Trong một khoảng thời gian kéo dài nhiều năm, một nhà toán học Liên Xô đã bước vào một hành trình giải quyết một bí ẩn quan trọng về sự hình thành các hành tinh, một nhiệm vụ mà hầu hết đồng nghiệp của ông không mấy quan tâm và thường bỏ qua. Nghiên cứu của ông có vẻ mơ hồ, dự đoán, và cho đến nay, chưa có bằng chứng cụ thể nào để xác nhận nó. Chỉ trong vòng 100 năm gần đây, con người mới bắt đầu nắm bắt được cách các hành tinh trong hệ Mặt Trời của chúng ta được hình thành. Trong đoạn trích dưới đây từ cuốn sách "What's Gotten Into You" (HarperCollins, 2023), chúng ta sẽ bước vào câu chuyện về một nhà toán học Liên Xô, người đã dành một thập kỷ để giải quyết một vấn đề mà hầu hết các nhà thiên văn học đã bỏ cuộc, và khi cuối cùng giải quyết được nó, ông đã gặp phải sự thờ ơ và hoài nghi từ phía đồng nghiệp.
Hơn 4,8 tỷ năm trước, các nguyên tử, từ đó chúng ta được tạo ra, ban đầu tồn tại dưới dạng những đám mây khí và bụi khổng lồ, di chuyển một cách tối tăm, không có hệ Mặt Trời, không có hành tinh, và chắc chắn không có Trái Đất. Thậm chí cho đến sau hàng trăm năm, các nhà khoa học vẫn không thể giải thích được cách Trái Đất, một hành tinh rắn có điều kiện tồn tại sự sống, đã xuất hiện như thế nào. Câu hỏi về cách Trái Đất, một hành tinh ban đầu bao gồm đám mây khí và bụi, đã được tạo ra từ điều kiện tối tăm đó, giống như một phép mà thuật đã bỏi thêm vào cuối cùng được giải quyết. Chúng ta tiếp tục đặt câu hỏi: Làm thế nào mà Trái Đất, một hành tinh ban đầu được hình thành từ những đám mây khí và bụi, đã trở thành một nơi chứa sự sống? Và khi Trái Đất đã trở nên thích hợp cho sự sống? Có những khó khăn gì mà các phân tử sẵn có phải vượt qua để có thể thúc đẩy tiến hóa sự sống? Các nhà khoa học đã biết rằng các nguyên tử của chúng ta chỉ có thể tạo ra sự sống sau khi chúng trải qua hàng triệu năm va chạm, động cháy, và biến đổi nhiệt độ. Những sự kiện này tạo nên những tình huống mà loài người từng chứng kiến về sự hủy diệt. Giải thích cách các hành tinh được hình thành đã là một nhiệm vụ cực kỳ khó khăn. Đến những năm 1950, hầu hết các nhà thiên văn học đã bỏ cuộc, vì họ thấy rằng các lý thuyết của họ không dẫn đến bất kỳ giải pháp nào. Hai thế kỷ trước, triết gia Đức Immanuel Kant và nhà khoa học người Pháp Pierre-Simon Laplace đã đưa ra giả thuyết rằng lực hấp dẫn đã chuyển đổi một đám mây khí và bụi lớn thành Mặt Trời của chúng ta, nhưng làm thế nào mà các hành tinh trong hệ Mặt Trời đã hình thành không có câu trả lời rõ ràng. Một đĩa bụi và khí vẫn quay quanh Mặt Trời, nhưng không ai có thể giải thích cụ thể cách nó đã phân chia và hình thành các hành tinh. Thêm vào đó, không ai có thể giải thích một cách hợp lý cách các hành tinh xa xôi hình thành từ một vụ va chạm với Mặt Trời. Các câu hỏi vẫn còn nguyên. Vào năm 1917, nhà vật lý Anh James Jeans đã đề xuất một giả thuyết sáng tạo mới, mà như chúng ta đã thấy, đã nhận được sự ủng hộ từ nhiều người, bao gồm Cecilia Payne. Giả thuyết này đề xuất rằng lực hấp dẫn từ Mặt Trời mạnh đến mức nó có thể lôi kéo các khối khí khổng lồ ra khỏi mặt Trời, tạo nên các hành tinh. Tuy nhiên, người khác đã đề xuất rằng các hành tinh có thể đã hình thành từ những mảnh vụn bắt nguồn từ các va chạm của các ngôi sao. Nhưng làm thế nào để giải thích cách mà những hành tinh xa xôi đã hình thành từ những va chạm này thì vẫn là một bí ẩn. Có thể ví von đó như việc bạn cho quần áo ướt vào máy sấy và chờ cho đến khi bạn mở nó ra và thấy quần áo của bạn không chỉ khô mà còn được gấp gọn lại. Một số nhà khoa học chỉ đơn giản xem xét câu hỏi này như một loại giải trí "vô tội" hoặc "thái quá".
