Cuộc gặp đưa June Huh trở thành nhà toán học

June Huh từng nghĩ mình không giỏi toán và muốn trở thành nhà thơ, nhưng tất cả thay đổi khi anh gặp nhà toán học người Nhật Hironaka.

June Huh sinh năm 1983 tại California, Mỹ, nơi bố mẹ anh học cao học. Năm Huh 2 tuổi, gia đình chuyển về quê hương Hàn Quốc. Cha anh, khi ấy là giảng viên môn Thống kê, còn mẹ anh là một trong những giáo sư ngành Văn học Nga đầu tiên tại Hàn Quốc.

Khi học tiểu học, June Huh từng nhận điểm kém trong bài kiểm tra toán. Từ đó, anh nghĩ mình không thể học giỏi bộ môn này và chuyển hướng tìm hiểu những bộ môn xã hội như văn học. Thời niên thiếu, Huh mơ ước trở thành nhà thơ. “Tôi biết rằng mình thông minh, nhưng không thể chứng minh điều ấy thông qua điểm số nên tôi lựa chọn làm thơ”, anh nói.

June Huh tại Viện nghiên cứu cao cấp Princeton (IAS, Mỹ). Ảnh: Jean Sweep.

Huh từng viết rất nhiều bài thơ, một vài cuốn tiểu thuyết với nội dung xoay quanh những trải nghiệm thời niên thiếu, nhưng chưa từng gửi đến nhà xuất bản. Năm 19 tuổi, Huh quyết định đăng ký chuyên ngành Báo chí Khoa học tại Đại học Quốc gia Seoul, ngôi trường danh giá bậc nhất Hàn Quốc.

Năm 24 tuổi, Huh gặp nhà toán học nổi tiếng người Nhật, Heisuke Hironaka khi ông đến trường anh với tư cách là giảng viên thỉnh giảng. Thời điểm ấy, Hironaka hơn 70 tuổi và là nhà toán học nổi tiếng ở Hàn Quốc và Nhật Bản. Ông từng nhận huy chương Field năm 1970, giải thưởng được coi như giải Nobel của Toán học.

Tại Đại học Quốc gia Seoul, Hironaka dạy khóa học kéo dài một năm về chủ đề rất lớn trong toán học mang tên “Hình học đại số”. Vì muốn phỏng vấn Hironaka cho bài báo đầu tiên của mình, Huh đã chăm chỉ tham dự khóa học này.

Ban đầu, số lượng sinh viên đăng ký khóa học lên tới hơn 100, nhưng dần dần chỉ còn lại rất ít, trong đó có Huh. Anh cho rằng những bạn khác nghỉ học bởi không thể hiểu hết kiến thức vĩ mô mà thầy Hironaka đề cập. “Dĩ nhiên tôi cũng không hiểu gì ngoài một vài ví dụ cơ bản thầy thường đưa ra, nhưng với tôi thế là đủ để tiếp cận thầy Hironaka”, anh nói thêm.

Kết thúc mỗi buổi học, Huh ở lại trò chuyện cùng giáo sư Hironaka và hai người thường dùng cơm trưa với nhau. Huh cố gắng tận dụng thời gian ăn trưa để hỏi Hironaka về bản thân ông, nhưng câu chuyện luôn quay trở lại với toán học. Khi ấy, Huh cố gắng không để lộ mình không giỏi toán, tỏ ra chăm chú lắng nghe những điều Hironaka nói. Về phía giáo sư, ông cũng không hề hay biết cậu học trò ngồi đối diện mình chẳng có nhiều kiến thức trong lĩnh vực toán học.

Nhờ những cuộc trò chuyện vào bữa trưa, hai người ngày càng trở nên thân thiết và thầy Hironaka đã trở thành cầu nối giữa Huh và toán học. Sau khi tốt nghiệp, Huh đăng ký học thạc sĩ chuyên ngành Toán học dưới sự hướng dẫn của giáo sư Hironaka. Giáo sư liên tục kèm cặp Huh để anh có thể nắm vững kiến thức cơ bản về toán và nâng cao nền tảng của mình.

