Chúng ta sẽ thu nhận gì khi truyền cảm hứng thiên văn học cho trẻ?

Ở Mỹ, rất nhiều trường phổ thông không có giáo viên dạy thiên văn học nên nhiều học sinh đam mê về vũ trụ và thiên văn học tới bảo tàng của chúng tôi để tìm hiểu thêm. Các triển lãm và hoạt động ở bảo tàng vừa cố gắng giải đáp những câu hỏi của các em, vừa mở ra những câu hỏi mới để nuôi dưỡng sự hứng thú. Khoa thiên văn học của chúng tôi nhận ra rằng, nếu khuyến khích học sinh tìm hiểu về thiên văn học và cho các em thấy toán học và tư duy phê phán thường trực trong thiên văn học ra sao thì khi lớn lên, các em cũng sẽ hứng thú với vật lý, công nghệ thông tin và nhiều ngành khoa học khác.

Tôi có niềm tin mạnh mẽ rằng mỗi người nên biết một chút về các vì sao và vũ trụ vì điều đó rèn luyện tư duy định lượng cũng như giúp ta nhận ra sự kỳ vĩ của tự nhiên. Thiên văn học dễ thu hút mọi người, bởi ai cũng có thể nhìn lên bầu trời và tò mò về nó; thiên văn học cũng giúp giải quyết những vấn đề lớn khiến chúng ta hiểu hơn về cội nguồn của mình: sự hình thành vũ trụ, các hành tinh xung quanh các ngôi sao, và khả năng đâu đó trong các thiên hà có sự sống như Trái đất! Trong thế kỷ 21, nhân loại đã bắt đầu khám phá các hành tinh và không gian bên ngoài bằng công nghệ tiên tiến nhất. Có kiến thức về thiên văn học khiến người ta hiểu rõ những thành tựu – niềm tự hào của toàn nhân loại này. Bên cạnh đó, một điều cũng rất đáng lưu ý là thiên văn học có thể đào tạo ra những giáo viên xuất sắc có thể giảng về khoa học và toán học cho sinh viên ở mọi lĩnh vực. Nhiệm vụ của một giáo viên thiên văn học là nắm bắt được niềm ham thích tự nhiên về các vì sao, về vũ trụ của các bạn trẻ, và tận dụng điều đó để dạy các em những kỹ năng hữu ích trong vật lý, địa chất, hóa học, tin học, sinh học hay tất cả các ngành  khoa học khác. Nhìn chung, thiên văn học đặc biệt hữu ích cho bất kỳ ai thường làm việc với những con số, từ kỹ sư cho đến kế toán hay các nhân viên lập trình máy tính.

Trải nghiệm thú vị với sinh viên thiên văn học Việt Nam

Trước buổi hội thảo ở Quy Nhơn, tôi có ít thời gian rảnh nên đã tới Đà Nẵng, một đồng nghiệp ở Việt Nam đã sắp xếp cho tôi gặp gỡ với học sinh, sinh viên và các nhà thiên văn nghiệp dư tại đây. Đà Nẵng có một Câu lạc bộ Thiên văn học nghiệp dư - là nơi tuyệt vời cho các bạn trẻ yêu thiên văn tập trung lại để cùng bàn luận về những tiến bộ mới nhất trong vật lý và thiên văn học, cũng như các chủ đề khoa học khác. Anh Phan Công Thành (trường PTTH chuyên Nguyễn Bỉnh Khiêm, Quảng Nam), một giáo viên tài năng, đã sắp xếp để tôi có một số bài giảng trước học sinh. Tôi thực sự ấn tượng trước năng lực các học sinh của anh. Các em đều quen thuộc với những chủ đề tôi trao đổi và đưa ra những câu hỏi sắc sảo.

Chúng tôi đã nói chuyện về việc các ngôi sao sinh ra và chết đi như thế nào (thường là siêu tân tinh). Tôi chỉ ra rằng, các bạn có thể tưởng tượng, những ngôi sao trên bầu trời đều sinh ra vào thời điểm sáng tạo ra muôn loài và đơn giản là đến nay chúng đang già đi. Trên thực tế, nếu chúng ta nhìn vào cụm sao Tua Rua trong chòm Kim Ngưu (các thành viên của câu lạc bộ tất nhiên quen thuộc với cụm sao này), ta có thể thấy rằng chúng đang rất nóng và có màu xanh. Điều này có nghĩa là chúng đang đốt cháy nhiên liệu hydro rất nhanh và sẽ không còn tồn tại lâu nữa. Mặt trời hiện nay vào khoảng 5 tỉ năm tuổi và sẽ sống thêm vài tỷ năm có ích cho chúng ta. Nhưng cụm sao Tua Rua đến nay mới chỉ khoảng 110 triệu năm tuổi! Gần như chỉ là những đứa trẻ sơ sinh, chúng ra đời trong chu kỳ vũ trụ gần đây, thậm chí còn chưa có mặt trên bầu trời khi khủng long tồn tại trên Trái đất, và sẽ sớm kết thúc giống các vụ nổ siêu tân tinh. Các cụm sao Tua Rua được hình thành từ những đám mây khổng lồ của khí và bụi trong không gian. Hầu hết các nguyên tố cấu tạo nên cơ thể và cuộc sống của con người cũng đều tạo nên các ngôi sao. Vậy nên về lý thuyết, tất cả chúng ta đều hình thành từ bụi sao.

