William Laurence và cuộc đấu trí quanh bí ẩn tia vũ trụ

Một câu hỏi về những hạt năng lượng từ ngoài không gian từng kéo hai nhà vật lý đoạt Nobel vào cuộc tranh luận gay gắt, rồi xuất hiện trên trang nhất New York Times. William Leonard Laurence, một trong những nhà báo khoa học toàn thời gian đầu tiên ở Mỹ, không chỉ thuật lại cuộc tranh luận ấy: cách ông chọn chi tiết, đặt tít và mô tả không khí đối đầu đã góp phần định hình cách công chúng nhìn các nhà khoa học. [1]

Câu chuyện này cũng trả lời một câu hỏi rộng hơn: một nhà báo có thể làm thay đổi cuộc tranh luận khoa học đến mức nào? Laurence không tạo ra dữ liệu thí nghiệm, nhưng ông quyết định điều gì được nhấn mạnh và công chúng sẽ hiểu bất đồng ấy như thế nào. Theo Science History Institute, chính trải nghiệm với tia vũ trụ đã khiến ông nhận ra rằng ghi đúng sự kiện vẫn chưa đủ; việc sắp xếp sự kiện cũng tạo ra hậu quả. [1]

Bí ẩn bắt đầu từ đâu?

Đầu thế kỷ 20, các nhà khoa học phát hiện khí quyển có một dạng bức xạ chưa rõ nguồn gốc. Cường độ của nó dường như mạnh hơn ở độ cao lớn, gợi ý rằng năng lượng này không chỉ xuất phát từ mặt đất. Đến giữa thập niên 1920, Robert Andrews Millikan cho rằng các tia ấy đến từ ngoài không gian và đặt cho chúng tên cosmic rays, tức tia vũ trụ. [1]

Phát hiện nguồn gốc mới chỉ giải quyết nửa câu đố. Tia vũ trụ là các hạt mang điện, như electron, hay là những gói năng lượng trung hòa giống photon ánh sáng? Millikan nghiêng về khả năng thứ hai. Ông còn gắn cách giải thích ấy với một hình dung lớn hơn về vũ trụ: vật chất liên tục được tạo ra trong không gian, thay vì tiến dần đến một kết cục lạnh và cạn năng lượng. [1]

Vì sao Millikan gắn tia vũ trụ với sự tạo dựng?

Trong bối cảnh tuổi, kích thước và nguồn gốc vũ trụ vẫn chưa được thống nhất, cách diễn giải của Millikan vượt ra ngoài một nhận định vật lý. Nếu tia vũ trụ là dấu hiệu các nguyên tử đang hình thành trong không gian giữa các vì sao, chúng có thể được xem như bằng chứng cho một vũ trụ vẫn đang vận hành và tái tạo. Với Millikan, ý tưởng này cũng không đối lập với niềm tin tôn giáo. [1]

William Laurence gia nhập New York Times năm 1930, khi báo chí khoa học còn là lĩnh vực mới. Trong một bài viết năm đó, ông trình bày tia vũ trụ như một chìa khóa có thể thách thức quan niệm rằng vũ trụ cuối cùng sẽ rơi vào trạng thái không còn hoạt động. Cách diễn đạt giàu tính kịch khiến lập luận của Millikan dễ tiếp cận với độc giả, nhưng đồng thời làm ranh giới giữa kết quả đo đạc và suy tưởng về vũ trụ trở nên mờ hơn. [1]

Một điện tín ngắn của Laurence về bài phát biểu của Millikan tại cuộc họp của American Association for the Advancement of Science còn đẩy sự việc đi xa hơn. Tòa soạn chú ý đến ý nói rằng các tia vũ trụ cho thấy Đấng sáng tạo vẫn đang hoạt động, rồi yêu cầu một bài dài và đăng phần lớn bài phát biểu. Trên trang nhất, tiêu đề khiến công chúng có thể hiểu rằng khoa học vừa đưa ra bằng chứng cho sự tồn tại của Thượng đế. [1]

Compton phản đối bằng cách nào?

