VLADIMIR ALEKSANDROVICH FOK
Thường thì những ai ung dung chậm rãi lại kịp làm được nhiều việc hơn những người khác. Chính những người này thường cẩn thận trong việc lựa chọn chủ đề cơ bản cho cuộc sống, không sai sót trong các công việc hàng ngày. Có ý kiến cho rằng nghệ nhân không phải là người làm nhanh hơn mọi người mà là người không phải làm lại việc đã làm. Tính ung dung và cẩn thận của một trong những thủ lĩnh vật lý lý thuyết thế kỷ XX - nhà bác học Nga Vladimir Aleksandrovich Fok (Fock) đã trở thành huyền thoại ngay từ thuở sinh thời. Một con người chẳng bao giờ và chẳng đi đâu phải vội vã lại gặt hái được nhiều đến thế.
Nguồn gốc của tên họ Fok lạ thường này có liên quan với các nam tước vùng Ostsee (tên tiếng Đức nghĩa là biển Đông để chỉ biển Bantích), được đến phục vụ cho triều đình Nga. Cha của nhà vật lý tương lai, Alexandre Aleksandrovich Fok, là nhà khoa học lâm nghiệp làm nghề kiểm lâm.
Vladimir Fok sinh ra ở Saint Petersburg ngày 22 tháng chạp năm 1898. Những cánh rừng rộng bao quanh Volodia (tên gọi thân mật của Vladimir), từ thời niên thiếu chắc chắn đã để lại dấu ấn ở tính ung dung của ông. Sau khi tốt nghiệp trường thực hành (năm 1916), ông vào khoa toán - lý trường đại học tổng hợp Petrograd. Chiến tranh thế giới lần 1 đang vào hồi sôi nổi nhất, Fok tự nguyện chuyển sang trường pháo binh rồi sau đó ra mặt trận (các năm 1917 - 1918). Do bị dập thương ông bị điếc và từ đó luôn phải đeo máy trợ thính. (Người ta kể lại rằng Vladimir Fok thường ngắt máy trợ thính khi có các bản báo cáo triết học buồn tẻ hay trong các cuộc họp long trọng và đắm mình vào những phép tính yêu thích của mình, còn nếu đó là một vấn đề ông đang quan tâm thì máy luôn hoạt động).
Fok tốt nghiệp đại học năm 24 tuổi và lập tức vào học hệ nghiên cứu sinh (bắt đầu chuẩn bị cho danh hiệu giáo sư như người ta nói lúc bấy giờ). Chỉ 10 năm sau vừa tròn 34 tuổi, ông đã là viện sĩ trong tấn Viện Hàn lâm khoa học và là giáo sư trường đại học Leningrad. Sáu năm sau, khi Fok bị bắt giam, Kapitza đã viết thư cho Stalin nói về ông: ''Theo tôi, anh ấy là người xuất sắc nhất trong tất cả các nhà vật lý lý thuyết ở đất nước chúng ta, mặc dầu còn rất trẻ. Việc bắt giam Fok đã gây cho tôi cảm giác hết sức nặng nề. Tôi không thể tưởng tượng được là anh ấy đã có thế mắc trọng tội... Anh ấy hoàn toàn đắm mình trong công việc của mình và tạo ra ấn tượng một người hoàn toàn tách rời khỏi đời sống... Những nhà khoa học như kiểu Fok ở đất nước ta chẳng có nhiều và nền khoa học của Liên bang Xô viết có thể tự hào về anh ấy trước nền khoa học thế giới, nhưng khó có thể tự hào được khi mà người ta bỏ tù anh ta''. Bức thư đã có tác dụng. Mấy ngày sau người ta chuyển Fok tới Moskva. Uỷ viên dân ủy (Bộ trưởng) nội vụ N.I. Ezhov đã nói với ông: “Bị nhầm”, sau đó Fok đã được thả ra. Ông tới gặp I. E. Tamm vay tiền mua vé đi Leningrad.
Suốt một thập kỷ, V. A. Fok, con người ung dung đã biết cách vượt qua nhiều thủ lĩnh danh tiếng trong lĩnh vực vật lý lượng tử. Ông đã có các kết quả ''mang tên mình'': phương trình Klein - Fok - Gordon, biểu diễn Fok, không gian Fok, phương pháp Hartree - Fok.