Đại học quốc gia Moscow, nơi Safronov theo học trước khi được Otto Schmidt tuyển vào Viện Hàn lâm Khoa học Liên Xô Tuy nhiên, vào cuối những năm 1950, tại Liên Xô, thời điểm đó là đỉnh điểm của Chiến tranh Lạnh, một nhà toán học trẻ đã đứng lên, quyết tâm giải quyết bí ẩn này thông qua toán học. Tên của ông là Viktor Safronov. Ông ấy khiêm nhường và thông minh khác người. Ở Đại học Moscow, ông nổi trội với các tấm bằng cao cấp về vật lý và toán học. Đây là nơi mà ông thu hút sự chú ý của Otto Schmidt, một nhà toán học, nhà địa vật lý và nhà thám hiểm vùng cực, và ông đã mời Safronov tham gia Viện Hàn lâm Khoa học Liên Xô. Schmidt, giống như Kant và Laplace trước ông, đã tin rằng các hành tinh của chúng ta đã được tạo ra bằng cách lực hấp dẫn thổi đám mây bụi và khí quay quanh Mặt Trời vào một ngôi sao, chính là Mặt Trời của chúng ta. Vì vậy, ông ấy cần một người chuyên môn trong lĩnh vực kỹ thuật để giúp ông giải quyết vấn đề này. Viktor Safronov, với khả năng toán học vượt trội, đã được chọn làm người giúp đỡ. Tại Viện Hàn lâm Khoa học, Safronov bắt đầu công việc của mình một cách nghiêm túc. Ông đặt trước mình một nhiệm vụ khó khăn, cố gắng giải thích cách hàng tỷ hạt khí và bụi trong vũ trụ có thể tạo nên hệ Mặt Trời. Ông sẽ sử dụng toán học, đặc biệt là thống kê và phương trình động lực học chất lỏng, để giải quyết vấn đề này. Tất cả công việc này được thực hiện bằng tay, không có máy tính. Trong thực tế, việc thiếu máy tính có thể giúp ông phát triển cảm quan toán học sắc bén của mình. Safronov bắt đầu với giả định rằng hệ Mặt Trời của chúng ta đã hình thành ban đầu khi một đám mây khí và bụi khổng lồ, đã nêu lên trong không gian và bị biến đổi bởi lực hấp dẫn liên tục để trở thành một ngôi sao. Hầu hết, tức 99% số đó đã trở thành Mặt Trời của chúng ta. Tuy nhiên, có những phần còn lại, quá xa để bị hấp dẫn vào Mặt Trời nhưng vẫn còn gần đủ để không thoát khỏi sự kiểm soát của nó. Thay vì bị đẩy vào Mặt Trời, các hiện tượng trọng lực và lực quay đã làm cho đám mây khí và bụi này trở nên phẳng và bắt đầu xoay quanh Mặt Trời. Sau đó, Safronov, người đã khiến các đồng nghiệp ngạc nhiên với tài năng toán học, bắt đầu tính toán những gì xảy ra khi các hạt nhỏ bên trong đĩa va chạm lẫn nhau và sau đó va chạm vào các hạt lân cận. Thay vì sử dụng máy tính, Safronov đã thực hiện các tính toán này thủ công bằng bút chì, giấy, và thước kẻ. Điều này đòi hỏi sự kiên nhẫn và sự sắc bén trong việc dự đoán và tính toán. Safronov đã nhận biết rằng các hạt trong đám mây khí và bụi vũ trụ sẽ chuyển động xung quanh với tốc độ và hướng tương tự nhau. Đôi khi, khi hạt va chạm với nhau, chúng có thể dính vào nhau giống như những bông tuyết. Càng nhiều va chạm xảy ra, càng nhiều hạt bị kết hợp lại với nhau, và cuối cùng, chúng trở thành khối lớn hơn, từ những viên đá, chiếc tàu biển, đến những dãy núi và cuối cùng, hành tinh nhỏ. Dựa trên kiến thức sâu sắc của mình, Safronov đã tự đưa ra giải pháp cho hầu hết các vấn đề chính mà các nhà khoa học cần phải giải quyết để hiểu nguồn gốc của các hành tinh của chúng ta. Và bằng kiên nhẫn và tài năng đặc biệt trong toán học, ông đã chinh phục được nhiều đồng nghiệp. Trong nhiều năm, ông đã hoàn thiện lý thuyết về sự hình thành hành tinh. Hầu hết các nhà khoa học Liên Xô, ban đầu, không quan tâm hoặc nghi ngờ nghiên cứu của ông, vì nó dường như chỉ toàn sử dụng lý thuyết và không có bằng chứng thực tế nào để hỗ trợ. Tuy nhiên, vào năm 1969, Safronov đã xuất bản cuốn sách về nghiên cứu của mình, một cuốn sách mỏng. Ông đã chia sẻ một bản sao cho một sinh viên tốt nghiệp người Mỹ trong một dịp đến thăm Viện Hàn lâm. Sau đó, sinh viên này đã đưa cuốn sách đến NASA với đề xuất họ nên xuất bản nó. Ba năm sau, phiên bản tiếng Anh của cuốn sách xuất hiện tại phương Tây. Cuốn sách này đã làm thay đổi cách chúng ta hiểu về cách Trái Đất và các hành tinh khác được hình thành.
