Nhờ nghiên cứu liên ngành, thiên văn học - một trong những ngành khoa học lâu đời nhất trên thế giới, đến nay vẫn phát triển năng động như một ngành khoa học trẻ.
Hệ
giao thoa vô tuyến ALMA được xây dựng bởi tập thể các nhà khoa học quốc tế đến
từ châu Âu, Mỹ, Canada, một số nước Đông Á và Chile.
Hiện nay nghiên cứu/khoa học liên ngành đã trở thành một
khái niệm phổ biến, xuất phát từ thực tế ngày càng xuất hiện nhiều vấn đề mới
có độ phức tạp cao, đòi hỏi kiến thức của nhiều ngành mới có thể giải quyết được
như sự nóng lên toàn cầu hay dịch tễ học. Bên cạnh đó, xét về bản chất, nhiều
ngành khoa học lớn đã là liên ngành hoặc đa ngành như thông tin lượng tử là sự
kết hợp của vật lý lượng tử và khoa học tính toán; tin sinh học là sự kết hợp của
sinh học phân tử và khoa học máy tính... Ngoài ra, chúng ta cũng nhận thấy rằng,
ngày nay, hầu hết các môn khoa học đều đã phát triển xa tới mức, chỉ kiến thức
trong một chuyên ngành hẹp của một môn khoa học cũng đã rất lớn, “phức tạp” như
liên ngành, đòi hỏi một nhà nghiên cứu phải mất nhiều thời gian mới có thể nắm
vững được để có thể thoải mái làm việc và sáng tạo.
Khoa học liên ngành thúc đẩy mạnh mẽ sự sáng tạo khi nó
đem những kiến thức, kinh nghiệm, kỹ năng của nhiều lĩnh vực khác nhau lại gần
nhau. Ngoài việc học hỏi lẫn nhau, những hạn chế của một người có thể được phát
hiện và khắc phục với những cái nhìn mới từ đồng nghiệp làm việc trong lĩnh vực
khác. Tuy nhiên, khi tham gia vào những nghiên cứu liên ngành, nhà khoa học phải
có nhiều kiến thức, kỹ năng hơn so với chỉ làm việc trong một chuyên ngành hẹp,
ngoài ra họ phải có năng lực phối hợp nghiên cứu - nếu thiếu những phẩm chất
đó, khoa học liên ngành sẽ khiến cho họ trở nên bị động, kém hiệu quả như bị lạc
lối trong một khu rừng rộng.
Hợp tác liên ngành và quốc
tế trong nghiên cứu thiên văn học
Khoa học liên ngành là công cụ tốt cho phổ biến khoa học,
giáo dục và đào tạo nhờ đặc tính tích hợp nhiều kiến thức khác nhau trong một
môn học. Điển hình như thiên văn học - một môn khoa học liên ngành, sử dụng kiến
thức của vật lý, toán học, hóa học, sinh học,...
Nghiên cứu thiên văn đem lại cái nhìn mới về nguồn gốc và sự tiến hóa của bản
thân vũ trụ của chúng ta. Không như cách nghĩ thông thường rằng vũ trụ sẽ dần
co lại do các vật luôn hút nhau, bằng quan sát, ta đã phát hiện các thiên hà
đang ngày càng chạy xa nhau ra. Điều đó có nghĩa là vũ trụ đang nở ra và đặc biệt,
hơn tốc độ dãn nở của nó ngày càng lớn (phát hiện mang lại giải Nobel Vật lý
năm 2011 về vũ trụ dãn nở). Không những thế, bằng chứng cho thấy, trong vũ trụ
tồn tại rất phổ biến một loại vật chất, khác với tất cả các loại vật chất thông
thường mà ta từng biết đến, nó là nguyên nhân giữ các ngôi sao như Mặt trời
chuyển động quanh tâm các thiên hà với vận tốc rất lớn. Tìm hiểu nguyên nhân
gây ra sự dãn nở có gia tốc của vũ trụ và bản chất của loại vật chất mới này là
những bài toán hóc búa nhất của khoa học và chủ đề nghiên cứu sôi nổi của các
nhà vật lý nói chung cũng như thiên văn học nói riêng hiện nay.
