Cuộc đời nhà khoa học

Giáo sư Lê Văn Thiêm:Cây đại thụ của Toán học Việt Nam

Nam Phong •

Giáo sư Lê Văn Thiêm (1918–1991) là nhà toán học kiệt xuất, người Việt Nam đầu tiên đạt bằng Tiến sĩ Toán học tại Pháp và Thụy Sĩ, đặt nền móng cho toán học nước nhà.

L

ịch sử khoa học hiện đại Việt Nam ghi dấu những trí thức kiệt xuất đã từ bỏ vinh hoa phương Tây để trở về phụng sự Tổ quốc. Trong số đó, Giáo sư Lê Văn Thiêm sừng sững như một biểu tượng bất tử về tài năng bác học và lòng yêu nước nồng nàn.

Ông là người Việt Nam đầu tiên nhận bằng Tiến sĩ Toán học tại Pháp năm 1945 và Tiến sĩ Quốc gia tại Thụy Sĩ năm 1948. Bằng tư chất kiệt xuất, ông không chỉ chinh phục những đỉnh cao hàn lâm thế giới mà còn dành trọn đời mình để đặt nền móng cho hệ thống đại học khoa học tự nhiên và Viện Toán học Việt Nam. Nhằm khắc họa trung thực cuộc đời cùng những đóng góp vô giá của ông, Tạp chí điện tử Một Thế Giới trân trọng giới thiệu loạt bài: "Giáo sư Lê Văn Thiêm – Cây đại thụ của Toán học Việt Nam".

Kỳ 1: Từ làng Đông Thái

đến đỉnh cao tri thức châu Âu

G

iáo sư Lê Văn Thiêm không chỉ là một nhà toán học lỗi lạc mà còn là trí thức Việt Nam đầu tiên nhận bằng Tiến sĩ Toán học tại Pháp năm 1945 và Tiến sĩ Quốc gia về Toán học tại Thụy Sĩ năm 1948. Sinh ra từ vùng đất địa linh nhân kiệt Hà Tĩnh, bằng tư chất thông minh xuất chúng và nghị lực phi thường, người thanh niên họ Lê đã chinh phục những đỉnh cao hàn lâm khắt khe nhất của châu Âu, ghi tên Việt Nam lên bản đồ toán học thế giới ngay trong những năm tháng đất nước còn chìm dưới gánh nặng nô lệ.

Nôi văn hóa làng Đông Thái và tư chất toán học của cậu học trò Lê Văn Thiêm

Trong lịch sử khoa bảng Việt Nam, làng Đông Thái (thuộc xã Tùng Ảnh, huyện Đức Thọ, tỉnh Hà Tĩnh) từ lâu đã nổi danh là vùng đất hiếu học bậc nhất xứ Nghệ. Nơi đây là quê hương của nhiều danh nhân lịch sử, sĩ phu yêu nước như Đình nguyên Tiến sĩ Phan Đình Phùng. Chính trên dải đất ven sông La thơ mộng nhưng cũng giàu truyền thống kiên cường ấy, nhà toán học tương lai Lê Văn Thiêm đã cất tiếng khóc chào đời vào ngày 15 tháng 10 năm 1918.

Ông sinh ra trong một gia đình trí thức nho học giàu truyền thống. Cụ thân sinh là ông Lê Văn Huấn, từng thi đỗ Tú tài thời Nguyễn, luôn giữ vững khí tiết và coi trọng việc giáo dục con cái. Lớn lên trong bối cảnh đất nước thuộc địa, chứng kiến cảnh nước mất nhà tan, từ nhỏ cậu bé Thiêm đã sớm hình thành ý thức tự lập và tinh thần hiếu học kiên cường.

Thuở nhỏ, ông theo học tại quê nhà rồi sau đó vào Huế học tại Trường Quốc học Huế – ngôi trường trung học danh tiếng bậc nhất Trung Kỳ thời bấy giờ, nơi từng nuôi dưỡng nhiều tâm hồn và trí tuệ lớn của dân tộc. Ngay từ những năm tháng ngồi trên ghế nhà trường phổ thông, tài năng toán học của ông đã bộc lộ một cách rõ nét. Đối với ông, các con số và hình học không phải là những khái niệm khô khan, mà là một thế giới logic đầy quyến rũ và giàu tính thẩm mỹ.

