A series of articles on “Nobel Prizes in Science & Technology” - Part 4

 

Harvey Fletcher: một nhà khoa học đáng kính

Trần Trí Năng
 (University of Minnesota & Ecosolar International)
 

Trong bài viết trước, chúng tôi viết về GS Millikan và thí nghiệm “oil- drop ” nổi tiếng. Thí nghiệm này được cộng đồng biết với cái tên “Millikan’s oil-drop experiment”. Thực ra theo thiển ư của người viết, th́ tên của thí nghiệm đúng ra phải là “Millikan- Fletcher oil-drop experiment” hay nói một cách chính xác hơn “Fletcher- Millikan oil-experiment”. Millikan đă dành hết công trạng cho chính ông và kết quả là ông là người độc nhất được giải Nobel về Vật lư vào năm 1923 về phát minh này. Nếu không có sổ tay ghi nhớ do chính Fletcher viết (được công khai sau khi Fletcher mất theo lời yêu cầu trong di chúc của ông này), th́ sự đóng góp then chốt của Fletcher vào việc xác định điện tích của hạt electron và bằng chứng “lượng tử hóa”- nền tảng căn bản của ngành vật lư hiện đại- hầu như bị cộng đồng khoa học quên lăng. Để lấy lại “công đạo” cho Fletcher, chúng tôi viết bài viết này riêng để giới thiệu với người đọc nhân vật đáng kính này. Fletcher theo đạo Mormon và rất sùng đạo. Ngoài khả năng giảng dạy của một nhà giáo, một nhà khoa học có tầm cỡ lớn về nhiều lănh vực, Harvey c̣n là một con người liêm chính, có đạo đức nghề nghiệp cao. Đây là một tấm gương mà những người làm khoa học nên noi theo, nhất là trong xă hội xô bồ hôm nay nơi mà con người thường “tranh dành” nhau mănh liệt, trong việc truy cầu công danh và bảo vệ quyền lợi cá nhân. Trong ṿng vài thập niên gần đây, “nhan nhản” trong giới khoa học nhiều phát minh được “bịa ra” với dữ liệu thí nghiệm “bị” sửa lại (cooking data) để ủng hộ lư‎ thuyết đề xướng, t́m được những nhà nghiên cứu chân chính và đạo đức cao dày như GS Fletcher là một điều rất quư và trân trọng!

 

1.   Câu chuyện bên lề

Từ Pennsylvania State University (State College) chúng tôi lái xe ngang qua BelleFonte một thành phố nhỏ nhưng có nhiều di tích lịch sử và những ngôi nhà kiến trúc theo kiểu Victoria [H́nh 1]. Nhiều nhân tài xuất thân từ đây, đáng kể nhất là bảy thống đốc (5 người phục vụ cho tiểu bang Pennsylvania và 2 người làm việc ở tiểu bang khác).

          

H́nh 1: Pennsylvania State University vào buổi chiều (h́nh bên trái, h́nh chụp từ phía Law School) và thành phố BelleFonte (h́nh bên phải); ngôi nhà gạch đỏ là di tích của hăng Match Factory Complex- một trong những hăng làm que diêm đầu tiên của Mỹ- bên ḍng sông Spring Creek. Nước ở đây sạch và trong vắt ; có lẽ v́ thế mà thành phố có tên là BelleFonte. 

“…Nước trong veo
Thấu suốt vào thấy đáy
Đàn cá tung tăng
Đua nhau chạy nhảy
Những bóng đen
Lóng láng dưới ánh mặt trời… 

Ḿnh đứng trên cầu
Nh́n cánh lá trôi
Xác thân đi về đâu

Trong ḍng sông đời vô định!?”
 