Tham gia vào việc kiến tạo lý thuyết lượng tử muộn hơn một chút so với những người đi tiên phong, Fok bắt đầu bằng việc phân tích hết sức tỉ mỉ công cụ của lý thuyết lượng tử. Trong đó có việc phân tích các cơ sở toán học của lý thuyết mới. Ông bao giờ cũng coi trọng tính thích hợp của công cụ toán học với bài toán vật lý. Cách tiếp cận của ông khá giống với cách tiếp cận của Paul Dirac. Fok từng nói: ''Tác giả xây dựng lý thuyết theo phương pháp ''giả thiết toán học'': mới đầu khai thác công cụ toán học, sau đó thì tìm cách giải thích vật lý cho công cụ đó. Chính bằng cách đó, Fok đã đi đến các kết quả và phương pháp căn bản của mình - chúng vẫn tiếp tục là công cụ đắc lực của các nhà vật lý lý thuyết hơn 70 năm nay. Các công trình của nhà bác học bang tính chất tổng hợp; hơn nữa, các kết quả thu được không phải là mục đích tự thân, mà là hệ quả của bài toán tổng quát hơn được diễn đạt một cách đúng đắn và được giải quyết bằng các phương pháp toán học thích hợp.
Fok đã tìm được dạng tổng quát hóa tương đối tính phương trình Schrodinger năm 1926 (trước cả khi bài báo của Oskar Klein về đề tài này xuất hiện). Vào thời kỳ này, Fok nghiên cứu bài toán mô tả thống nhất các trường hấp dẫn và trường điện từ trong khuôn khổ không thời gian năm chiều (xem phần ''Các trường định cỡ''). A. Einstein thông báo cho H. Lorentz tháng hai năm 1927: ''Hình như là việc thống nhất hấp dẫn với lý thuyết Maxwell đã được giải quyết hoàn toàn thỏa đáng trong khuôn khổ lý thuyết năm chiều (Kaluza - Klein - Fok)''. Fok lần đầu tiên đã viết phép biến đổi định cỡ đúng, khác với các phép biến đổi Weyl, không dẫn tới việc làm mất ý nghĩa của khoảng - khái niệm cơ bản của lý thuyết hấp dẫn. Nguyên lý định cỡ đã được chỉnh lý của Fok ngày nay đã trở thành cách mô tả cơ bản duy nhất tất cả các tương tác đã biết trong lý thuyết siêu dây (xem mục phụ ''Siêu đối xứng và siêu dây'').
Tên tuổi Fok đã nổi tiếng trong giới các nhà lý thuyết. Ông được học bổng của quỹ Rockfeller để đi thực tập ở Gottingen và Paris, làm việc với Max Born. Trong số 196 ấn phầm của Paul Diracl chỉ có ba được viết chung với các nhà vật lý khác. Trong số này - có Vladimir Fok - trong một công trình viết năm 1928, ông đưa ra cách diễn giải toán học rõ ràng cho lý thuyết lượng tử của Dirac - lý thuyết bức xạ và hấp thụ ánh sáng Fok đã đưa ra các toán tử sinh và hủy của mình, cho phép đi tới một ngôn ngữ lượng từ thuần túy và làm cho cấu tạo phức tạp của ''biển Dirac'' không quan sát được hiển nhiên trở nên thừa.
Trong lý thuyết trường lượng tử mới đời, dựa trên ý tưởng trao đổi lượng tử của các trường xem như cơ chế tương tác của các hạt, làm xuất hiện bài toán về sự nảy sinh thế Coulomb giữa các hạt tích điện Dirac đã tìm được lời giải chỉ cho trường hợp một chiều (đầu năm 1932), còn Fok và Boris Podolsky (1896 - 1966) lập tức tìm được lời giải ba chiều và tìm được thế Coulomb thực. Kết quả của việc nghiên cứu bài toán này đã đưa tới việc Dirac, Fok và Podolsky trong một công trình viết chung (cuối năm 1932) phát biểu hình thức luận nhiều thời gian, làm nền tảng cho điện động lực học lượng tử. Cũng vào năm đó Fok đưa ra không gian trạng thái có số hạt không xác định (không gian Fok), nhờ đó phương pháp lượng tử hóa lần thứ hai đã gia nhập vào hình thức luận thống nhất của vật lý lượng tử.
