Đã đóng

Học sinh bình thường cũng có thể giỏi Lý

Posts Tagged ‘newton’

Newton và Einstein, hai người khổng lồ cô đơn

Posted by Tô Lâm Viễn Khoa trên 30 Tháng Mười, 2008

Làm thế nào chúng ta có thể đo lường thiên tài của Einstein? có thể nói đó là một nhiệm vụ gần như bất khả thi. Nếu chúng ta làm một cuộc hành trình trở lại quá khứ để tìm kiếm một nhân vật khác khả dĩ có thể so sánh được với Einstein về những thành tựu khoa học, thì từ những nhân vật kiệt xuất như Maxwell, Boltzmann, Darwin, Pasteur, Lavoisier, thì chúng ta vẫn cứ phải lùi xa tới tận Newton. Và trước Newton thì có thể nói rằng không có một ai.


Isaac Newton (1642 – 1727)

Cả Einstein lẫn Newton đều có trí tuệ vĩ đại khiến co mọi người đều biết về những cống hiến của họ và noài đó nữa. Newton đã phát minh ra phép tính vi tích phân, đã phát biểu các định luật cơ học và đưa ra định luật vạn vật hấp dẫn. Còn Einstein đã đặt cơ sở cho hai toàn nhà chọc trời của vật lý hiện đại, đó là thuyết tương đối hẹp và vật lý lượng tử, đồng thời cũng xây dựng một lý thuyết mới về hấp dẫn.

Nhưng ngoài những thành tựu cụ thể đó ra, cả hai ông đều làm thay đổi triệt để lối tư duy trong khoa học. Cả hai đều đã phát triển một thế giới quan mới, mà ngày hôm nay chúng ta thường gọi là Vũ trụ NewtonVũ trụ Einstein – vũ trụ thứ nhất là thế giới của những cái tuyệt đối và vũ trụ thứ hai là thế giới của những cái tương đối. Trong Vũ trụ Newton, thời gian trôi không gì ngăn cản nổi với nhịp độ đều đặn, cả trước kia, bây giờ và mãi mãi. Quan hệ nhân quả ở đó được đảm bảo một cách nghiêm ngặt như mệnh lệnh của Thượng đế. Hoàn toàn không có ngoại lệ, mỗi kết quả đều có nguyên nhân của nó. Tương lai hoàn toàn tiên đoán được từ quá khứ. Trong vũ trụ Einstein, thời gian không còn là tuyệt đối nữa. Nhịp độ trôi của thời gian phụ thuộc vào người quan sát. Hơn thế nữa, theo lý thuyết lượng tử, một lý thuyết mà Einstein đã góp phần tạo dựng cho nó mặc dù có những phản đối quyết liệt sau đó, thĩn bất định có tính chất nội tại của tự nhiên ở quy mô nội nguyên tử, đã cản trở sự tiên đoán tương lai từ quá khứ. Những hiểu biết chắc chắn được thay thế cho những hiểu biết mang tính xác suất [*].
Có thể nói những ý tưởng đó còn lớn lao hơn những lý thuyết khoa học cụ thể. Chúng là triết học, là chủ đề của bản giao hưởng, là những con đường tồn tại khác nhau trong thế giới này.

Cả Newton lẫn Einstein đều chủ yếu là những nhà vật lý lý thuyết. Và cũng giống như nhiều nhà lý thuyết khác, họ đã hoàn tất những công trình vĩ đại nhất của đời họ ở lứa tuổi hai mươi. Nhưng cả hai cũng đều đã thử nhúng tay vào thực nghiệm. Newton, nhà thực nghiệm vĩ đại hơn, người mà ngoài những điều khá ra, đã phát hiện ra ánh sáng trắng là tổ hợp của các màu sắc khác nhau. Newton đã phát minh ra những công cụ toán học mà ông cần. Einstein thì không, nhưng trực giác sáng chói của ông đã dẫn ông tới nghiên cứu và sử dụng hình học Riemann, một thứ hình học phi Eucild phức tạp, cho lý thuyết hình học của ông về hấp dẫn.

Cả hai thiên tài này đều là những nghệ sĩ. Cả hai đều đắm mình trong hành trình tìm kiếm sự giản dị, sự tao nhã và vẻ đẹp toán học. Và cũng giống như các nghệ sĩ lớn, họ đều thích làm việc trong sự đơn độc. Newton giam mình hàng tháng trời liền để hoàn tất một công trình. Einstein hầu như không có một học trò nào và cũng hiếm khi ông tham gia giảng dạy. Cả hai đèulà những người đơn độc. Nhưng Newton cô đơn hơn. Ông dường như rất ghét sự giao du, và như nhà văn Pháp vĩ đại Voltaire đã viết lúc Newton qua đời: “Trong suốt cuộc đời khá dài của mình, ông (Newton) không có một sự mê đắm hay yếu lòng nào; ông cũng chưa bao giờ tới gần một người đàn bà”. Newton còn lập một kế hoạch để giữ gìn sự đơn chiếc của mình: “Một cách để giữ sự trinh khiết của mình đó là không nên giày vò với những suy nghĩ không tự chủ được mà nên né tránh những ý nghĩ đó bằng một công việc nào đấy, hoặc đọc sách hoặc suy tư về những điều khác”.