Nh́n trong bản đồ th́ chỉ mất có 6 tiếng để đến Virginia Beach, nhưng thực tế mất gần hơn 10 tiếng đồng hồ lái xe. Lư‎ do chính là “nạn kẹt xe trầm trọng” khi đến gần Washington DC, Maryland. Đường ở đây ít lằn đường (lane) mà người qua lại quá nhiều. Không c̣n cách nào khác hơn, chúng tôi “đành giậm chân tại chỗ”; thỉnh thoảng “thoát” ra thành phố ăn uống rồi trở lại để “tham dự cuộc chơi” nhàm chán này. Gần sáu giờ rưởi chiếu, lúc sắp lái ngang qua Chesapeake Bay Bridge Tunnel, chúng tôi mới bắt đầu cảm thấy nhẹ nhơm v́ biết là khoảng đường đến Virginia Beach không c̣n xa và xe sẽ “ít bị kẹt” hơn. Chesapeake là một trong những đường hầm dài nhất thế giới với chiếu dài 23 miles bắt ngang qua vịnh Chesapeake nối liền bán đảo Delmarva với Virginia Beach. Nh́n chung quanh chỉ thấy màu biển, màu trời và màu bóng nhoáng của những chiếc xe qua lại.

        

H́nh 2 : Băi biển Virginia Beach sáng chủ nhật. Trời trong xanh (h́nh bên trái) ; nhưng rồi những đám mây đen cuồn cuộn kéo về nửa giờ sau làm bầu trời trở nên xám màu ảm đạm (h́nh bên phải). Những con sóng vỗ mạnh vào bờ bắn tung tóe những bọt trắng xóa lên thân lên mặt.  

Sau một đêm ngủ “thật ngon” ở nhà người em. Sáng hôm sau, cả nhà chúng tôi thức dậy sớm chạy bộ trên con đường ṃn ngoằn ngoèo liên kết nhau gần nhà. Người người chào nhau nói cười vui vẻ. Hôm nay trời hơi lạnh và c̣n sớm, nên tôi một ḿnh đi tản bộ trên băi biển gần nhà. Lợi dụng cơ hội này, tôi thả bộ một ḿnh dọc theo những con sóng nhấp nhô [H́nh 2]. Thỉnh thoảng tôi dừng lại, nh́n những chú c̣ng đua nhau đuổi bắt và những chú chim hải âu bận rộn kiếm mồi. Chỉ có tôi là “hơi ṭ ṃ” c̣n tất cả h́nh như đều bận rộn với công việc riêng tư của ḿnh. Một lúc sau, mặt trời lên tỏa những ánh nắng vàng tươi; nhưng không đủ mang trả lại hơi ấm cho vùng biển trời thơ mộng này.  

“…Virginia Beach sáng nay hơi chớm lạnh
Nắng chưa về nên con nước chữa long lanh
Ṿm trời xanh, cụm mây trắng trong lành
Những bọt trắng đang tung tăng nhảy múa.  

T́m con sóng gối đầu làm điểm tựa
Chú c̣ng con nhồi lên xuống bồng bềnh
Đàn hải âu rực trắng cánh bườm đen
Cất tiếng hát vang lên chào đón khách…” 

2. Vài nét về GS Harvey Fletcher (September 11, 1884- July 23, 1981)

       

 H́nh 3 : (H́nh bên trái) GS Harvey Fletcher (September 11, 1884- July 23, 1981); (h́nh bên phải, chụp vào năm 1936) Harvey Fletcher đứng giữa, bên cạnh GS Millikan ; và người đứng bên trái là TS Leopold Stokowski (tài liệu từ Stephen H. Fletcher và National Academy of Sciences, 1992). 

Fletcher sinh ngày 11 tháng 9, năm 1884 tại Provo, tiểu bang Utah trong một gia đ́nh sùng đạo Mormon.