Các thầy giáo người Pháp lẫn người Việt tại Trường Quốc học Huế thời đó đều nhận thấy ở cậu học sinh nghèo xứ Nghệ một tư chất tư duy khác biệt: khả năng nắm bắt bản chất vấn đề cực kỳ nhanh chóng, tính cẩn trọng trong từng phép chứng minh và một trí tuệ độc lập, không bao giờ hài lòng với những lời giải có sẵn trong sách vở.

Năm 1939, sau khi đỗ xuất sắc kỳ thi Tú tài bản xứ, với ước mơ vươn tới những không gian tri thức rộng lớn hơn, ông quyết định sang Pháp du học. Đây là một bước ngoặt quyết định, mở đầu cho hành trình gian nan nhưng rực rỡ của người thanh niên Việt Nam trên con đường chinh phục đỉnh cao hàn lâm thế giới.

Dấu ấn kiệt xuất tại Trường Sư phạm Cấp cao Paris (École Normale Supérieure)

Đặt chân đến nước Pháp đúng vào thời điểm Chiến tranh Thế giới thứ hai sắp bùng nổ, cuộc sống của một lưu học sinh châu Á gặp vô vàn khó khăn về cả kinh tế lẫn môi trường chính trị. Tuy nhiên, những sóng gió ấy không làm xao lãng niềm đam mê khoa học cháy bỏng của ông.

Năm 1941, ông vượt qua kỳ thi tuyển sinh gắt gao để thi đỗ vào Trường Sư phạm Cấp cao Paris (École Normale Supérieure - ENS). Cần phải nhấn mạnh rằng, ENS là một trong những cơ sở đào tạo tinh hoa bậc nhất của nước Pháp và toàn châu Âu, nơi quy tụ những tài năng toán học và khoa học tự nhiên kiệt xuất nhất. Rất ít sinh viên nước ngoài, đặc biệt là sinh viên đến từ các nước thuộc địa, có thể bước qua cánh cửa của ngôi trường danh giá này.

Tại ENS, ông được thụ hưởng một môi trường giảng dạy và nghiên cứu toán học đỉnh cao. Đây cũng là thời kỳ toán học Pháp đang ở giai đoạn hưng thịnh với sự chi phối của nhóm Bourbaki – tập hợp các nhà toán học trẻ tuổi cách mạng hóa nền toán học hiện đại bằng việc cấu trúc hóa và trừu tượng hóa các lý thuyết.

“

Kết quả nghiên cứu của Lê Văn Thiêm về bài toán ngược của lý thuyết Nevanlinna đã giải quyết trọn vẹn một giả thuyết hóc húa tồn tại nhiều năm, được giới toán học quốc tế đánh giá là một đóng góp rất sắc sảo vào lý thuyết hàm biến phức.

Trích Kỷ yếu Lịch sử 50 năm Viện Toán học Việt Nam (NXB Khoa học tự nhiên và Công nghệ

Dưới sự hướng dẫn của các giáo sư hàng đầu, ông đi sâu nghiên cứu về Giải tích phức, đặc biệt là Lý thuyết hàm biến phức – một trong những lĩnh vực toán học thuần túy khó nhất, đòi hỏi tư duy không gian và tư duy giải tích cực kỳ sâu sắc. Với tinh thần làm việc bền bỉ, ông không chỉ nắm vững các công trình của các bậc tiền bối như Émile Borel, Henri Lebesgue, Augustin-Louis Cauchy mà còn bắt đầu tìm tòi những hướng đi mới trong việc nghiên cứu tập giá trị của hàm chỉnh hình và hàm phân phối.

Năm 1945, khi Chiến tranh Thế giới thứ hai kết thúc, người thanh niên Việt Nam 27 tuổi đã bảo vệ thành công luận án Tiến sĩ Toán học (Doctorat d'Université) tại Paris. Sự kiện này gây xôn xao trong giới hàn lâm Pháp lúc bấy giờ, bởi ông là người Việt Nam đầu tiên sở hữu tấm bằng Tiến sĩ Toán học tại chính kinh đô ánh sáng.

