Vào cuối tháng 6/1914, thị trấn của ông, nay là một phần của Croatia, vốn là vùng đất của người Serbia nép mình dưới Đế quốc Áo- Hung. Cũng trong tuần đó, Gavrilo Princip, một người theo chủ nghĩa dân tộc Serbia, đã ám sát người thừa kế Áo-Hung, Thái tử Franz Ferdinand. Áo-Hungary tuyên chiến với Vương quốc Serbia và bất ngờ Milanković bị cuốn vào dòng thác lũ chiến tranh.
Milanković bị bắt khi ông và người vợ mới cưới dự định trở về làm việc ở Belgrade, Serbia. Ông chỉ mang theo một chiếc cặp nhỏ đựng một số ghi chú và bài báo khoa học.
Sáu tháng đầu tiên, ông bị giữ tại trại tập trung Nezsider dưới điều kiện vô cùng khắc nghiệt. Sau đó, nhờ nỗ lực của vợ ông, ông được thả ra có giám sát ở Budapest. Tại đây, ông phải liên hệ với chính quyền mỗi tuần một lần nhưng đổi lại, được làm việc trong thư viện rộng lớn của Viện Hàn lâm Khoa học Hungary.
Một thập kỷ sau đó, khi hồi tưởng lại thời gian đã qua, Milanković viết, “Tôi là tù nhân chiến tranh, và trong bốn năm khao khát tự do, có lẽ tôi đã kiệt sức nếu tôi không tìm được nơi ẩn náu trong công việc khoa học... Đó chính là cửa sổ nơi tôi đã ngồi nhiều ngày và nhìn dòng sông Danube xanh biếc và Buda kiêu hãnh, tôi đã viết công trình khoa học đầu tiên của mình”.
Công trình mà ông nhắc tới là cuốn sách được viết bằng tiếng Pháp “Những lý thuyết toán học của hiện tượng nhiệt tạo bởi bức xạ mặt trời” (Mathematical Theory of Heat Phenomena Produced by Solar Radiation). Cuốn sách bao gồm những tính toán cốt lõi trở thành tiền đề cho những nghiên cứu để đời của Milanković: lý giải những thay đổi trong chuyển động của quỹ đạo Trái đấttác động tới lượng ánh sáng Mặt trời chiếu lên các khu vực. Ngày nay, tên của ông vẫn được các nhà khoa học nhắc đến với khái niệm chu kỳ Milanković – lý giải nguyên nhân gây ra các kỷ băng hà định kỳ trong 2,5 triệu năm qua.
Nhưng vào đầu thế kỷ 20, trước khi bị Áo-Hung bắt giữ, Milanković không được nhìn nhận như một nhà khoa học mà chỉ được coi là một kỹ sư xây dựng. Thời niên thiếu ông chuyển đến Vienna để đi học, sau đó hoàn thành luận án Tiến sĩ về xây dựng bê tông cốt thép và rồi tìm được một công việc lương cao ở Áo, thiết kế cho nhiều nhà máy lớn và các khu quân sự.
Tuy nhiên ông vẫn cảm thấy thiếu vắng, “ông biết rằng bản thân mình nghiêng về khoa học” Fedor Mesinger, một nhà khí tượng học tại Viện Hàn Lâm Khoa học và Nghệ thuật Serbia nói.
Năm 1909, trường Đại học Belgrade mời Milanković giảng dạy về toán ứng dụng. Ông đã nhận lời “mặc dù mức lương khiêm tốn hơn”. Milanković bắt tay vào tìm hiểu những khám phá mới nhất trong lĩnh vực mà ông giảng dạy, bao gồm cả vật lý lý thuyết và cơ học thiên thể. Nhưng ông vẫn chưa quyết định được vấn đề mình cần theo đuổi trong nghiên cứu.