Không lâu sau khi lập gia đ́nh với bà Lorena Chipman, Fletcher quyết định tạm nghỉ việc dạy học ở Brigham Young University (BYU) và đi Chicago để tiếp tục học lên cao học. Cả hai lấy tàu về Chicago, vấn đề ngoài dự định đầu tiên mà Fletcher gặp phải là sau một thời gian 4-5 ngày chờ đợi, Đại học Chicago (University of Chicago hay gọi tắc là UC) không chấp nhận bằng BS của Brigham Young Univerisy với 3 năm học và bắt Fletcher học lại 4 năm ở UC trước khi tiếp tục học lên cao học. Trong lúc quá thất vọng v́ không thể t́m được một hướng đi thích hợp, Fletcher may mắn được làm quen với Millikan- một cán bộ giảng dạy trẻ của trường. Millikan chỉ dẫn và hoạch định hướng đi cho Fletcher. Millikan can thiệp với trường cho phép Fletcher vào học như một sinh viên đặc biệt và lấy lớp của năm thứ nhất cấp cao học. Điều kiện là nếu Fletcher thi đậu các môn này với thứ hạng tốt, Hội đồng thu nhận sinh viên cao học (the graduate school admission committee) có thể xét lại trường hợp của Fletcher và quyết định có cho phép ông vào graduate school hay không? Fletcher rất tự tin là ông có thể thỏa măn đ̣i hỏi này v́ ông nói với Millikan là ông đă lấy những lớp học tương tự hồi c̣n ở BYU. Sự thật như dự đoán: Fletcher lấy điểm trong số cao nhất của lớp. Với kết quả này, Hội đồng đồng ‎ư nhận Fletcher vào chương tŕnh PhD với điều kiện là ông phải lấy thêm 1 năm cấp đại học ở UC với những lớp như lịch sử, tiếng Anh, ngoại ngữ và môn xă hội học … Với ảnh hưởng và giúp đỡ của GS Millikan, Fletcher có thể t́m việc thêm ở trường để trả học phí và tiền sinh hoạt trong suốt thời gian ông học ở Đại học Chicago. Fletcher nhận PhD về vật lư hạng cao nhất summa cum laude vào năm 1911, một điều ít xảy ra ở UC vào thời điểm đó. 

3. Hợp tác nghiên cứu giữa Fletcher và Millikan

3-1 Hợp tác giữa Millikan và Fletcher trong oil-drop experiment

Vào mùa thu 1909, Fletcher đến gặp Millikan và Begeman để t́m đề tài làm luận văn PhD. Millikan và Begeman (cũng là sinh viên PhD của Millikan lúc trước) tŕnh bày và hướng dẫn Fletcher đi xem thiết bị đo điện tích hạt electron (electron charge) của họ. Trong buổi họp này, Millikan tŕnh bày vấn đề ông và Begeman gặp phải khi dùng hơi nước trong ṿng hơn một năm qua ; rồi ba người thảo luận những hướng đi khác chẳng hạn như dùng những chất khác để thay thế nước như glycerin, mercury hay oil. Millikan muốn Fletcher làm luận văn PhD về thí nghiệm này và muốn Fletcher tiếp tục thí nghiệm ông đang làm và t́m một chất khác ít bay hơi hơn nước để thời gian quan sát những giọt dầu (oil drops) được kéo dài lâu hơn, và v́ thế kết quả sẽ chính xác hơn. Fletcher tiêt lộ trong sổ tay ghi nhớ của ông sau này là chính ông là người đề nghị dùng oil trong thí nghiệm này [1-4]. Millikan ủy thác cho Fletcher thiết lập một thiết bị khác tương tự như thiết bị Millikan và Begeman hiện có để đo điện tích của hạt electron. “There is your thesis; go and try one of these substances which will not evaporate”; Millikan bảo Fletcher ngay sau buổi họp.  

