Alan Turing - Nhà khoa học vinh quang kèm cay đắng

20:21 26/03/2019
Trong cuộc Chiến tranh Thế giới lần thứ II, Alan Turing, một nhà khoa học người Anh đã góp phần không nhỏ vào việc giúp phe Đồng Minh đánh thắng phát xít Đức bằng cách giải mã hệ thống mật mã của chiếc máy truyền tin Enigma (tiếng Đức nghĩa là “Bí ẩn”).


Thế nhưng Alan Turing lại là người đồng tính và thời điểm ấy, bị nước Anh xem là phạm pháp. Với tội danh “lăng nhục thuần phong mỹ tục”, buộc phải điều trị bằng hóa chất; ngày 7-6-1954, Alan Turing tự tử vì không chịu nổi những đau đớn thể xác và đày đọa tinh thần.

Mãi đến tháng 9-2009, Alan Turing mới được Thủ tướng Anh là Gordon Brown, thay mặt Chính phủ Anh, đọc lời xin lỗi để rồi 5 năm sau (tháng 8-2014), Nữ hoàng Anh mới chính thức ân xá cho Alan Turing.

Tài không đợi tuổi

Alan Turing sinh ngày 23-6-1912 tại Paddington, London, Anh. Lên 6 tuổi, ông vào trường tiểu học St Michaels và mặc dù mới chỉ lớp 1, Turing đã bộc lộ khả năng thiên tài toán học khi ông giải được những bài toán lớp 5. Điều này đã khiến bà hiệu trưởng của trường Paddington đồng ý cho ông “học nhảy lớp”.

14 tuổi, Turing tốt nghiệp trường trung học nội trú Sherbonne. 15 tuổi, Turing giải được những bài toán phương trình bậc cao. 16 tuổi, Turing chứng minh một số luận điểm của nhà bác học thiên tài Albert Einstein về những thắc mắc của Einstein đối với các định luật của Newton về chuyển động.

Alan Turing khi lãnh đạo Trung tâm giải mã tình báo.

Tuy nhiên, do không chịu học các môn khác ngoài toán nên thay vì được nhận học bổng của Học viện Trinity, Đại học Cambridge, Alan Turing phải vào học tại trường Kings College, cũng thuộc Đại học Cambridge.

Năm 1934, Turing tốt nghiệp với tấm bằng danh dự. Năm 1935, sau khi chứng minh thành công “Định lý giới hạn trung tâm”, ông được trường Kings chọn làm nghiên cứu sinh.

Năm 1938, Turing lấy bằng tiến sĩ và trong thời gian ấy, ông tập trung nghiên cứu, chế tạo một cỗ máy có thể làm thay con người trong lĩnh vực thuật toán, hoạt động theo nguyên tắc nhị phân. Ông đặt tên cho nó là “Máy Turing vạn năng - Universal Turing Machine”. Đó cũng chính là nền tảng căn bản cho việc chế tạo máy vi tính về sau này.

Năm 1933, Adolf Hitler lên nắm quyền cai trị nước Đức. Để chuẩn bị chiến tranh, ngoài việc gia tăng phát triển đến mức tối đa các ngành công nghiệp quốc phòng, Hitler còn triệu tập các nhà khoa học giỏi nhất nước Đức với yêu cầu phải làm ra một chiếc máy thông tin bằng mật mã mà phe địch không thể giải được.

Sau 3 năm miệt mài nghiên cứu trên dựa trên nền tảng chiếc máy điện tín Enigma dùng trong thương mại, ra đời từ năm 1920 bởi kỹ sư Arthur Scherbius, cuối năm 1936 các nhà khoa học Đức Quốc xã đã chế tạo thành công chiếc máy Enigma M bằng cách kết hợp giữa thuật toán, vật lý, ngôn ngữ, cờ vua và trò chơi ô chữ.