Mặc dù là một ngành khoa học “già”, ra đời từ rất lâu,
nhưng thiên văn học đang phát triển hết sức nhanh chóng và năng động như một
ngành khoa học trẻ. Nhờ sự phát triển của công nghệ, chúng ta có thể gửi các
thiết bị nghiên cứu khoa học ra ngoài không gian để quan sát tín hiệu đến từ
các vật thể thiên văn ở các bước sóng bị chắn bởi bầu khí quyển Trái đất. 50
năm qua, đã có 17 giải thưởng Nobel được trao cho các nhà khoa học có khám phá
trong lĩnh vực thiên văn học. Một nửa trong số họ mới được nhận giải thưởng
trong khoảng 10 năm trở lại đây. Nhiều nước trên thế giới đã và đang bỏ ra một
lượng kinh phí lớn để đầu tư cho nghiên cứu thiên văn học. Một trong những nỗ lực
như vậy là việc xây dựng và đưa vào hoạt động hệ giao thoa vô tuyến ALMA được tạo
bởi 66 kính thiên văn (với hai loại đường kính 7 và 12 mét) đặt trên cao nguyên
Atacama của Chile ở độ cao 5.000 mét trên mực nước biển. Hệ kính này do tập thể
các nhà khoa học quốc tế đến từ châu Âu, Mỹ, Canada, một số nước Đông Á và
Chile cùng cây dựng. Tổng kinh phí của hệ giao thoa là 1,4 tỉ USD, mục tiêu nhằm
nghiên cứu sự hình thành của các hành tinh và ngôi sao được sinh ra đầu tiên
trong vũ trụ.
Nhờ những động lực nghiên cứu thiên văn học, con người đã
chế tạo ra nhiều thiết bị hiện đại. Chúng ta đã gửi phi thuyền đến thăm dò các
thiên thể và sao chổi trong Hệ Mặt trời, điều khiển hoạt động của chúng từ Trái
đất. Thiên văn học đã chuyển từ một môn học mang tính định tính thành một môn
khoa học định lượng với nhiều phép đo có độ chính xác rất cao. Riêng việc giải
bài toán vận chuyển những kính thiên văn khổng lồ lên những độ cao hàng nghìn
mét (như ví dụ với hệ giao thoa ALMA) đã thúc đẩy con người tạo ra những cỗ máy
phi thường, chưa từng có, có thể di chuyển linh động trên địa hình khó trong
khi phải mang nặng.
Những tính toán thiên văn đã thúc đẩy sự phát triển các
ngành toán học như lượng giác học, logarit và giải tích; những tính toán này lại
thúc đẩy sự phát triển của máy tính: các nhà thiên văn học là những người sử dụng
một tỉ lệ lớn lượng thời gian trên các hệ siêu máy tính của thế giới. Thiên văn
học cung cấp cho ta cảm nhận và minh họa về nhiều đại lượng vật lý, phương pháp
nghiên cứu khoa học, do đó là một môn rất phù hợp cho việc phổ biến, giảng dạy
các môn học về khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học (STEM).
Xu hướng phát triển thiên văn học ngày nay cũng thúc đẩy
hợp tác quốc tế. Xây dựng những kính thiên văn hoặc đài thiên văn không gian hiện
đại, tiên phong đòi hỏi một sự đầu tư lớn về thời gian, công sức và tiền của,
do vậy một nước đơn lẻ khó có thể thực hiện được quá trình đó từ đầu đến cuối.
Ngoài ra, đặc tính của nghiên cứu thiên văn cần được thực hiện ở nhiều kinh độ,
vĩ độ khác nhau, vì vậy hợp tác quốc tế gần như là bắt buộc nếu muốn phát triển.
Là một môn khoa học đa ngành, thiên văn học là công cụ
tuyệt vời cho đào tạo và thu hút sinh viên đến với khoa học. Thế nhưng, trong
khi ngày càng có nhiều bạn trẻ yêu mến bộ môn này ra nước ngoài học tập, trong
nước cũng có hơn mười câu lạc bộ thiên văn nghiệp dư thu hút hàng ngàn các bạn
trẻ sinh hoạt thường xuyên thì lại chưa có trường đại học Việt Nam nào có bộ
môn Thiên văn học, chưa có viện nghiên cứu nào có Trung tâm nghiên cứu Thiên
văn học. Thiếu vắng sự quan tâm phát triển một môn khoa học quan trọng như vậy
nên là một lời nhắc nhở trong việc xây dựng, lựa chọn hướng phát triển khoa học
và giáo dục trong nước.