không hóa hợp được dễ dàng để tạo ra phân tử. Tuy nhiên, cho tới nay các nhà thiên văn vô tuyến đã tìm thấy trong Ngân hà hơn một trăm phân tử đủ loại, kể cả phân tử hữu cơ. Phân tử trong vũ trụ chỉ cần ít năng lượng để được kích thích bằng cơ chế va chạm với photon hoặc với những hạt phân tử để phát ra những vạch phổ vô tuyến. Trong những đám khí tương đối đặc, gọi là những đám khí tối vì không phát ra ánh sáng, hidro chỉ tồn tại dưới dạng phân tử, nên cũng không phát ra bức xạ nguyên tử hidro 21 xentimet. Nhờ có bức xạ vô tuyến cuả phân tử mà các nhà thiên văn nghiên cứu được những đám khí tối, một thành phần quan trọng cuả môi trường giữa những ngôi sao.

Trong công việc nghiên cứu, tôi phải lang thang trên Dải Ngân hà và trên các thiên hà để săn tìm phân tử. Tôi lang thang cả trên trái đất, nơi có những kính thiên văn vô tuyến hiện đại nhất có độ nhạy và độ phân giải cao. Để tìm hiểu cơ chế kích thích bức xạ phân tử, tôi cũng đã lang thang trên không gian quanh trái đất để sử dụng kính thiên văn đặt trên vệ tinh hoạt động trên những bước sóng hồng ngoại, đặc biệt là vệ tinh ISO (Infrared Space Observatory). Trong số những phân tử hữu cơ tìm thấy trong Ngân hà, có chất acid và chất amin. Sự hiện diện cuả những chất hoá học này thúc đẩy tôi tìm kiếm acid amin, thành phần cơ bản cuả chất đạm liên quan đến sự sống. Cùng một đồng nghiệp, chúng tôi sử dụng kính vô tuyến có 30 met đường kính của Cộng đồng Pháp-Đức, một trong những kính hiện đại nhất, nhằm tìm kiếm phân tử glycine, acid amin đơn giản nhất. Chúng tôi phát hiện được hàng trăm vạch phổ, nhưng vạch glycine không xuất hiện. Vạch glycine quá yếu nên bị che lấp bởi những vạch phổ cuả những phân tử khác.

Bức xạ maser được phát ra từ lớp khí quyển ngoài bao quanh những ngôi sao trẻ hoặc những sao đang hấp hối. Từ đó sẽ tiết lộ những điệu kiện lý hoá của sao. Để thu được bức xạ này, chúng ta cần phải chuẩn bị những kỹ thuật gì?

Bức xạ maser cũng như những bức xạ phân tử khác được kích thích bằng sự va chạm với những phân tử và những photon hồng ngoại. Những phân tử trong đám khí maser được “bơm” lên trên những mức năng lượng cao. Tuy nhiên, sự phân bố phân tử trên những mức năng lượng cuả maser không tuân theo định luật Boltzmann như những bức xạ phân tử thông thường. Trong đám khí maser có sự “đảo ngược dân số”, có nghiã là vì được bơm lên, nên số lượng phân tử ở những mức năng lượng cao, lớn hơn so với số lượng tính theo định luật phân bố Boltzmann. Sự dư thừa phân tử ở những mức năng lượng cao làm cho đám khí hoạt động như một máy khuếch đại, có khả năng làm tăng lên đến hàng  trăm tỷ lần tín hiệu vô tuyến rọi vào đám khí. Những vạch maser là những tia bức xạ rất hẹp và rất mạnh, được dùng để “chẩn đoán” điều kiện lý hoá trong môi trường xung quanh những ngôi sao hãy còn non, hoặc những ngôi sao đang ở trong giai đoạn cuối cùng cuả cuộc đời.