Những câu hỏi đến một cách tình cờ, vài năm sau đó vào năm 1911, Milanković đang ngồi uống rượu với một nhà thơ. Lúc đó, Milanković đã ổn định việc giảng dạy và bắt đầu suy nghĩ về những vấn đề khoa học cần theo đuổi trong nghiên cứu. Trong khi đó, nhà thơ đang vui vẻ vì vừa bán được cuốn sách đầu tiên. Nhà thơ tuyên bố rằng sẽ tránh viết những bài thơ ngắn mà hướng tới “toàn bộ đất nước và tâm hồn của chúng ta”. Milanković lập tức trả lời “Tôi thì muốn nhiều hơn, tôi muốn bao trọn được cả vũ trụ và chiếu sáng vào cả những góc xa nhất”. Và thế là Milanković “tìm kiếm một vấn đề vũ trụ”.
Rất nhanh sau đó ông đã tìm được vấn đề xứng tầm với lý tưởng của mình. Vào đầu thế kỷ 20, nguồn gốc và thời gian của các kỷ băng hà đang được bàn luận sôi nổi trong giới khoa học châu Âu và châu Mỹ. Bằng chứng địa chất cho thấy các dạng địa hình bí ẩn được tạo ra bởi những tảng băng khổng lồ chảy ra khỏi Bắc Cực để đến các lục địa ôn đới hơn, bác bỏ ý kiến còn sót lại rằng trầm tích đến từ các tảng băng trôi lơ lửng trong trận lũ lụt trong Kinh thánh.
Nhưng điều này làm nảy sinh nhiều câu hỏi hơn: Vậy những tảng băng này tiến và lùi như thế nào? Bao nhiêu lần? Tại sao điều này vẫn luôn xảy ra?
Cái nhìn sâu sắc của Milanković là kết hợp ý tưởng về tầm quan trọng của các mùa ôn hòa với ba biến số khác nhau trong quỹ đạo Trái đất. Đầu tiên, là chu kỳ lệch tâm - thước đo độ tròn quỹ đạo Trái đất quanh Mặt trời. Khi quỹ đạo ít tròn hơn, như hiện nay, vào một khoảng thời gian trong năm, Trái đất ở xa Mặt trời, và thời gian còn lại ở gần hơn. Khi điều đó xảy ra, mùa hè ở Bắc bán cầu dài hơn mùa đông khoảng 4,5 ngày. Khi quỹ đạo tròn hơn, sự chênh lệch độ dài theo mùa đó sẽ biến mất. Chu kỳ lệch tâm này lặp lại sau mỗi 100.000 năm.
Biến thứ hai mà Milanković định nghĩa là độ xiên, thuật ngữ mô tả góc của trục quay của Trái đất so với mặt phẳng quỹ đạo. Khi trục nghiêng nhiều hơn, các vùng cực sẽ có mùa đông lạnh hơn và mùa hè ấm hơn. Trục thẳng hơn làm sẽ giảm bớt các yếu tố cực đoan theo mùa, và, như Milanković đề xuất, những mùa đông ấm hơn và mùa hè mát mẻ hơn sẽ giúp tác động tới các tảng băng. Trục thực hiện một chu kỳ nghiêng và thẳng đầy đủ khoảng 40.000 năm một lần.|
Cuối cùng, chu kỳ tiến động là biến số thứ ba, thay đổi theo chu kỳ 23.000 năm. Tiến động là sự dao động theo hướng trục quay của Trái đất, giống như một con quay đồ chơi quay theo những vòng tròn rộng khi nó chậm lại.
Cùng với nhau, các chu kỳ lệch tâm, độ xiên và tiến động tương tác với nhau để thay đổi tổng lượng ánh sáng Mặt trời tới ở các vĩ độ khác nhau. Các biến số này tác động có thể gây ra kỷ băng hà toàn cầu hoặc khiến ngay cả những sông băng lớn nhất cũng tan chảy.
Khi bị giam giữ ở Budapest trong Thế chiến Thứ nhất, Milanković đã tính toán các chu kỳ này và tính toán lượng bức xạ Mặt trời mà mỗi vĩ độ trên Trái đất sẽ nhận được. Ông có thể dự đoán chính xác nhiệt độ trung bình tại các địa điểm trên toàn cầu, chứng minh rằng các nguyên tắc cơ bản trong phương pháp của ông là đúng. Sau đó, ông tính toán ngược thời gian 600.000 năm, dự đoán nhiều giai đoạn băng hà lan rộng dường như khớp với bằng chứng địa chất có sẵn vào thời điểm đó.