Đỉnh cao học thuật Thụy Sĩ và bước ngoặt mang tên Rolf Nevanlinna

Không dừng lại ở thành công ban đầu tại Pháp, với khao khát đào sâu hơn nữa những bài toán lớn của thời đại, năm 1947, nhà toán học trẻ Lê Văn Thiêm quyết định chuyển sang Thụy Sĩ – trung tâm nghiên cứu lý thuyết hàm phân phối giá trị (Value Distribution Theory) nổi tiếng thế giới thời bấy giờ.

Tại Đại học Zurich (Universität Zürich), ông có cơ duyên học tập và nghiên cứu trực tiếp dưới sự hướng dẫn của Giáo sư Rolf Nevanlinna – nhà toán học vĩ đại người Phần Lan, người sáng lập ra Lý thuyết Nevanlinna (lý thuyết phân phối giá trị của hàm meromorphic). Đây được coi là một trong những thành tựu rực rỡ và sâu sắc nhất của toán học thế giới trong thế kỷ XX.

Bài toán trọng tâm mà Giáo sư Rolf Nevanlinna đặt ra lúc đó là "Bài toán ngược của Lý thuyết phân phối giá trị" (Inverse Problem of Value Distribution Theory) – một bài toán đỉnh cao, cực kỳ hóc húa mà nhiều nhà toán học hàng đầu thế giới từng thử sức nhưng chưa tìm ra lời giải trọn vẹn. Bài toán đòi hỏi phải xây dựng một mặt Riemann có các điểm rẽ nhánh cho trước sao cho hàm số tương ứng nhận các giá trị triệt tiêu tại đúng các điểm đó.

Bằng tư duy giải tích kiệt xuất và kỹ thuật hình học không gian nhạy bén, người thanh niên Việt Nam đã giải quyết thành công bài toán ngược này cho một lớp mặt Riemann tổng quát. Kết quả công trình không chỉ củng cố trọn vẹn lý thuyết của Rolf Nevanlinna mà còn mở ra công cụ mới cho giới toán học quốc tế trong việc nghiên cứu cấu trúc hình học của các mặt Riemann phức tạp.

“

Kết quả nghiên cứu của Lê Văn Thiêm về bài toán ngược của lý thuyết Nevanlinna đã giải quyết trọn vẹn một giả thuyết hóc húa tồn tại nhiều năm, được giới toán học quốc tế đánh giá là một đóng góp rất sắc sảo vào lý thuyết hàm biến phức.

Trích Kỷ yếu Lịch sử 50 năm Viện Toán học Việt Nam (NXB Khoa học tự nhiên và Công nghệ)

Năm 1948, tại Đại học Zurich, ông bảo vệ thành công luận án Tiến sĩ thứ hai – học vị Tiến sĩ Quốc gia về Toán học (Doctorat d’État / bằng Tiến sĩ cấp cao nhất trong hệ thống danh dự hàn lâm Châu Âu thời đó). Sự kiện này đưa Giáo sư Lê Văn Thiêm trở thành nhà khoa học Việt Nam duy nhất sở hữu đồng thời hai tấm bằng Tiến sĩ Toán học danh giá tại hai trung tâm khoa học lớn nhất Châu Âu là Paris và Zurich.

Khái quát công trình toán học nổi tiếng của Giáo sư Lê Văn Thiêm

Để hiểu được vị thế khoa học của ông, cần nhìn lại bản chất của những công trình mà ông đã công bố trên các tạp chí toán học quốc tế uy tín trong thập niên 1940.

Lĩnh vực chính mà ông đóng góp là Lý thuyết hàm biến phức (Theory of Functions of a Complex Variable). Trong toán học, một hàm số biến phức không chỉ đơn thuần là việc mở rộng miền giá trị từ tập số thực R sang tập số phức C, mà nó đòi hỏi những tính chất vi phân và tích phân hoàn toàn khác biệt (hàm chỉnh hình, hàm meromorphic).

Các đóng góp chính của ông bao gồm:

Giải quyết bài toán ngược Nevanlinna: Việc ông xây dựng thành công mặt Riemann phủ kín mặt cầu Riemann với các điểm bất động cho trước đã giải quyết một mắt xích quan trọng trong bài toán ngược của lý thuyết Nevanlinna. Đây là công trình đưa tên tuổi của ông vào danh mục tham chiếu của các giáo trình lý thuyết hàm biến phức trên toàn thế giới.