3-2 Thiết bị của Millikan và Begeman trước khi gặp Fletcher

Mllikan và Begeman nối một chiếc hộp nhỏ có dung tích khoảng 2- 3 cm3 với một đầu của kính hiển vi. Một cái ống nối liền pḥng chứa với chiếc hộp nhỏ này. Bằng cách đóng và mở một chiếc van (valve) nhỏ, sức ép làm không khí bành trướng trong chiếc hộp nhỏ và tạo nên một đám mây hơi nước. Nh́n qua kính hiển vi, đám mây được thành h́nh với một số lớn những giọt nước nhỏ. Những giọt nước này rơi từ phía trên nhỏ xuống phía dưới của chiếc hộp do ảnh hưởng của trọng trường (gravity). Hai tấm bảng điện cực – một ở phía trên và một ở phía dưới- được dùng để áp đặt điện thế nhằm tạo điện trường giữa hai tấm bảng điện cực. Khi công tắc điện bật lên, dưới ảnh hưởng của điện trường, những giọt hơi nước trở nên chậm lại. Millikan và Begeman cố điều chỉnh điện trường thế nào mà giọt hơi nước được giữ lơ lững trong buồng không khí giữa hai tấm bảng điện cực. Từ tốc độ rơi của những giọt hơi nước và cường độ của điện trường, hai ông có thể tính được điện tích (electrical charge) trên những giọt droplets này. Thí nghiệm này thực ra giống thí nghiệm mà Regener làm ở bên Anh lúc trước. Những giọt nhỏ (giọt droplet) do hơi nước tạo thành bốc hơi quá nhanh khiến cho những giọt droplets này chỉ có thể được nh́n thấy trong ṿng khoảng 2 giây. Thế nên rất khó để có thể quan sát và ước đoán điện tích một cách chính xác được. Sau khi thảo luận với Millikan và Begeman, Fletcher quyết định thiết lập một thiết bị giống như thí nghiệm của Millikan và Begeman nhưng dùng dầu (oil) thay thế cho nước. (Autobiography của Fletcher, trang 31-32). 