GS. Nguyễn Quang Riệu (thứ 3 từ trái sang), GS. Pierre Encrenaz (thứ 4 từ phải sang), GS. Ngô Bảo Châu (thứ 2 từ trái sang) với lãnh đạo ĐHQGHN năm 2010

Muốn nghiên cứu bức xạ maser cần phải lập ra những mô hình lý thuyết để tính cường độ cuả những vạch xạ, rồi đối chiếu với cường độ cuả những vạch xạ quan sát được. Điều cần thiết là phải quan sát trên nhiều bước sóng, không những  trên lĩnh vực vô tuyến mà cả trên lĩnh vực hồng ngoại. Những mô hình lý thuyết nghiên cứu bức xạ maser thường rất phức tạp và bao gồm nhiều lĩnh vực vật lý, từ cơ học lượng tử đến vật lý nguyên tử....

Là một người rất tâm huyết với nền thiên văn nước nhà, tham gia vào Uỷ ban Giảng dạy và Phát triển Thiên văn (TAD, Teaching Astronomy Development) của Hiệp hội Thiên văn Quốc tế (IAU), điều phối chương trình TAD tại Việt Nam, giáo sư có suy nghĩ gì để phát triền ngành khoa học còn non trẻ này ở nước nhà?

Từ những năm 1990, tôi được Hội Thiên văn Quốc tế (International Astronomical Union) mời tham gia vào chương trình phát triển ngành thiên văn tại Việt Nam. Vì hoàn cảnh, ngành thiên văn trong nước hồi đó vẫn còn ít được phổ biến. Những khóa học do Hội Thiên văn Quốc tế tổ chức được dành riêng cho cán bộ giảng dạy tại các trường Đại học Sư phạm trong nước. Mục tiêu là giới thiệu một số đề tài cuả ngành thiên văn hiện đại. Sau những lớp học, các giảng viên cuả Đại học Sư phạm sẽ truyền bá kiến thức thiên văn cho sinh viên và đến lượt sinh viên, sau khi tốt nghiệp, sẽ lại phổ biến ngành khoa học này cho học sinh phổ thông. Như vậy thiên văn học sẽ được phổ biến nhanh chóng. Môn thiên văn đã được giảng dạy trong khoa lý cuả các trường đại học trong nước. Tuy nhiên, nước ta vẫn còn thiếu giáo sư chuyên ngành. Tôi thiết nghĩ, khi môn thiên văn vật lý chưa được giảng dạy phổ biến và đúng tiêu chuẩn, trong khuôn khổ cuả ngành vật lý nói chung, thì môn khoa học cơ bản này không được sinh viên ưa chuộng. Họ nghĩ rằng sau khi tốt nghiệp sẽ  không có công ăn việc làm. Chúng ta nên lưu ý là trong thế kỷ 21 này, sự chinh phục vũ trụ sẽ là một trong những mục tiêu khoa học mũi nhọn cuả cộng đồng các nhà khoa học toàn cầu.

 GS. Nguyễn Quang Riệu (giữa) và các nhà khoa học quốc tế với các học viên của lớp Vật lý thiên văn được tổ chức ở ĐHQGHN

Những khoá học Vật lý Thiên văn và Vật lý Môi trường do giáo sư tổ chức vốn rất bổ ích thu hút được nhiều cán bộ và sinh viên tham gia. Liệu những khoá học như thế vẫn tiếp tục được tổ chức?

Nhật thực toàn phần ngày 24 tháng 10 năm 1995 tại nước ta là dịp để phổ biến thiên văn học. Chúng tôi đã tích cực tham gia vào chiến dịch quan sát và giải thích cho quần chúng hiện tượng thiên nhiên hiếm có này. Từ hồi đó, tôi huy động các đồng nghiệp Pháp và nước ngoài để tổ chức những khoá học hàng năm tại Đại học Quốc gia Hà Nội. Giảng viên là những giáo sư cao cấp và viện sĩ cuả các trường Đại học Pháp và Đài Thiên văn Paris. Các giáo sư trình bày những kết quả cơ bản và mới nhất để học viên tiếp cận với những kiến thức trong lĩnh vực khoa học vũ trụ và môi trường. Vì một số lý do, đặc biệt là sự xuất hiện dịch viêm phổi và cúm gia cầm, chúng tôi tạm hoãn tổ chức khoá học từ năm 2002. Chúng tôi dự kiến sẽ tổ chức lại những khoá học mùa thu năm nay.

