Bị cướp đánh vào đầu, chàng thanh niên lông bông bỗng trở thành thiên tài toán học

Trong con mắt của Jason Padgett, toán học có mặt ở khắp mọi nơi. Ngay cả khi anh làm một điều bình thường như đánh răng - nó cũng bị chi phối bởi toán học. Padgett sẽ bật vòi nước và nhúng bàn chải của mình xuống nước 16 lần.

"Tôi không biết tại sao tôi lại thích hình vuông hoàn hảo", anh nói. " Và con số 16 đó không phải chỉ là một, nó là hai hình vuông hoàn hảo, hai nhân hai bằng bốn rồi bốn nhân bốn mười sáu. Tôi đơn giản là thích sự hoàn hảo ấy…mọi thứ tôi làm đều tự động tuân theo ý thích đó".

Là một thiên tài trong lĩnh vực toán học phân dạng (fractals), ít ai biết 18 năm về trước, Padgett đã sống một cuộc đời rất khác ở Tacoma, Washington. Khi đó, anh ấy chỉ là một thanh niên lông bông làm việc cho một cửa hàng bán nệm ngủ.

"Tôi đã từng sống rất nông cạn", anh ấy cười. "Cuộc sống khi ấy của tôi chỉ xoay quanh các cô gái, tiệc tùng, rượu chè. Những buổi sáng thức dậy nôn nao, đi ra ngoài, đuổi theo các cô gái rồi lại tới quán bar một lần nữa".

Padgett không có khái niệm gì về toán học trong đầu. "Tôi đã từng nói ‘Toán học thật ngớ ngẩn, làm thế nào mà bạn có thể áp dụng nó vào thế giới thực cơ chứ?", anh nói.

Nhưng vào một đêm tháng 9 năm 2002, đúng vào thứ Sáu ngày 13, mọi thứ đã thay đổi. Trong khi ra ngoài với bạn bè, Padgett đã bị hai tên cướp tấn công bên ngoài một quán karaoke. Chẳng thể tìm thấy trên người Padgett thứ gì quý giá, chúng cuối cùng đã lấy áo khoác da đã rách của anh.

"Tôi chỉ nghe được một tiếng "bịch" ong lên trong đầu khi tên đầu tiên chạy lên từ phía sau và đập vào lưng tôi. Sau đó tôi thấy một luồng ánh sáng trắng giống như ai đó đang chụp ảnh. Rồi tôi quỵ xuống, mọi thứ quay cuồng và không còn biết tôi đang ở đâu, tại sao mình lại tới đây nữa", Padgett hồi tưởng lại.

Lảo đảo đứng dậy, Padgett cuối cùng cũng tới được một bệnh viện ở ngay phía bên kia đường. Các bác sĩ nói rằng anh bị chấn động não nhẹ và chảy máu thận vì một cú đấm vào bụng. "Họ đã cho tôi một mũi thuốc giảm đau và gửi tôi về nhà", anh nói.

Những thứ kỳ lạ bắt đầu xảy ra từ đó. Padgett trải nghiệm một hội chứng gọi là ám ảnh cưỡng chế - OCD. Đó có thể là kết quả của chấn thương sọ não mà anh ấy gặp. Những người bị ám ảnh cưỡng chế thường có các hành vi bất thường, trong trường hợp của Padgett, anh ấy thấy sợ hãi với mọi thứ của thế giới bên ngoài và sẽ chỉ ra khỏi nhà để mua đồ ăn dự trữ.

"Tôi nhớ mình đã lấy khăn và chăn đóng đinh lên để che tất cả các cửa sổ trong nhà", anh nói. "Đối với cửa trước, tôi sẽ lấy bọt phun để bịt kín chúng lại". Và không chỉ với những gì mắt thường nhìn thấy, hội chứng OCD còn khiến Padgett vô cùng sợ vi trùng.

Từng có một con gái với vợ cũ, đứa trẻ đang sống với mẹ nhưng thi thoảng sẽ về nhà thăm Padgett. "Mỗi lần con bé sang, tôi đều rửa đi rửa lại tay mình một cách ám ảnh. Điều đầu tiên mà tôi sẽ làm là cởi giày giúp con bé, thay cho nó một bộ quần áo sạch và dẫn con bé đi rửa tay", anh nói.