Sau nhiều lần cải tiến, năm 1940, thế hệ máy Enigma M4 được quân đội Đức đưa vào hoạt động, sử dụng bộ mật mã gọi là Triniton. Hình dáng bên ngoài của Enigma giống như máy đánh chữ, có thể đặt trên xe tăng, ô tô, máy bay, tàu chiến. Khi thao tác bằng cách ấn phím, nó sẽ đồng thời làm chuyển động một bộ trục quay cơ khí và hệ thống điện, phát ra các xung vô tuyến dạng điện báo Morse.

Từ 26 chữ cái, Enigma có khả năng biến thành 159 triệu tỉ mã.  Nếu muốn giải bộ mã ấy thì phải thao tác 159 triệu tỉ lần mới có 1 lần giải được. Điểm đặc biệt của Enigma là nó vừa là máy phát tin, lại vừa là máy nhận tin đồng thời tự động giải mã theo chương trình soạn sẵn. Chả thế mà lúc kết quả của chiếc Enigma M4 trình lên Hitler, ông ta đã ngạo mạn: “Với Enigma, ngay cả Đức Chúa trời cũng bó tay”.

Máy giải mã Bombe do Turing chế tạo.

Sau khi được trang bị máy Enigma M4 với số lượng 20.000 chiếc, Đội tàu ngầm U-Boat của Hải quân Đức đã gây ra những tổn thất kinh hoàng cho quân Đồng Minh. Từ năm 1941 cho đến cuối năm 1942, trung bình mỗi tháng có 5.000 tấn tàu hàng chở thiết bị chiến tranh của Đồng Minh viện trợ cho nước Anh bị U-Boat đánh đắm.

Và bởi vì những chiếc U-Boat ấy sử dụng bộ mã Enigma nên tình báo Đồng Minh không thể biết được phương hướng di chuyển và vị trí của tàu ngầm Đức để săn lùng, tiêu diệt. Trong một cuộc họp nội các, Thủ tướng Anh Quốc Winston Churchill đã nói: “Nếu chúng ta không phá vỡ nó (bộ mã Enigma), chúng ta sẽ thua cuộc”.

Giải mã

Giữa năm 1940, nước Anh huy động 12.000 người tình nguyện, bao gồm các chuyên viên giải mã, các kỹ sư vật lý, các nhà toán học, ngôn ngữ học và cả các kiện tướng ô chữ, cờ vua, tập trung tại Trung tâm giải mã tình báo đặt ở công viên Bletchley, cách London 50 dặm về phía Tây Bắc. Họ có nhiệm vụ thu và giải các bức điện vô tuyến của quân đội Đức. Đích thân Thủ tướng Churchill chỉ định Alan Turing phụ trách nhóm giải mã này.

Dựa trên nền tảng cơ bản của “Máy Turing vạn năng - Universal Turing Machine”, Turing đã thiết kế ra một chiếc máy giải mã, đặt tên là Turing Bombe, cao 2m, rộng 1,6m với 80 bóng đèn điện tử cùng hàng trăm rơ-le và vô số các linh kiện khác. Cứ mỗi giây, Bombe có thể cung cấp 120 triệu cách giải mã trong lúc ở máy Enigma, con số này là 17,2 triệu.

Ngay khi đưa vào hoạt động, mỗi ngày máy Bombe của Alan Turing giải được khoảng 3.000 bức điện Enigma của quân đội Đức. Kết quả là hàng chục chiếc tàu ngầm U-Boat bị không quân, hải quân Đồng Minh đánh chìm ngay khi nó còn đang trên đường hướng đến mục tiêu. Cũng do giải được mã Enigma, ngày 27-5-1941, không quân Anh đã đánh chìm thiết giáp hạm Biimarck, được xem là “niềm kiêu hãnh của Đệ tam Đế chế Đức”.

Một lính Đức (thứ nhì) đang gửi tin trên máy Enigma.