Chúng tôi cũng nói về sự ra đời của vũ trụ trong các vụ nổ lớn. Gần 100 năm trước đây, Edwin Hubble phát hiện rằng tất cả các thiên hà trong vũ trụ đang di chuyển ra xa khỏi dải thiên hà của chúng ta (thiên hà của chúng ta được gọi là dải Ngân hà hoặc Milky Way). Tại sao lại như vậy? Bởi vì, vũ trụ ra đời trong vụ nổ Big Bang từ 13,8 tỷ năm trước. Ngày nay, chúng ta thấy các thiên hà khác di chuyển ra xa thiên hà của chúng ta là do dư âm của điểm khởi đầu này. Tôi nhận được một số câu hỏi của các bạn trẻ về lỗ đen và các sóng trọng lực. Các lỗ đen được phát hiện ra khoảng 40 năm nay, chúng hoàn toàn bị chi phối bởi lực hấp dẫn và nén tất cả vật chất vào một điểm, nuốt chửng và làm biến mất cả các ngôi sao lớn. Bất cứ vật chất nào đến gần lỗ đen sẽ đều bị hút vào nó và không bao giờ còn nhìn thấy nữa. Năm ngoái, các nhà thiên văn đã tìm ra sóng trọng lực khi hai lỗ đen lớn sáp nhập vào nhau! Chúng tôi cũng đã nói chuyện về những chủ đề khác nữa. Các buổi giảng rất thú vị, thoải mái, chúng tôi trao đổi với nhau rất nhiều, các bạn học sinh và các thành viên khác của Câu lạc bộ đều đưa ra những câu hỏi hay.

Vào buổi tối, Câu lạc bộ Thiên văn học Đà Nẵng tổ chức một cuộc nói chuyện khoa học chính thức hơn tại trụ sở chính trong thành phố. Tôi trình bày về quy mô của vũ trụ bằng cách sử dụng một đĩa DVD phim IMAX – công cụ đã giúp ích tôi rất nhiều khi giảng ở Bảo tàng Hàng không và Không gian và Vũ trụ Quốc gia. Đĩa này đã trình chiếu nhiều thông tin, từ ngôi nhà Trái đất của chúng ta cho đến tận cùng của vũ trụ, và cũng đã mở ra cánh cửa trả lời cho các câu hỏi về vũ trụ như quy mô, nguồn gốc của nó trong vụ nổ Big Bang. Buổi nói chuyện khoa học này đã thu hút rất nhiều phụ huynh và các câu hỏi hay nhất lại đến từ các em nhỏ ở bậc tiểu học (kinh nghiệm rút ra của tôi khi giảng về khoa học ở khắp mọi nơi là các bạn nhỏ thường ít rụt rè và hay đặt ra các câu hỏi sâu sắc). Đó là một ngày vắt kiệt sức lực nhưng rất bổ ích của tôi trong ngày đầu tiên tại Việt Nam!

Ngày tiếp theo, sau một bữa ăn chay tuyệt vời (tôi là người ăn chay), anh Thành đưa tôi đến một quán cà phê, và trước sự ngạc nhiên và niềm vui của tôi, khoảng 80 sinh viên đang chờ đợi tôi ở đó. Thật tuyệt vời! Tôi phải thừa nhận rằng đôi khi tôi mong ước các sinh viên của tôi tại Mỹ cũng chú ý và chờ mong bài giảng của tôi như những bạn trẻ này. Tôi đã trình chiếu phim trên đĩa DVD về cấu trúc bên trong của nguyên tử và cùng khám phá quy mô đầy đủ của vũ trụ. Sau đó, tôi đã nói chuyện về nguồn gốc của các ngôi sao và các vụ nổ lớn. Tại buổi nói chuyện, tôi cũng rất vui khi lại được gặp các em học sinh tiểu học. Ở Việt Nam, như ở khắp mọi nơi khác trên thế giới, các bạn nhỏ đều yêu không gian và thiên văn học một cách tự nhiên. Chúng ta cần phải nắm lấy sự quan tâm này để dạy khoa học cho các em.

Buổi giảng cuối cùng của tôi là ở Đại học Quy Nhơn. Trước khi tham gia hội thảo, nơi TS. Nguyễn Lương Quang (Viện Vật lý thiên văn lý thuyết, Canada) giới thiệu tôi với các bạn sinh viên đã tốt nghiệp ngành vật lý và thiên văn học. Các buổi giảng có khoảng 100 sinh viên đến nghe. Các em có trình độ cao hơn so với Câu lạc bộ Thiên văn tại Đà Nẵng, vì vậy tôi có thể giảng một bài thuyết trình về chủ đề “Tìm hiểu về sự hình thành các ngôi sao trong dải Ngân hà bằng phương pháp quan sát nhiều bước sóng”, có sử dụng các kết quả từ kính viễn vọng không gian Spitzer và Herschel. Khán giả rất hào hứng và chăm chú.

Những trải nghiệm của tôi ở Việt Nam rất thú vị, khiến tôi đánh giá cao sự coi trọng của người Việt Nam dành cho giá trị của giáo dục và khoa học. Ngay cả những người không dự định trở thành nhà khoa học cũng ý thức được tầm quan trọng của khoa học. Tôi cũng quan sát thấy hầu hết sinh viên tôi đã gặp là nữ. Thật tuyệt vời khi thấy rằng nhiều phụ nữ ở Việt Nam có thể theo đuổi khoa học và rất năng động, trong khi nhiều nước không công nhận nữ giới cũng thông minh, sắc sảo và đầy tài năng như nam giới trong môi trường học thuật.

Tôi đánh giá cao cơ hội được trò chuyện với các bạn sinh viên trẻ về những điều các bạn quan tâm. Ở một đất nước có dân số trẻ như Việt Nam, nếu như phần lớn lớp trẻ đều giống như những sinh viên tuyệt vời tôi đã gặp thì có thể tin vào một tương lai tươi sáng của cả cộng đồng phía trước.