3-3 Fletcher thiết lập oil- drop experiment

Trong hồi kư của Fletcher [1] được tiết lộ sau khi ông mất vào năm 1981 (thể theo yêu cầu trong di chúc của ông)., Fletcher thuật lại như sau (chú thích: người viết tạm tóm lược nội dung chính, chớ không dịch nguyên văn!): “… Ngay buổi chiều hôm đó, tôi đi đến tiệm thuốc mua một bộ phận phun (atomizer) và dầu dùng trong đồng hồ (watch oil) để dùng trong thí nghiệm sắp tới. Trước tiên tôi chuẩn bị một nguồn ánh sáng hồ quang (arc light) với hai thấu kính tụ quang (condensing lenses) đặt ở phía trước để tạo một luồng ánh sáng mạnh. Kinh nghiệm tôi thu thập được trong lúc giảng dạy về đèn chiếu đă giúp tôi hoàn tất phần thiết bị này khá nhanh…Rồi tôi lấy tay bóp bộ phận phun để những giọt dầu phun ra, xuyên ngang qua luồng ánh sáng. Tôi bắt đầu quan sát và thấy những giọt dầu trông giống như những ngôi sao nhỏ long lanh trong luống ánh sáng này. Điều này chứng tỏ rằng phần đầu của thiết bị của tôi có thể hoạt động được. Sau đó, tôi đi xuống xưởng cơ khí dành cho sinh viên để t́m những tấm bằng chất đồng thau dày khoảng 1/8 của một inch (1 inch= 2.54 centi-mét), cắt thành hai miếng tṛn với mỗi tấm có đường kính khoảng 20 centi-mét. Rồi tôi hàn một cái mốc ở mỗi tấm để có thể kẹp và giữ những tấm đống thau này ở vị trí cố định ở một cái giá đứng thẳng (laboratory stand). Một lỗ nhỏ được khoét ra ở giữa tấm đồng thau nằm phía trên. Những tấm đồng thau này được đặt ở vị trí nằm ngang với khoảng cách nhau 2 centi-mét. Trong thiết bị đầu tiên, không khí được giữ trong một cái hộp để hở. Thế nên, tôi có thể di động chiếc hộp đến gần cái giá đứng thẳng ở vị trí giữa hai tấm bảng điện cực và luồng ánh sáng. Rồi tôi đặt một tấm b́a cactông lớn giữa nguồn sáng và tấm điện cực và cắt một lỗ trống đủ rộng để ánh sáng có thể đi xuyên qua mà không va chạm vào hai tấm bảng điện cực này. Sau đó, tôi t́m được một cathetomer (một dụng cụ thường dùng ở pḥng vật ly để đo khoảng cách quá gần nhau nơi mà thước đo thông thường không thể dùng được) và đặt ở vị trí gần kính hiển vi và điều chỉnh cho đến khi vùng thấy được trực tiếp ( its line of sight) đi xuyên qua giữa hai tấm bảng điện cực và nằm ở góc 120 độ từ hướng của luồng ánh sáng. Khoảng cách từ kính hiển vi đến hai tấm bảng vào khoảng 1 mét. Trong thí nghiệm này, những giọt dầu nhỏ được nhỏ xuống từng giọt môt và quan sát với kính hiển vi. Tôi biết hiện tại có hai hay ba b́nh ắc quy trong pḥng thí nghiệm. Một số lớn những b́nh ắc quy được nối tiếp hàng ngang và đặt trong một cái ḥm chứa nhỏ. Mỗi nhóm ắc quy có thể cho ra 1,000 V DC ở đầu nối. Thế nên, tôi kéo hệ ắc quy này để gần thiết bị của tôi. Những đường dây được cách điện và được nối với những tấm bảng điện cực. Đầu phía bên kia của những đường dây điện này được kết nối thông qua công tắc giữa hai đầu điện cực của hệ ắc quy có 1,000 V. Tôi hầu như hoàn tất những thiết bị này trong buổi chiếu ngày đầu tiên. Sáng hôm sau, tôi dùng th́ giờ để điều chỉnh thiết bị và áp đặt một cái máy đo để đọc điện thế do hệ ắc quy cung ứng. Rồi tôi tiếp tục thí nghiệm bằng cách dùng những hệ ắc quy này trên những giọt dầu. Tôi bắt đầu áp đặt điện trường trên hai tấm bảng điện cực; vặn nguồn ánh sáng lên, điều chỉnh kính hiển vi; xịt dầu trên tấm bảng điện cực phía trên; rồi trở lại quan sát qua kính hiển vi. Tôi có thể thấy một luồng gồm những giọt dầu nhỏ (the tiny stream of oil droplets) rơi xuống từ lỗ hổng nhỏ ở tấm điện cực nằm phía trên.Và khi bật công tắc điện, tôi thấy một số giọt dầu rơi chậm lại hơn và một số giọt dầu khác rơi nhanh hơn. Qua kính hiển vi, những hạt dầu nằm trong buồng không khí giữa hai tấm điện cực sáng lên như “những vị sao đang lay động liên tục (stars in constant agitation)”.. Tôi thấy một cảnh sắc đẹp tuyệt vời!. Những ngôi sao nhỏ này sáng lên với đủ sắc màu của chiếc cầu ṿng (having all colors of the rainbow). Những hạt lớn rơi nhanh về hướng tấm bảng phía dưới; trong khi đó những hạt nhỏ hơn th́ h́nh như đi theo hướng đi lên hay nằm lơ lững giữa không trung khoảng gần hơn một phút. Những ngôi sao nhỏ bé này nhảy múa với điệu múa kỳ diệu! (they executed the most fascinating dance!). Đây là sự di động Brownian mà tôi chưa bao giờ thấy trước đây! Những giọt dầu nhỏ này bị đẩy theo hướng này rồi theo hướng kia tùy thuộc vào tác động của những phân tử trong không khí ở môi trường chung quanh. Bằng cách đóng và mở công tắc điện và với thời gian thích hợp, tôi có thể giữ giọt dầu chọn lựa nằm ở vị trí lơ lững giữa hai điện cực đủ lâu đủ để quan sát. Những giọt dầu này bị kéo xuống bởi lực trọng trường (gravity force) và được nâng lên với lực điện trường (electric force). Nếu nạp điện dương, những giọt dầu này sẽ di chuyển về hướng tấm điện cực phía dưới để tạo thăng bằng với lưc điện trường nâng những giọt dầu đi lên. Nếu lực trọng trường bằng lực điện trường th́ những giọt dầu nhỏ này sẽ nằm lưng chừng giữa hai tấm điện cực trong một thời gian lâu đủ để có thể quan sát chính xác. Đây chính là mục đích của thí nghiệm là điều chỉnh điện thế để những giọt dầu nằm giữa chừng và để có thể quan sát qua kính hiển vi.