Padgett rõ ràng đã phải chịu đựng rất nhiều hiệu ứng tiêu cực từ cuộc tấn công trước cửa quán karaoke, nhưng có một điều tích cực khó tin đã xảy ra trong cách mà anh nhìn mọi thứ xung quanh mình. Khả năng quan sát của Padgett đã thay đổi kể từ đó.

"Mọi đường cong trong mắt tôi khi đó đều bắt đầu bị phân rã thành những pixel", anh giải thích. "Nước chảy xuống cống không còn là một thứ trôi tuột đi nữa. Tôi trông nó giống như những đường tiếp tuyến nhỏ".

Rồi những đám mây, ánh sáng mặt trời chiếu xuyên qua tán cây xuống một vũng nước, Padgett thấy mọi thứ thay đổi. Đối với anh ấy, thế giới bây giờ cơ bản giống một trò chơi điện tử bốn nút. "Tôi đã rất ngạc nhiên… bối rối. Thế giới ấy rất đẹp, nhưng cũng rất đáng sợ", anh nói.

Khi thế giới bên ngoài đột nhiên thay đổi dưới con mắt của Padgett, anh bắt đầu suy nghĩ về những câu hỏi lớn liên quan đến toán học và vật lý. Padgett lên internet, tất cả khoảng thời gian ở nhà của mình để đọc. Và cũng từ internet, anh ấy bắt đầu tiếp cận được rất nhiều khái niệm liên quan đến toán học.

Trong một lần tình cờ, Padgett tìm thấy một trang web nói về fractals (hình học phân dạng) và cảm thấy yêu thích lĩnh vực này.

Hình học phân dạng là một khái niệm toán học khó. Hiểu cơ bản, đó là những vật thể hình học thường có hình dạng gấp khúc trên mọi tỷ lệ phóng đại, và có thể được tách ra thành từng phần: mỗi phần thì lại trông giống như hình tổng thể chỉ có điều tỷ lệ phóng đại của nó nhỏ hơn.

Ví dụ đơn giản nhất mà bạn có thể hình dung là một bông tuyết. Khi bạn phóng to một bông tuyết, bạn sẽ thấy nó được tạo thành từ những bông tuyết nhỏ hơn kết nối với nhau. Rồi khi bạn phóng đại các bông tuyết nhỏ hơn này, bạn lại thấy chúng được gộp lại từ những bông tuyết nhỏ hơn nữa. Cứ thế, những bông tuyết nhỏ hơn rồi nhỏ hơn nữa xuất hiện cho đến vô tận.

Mặc dù cảm thấy hấp dẫn với hình học phân dạng, nhưng Padgett thực sự chỉ bắt đầu đào sâu tìm hiểu nó sau một hôm, khi cô con gái của anh hỏi "Bố ơi bố, chiếc TV hoạt động như thế nào?".

"Nếu nhìn vào một màn hình TV mà bạn thấy một vòng tròn thì nó thực sự không phải là một vòng tròn", Padgett nói. " Đường tròn đó thực ra được tạo nên bởi những hình chữ nhật hoặc hình vuông. Một khi bạn nhìn gần vào màn hình, bạn sẽ thấy cạnh của hình tròn đó thực ra là một hình zig zag.

Bây giờ, bạn có thể lấy các pixel đó và cắt chúng thành một nửa, rồi một nửa nữa. Mỗi khi một pixel nhỏ hơn thì đường tròn của bạn trông sẽ hoàn hảo hơn. Nhưng bạn sẽ không bao giờ đạt được tới một đường tròn thực sự.

Bạn có thể làm các pixel nhỏ dần đi, cắt chúng xuống một nửa, một nửa đến vô tận. Độ phân giải của màn hình sẽ tăng lên, nhưng đường tròn khi phóng đại lên vẫn là một đường zigzag, bạn sẽ không bao giờ có được một đường tròn hoàn hảo".

Sau khi nhận ra được điều ấy, hội chứng OCD của Padgett dường như đã bắt được một mối quan tâm mới. Anh cảm thấy mình phải nhảy vào một công cuộc khám phá miền đất của hình học phân dạng. Padgett bắt đầu vẽ. Và anh ấy cứ vẽ và vẽ liên tục.