Mỗi khi giảng bài, thầy sẽ lựa chọn ví dụ đơn giản thay vì giới thiệu trực tiếp lý thuyết vĩ mô vượt qua tầm hiểu biết của Huh. Hiranaka dạy anh về lý thuyết kỳ dị trong toán học – chủ đề từng giúp ông nhận được giải thưởng danh giá. Trong nhiều thập kỷ, Hironaka cố gắng giải vấn đề mở có tên là “giải kỳ dị trong trường hợp đặc số p” nhưng không thành công và Huh chính là hy vọng của Hironaka vào thời điểm ấy. “Đối với thầy Hironaka, vấn đề đấy chính là cuộc đời của thầy và thầy muốn tôi tiếp tục thực hiện công trình này”, Huh kể.

Năm 2009, dưới sự ủng hộ của Hironaka, Huh quyết định nộp đơn đăng ký sau đại học vào hàng loạt trường Mỹ, nhưng bị từ chối ở hầu hết trường. Lý do bởi hồ sơ của Huh về nền tảng toán học còn quá mỏng. Anh không phải sinh viên ngành Toán học, chỉ theo học một vài lớp sau đại học và không có thành tích nổi bật. Tuy nhiên, nhờ lời giới thiệu của giáo sư Hironaka, Huh được nhận vào Đại học Illinois tại Urbana-Champaign, Mỹ.

Khác với các tân sinh viên dành thời gian học tập trên lớp, Huh bắt đầu thực hiện công trình nghiên cứu về vấn đề mà thầy Hironaka còn đau đáu. Trong suốt mùa đông năm nhất, Huh đã nghiên cứu để áp dụng lý thuyết kỳ dị, vấn đề mà anh và giáo sư Hironaka luận bàn nhiều nhất, vào lý thuyết đồ thị. Huh nhận thấy rằng khi có một kỳ dị từ đồ thị, ta có thể bắt đầu từ điểm kỳ dị ấy lần ngược lại kiểm tra tính chất của đồ thị ban đầu. Ví dụ, tại sao các hệ số của đa thức sinh ra từ đồ thị lại tuân theo mô hình lõm – logarit.

Vấn đề này khơi gợi sự tò mò của Huh nên anh bắt đầu lần giở lại lịch sử lý thuyết đồ thị để tìm hiểu xem từng có ai giải thích được vấn đề hay chưa. Anh bất ngờ khi biết rằng vấn đề mà anh phát hiện vẫn là một bí ẩn. “Tôi nhận ra mô hình mà tôi quan sát được là một giả thuyết nổi tiếng trong lý thuyết đồ thị, gọi là giả thuyết Read. Có thể nói tôi đã giải quyết được vấn đề khi còn không biết đến sự tồn tại của vấn đề đấy”, Huh bình luận.

Phép chứng minh đầy tình cờ của Huh về giả thuyết Read cũng như cách kết hợp lý thuyết kỳ dị và đồ thị được coi như sản phẩm của cách tiếp cận toán học ngây thơ. Anh tự tìm hiểu chủ đề này thông qua những bài học với giáo sư Hironaka và không hề bị gò bó bởi nhận thức hay cách tiếp cận toán học thông thường.

“Mọi người thường nhìn toán học như tấm bản đồ có ranh giới phân chia từng quốc gia, nhưng không ai nói cho Huh biết về nguyên tắc như vậy. Vì lẽ đó, anh ấy có thể tự do khám phá toán học mà không gặp bất cứ trở ngại nào”, Robbert Dijkgraaf, Giám đốc Viện nghiên cứu cao cấp Princeton (IAS, Mỹ) nhận xét.

Nhà toán học Heisuke Hironaka (trái) chụp ảnh cùng vợ chồng June Huh. Ảnh: Gayoung Cho.