“

GS. Lê Văn Thiêm là người đã đặt những viên gạch đầu tiên xây dựng nền Toán học hiện đại Việt Nam. Ở thầy, sự uyên bác về trí tuệ luôn gắn liền với một nhân cách lớn, một tinh thần hi sinh thầm lặng vì sự nghiệp khoa học của dân tộc.

GS. Hoàng Tuỵ

Nghiên cứu tính chất bất biến của mặt Riemann: Ông đưa ra các phương pháp mới để tính toán hằng số defect (độ khuyết) của các giá trị triệt tiêu, góp phần làm rõ mối liên hệ giữa địa hình hình học của mặt Riemann và tính chất giải tích của hàm số.

Ứng dụng trong Cơ học chất lưu: Ngoài toán học thuần túy, ông cũng quan tâm đến việc ứng dụng lý thuyết hàm biến phức để giải quyết các bài toán cơ học thực tiễn, đặc biệt là bài toán chảy quanh vật thể và lý thuyết thấm – những nền tảng rất quan trọng cho kỹ thuật thủy lợi và hàng không sau này.

Những công trình khoa học được công bố khi tuổi đời còn rất trẻ đã mở rộng cánh cửa sự nghiệp danh giá cho ông. Bất kỳ viện nghiên cứu hay trường đại học lớn nào ở Pháp, Thụy Sĩ hay Mỹ thời đó cũng sẵn sàng dành cho ông một vị trí giáo sư chính thức cùng những điều kiện sinh hoạt, nghiên cứu xa hoa bậc nhất.

Đứng trước lựa chọn lịch sử: Tháp ngà tri thức hay tiếng gọi quê hương

Sau khi nhận bằng Tiến sĩ Quốc gia năm 1948 tại Đại học Zurich, ông tiếp tục giảng dạy và làm công tác nghiên cứu tại Thụy Sĩ và Pháp. Tương lai học thuật của ông tại phương Tây sáng lạn hơn bao giờ hết. Ông có tất cả những gì một nhà khoa học trẻ mơ ước: danh tiếng quốc tế, điều kiện nghiên cứu hiện đại, sự nể trọng của đồng nghiệp và một cuộc sống vật chất vương giả.

Tuy nhiên, đó cũng là thời điểm ở Việt Nam, cuộc kháng chiến chống thực dân Pháp của dân tộc đang bước vào giai đoạn gay go, quyết liệt. Từ chiến khu Việt Bắc, Chính phủ Dân chủ Cộng hòa dưới sự lãnh đạo của Chủ tịch Hồ Chí Minh đang kêu gọi mọi nguồn lực, đặc biệt là tầng lớp trí thức kiều bào, hướng về Tổ quốc để tham gia kiến quốc và kháng chiến.

Tiếng gọi từ quê hương đã dội vào tâm khảm nhà toán học trẻ. Trong những đêm trăn trở tại Paris và Zurich, ông tự hỏi mình: Nghiên cứu toán học đỉnh cao để làm gì khi nhân dân mình ở quê nhà vẫn đang chịu cảnh lầm than, gian khổ, thiếu ăn thiếu mặc và thiếu cả chữ nghĩa?

Chính trong thời điểm ấy, tinh thần yêu nước của người con làng Đông Thái đã chiến thắng mọi sự cám dỗ của vinh hoa phú quý phương Tây. Ông hiểu rằng, nếu ở lại Châu Âu, ông sẽ là một nhà toán học danh tiếng cá nhân. Nhưng nếu trở về Việt Nam, ông có thể dùng tri thức của mình để đào tạo nên cả một thế hệ các nhà khoa học, đặt nền móng cho cả một nền giáo dục quốc gia độc lập.

Quyết định từ bỏ tháp ngà tri thức phương Tây để trở về rừng núi chiến khu Việt Bắc thiếu thốn đủ đường không chỉ là một quyết định cá nhân, mà đó là một hành vi yêu nước dũng cảm, một lựa chọn lịch sử thể hiện nhân cách cao đẹp của Giáo sư Lê Văn Thiêm.

(Còn tiếp)

Giáo sư Tạ Quang Bửu: Kì 4 - Vĩ thanh khúc tráng ca của một tượng đài trí thức

GS. Hoàng Tụy 'Hiệp sĩ' khai sơn và ngọn đuốc trí tuệ Việt Nam