Fok nắm vững nhanh chóng đến kỳ lạ công cụ toán học mới và vận dụng nó một cách lão luyện. Cơ học lượng tử đã được thiết lập vào những năm 1920 thì đến năm 1932 xuất hiện cuốn sách của một trong những nhà toán học lớn nhất của thời hiện đại Hermann Weyl ''Các phương pháp của lý thuyết nhóm trong cơ học lượng tử'' và chẳng bao lâu sau xuất hiện công trình ngày nay đã trở thành kinh điển của Fok ''Nguyên tử hyđro và hình học phi Euclid'' (năm 1935). Trong công trình này tác giả giải thích các đặc điểm bí ẩn của phổ nguyên tử hyđro: hoá ra là nó có tính đối xứng không phải của một đối tượng ba chiều mà là của một đối tượng bốn chiều (theo ngôn ngữ toán học, nó bất biến đối với nhóm các phép quay bốn chiều).
Tính chất trình bày tư liệu sâu sắc là đặc điểm của các cuốn sách độc nhất vô nhị của Fok “Lý thuyết không gian, thời gian và hấp dẫn” (năm 1935) và ''Các nguyên lý của cơ học lượng tử'' (năm 1932). Xét về khối lượng tư liệu độc đáo và bề rộng của các vấn đề được đặt ra chúng có thể sánh với các công trình của Einstein về lý thuyết tương đối tổng quát và công trình của Dirac về cơ học lượng tử.
Cơ học lượng tử và lý thuyết tương đối không chỉ thu hút hết sự quan tâm của Fok, đem đến cho ông niềm vui sướng đi sâu vào các bí mật thầm kín của tự nhiên mà đôi khi còn đòi hỏi ông bảo vệ chúng trước những đòn công kích của các triết học gia dốt nát của các vật lý gia kết bè với họ, của bọn quan liêu khoa học cùng các phóng viên vô nguyên tắc. Vào cuối những năm 40 - đầu những năm 50, diễn ra cuộc đấu tranh chống “chủ nghĩa thế giới”. Lý thuyết tương đối và cơ học lượng tử đều là sản phẩm của tư duy phương Tây và chúng đều được liệt vào hàng các khoa học độc hại cần phải tẩy sạch khỏi các Học viện Xô viết. Vladimir Fok đã dốc hết sức, dùng toàn bộ uy tín quốc tế của một nhà bác học được bầu vào Viện Hàn lâm nhiều nước, để đấu tranh cho ngành khoa học được mình yêu mến. Ông đã tổ chức xêmina triết học tại khoa vật lý trường Đại học tổng họp Leningrad, thành trì vững chắc của cuộc đấu tranh trong chống cách tiếp cận chính trị trong khoa học. Từ khi còn trẻ cũng như lúc đã trưởng thành Fok không màng tới cả vinh hoa và các chức vụ chính quyền. Khi đến tuổi nghỉ hưu ông chia khoa do mình đứng đầu cho các học trò tài năng nhất của mình là M. G. Veselovsky và Yu.V. Novozhilov để không có gì làm cho khoa xao nhãng những tính toán được ông yêu quý. Thực tế Fok có thể tính toán được tất cả. Ngay từ hồi còn trẻ ông đã gây ngạc nhiên cho một bậc thầy được thừa nhận như Paul Ehrenfest. Ông này có lần đã phải thốt ra lời: ''Fok có thể tính được cả đến đôi ủng!''.
V. A. Fock được an táng năm 1974 tại nghĩa trang nông thôn gần Komarov - làng biệt thụ của các nhà bác học và các nhà hoạt động Văn hóa Leningrad. Chính ở nơi đây ông đã dành trọn hứng thú sáng tạo cho các công trình, xây nền móng cho nền vật lý lý thuyết thế kỷ XX.