Không lâu sau, Huh được mời đến Đại học Michigan để diễn thuyết về cách chứng minh giả thuyết Read trước hàng trăm nhà toán học, nhiều trong số đó từng từ chối đơn xin nhập học của anh. Đến thời điểm ấy, tài năng toán học của Huh đã bộc lộ rõ nét và được các nhà toán học nổi tiếng thế giới công nhận.

“Bài giảng hôm ấy rất nhã nhặn và sáng rõ, nó luôn chạm đến những điểm cần đề cập và vô cùng khác thường vì nó được chứng minh bởi người mới dành ít năm cho toán học”, Mircea Mustaă, nhà toán học tham gia chương trình kể lại.

Sau bài diễn thuyết, khoa Toán của Đại học Michigan đã mời Huh chuyển sang làm việc vào năm 2011. Đến lúc đó, anh đã biết giả thuyết Read chỉ là một trường hợp đặc biệt của vấn đề rộng lớn hơn, giả thuyết Rota. Về cơ bản, hai giả thuyết này không khác nhau nhưng giả thuyết Rota gắn với đối tượng trừu tượng hơn là “matriod” và dự đoán rằng các hệ số của đa thức cho matriod bất kỳ đều là mô hình lõm – logarit.

Trong nhiều năm, Huh cố gắng tìm ra lời giải cho giả thuyết Rota nhưng đều thất bại. Anh cùng hợp tác với hai nhà toán học là Erics Kats và Karim Adiprasito. Họ đã tạo thành bộ ba nhà toán học tuyệt vời và cùng nhau nghiên cứu. Tháng 11 năm 2015, bộ ba đã tìm ra đáp án đầy đủ và hoàn hảo cho giả thuyết Rota. Ngay lập tức, họ nhận được sự quan tâm và tán dương của giới Toán học toàn thế giới.

Công trình này đã để lại dấu ấn đặc biệt trong hồ sơ toán học của Huh, giúp anh giành được học bổng của IAS, cơ hội trước đó chỉ dành cho 3 nhà toán học trẻ. Hai trong số đó là nhà toán học Vladimir Voevosky và Ngô Bảo Châu, từng nhận huy chương Field.

Đến lượt Huh, anh được coi là đối thủ nặng ký cho huy chương Field 2018, nhưng anh đã không may mắn nhận được giải thưởng này. Giới toán học vẫn tiếp tục hy vọng Huh sẽ giành được giải thưởng vào năm 2022. Năm 2019, Huh được trao giải thưởng New Horizons in Mathematics trị giá 100.000 USD do ông chủ Facebook Mark Zuckerberg sáng lập.

Quay trở lại năm 2012, Huh tới Đại học quốc gia Seoul để diễn thuyết về giả thuyết Read và giáo sư Hironaka là một trong những thính giả. Hironaka nhớ lại ông đã ngạc nhiên đến mức nào khi biết rằng lý thuyết kỳ dị có thể ứng dụng trong lý thuyết đồ thị. Và lúc ấy, khi nhìn thấy khuôn mặt bừng sáng của Huh khi nói về lý thuyết đồ thị, ông nhận ra người học trò năm nào giờ đây đã chuyển hướng quan tâm sang lý thuyết đồ thị và có thể tự bước đi trên con đường riêng của mình. Sau bao năm, Huh chia sẻ vẫn cảm thấy có lỗi với thầy.

Việc anh luôn giả vờ am hiểu toán học là con dao hai lưỡi. Nó là cách thức tốt để tiếp cận giáo sư Hironaka, nhưng đồng thời cản trở anh tiếp tục nghiên cứu nghiêm túc với ông. Nhờ sự giúp đỡ tận tuỵ của thầy, Huh đã tìm được lối vào địa phận toán học và giờ đây anh sẽ tiếp tục tìm kiếm con đường băng qua nó.

Tú Anh

Theo Quanta Magazine/VNE