Lúc đó tôi muốn hét lên v́ bị kích động v́ tôi biết một số giọt dầu được nạp với điện tích âm và một số khác được nạp với điện tích dương. Tôi lập tức đi t́m GS Millikan để chỉ ông thiết bị tôi làm và báo cáo những ǵ tôi đă t́m được; nhưng không t́m được ông nên tôi trở về pḥng tiếp tục làm thí nghiệm với những giọt dầu (oil droplets) khác nhau. Vào đến cuối buổi chiều, tôi có thể tạm quyết định được giá trị điện tích của hạt electrons. Ngày hôm sau tôi gặp được GS Millikan và ông rất ngạc nhiên khi biết thiết bị mới này hoạt động tốt. Millikan đến pḥng thí nghiệm, quan sát những giọt dầu qua kính hiển vi và quan sát những điều mà tôi đă thấy ngày hôm trước. Đặc biệt ông rất phấn khởi khi thấy những ngôi sao nhỏ nhảy múa dưới ảnh hưởng của điện trường. Sau khi quan sát thí nghiệm một lúc, ông chắc chắn là điện tích của hạt electron có thể xác định một cách chính xác hơn với thiệt bị và phương pháp mới này của tôi. Với kết quả mới này, GS Millikan ngưng làm việc với Begeman và bắt đầu cộng tác với tôi. Chúng tôi làm việc chung buổi chiều mỗi ngày trong suốt hai năm sau đó. Ông gọi một người thợ cơ khí thuộc phân xưởng sinh viên và bảo ông này thiết lập một thiết bị giống như thiết bị của tôi đang có nhưng hoàn chỉnh hơn. Điểm thay đổi chính là làm hai tấm bảng điện cực có tầm kích chính xác hơn và giữ đóng kín để không khí khỏi bị ṛ rỉ ra bên ngoài. Thêm vào đó, chúng tôi có thêm một nguồn phóng xạ ra-đi (a radium source) hay nguồn quang tuyến X (X-ray source) để có thể gia tăng đô iôn hóa. Chi tiết của thí nghiệm này được cắt nghĩa rơ ràng ở bài báo đầu tiên (với Millikan là tác giả độc nhất- chú thích của người viết). Mất khoảng một tuần để điều chỉnh thiết bị cũ của tôi thành thiết bị mới. Sau đó chúng tôi chỉ chú tâm vào công tác nghiện cứu. Khoảng năm tuần sau, thí nghiệm này trở thành nổi tiếng: nghiên cứu được cộng đồng biết và nhiều người đến thăm viếng pḥng nghiên cứu của chúng tôi..Và tôi rất bận rộn mỗi ngày hướng dẫn những vị khách quan trọng đến thăm để t́m hiểu về thiết bị oil-drop experiment này. Tin tức về phát minh này càng lúc càng lan rộng, nhưng tôi cũng bắt đầu nghi vấn không biết tôi có thể dùng kết quả này cho luận văn PhD của ḿnh như GS Millikan đă hứa với tôi trong buổi họp năm 1909 hay không?.  

3-3 Millikan phát biểu kết quả t́m được với môt mục đích riêng

Năm 1910, Millikan và Fletcher chuẩn bị bài báo để gởi đăng ở tạp chí Science (September 18, 1910). Về việc này, Fletcher thuật lại như sau (Fletcher’s Autobiography, trang 35):

“…Tôi viết nhiều hơn GS Millikan nhất là về phần modification of Stokes’ Law và chỉnh đốn dữ liệu thí nghiệm. Millikan chỉ xem qua bài viết của tôi và thay đổi câu văn phần nào cho dễ đọc hơn. Thế nên lúc nào tôi cũng nghĩ là tôi sẽ được để tên chung với GS Millikan trong bài báo này. Nhưng cuối cùng bài báo chỉ có tên của Millikan thôi…” Fletcher tiếp tục câu chuyện như sau (Fletcher’s Autobiography, trang 36): “…Phyllis (ghi chú của người viết: Phyllis là con gái đầu ḷng của vợ chồng Fletcher) sinh ra vào ngày 21 tháng 5 năm 1910; và đây là cũng thời điểm chúng tôi (chú thích: Millikan & Fletcher) phải viết xong bài báo này. Khi bé Phyllis lên một tuổi, trong khi đang ngồi giữ cháu bé -v́ lúc đó vợ tôi, Lorena đi ra ngoài với bạn của cô ta; nghe có ai gơ cửa; tôi ra mở th́ ngạc nhiên khi thấy GS Millikan. Tôi rất ngạc nhiên và tự hỏi lư do sao Millikan đến thăm pḥng trọ nhỏ bé của tôi. Nhưng không lâu sau đó, tôi biết ngay lư do ông đến là để cho tôi biết quyết định của ông là để tên ông là tác giả độc nhất của bài báo đầu tiên nói trên. Và tôi có thể đăng lên của tôi là tác giả độc nhất trong một bài báo khác để dùng trong luận văn PhD…”. Năm bài báo là:

1. The Isolation of an Ion, a Precision Measurement of its Charge and the Correction of Stokes Law. Science, September 30, 1910—Millikan.

2. Causes of Apparent Discrepancies and Recent Work on the Elementary Electrical Charge. Phys. Zeit, January, 1911—Millikan and Fletcher.

3. Some Contributions to the Theory of Brownian Movements, with Experimental Applications. Phys. Zeit, January, 1911—-Fletcher.

4. The Question of Valency in Gaseous Ionization. Phil. Mag., June, 1911—-Millikan and Fletcher.

5. A Verification of the Theory of Brownian Movements and a Direct Determination of the Value of Ne for Gaseous Ionization. Phys. Rev., August, 1911—and Le Radium, July 1—Fletcher. This was my thesis. 

“…Rơ ràng là GS Millikan muốn ông là tác giả duy nhất của bài báo đầu tiên đăng 1910. Tôi không thích điều này; tuy nhiên tôi không c̣n cách lựa chọn nào khác hơn, nên tôi đồng ư với đề nghị của Millikan và dùng bài báo số 5 ở trên cho luận văn PhD của tôi với tôi là tác giả độc nhất vào năm 1911. Nhiều người ở Đại học Chicago thường hỏi tôi xem tôi có “cảm nghĩ ǵ xấu/bad feelings” đối với GS Millikan về việc không để tên tôi trong bài báo thứ nhất không. Câu trả lời của tôi lúc nào cũng là không. Điều rơ rệt là tôi rất thất vọng khi không có tên là tác giả cộng tác v́ tôi đă góp phần rất nhiều trong việc thực nghiệm đưa đến kết quả đang trong bài báo đó; nhưng GS Millikan rất tốt đối với tôi trong thời gian tôi học ở Chicago. Chính nhờ uy tín và sự can thiệp của ông mà tôi được chấp nhận vào graduate school. Ông cũng là người t́m việc làm thêm cho tôi để trang trải học phí và mọi sinh hoạt hàng ngày cho gia đ́nh chúng tôi trong suốt thời gian tôi học ở University of Chicago. Hơn thế nữa, t́nh bạn bè giữa chúng tôi trong thời gian làm việc chung với nhau trong suốt hai năm trở nên thấm thiết hơn. T́nh bạn này kéo dài suốt đời. Nên nhớ là khi chúng tôi làm việc chung với nhau, Millikan chưa nổi tiếng (không phải là Millikan nổi tiếng sau này!)…”

Hai người vẫn giữ liên lạc nhau sau này và Fletcher tự ḿnh quyết định là chỉ tiết lộ chi tiết sự kiện này sau khi hai người không c̣n hiện diện trên thế gian này nữa để tránh sự phiền toái cho GS Millikan.  