Đầu năm 1942, Quân đoàn Bắc Phi do Thống chế Erwin Rommel chỉ huy gửi điện về Đức xin cung cấp thêm đạn dược, xăng dầu để chuẩn bị tấn công Ai Cập. Do giải được mã Enigma nên các tàu chở hàng tiếp viện cho Rommel bị quân Đồng Minh phá hủy gần hết.

Đến tháng 8 cùng năm, khi Rommel mở chiến dịch phá vây thì một lần nữa, vẫn do giải được mã Enigma, Tập đoàn quân số 8 Anh Quốc đã đánh tan Quân đoàn Bắc Phi, 59.000 lính Đức thiệt mạng. Chưa kể những đợt tập kích thủ đô London bằng không quân cũng bị phát hiện, đã khiến người Đức mất hơn 1.500 máy bay.

Nhà sử học Edward Cromwell thuộc Viện Nghiên cứu lịch sử Hoàng gia Anh nói: “Nếu không có máy Bombe của Alan Turing, cuộc đổ bộ của Đồng Minh lên bờ biển Normandy, Pháp, ngày 6-6-1944 sẽ phải dời lại đến năm 1946.

Khi ấy, chưa biết bao giờ Thế chiến II mới kết thúc vì người Đức đã chế tạo thành công máy bay phản lực Me-262 và bom bay V2…”. Bà Kelsey Griffin, Giám đốc Viện Bảo tàng Trung tâm giải mã tình báo Công viên Bletchley nói “Alan Turing xếp ngang hàng cùng Thủ tướng Churchill, là một trong những người Anh vĩ đại của chúng ta”.

Vinh quang đi kèm cay đắng

Chiến tranh chấm dứt, Alan Turing được Chính phủ Anh mời về làm việc tại Phòng thí nghiệm Vật lý Quốc gia, nghiên cứu về lập trình máy tính. Năm 1946 ông được Hoàng gia Anh trao tặng huân chương OBE, một trong những huân chương cao quý nhất nước Anh. Từ 1947 đến 1948, ông là Phó Giám đốc Phòng Thí nghiệm tính toán tại Đại học Manchester, chuyên về trí tuệ nhân tạo.

Năm 1949, Turing trở thành nhà khoa học đầu tiên trên thế giới dùng máy tính để nghiên cứu toán học. Năm 1950, ông công bố luận văn “Máy tính và trí tuệ” đồng thời đưa ra “Phép thử Turing” (Turing Test) nổi tiếng, đặt nền móng cho khoa học trí tuệ nhân tạo. Năm 1951, ở tuổi 39, Turing được bầu làm thành viên Hội Khoa học Hoàng gia Anh (Viện sĩ).

Đầu năm 1952, cảnh sát phát hiện Turing có mối giao tiếp mờ ám với một nam nhân viên tại Phòng thí nghiệm Vật lý Quốc gia là Arnold Murray, 19 tuổi, khi Murray lén lút đến nhà riêng của Turing vào ban đêm. Trong quá trình điều tra, Turing thừa nhận mình đã nhiều lần quan hệ tình dục đồng giới với Murray.
Nhân viên Trung tâm giải mã tình báo đang thao tác trên máy Turing Bombe.

Theo luật Anh lúc bấy giờ, tình dục đồng giới là phạm pháp, là lăng nhục thuần phong mỹ tục. Hơn nữa, nó xảy ra sau khi hai người đồng tính nam vốn là nhân viên của cơ quan tình báo Anh MI-5 bị bắt vì tội làm gián điệp cho Liên Xô nên lúc “quả bom” Alan Turing được các phương tiện tuyền thông đại chúng đăng tải, cả nước Anh bị bao phủ bởi nỗi sợ Cơ quan tình báo Liên Xô KGB đã sử dụng chiến thuật tình dục đồng giới để tuyển mộ điệp viên, đánh cắp các bí mật công nghệ quốc phòng của nước Anh.

