Người phụ nữ đầu tiên thắng giải Abel

Nhà toán học Mỹ Karen Keskulla Uhlenbeck đã giành giải Abel 2019 – một trong những giải thưởng danh giá nhất lĩnh vực này – cho những nghiên cứu trên diện rộng trong giải tích, hình học và vật lý toán. Bà là người phụ nữ đầu tiên giành giải thưởng trị giá 6 triệu kroner (tương đương 702.500 triệu USD) của Viện hàn lâm Khoa học Nauy, giải thưởng được bắt đầu trao từ năm 2003.

Uhlenbeck biết mình thắng giải vào ngày 17/3/2019, sau khi một người bạn của bà gọi điện và cho biết là Viện hàn lâm Khoa học Nauy đã cố gắng liên lạc với bà. “Tôi hoàn toàn kinh ngạc”, bà nói với Nature. “Thực sự là vô cùng bất ngờ.” Rút cục, Viện Hàn lâm Khoa học Nauy đã loan báo thông tin ngày vào ngày 19/3/2019.

Nổi tiếng với các phương trình vi phân riêng phần, vốn nối kết với các đại lượng biến thiên với các mức thay đổi của chúng và là tâm điểm của phần lớn các định luật vật lý, nhưng sự nghiệp nghiên cứu của Uhlenbeck trải rộng trên nhiều lĩnh vực. Bà thường dùng các phương trình để giải quyết các bài toán trong hình học và tô pô.

Một trong những kết quả có nhiều ảnh hưởng nhất của bà – và là một thứ mà bà vẫn cho là tự hào nhất – là khám phá ra hiện tượng bong bóng, là một phần của công trình mà bà đã thực hiện cùng nhà toán học Jonathan Sacks. Sacks và Uhlenbeck đã cùng nghiên cứu về “những mặt phẳng tối giản”, một lý thuyết toán học về cách các màng xà phòng tự bố trí theo các hình dạng để tối ưu năng lượng của chúng. Nhưng lý thuyết này đã không lý giải được sự xuất hiện của những điểm mà tại đó, năng lượng dường như tập trung một cách vô hạn. Cách giải quyết của Uhlenbeck là đã “phóng đại” những điểm đó, vốn là nguyên nhân của một bong bóng mới tách ra khỏi bề mặt.

Bà đã ứng dụng các kỹ thuật tương tự để thực hiện công trình nền tảng trong lý thuyết toán học của các trường gauge, một lý thuyết phát sinh của điện từ trường cổ điển, vốn là vấn đề cơ bản của mô hình chuẩn trong vật lý hạt.

Uhlenbeck đã thực hiện nghiên cứu vào đầu những năm 1980, khi các cộng đồng nghiên cứu đã lớn mạnh để có thể trao đổi với nhau. “Đây thực sự là mối ‘lương duyên’ giữa toán học và vật lý,” bà nói. Các nhà toán học đã chứng minh là họ có thông tin hữu dụng cho các nhà vật lý, những người “có những ý tưởng tuyệt vời về những chủ đề mà các nhà toán học không thể tự mình giải quyết”.

Công trình của nhiều nhà toán học được vinh danh khác đã bắt rễ từ các kỹ thuật do Uhlenbeck giới thiệu, Mark Haskins – một nhà toán học tại trường đại học Bath, Anh và là một trong những nghiên cứu sinh của bà, đánh giá. Họ bao gồm nhà toán học giải Fields 1986 Simon Donaldson – người ứng dụng lý thuyết gauge vào topo của các không gian bốn chiều, giải Abel 2009 Mikhail Gromov – nghiên cứu một mô hình toán học của ‘các dây’ trong lý thuyết dây, trong đó ông tìm thấy ý tưởng bong bóng là vấn đề cốt lõi.

Haskins cho rằng Uhlenbeck là một trong những nhà toán học có “một cảm giác bẩm sinh về những gì có thể là sự thật”, ngay cả khi chúng còn chưa được lý giải. Khi còn là sinh viên của bà, anh kể lại thi thoảng bế tắc bởi câu trả lời của bà cho câu hỏi mình đặt ra. “Phản ứng ngay tức thì của bạn là Karen đã hiểu lầm bạn, bởi bà thường trả lời một câu hỏi khác hẳn,” Haskins nói. Nhưng “có thể vài tuần sau đó, bạn mới nhận ra là bạn đã không đưa ra một câu hỏi đúng”.

‘Cuộc nổi loạn chính đáng’

Karen Keskulla sinh tại Cleveland, Ohio năm 1942 và lớn lên tại New Jersey trong sự tập trung vào học hành. “Tôi đọc tất cả các cuốn sách khoa học trong thư viện và sau đó không đến đó vì không còn cuốn nào để đọc,” bà từng viết như vậy trong một bài viết về cuộc đời mình năm 1996.

Sau mối quan tâm ban đầu về vật lý, bà trở thành tiến sỹ toán vào năm 1968 ỏ trường đại học Brandeis ở Waltham, Massachusetts. Bà là một trong số ít phụ nữ trong khoa của mình; thi thoảng một vài nhà nghiên cứu cũng nhận ra tài năng của bà và khuyến khích bà nhưng không phải ai cũng vậy. “Người ta đã nói với chúng tôi là chúng tôi không thể nghiên cứu về toán vì chúng tôi là phụ nữ. Tôi thích làm những gì mà không không được khuyến khích để làm, đó là một kiểu nổi loạn chính đáng,” bà đã viết như vậy trong bài viết của mình.

Uhlenbeck làm việc tại nhiều trường đại học – ban đầu bị nhiều đồng nghiệp nam từ chối hoặc cách ly, bà nói – trước khi được bổ nhiệm tại trường đại học Texas ở Austin vào năm 1987, nơi bà làm việc cho đến khi về hưu vào năm 2014.

Uhlenbeck đã là nguồn cảm hứng vô tận cho phụ nữ trong lĩnh vực toán học, và thành lập chương trình Phụ nữ và toán tại Viện nghiên cứu tiên tiến ở Princeton, New Jersey. “Bà đã đóng một vai trò vô cùng to lớn và là người cố vấn cho nhiều thế hệ nhà toàn học nữ,” Caroline Series, một nhà toán học tại trường đại học Warwick ở Coventry Anh và chủ tịch Hội toán học Anh, nhận xét.

Năm 1990, bà có một buổi thuyết trình tại Hội nghị toán học quốc tế - người phụ nữ duy nhất đã từng có vinh dự như vậy làEmmy Noether, người lập nền tảng cho số học hiện đại, vào năm 1932. Uhlenbeck đã nhận được nhiều giải thưởng, bao gồm Giải Khoa học quốc gia Mỹ năm 2000.

Uhlenbeck đầu tiên còn miễn cưỡng đón nhận vai trò của mình nhưng sau khi nhận thấy chỉ có số ít thành công trong thế hệ mình, bà nhận thấy rằng con đường tới công bằng còn khó khăn hơn dự kiến. “Tất cả chúng ta đều nghĩ rằng một khi các rào cản được hạ xuống thì phụ nữ và các nhóm thiểu số trong xã hội đều có thể bước qua cánh cửa để vào giới hàn lâm và nhận được chỗ của mình” nhưng điều chỉnh trong các trường đại học còn dễ dàng hơn trong môi trường văn hóa mà mọi người lớn lên, Uhlenbeck nói. Bà hi vọng giải thưởng bà nhận được sẽ truyền cảm hứng cho các thế hệ sau đến với toán học như Noether và những người đã truyền cảm hứng cho bà.