Trong giai đoạn sau của cuộc đời, Einstein có dành nhiều thời gian cho những hoạt động xã hội, như đi nhiều nước trên thế giới giảng về chính trị, triết học và giáo dục, giúp đỡ lập quỹ cho trường ĐH Do Thái Jerusalem. Einstein cũng là người có nhiều mối quan hệ lãng mạn. Nhưng ở trong sâu thẳm con người ông, ông vẫn là người đơn độc như Newton. Trong một tiểu luận công bố năm 1931, khi ông 52 tuổi, Einstein viết: “Tình cảm mãnh liêt của tôi về công bằng xã hội lại tương phản một cách lạ lùng với sự thiếu vắng rõ rệt nhu cầu tiếp xúc trực tiếp với những người khác và cộng đồng con người. Tôi thực sự là một “lữ hành đơn độc” và chưa bao giờ thuộc về đất nước tôi, ngôi nhà tôi, bạn bè tôi, và cả gia đình gần gũi của Tôi với toàn bộ trái tim mình”.

Cả Newton lẫn Einstein đều kiêu hãnh giữ gìn sự độc lập và tôn thờ sự cô đơn của mình.

Isaac Newton và Albert Einstein đã để lại những di sản hết sức sâu sắc. Newton đã đánh bại quan niệm cho rằng có một số lĩnh vực của tri thức mà trí tuệ của con người không thể tiếp cận tới được. Ý tưởng này đã bắt rễ trong văn hóa phương Tây nhiều thế kỷ trước đó. Trước Newton, người ta quan niệm rằng loài người chỉ được phép hiểu những gì mà Thượng đế đã chiếu cố hé lộ. Tuy nhiên, với sụ ra đời tác phẩm kỳ vĩ Những nguyên lý toán học của triết học tự nhiên (1687) của Newton tất cả những hạn chế cùng những khu vực bị cấm đoán đó đều đã được gạt sang một bên. Ở đây, bằng một ngôn ngữ toán học chính xác, Newton đã khảo sát mọi hiện tượng của thế giới vật lý đã biết, từ con lắc, đến chiếc lò xo, đến sao chổi và tới các quỹ đạo xa vời của các hành tinh. Sau Newton, sự phân chia giữa tâm linh và vật lý đã trở nên rạch ròi hơn. Và con người có thể hiểu được thế giới vật lý đã biết.


Còn Einstein, với những tiên đề lạ lùng và dường như vô lý của thuyết tương đối hẹp, ông đã chứng tỏ rằng những chân lý vĩ đại của tự nhiên không thể đạt tới chỉ đơn giản bằng sự quan sát kỹ lưỡng thế giới bên ngoài. Thực ra, đôi khi các nhà khoa học phải bắt đầu ngay trong bộ óc của họ, từ đó nêu ra những giả thuyết và những hệ thống logic, rồi sau đó mới đêm kiểm chứng bằng thực nghiệm. Ví dụ, toàn bộ kinh nghiệm của chúng ta từ lúc cất tiếng khóc chào đời đều mách bảo chúng ta rằng thời gian trôi với nhịp độ đều đặn, nhưng niềm tin đó không đúng. Vật lý hiện đại cuối cùng đã vươn tới hiểu được tự nhiên ở bên ngoài những cảm nhận của các giác quan con người, nó dạy chúng ta rằng sự nắm bắt thế giới tự nhiên bằng lẽ phải thông thường và kinh nghiệm rất dễ mắc sai lầm. Trong di sản đó, Einstein đã lật nhào nhiều thế kỷ của tư tưởng về quyền lực tối cao của nghiên cứu thực nghiệm và kinh nghiệm. Chính ở đây Einstein đã phản đối câu châm ngôn của Newton: Tôi không khuôn mình trong các giả thuyết với ý muốn nói rằng ông (Newton) không phải là nhà triết học trong tháp ngằnh Asistotle, mà là nhà khoa học luôn lấy sự kiện quan sát được làm cơ sở cho những lý thuyết của mình.