Arthur Compton, từng là học trò của Millikan và cũng là nhà vật lý đoạt Nobel, không chấp nhận cách giải thích ấy. Điểm mấu chốt nằm ở từ trường Trái đất. Nếu tia vũ trụ gồm các hạt mang điện, từ trường sẽ làm dòng hạt bị ảnh hưởng khác nhau tùy vĩ độ. Khi đó, cường độ quan sát được gần cực và ở những vùng vĩ độ thấp phải có sự khác biệt. [1]

Millikan từng thực hiện các phép đo ở nhiều nơi và cho rằng không thấy hiệu ứng vĩ độ rõ ràng, điều phù hợp với các hạt trung hòa. Compton tiến hành một cuộc khảo sát rộng hơn với nhiều cộng tác viên, đặt thiết bị từ vùng Bắc Cực đến New Zealand. Năm 1932, ông công bố rằng cường độ tia vũ trụ thay đổi theo vĩ độ, qua đó ủng hộ kết luận chúng mang điện và có thể là electron. [1]

Hai kết luận không chỉ khác nhau ở loại hạt. Nếu Compton đúng, tia vũ trụ có thể liên quan đến các quá trình xảy ra trong tầng khí quyển, thay vì được sinh ra sâu trong không gian giữa các vì sao như Millikan hình dung. Một phép đo về cường độ vì thế chạm đến cả câu hỏi về nơi các tia này bắt đầu. [1]

Khi bất đồng khoa học thành tin trang nhất

Đến cuối năm 1932, Millikan và Compton cùng trình bày lập luận tại một hội nghị của American Association for the Advancement of Science. Laurence có mặt để đưa tin. Ông mô tả cuộc gặp như một cuộc đối đầu căng thẳng, trong đó sự bất đồng chuyên môn đã có dấu hiệu trở nên cá nhân. Bài báo của ông đăng trên trang nhất New York Times, kèm những bài riêng trình bày lập luận của từng người. [1]

Millikan phản đối, cho rằng Laurence hiểu sai tranh luận và mô tả sai mối quan hệ giữa hai nhà khoa học. Điều khiến ông khó chịu có thể không chỉ là nội dung tường thuật, mà còn là tiêu đề nhấn mạnh sắc thái nóng nảy của cuộc tranh luận. Laurence đề nghị tòa soạn đăng nguyên văn điện tín phản đối, đồng thời cho phép ông trả lời công khai. [1]

Ở đây, vai trò của nhà báo hiện ra qua hai lớp. Lớp thứ nhất là truyền đạt: độc giả cần biết mỗi bên đo gì và lập luận dựa trên cơ sở nào. Lớp thứ hai là biên tập: tiêu đề, thứ tự thông tin và những từ mô tả không khí có thể biến một bất đồng chuyên môn thành câu chuyện về danh dự, tính cách và quyền lực. Laurence không quyết định tia vũ trụ là gì, nhưng ông tác động mạnh đến hình ảnh xã hội của cuộc tranh luận. [1]

Kết quả cuối cùng cho thấy điều gì?

Các nghiên cứu tiếp theo cuối cùng hỗ trợ kết luận rằng tia vũ trụ là các hạt mang điện, không phải photon. Tuy nhiên, chúng chủ yếu là hạt nhân nguyên tử mang điện dương, chứ không phải các electron như Compton từng khẳng định. Hiệu ứng vĩ độ cũng được xác nhận. Như vậy, Millikan sai ở kết luận chính, còn Compton đúng về tính mang điện nhưng chưa mô tả đúng toàn bộ thành phần của tia vũ trụ. [1]

Millikan sau đó thừa nhận sai lầm và làm hòa với Compton. Ông cũng xin lỗi Laurence vài tháng sau khi gửi điện tín phản đối, trong một cuộc gặp trực tiếp. Chi tiết ấy không xóa được ảnh hưởng của các bài báo trước đó, nhưng cho thấy khoa học không vận hành bằng những nhân vật luôn chắc chắn và bình tĩnh. Nhà khoa học có thể bị chi phối bởi niềm tin, danh tiếng và tự ái; nhà báo cũng có thể phải chịu trách nhiệm về cách mình đóng khung sự kiện. [1]

Về sau, nghiên cứu tia vũ trụ trở thành một lĩnh vực ổn định hơn, dù vẫn còn những câu hỏi về nguồn của các tia có năng lượng cực cao ngoài thiên hà. Câu chuyện của Laurence vì thế không chỉ thuộc về lịch sử báo chí. Nó nhắc rằng dữ liệu, cách diễn giải và cách công bố dữ liệu là ba việc liên quan nhưng không đồng nhất. Một bài viết tốt phải giữ chúng gần nhau mà không trộn chúng thành một kết luận duy nhất. [1]