"Tôi thực sự đã vẽ hàng ngàn hình tròn, hình chữ nhật, mọi hình dạng mà tôi có thể vẽ ra. Đó là cách duy nhất tôi có thể làm để sống trong một thế giới khác mà tôi nhìn thấy". Padgett tin rằng những bức vẽ của anh nắm giữ một chiếc chìa khóa để mở ra một vũ trụ mới. Và anh ấy mang chúng theo mình mọi lúc mọi nơi.

Trong một lần hiếm hoi ra khỏi nhà, một người đàn ông lạ mặt đã chú ý đến Padgett. Ông ta tiếp cận anh và nói rằng những bức vẽ của anh trông giống như toán học.

"Tôi đang cố gắng mô tả cấu trúc rời rạc của không thời gian dựa trên độ dài Planck (một đơn vị đo lường nhỏ được phát triển bởi nhà vật lý Max Planck) và các lỗ đen lượng tử", Padgett nói.

Người đàn ông kia – thực chất là một nhà vật lý – mới giật mình. Nhận ra đó là một tài năng, ông ấy thúc giục Padgett ghi danh vào một lớp toán học tại trường cao đẳng cộng đồng. Từ đây, Padgett mới được học những con số, những ngôn ngữ toán học có thể giúp anh nói lên và mô tả nỗi ám ảnh của mình.

Sau ba năm rưỡi sống khép mình trong nhà, với một cỗ máy tính, internet và nỗi ám ảnh với hình học phân dạng, Padgett bây giờ giống như một con sâu bướm đã bước ra khỏi kén. Anh bắt đầu thể hiện một tài năng trong lĩnh vực này.

Với sự giúp đỡ của mọi người xung quanh Padgett bắt đầu quản lý được tình trạng OCD và nỗi sợ hãi thế giới của mình. Anh thậm chí còn gặp được một người phụ nữ mới, sau này sẽ trở thành người vợ thứ hai của anh.

Nhưng rốt cuộc thì điều gì đã xảy ra? Điều gì trong cái ngày thứ sáu ngày 13 định mệnh ấy đã biến đổi thế giới của Padgett, khiến anh ấy nhìn thấy toán học, những hình dạng và đồ thị ở mọi thứ xung quanh mình?

Một lần nữa, chiếc TV đã đem lại cho anh ấy manh mối để tìm đến câu trả lời. Hôm đó, Padgett đang xem một chương trình toán học, trong đó, cũng có một người đàn ông đột nhiên biến thành thiên tài khác nói về thế giới mà ông ấy nhìn thấy chỉ toàn những con số.

"Tôi là một người luôn nói rằng toán học không phải là những con số. Và đó là lần đầu tiên tôi nghe thấy một người khác không phải tôi nói về những con số trông như thế nào", Padgett nhớ lại.

Anh lên mạng, lùng sục những thông tin về người đàn ông này nhưng tình cờ lại gặp Berit Brogaard, một nhà thần kinh học nhận thức tại Đại học Miami. Cặp đôi đã dành hàng giờ để nói chuyện qua điện thoại. Và từ những cuộc trò chuyện này, Brogaard đưa ra một giả thuyết cho rằng Padgett về cơ bản đã mắc synaesthesia – một hội chứng trong đó sự kết nối chéo giữa não bộ khiến các giác quan của anh bị lẫn lộn.

Ước tính có khoảng 4% dân số trong số chúng ta có thể trải nghiệm hội chứng synaesthesia. Giả sử, khi bạn nhìn thấy một con số, bạn sẽ liên tưởng ngay đến con số đó có màu gì, thậm chí nó được kết hợp với mùi vị gì, chất liệu khi bạn sờ tay nên nó sẽ ra sao. Số một có thể là màu xanh, số hai màu tím và số ba màu đỏ…

Một thế giới được nhìn dưới lăng kính thị giác của một người mắc hội chứng synaesthesia sẽ rất khác biệt so với người bình thường. Đó là bởi từ bên trong não bộ, các con đường dẫn truyền thần kinh và giải mã thế giới của họ đang hoạt động rất sống động.

Một số người mắc synaesthesia là do bẩm sinh. Nhưng cũng có những trường hợp synaesthesia xảy ra sau khi ai đó bị chấn thương, đột quỵ hoặc dị ứng… bất kỳ tác nhân nào có thể ảnh hưởng tới não bộ.