Chúng ta cần phải làm gì để nhận được sự hỗ trợ của bạn bè Quốc tế, đặc biệt, khi nền thiên văn nước ta đang chập chững những bước đi đầu tiên (theo đúng nghĩa của sự hội nhập)? Các nhà Thiên văn Việt Nam có thể tham gia những chương trình gì của Hiệp hội Thiên văn Quốc tế?

Công việc đào tạo cán bộ thiên văn là điều cần thiết nếu chúng ta muốn hoà nhập với cộng đồng các nhà thiên văn trên thế giới. Chúng ta nên có một đội ngũ cán bộ trẻ hoạt động tích cực trong ngành. Tôi đã vận động để một số sinh viên trong nước đến Đài Thiên văn Paris học cao học và làm luận án tiến sỹ về ngành thiên văn vật lý và môi trường. Một số đã bảo vệ thành công luận án và đã trở về nước bắt đầu công tác. Nhưng chỉ sau khoảng một năm, vì không có điều kiện thích hợp, nên họ lại ra nước ngoài làm công tác sau tiến sỹ (Post Doc). Làm công tác thiên văn vật lý tại nước ta không nhất thiết phải có những kính thiên văn hiện đại. Cán bộ, sau khi về nước, vẫn có thể tiếp tục cộng tác với các đồng nghiệp nước ngoài. Ở thời đại Internet, phương pháp cộng tác từ xa có lẽ không phải là một trở ngại lớn. Hiện nay, trên thế giới có một mạng kính thiên văn hoạt động tự động để các nhà thiên văn nghiệp dư có thể sử dụng qua Internet. Các nhà thiên văn nghiệp dư trong nước có thể tham gia vào mạng kính này. Chúng tôi cũng đã soạn một số sách phổ biến và giáo khoa tiếng Việt để học sinh và sinh viên sử dụng.

GS. Nguyễn Quang Riệu ngày nhận Bằng Tiến sĩ Danh dự của ĐHQGHN tại Hội trường Ngụy Như Kon Tum lịch sử, 01/11/2010 

Hiện nay Hội Thiên văn Quốc tế vẫn có những chương trình giảng dạy thiên văn. Nhưng đây chỉ là những lớp  bổ sung kiến thức, không có mục tiêụ đào tạo. Ngoài ra, các cán bộ khoa học ngày nay cần phải thông thạo ngoại  ngữ, không những để đọc mà còn để nghe và nói, nhằm trao đổi trực tiếp với các nhà khoa học nước ngoài.

Xin cảm ơn Giáo sư!