Ngay trong giới khoa học, cũng có khá nhiều người tỏ ra nghi ngờ Alan Turing không chỉ “quan hệ” với một mình Murray, mà còn có thể với nhiều nam giới khác và trong những lần “quan hệ” ấy, biết đâu Turing lại không tiết lộ những vấn đề tối mật, liên quan đến an ninh quốc gia bởi đến lúc ấy, Turing vẫn là người lãnh đạo Trung tâm giải mã tình báo ở công viên Bletchley.

Lập tức, Alan Turing bị buộc phải thôi việc và phải ra tòa với tội danh “Lăng nhục thuần phong mỹ tục, có hành vi bỉ ổi nghiêm trọng”. Tuy nhiên, do thành tích lẫy lừng của ông nên tòa cho ông được chọn 1 trong 2 hình phạt: Một là ngồi tù 2 năm và hai là quản thúc tại gia đồng thời phải điều trị bằng hóa chất.

Sử gia Edward Cromwell thuộc Viện Nghiên cứu lịch sử Hoàng gia Anh cho biết: “Alan Turing chọn cách thứ 2. Trong suốt 1 năm sau đó, tuần nào ông cũng bị tiêm 2 mũi chất nội tiết nữ (progesterone hormone) nhằm ức chế ham muốn tình dục đồng giới”.

Hậu quả là ngực và mông ông nở to, giọng nói thay đổi, cơ thể ông phải chịu đựng những cơn đau do tác dụng phụ của progesterone liều cao. Bên cạnh đó, tâm lý của Turing cũng thay đổi. Ông mắc chứng trầm cảm, xa lánh mọi người và thường xuyên nói đến cái chết.

Ngày 7-6-1954, Alan Turing tự tử bằng một liều cyanid. Lúc ấy ông mới 42 tuổi, là độ “tuổi vàng” của giới nghiên cứu khoa học. Người giúp việc trong nhà nhìn thấy xác ông nằm cạnh một quả táo đang ăn dở nhưng quả táo ấy chưa bao giờ được xét nghiệm để xem có chất cyanid hay không.

Có dư luận cho rằng Turing bị ám hại vì sự tham gia của ông với vai trò cầm đầu Trung tâm giải mã tình báo nên một số người tin là “quan hệ đồng tính gây nguy hiểm cho các hoạt động bí mật”.

Tuy nhiên, Alan Turing không bị lãng quên. Năm 1966, Hội Máy tính thế giới (Association for Computing Machinery) lập giải thưởng Turing trị giá 250.000 USD để hàng năm trao cho các cá nhân có đóng góp lớn về công nghệ thông tin. Đây được coi là giải Nobel trong lĩnh vực máy tính. Đến năm 2000, tạp chí Mỹ Time đưa Alan Turing vào “Danh sách những người có ảnh hưởng nhất thế kỷ 20”.

Ngày 5-6-2004, Hội Logic Anh và Hội nghiên cứu Lịch sử Toán học Anh (đã long trọng tổ chức lễ kỷ niệm cuộc đời và sự nghiệp của Turing. Trước đó, từ năm 1967, nước Anh không còn coi tình dục đồng giới là phạm pháp nhưng phải đến năm 2009, Chính phủ Anh - đại diện bởi Thủ tướng Brown mới chính thức công khai xin lỗi thiên tài khốn khổ Alan Turing.

Về phía Hoàng gia Anh, ngày 19-8-2014, Nữ hoàng Anh Elizabeth II mới ra lệnh ân xá cho Alan Turing. Dẫu hành động của bà là quá muộn nhưng nó đã dẫn đến một đề xuất đầy tính cách mạng và nhân văn: Tháng 2-2015, gia đình Turing đệ đơn yêu cầu Hoàng gia và Chính quyền Anh Quốc ban hành lệnh ân xá cho gần 50 nghìn người từng bị tòa án nước này kết tội vì hành vi tình dục đồng giới dù họ đã qua đời....

Vũ Cao (theo History - Alan Turing and Enigma Machine)