Sau buổi nói chuyện với Padgett, Brogaard tin rằng chấn thương não mà anh ấy gặp phải 17 năm về trước đã kích hoạt thị giác của anh ấy nối với một bộ phận của não chịu trách nhiệm phân tích và xử lý các hình dạng hoặc công thức toán.

Điều đó khiến các đường viền và hình học phân dạng bắt đầu xuất hiện trước mắt Padgett như được đặt phía sau một lăng kính hay một bộ lọc nhận thức siêu khủng. "Hầu hết chúng ta không thể học giỏi toán vì chúng ta không nhìn thấy toán học ngoài đời thực", Brogaard nói.

Nhưng Padgett thì có và synaesthesia đã biến anh ấy trở thành một thiên tài theo cách đó.

Nhưng để kiểm tra ý tưởng này một cách chắc chắn, Brogaard đã đưa Padgett đến Đơn vị nghiên cứu não của Đại học Aalto ở Helsinki, nơi bộ não của anh được đặt dưới một máy quét.

Brogaard chiếu một loạt các phương trình toán học, bao gồm cả các phương trình giả trên một màn hình trong khi Padgett đang ở trong máy cộng hưởng từ. Các nhà nghiên cứu sau đó muốn xem phần nào trong não anh ta sáng lên đáp lại các công thức toán có thật.

"Họ nhận thấy rằng tôi có quyền truy cập vào một số vùng của bộ não - nơi mà hầu hết mọi người khác không được cấp quyền vào đó. Thêm vào đó, vùng vỏ não thị giác của tôi đang hoạt động song song với các vùng não liên quan đến toán học. Rõ ràng đúng là vậy", Padgett nói.

Giả thuyết của Brogaard cuối cùng được xác nhận là đúng. Padgett được chẩn đoán mắc hội chứng synaesthesia, thứ đã đột nhiên biến anh ấy trở thành thiên tài.

Sau khi mọi chuyện trở nên rõ ràng, Padgett bắt đầu viết một cuốn sách tự truyện, mô tả lại những trải nghiệm của mình. Anh cũng đi khắp nơi để nói chuyện về toán học, khuyến khích giáo dục hoặc đơn giản là mô tả những mô hình toán học thú vị cho những người không thể nhìn thấy chúng trong đời sống.

Nhiều năm sau cuộc tấn công định mệnh trước cửa quán karaoke, một trong hai kẻ lạ mặt khi đó đã viết một lá thư xin lỗi gửi tới Padgett. Đó là một người đàn ông có tên là Brady Simmons, đang cai nghiện ma túy sau một nỗ lực tự tử.

Theo một nghĩa nào đó, hai cuộc đời đã thay đổi sau một vụ tấn công ấy. "Tôi thật ghê tởm con người trong quá khứ của mình. Tôi không thể tưởng tượng được làm thế nào tôi có thể sống mạt hạng như thế", Simmons nói. Dẫu sao, anh ấy bây giờ cũng đã là một con người khác, biết hối cải.

Padgett cũng cảm thấy mình biến thành một người khác so với trước đây. "Tôi thấy mọi thứ trong cuộc sống thật là đẹp", anh nói. Padgett bây giờ có thể bị mê hoặc bởi mọi điều giản đơn trên đời mà hầu hết mọi người không thể thấy được.

Chẳng hạn, một hạt mưa rơi trên vũng nước dưới con mắt của anh ấy giờ là những phương trình và đồ thị sóng phức tạp, chồng chéo vào các hình dạng như những bông tuyết sáng lấp lánh. Và Padgett rất hào hứng để mô tả thế giới ấy đến cho mọi người khác. Anh muốn những người khác cũng cảm nhận được vẻ đẹp đó.

"Hãy tưởng tượng khi bạn chỉ đi loanh quanh đây mà đã phải cảm thấy kinh ngạc trước những sự vật bình dị chỉ đơn giản là đang có mặt và tồn tại", Padgett nói. "Tôi đang thức tỉnh trong toán học và thấy mọi thứ xung quanh chúng ta đều là những phép màu, hay ít nhất đó cũng là những khoa học tiệm cận gần nhất đến những phép màu chúng ta có được".