GS. Nguyễn Quang Riệu và anh Nguyễn Đức Phường, ĐHQGHN năm 2010 Với tôi (Nguyễn Đức Phường - BBT), GS. Nguyễn Quang Riệu không chỉ là một một nhà khoa học hàng đầu thế giới, một nhà quản lý tài năng, mà trên tất cả, ông là người thầy lớn, một người con xa xứ tận tâm với nước, tận hiến với đời. Nơi viễn xứ xa xăm, ông luôn mong từng ngày được về cố hương với tâm niệm phát triển ngành vật lý thiên văn ở nước nhà. Tôi có may mắn được gặp và quen biết thầy hơn 20 năm trước khi còn là sinh viên năm thứ nhất ngành Vật lý. Là một sinh viên đam mê thiên văn học, tôi luôn kiếm tìm và mong muốn gặp được những người thầy trong cùng lĩnh vực. Những năm đó, ngành thiên văn còn chưa phát triển ở Việt Nam. Tôi may mắn được GS. Phạm Viết Trinh (Chủ tịch Hội Thiên văn – Vũ trụ Việt Nam) và thầy Phan Văn Đồng đã tận tình giúp đỡ và chỉ bảo. Bất cứ có hoạt động nào về nghiên cứu, giảng dạy thiên văn đều được các thầy tạo điều kiện tham gia. Cũng từ cơ duyên đó, tôi được giới thiệu và quen biết GS. Nguyễn Quang Riệu. Ngày đó internet còn chưa được phổ cập ở Việt Nam và tốc độ truyền cũng rất chậm. Muốn liên lạc với Giáo sư, tôi phải tranh thủ những giờ nghỉ trưa ra quán net khi ít người truy cập để gửi email trao đổi. Để tiết kiệm thời gian, tôi chủ động gõ nội dung trước ở nhà và copy vào đĩa mềm sau đó mang ra quán nét để copy trực tiếp vào email. Và cứ như vậy, một cậu sinh viên như tôi hàng ngày được trò chuyện và trao đổi với vị giáo sư hàng đầu thế giới qua những dòng email ngắn ngủi. Điều khiến tôi cảm động là trong những email thầy gửi, không chỉ là truyền sự đạt tri thức khoa học mà ở đó còn đong đầy những lời hỏi thăm, động viên, truyền năng lượng và đam mê khoa học. Kỉ niệm không bao giờ quên với tôi là món quà vô giá của Thầy. Những ngày đó, chiếc kính thiên văn là món đồ xa xỉ với bất cứ người Việt Nam nào. Nhận chiếc kính thiên văn “chất lì” được Giáo sư gửi từ Paris về mang đến cho tôi niềm hạnh phúc khôn tả và cảm động khôn xiết. Và từ đó, chiếc kính thiên văn được tôi luôn đặt cạnh bàn học và hàng đêm ngắm sao trời. Cũng từ đó, GS. Riệu hay về nước hơn để điều phối chương trình Giảng dạy để phát triển thiên văn (TAD) của Hiệp hội Thiên văn Quốc tế. Đây là một chương trình nhằm phát triển hoạt động giảng dạy và nghiên cứu thiên văn đối với các nước đang phát triển. Chính GS. Riệu là người nỗ lực đưa chương trình này về nước. Từ đây, ngành vật lý thiên văn có nhiều hoạt động thiết thực và bước sang một giai đoạn phát triển mới. Sau này, GS. Riệu và GS.VS Pierre Encrenaz còn về nước hợp tác chặt chẽ với Đại học Quốc gia Hà Nội, tập hợp những nhà khoa học hàng đầu thế giới về Việt Nam tổ chức các khoá học về vật lý thiên văn, vật lý khí quyển và môi trường, mà như Giáo sư thường nói, đó là... “duyên phận”. Giáo sư là người kết nối và đóng góp vào sự phát triển của hoạt động hợp tác và phát triển của Đại học Quốc gia Hà Nội với các trường đại học Pháp, đặc biệt là Đại học Pierre và Marie Currie. Một số tác phẩm của Giáo sư Nguyễn Quang Riệu được xuất bản bằng tiếng Việt tại Việt Nam: - Vũ trụ phòng thí nghiệm thiên nhiên vĩ đại. Nhà xuất bản Giáo dục, 1995 (sách phổ biến khoa học) - Lang thang trên dải Ngân Hà. Nhà xuất bản Văn hóa thông tin, 1997 (sách phổ biến khoa học) - Sông Ngân khi tỏ khi mờ - Les Reflets du Fleuve d’Argent. Nhà xuất bản Văn hóa-Thông tin, 1998 (sách phổ biến khoa học, song ngữ Việt-Pháp) - Bầu trời tuổi thơ. Nhà xuất bản Giáo dục, 2002 (sách phổ biến khoa học) - Thiên văn vật lý - Astrophysics. đồng tác giả, Nhà xuất bản Giáo dục, 2000 (sách giáo khoa chuyên ngành cấp đại học, song ngữ Việt-Anh) - Những con đường đến với các vì sao. Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật, 2003 (sách chuyên ngành) - Vũ trụ huyền diệu. Nhà xuất bản Thanh niên, 2008 (Sách phổ biến khoa học).

>>> Tin bài liên quan:

- ĐHQGHN trao Bằng Tiến sĩ Danh dự cho GS. Nguyễn Quang Riệu và GS. Pierre Encrenaz

- ĐHQGHN tặng bằng Tiến sĩ danh dự cho 3 nhà khoa học

- Hội thảo khoa học Pháp - Việt tại ĐHQGHN

- Sớm đưa vật lý thiên văn vào chương trình đào tạo