Nhưng các nhà khoa học thời đó không dễ dàng chấp nhận ý tưởng của ông, công trình của ông vẫn không được thừa nhận cho đến sau khi ông qua đời vào năm 1958. Trong khi đó, các nhà khoa học khí hậu thậm chí còn đối xử với ông với thái độ khinh thường.
Berger nhớ lại việc tìm hiểu về Milanković:“Cả các nhà khí tượng học và nhà địa chất đều chỉ trích một người tên là Milutin Milanković rất nhiều”. Berger quyết định tự mình xem xét công trình của Milanković và kể từ đó, ông đã nỗ lực cải tiến và mở rộng các ý tưởng của Milanković.
Nhưng thời đó, những phản ứng tiêu cực không làm Milanković bận tâm. Ông hoàn toàn tin tưởng rằng ý tưởng của mình sẽ đứng vững trước thử thách của thời gian. Trong hồi ký của mình, ông viết “Vì nhiều khám phá khoa học, vĩ đại hơn nhiều so với nghiên cứu của tôi vẫn không được công nhận trong nhiều năm, nên tôi biết rằng nếu công trình của tôi có đóng góp thực sự cho khoa học, nó sẽ tìm được đường đi mà không cần bất kỳ sự trợ giúp hay tán dương nào”.
Giờ đây, khi đã chứng minh được ý tưởng của Milanković, các nhà địa chất bắt đầu nhìn thấy các chu kỳ của ông ở khắp mọi nơi. Các chu trình Milanković thậm chí còn có thể nhìn thấy được trong các lớp đá địa tầng được tìm thấy trên khắp thế giới và đã truyền cảm hứng cho một lĩnh vực khoa học hoàn toàn mới gọi là địa tầng học.
Trái đất nóng lên khiến các kỷ băng hà tiếp theo theo chu kỳ Milanković mô tả có thể không còn chính xác, Nhưng, những gì mà ông để lại vẫn còn nguyên giá trị, ít nhất là đối với các nhà khoa học,hàng trăm nhà nghiên cứu đã dựa vào tính toán của ông để tìm hiểu về quá khứ và cả tương lai của chính hành tinh chúng ta.
Tại Serbia, hình ông xuất hiện trên tem và một trong những loại tiền tệ được sử dụng nhiều nhất của Serbia. Ấy vậy mà, ngay cả ở Belgrade, rất ít người biết về những đóng góp của ông nếu không phải làm khoa học.
Vào mùa xuân năm 1939, Milanković viết một cuốn sách kinh điển trình bày chi tiết những phát hiện của mình với nhan đề Canon of Insolation and the Ice-Age Problem (Tạm dịch: Chuẩn mực ánh sáng và Vấn đề về Kỷ băng hà).
Đến đầu năm 1941, cuốn sách dược hoàn thiện. Nhưng ngay cuối tuần mà ông gửi được cuốn sách tới nhà in, bom của Đức và Ý bắt đầu rơi xuống Belgrade, thành phố này nằm dưới sự chiếm đóng của Đức.
Giống như 27 năm trước, cuộc sống của Milanković bị đảo lộn bởi cuộc chiến tranh toàn cầu. Vài tháng sau, ông tìm được chiếc máy in được đào trong đống đổ nát và phát hiện đa số trang sách trong cuốn Canon vẫn còn sót lại. Mùa thu năm 1941, những bản in đầu tiên đã được in, sẵn sàng gửi đến các nhà khoa học trên khắp thế giới.
Về phần mình, Milanković cảm thấy việc xuất bản cuốn Canon này đánh dấu sự kết thúc sự nghiệp khoa học của ông. “Con biết đấy, một khi đã bắt được cá lớn thì không thể bận tâm đến những con cá nhỏ,” ông nói với con trai mình, Vasko. “Trong gần 30 năm, tôi đã nghiên cứu lý thuyết về bức xạ Mặt trời của mình và bây giờ nó đã được hoàn thành và in ra, tôi cảm thấy đã quá già để bắt đầu bất cứ điều gì mới. Những lý thuyết tầm cỡ không tự nhiên mọc ra!”
Nguồn bài và ảnh: smithsonianmag.com