3-4 Fletcher ở Bell Laboratories và ở Brigham Young University

Frank Baldwin Jewett, một người bạn với GS Millikan ở University of Chicago, giờ giữ chức vụ quan trọng senior managerở American Telephone & Telegraph (AT&T) nắm nhiệm vụ thiết lập và hoàn thành đường dây điện thoại xuyên tiểu bang từ New York đến San Francisco vào năm 1914 nhân dịp Hội chợ Panama- Pacific International Exposition. Jewett nhờ Millikan vào năm 1910 giới thiệu sinh viên ưu tú đến làm việc ở AT&T. Người đầu tiên Millikan giới thiệu là Harvey Fletcher. Theo đề nghị này, Fletcher có thể vừa dạy ở University of Chicago và vừa làm việc ở Western Electric Laboratories (thuộc AT&T). Nhưng Fletcher muốn trở về quê ở Provo, Utah, tiếp tục đi dạy ở Brigham Young University (BYU) v́ ông muốn “trung thành” với BYU đă cho ông nghỉ dạy để tiếp tục học PhD ở University of Chicago.. Nhưng Fank Jewett không chịu bỏ cuộc! Mỗi năm cứ vào mùa xuân Jewett viết thư mời Fletcher đến làm việc ở AT&T và lập lại với cùng một câu hỏi : ” Giữa nghề nghiệp và t́nh cảm ; cái nào quan trọng hơn đối với anh trong năm nay?/Which is more important in your mind this year, business or sentiment?” Và sau năm năm, cuối cùng vào năm 1916, Fletcher đồng ư về làm việc với Jewett ở AT&T. V́ lúc đó một phần Fletcher đă có 3 đứa con nên cần đồng lương tốt hơn và một phần, ông nhận thấy thiết bị và môi trường ở BYU không thuận lợi cho việc nghiên cứu của ông như ở AT&T. Trước khi quyết định chấp nhận đề nghị của Jewett, Fletcher cũng đến gặp ông Joseph Smith viện trưởng của BYU và tŕnh bày ư nghĩ của ông muốn thi thố tài năng ở trung tâm nghiên cứu lớn nhất của AT&T, một “đại thụ” về ngành truyền thông Smith đồng ư để ông đi một phần v́ tương lai của ông và một phần muốn ông phát triển đq5o Mormon đến New York.

 Fletcher làm việc ở Bell Telephone Laboratories (chi nhánh của AT&T) hơn 30 năm Fletcher nổi tiếng về những nghiên cứu trong lănh vực âm thanh (acoustics), vi âm (microphone), truyền thanh và thu thanh (transmission và recording of sound), máy trợ thính (hearing aids) và hệ thống định vị dưới nước (sonar systems). Sau này ông giữ chức giám đốc (director) của Khoa Acoustical Research vào năm 1925 và khoa Physical Research vào năm 1933. Nhiều nhân vật nổi tiếng đă làm việc cho ông như Charles Townes (Nobel in physics về laser), William Schocley, Brattain và Bardeen (Nobel in physics về transistors) etc… Fletcher nghỉ hưu ở Bell Laboratories vào năm 1949 ở tuổi 65; dạy ở Columbia University một thời gian ; sau đó về BYU giữ chức vụ director và head của Department of Engineering Sciences. Sau cùng lên chức Dean của College of Physical and Engineering Sciences vào năm 1954.  

4. Lời kết

Harvey Fletcher là một nhà khoa học và một nhà giáo chân chính thật hiếm có. Trong cái xă hội khi nhiều người chạy đua theo danh vọng, ông đă giữ lại được giá trị đạo đức của một con người. Biết là ḿnh đă chịu ơn của Millikan trong thời gian học ở University of Chicago, để tránh sự phiền toái có thể xảy ra cho Millikan, ông đă tự quyết định không tiết lộ sư thật về thí nghiệm oil drop experiment và sự xác định điện tích của hạt electron cho đến khi cả ông và Millikan không c̣n ở trong cuộc sống này nữa. “Nhận ơn th́ phải trả ơn” : cái quy luật ngàn đời này vẫn c̣n ǵn giữ chẳng những ở những xứ bị ảnh hưởng của văn hóa Khổng Tử mà c̣n rất nhiều nơi trên thế giới.

 

[1] Harvey Fletcher’s autobiography. Brigham Young Archives & National Academy of Sciences
[2] Stephen Fletcher:Physics Today /June 1982, 4
[3] Robert Millikan: Science, September 30, 1910.
[4] “On the elementary electric charge and the Avagadro constant” by R.A. Millikan, Phys. Rev. vol. II, no. 2, 109- 143 (1913).