Trong bản tự thuật của mình Einstein đã diễn đạt hướng đi khác với Newton của ông như sau: “Newton, mong ông hãy tha thứ cho tôi; ông đã tìm được con đường duy nhất, mà ở thời đại ông, có thể đạt được đối với một con người có sức mạnh và sáng tạo cao nhất. Những khái niệm mà ông sáng tạo ra, thậm chí ngay cả ngày hôm nay, cũng đang dẫn dắt tư duy của chúng tôi trong vật lý, mặc dù giờ đây chúng tôi biết rằng chúng cần phải được thay thế bằng những cái khác, xa rời hơn phạm vi của kinh nghiệm trực tiếp”.

Trong lời giới thiệu cho cuốn Opticks của Newton, Einstein đã viết về Newton, “Thiên nhiên đối với ông là một cuốn sách mở… Trong một con người ông là sự tổ hợp của nhà thực nghiệm, nhà lý thuyết, nhà cơ khí và sau nữa, nhưng không phải là cuối cùng, là nhà nghệ sĩ trong sự trình bày. Đứng trước chúng ta, ông là một con người mạnh mẽ, chắc chắn và đơn độc”. Giả dụ như trong tương lai, bằng thuật du hành theo thời gian, Newton có tái thế, thì rất có thể ông cũng sẽ viết những lời tương tự về Einstein.

PHẠM NGUYỄN VIỆT HƯNG dịch từ Scientific American

Advertisements

Posted in Lịch sử Vật lý và các nhà Vật lý, Vật lý | Tagged: , , , | Leave a Comment »

10 sự thật chưa kể về Issac Newton

Posted by Tô Lâm Viễn Khoa trên 30 Tháng Mười, 2008

Issac Newton năm 46 tuổi. (Ảnh: Neatorama).

Không phủ nhận Issac Newton là nhà khoa học đại tài, người đặt nền móng cho ngành cơ học, quang học và vật lý cổ điển. Tuy nhiên có những bí mật về ông mà không phải ai cũng biết: suýt trở thành nông dân, là nhà giả kim bí mật, cuồng tín Kinh Thánh, và còn nhiều hơn thế nữa…

1. Bé Newton suýt chết yểu

Năm 1642, đúng vào năm nhà vật lý Galileo Galilei qua đời, bé Isaac Newton chào đời sớm hơn dự kiến đúng vào ngày Giáng Sinh. Được đặt theo tên cha, người đã mất cách đó hơn 3 tháng, Isaac ốm yếu và bé nhỏ đến mức có thể đặt vừa vào trong cái bình 1,5 lít – theo lời thân mẫu ông kể lại.

2. Newton suýt làm nông dân

Sinh ra trong 1 gia đình làm nghề nông, năm 17 tuổi Newton sém chút nữa thì nghe lời mẹ, bỏ học để chăm nom trang trại gia đình. May mắn làm sao, cậu chàng này không có bàn tay chăn nuôi trồng trọt. Chẳng lâu sau đó, ông chú Newton đã thuyết phục được mẹ cậu cho con trai đến học trường Trinity ở Cambridge.

3. Sự thật về Newton và quả táo

Theo câu chuyện nổi tiếng do nhà văn Pháp Voltaire kể lại: một lần đi dạo trong vườn nhà ở dinh thự Woolsthorpe, Newton bị một quả táo rơi trúng đầu và từ đó nảy ra thuyết “Vạn vật hấp dẫn”. Kỳ thực lúc đó, Newton đang ngồi trong nhà nhìn ra ngoài cửa sổ thì nhìn thấy táo rơi.

4. Newton “giấu” các công trình nghiên cứu

Newton sớm bộc lộ tài năng xuất chúng từ khi còn rất trẻ, tuy nhiên trong khoảng thời gian từ năm 21 đến năm 27 tuổi, ông gần như không tiết lộ bất cứ công trình nghiên cứu nào của mình.

Điều này dẫn đến nhiều rắc rối xung quanh việc chứng thực tác giả sau này. Ví dụ như khi nhà toán học Gottfried Leibniz công bố công trình nghiên cứu về số vi phân và tích phân, Newton bèn lên tiếng phản đối rằng: chính ông mới là người phát minh ra nó cách đây rất nhiều năm nhưng không xuất bản. Sự kiện này trở thành một trong những tranh cãi rùm beng nhất trong lịch sử toán học: ai mới là tác giả thực sự của phép toán vi phân?

5. Newton sùng đạo…

Rất nhiều người đã sử dụng Định luật Chuyển động và Định luật vạn vật hấp dẫn để bác bỏ sự tồn tại của Chúa trời. Tuy nhiên, chính bản thân tác giả lại viết:

“Lực hút Trái đất chỉ giải thích sự chuyển động của các hành tinh nhưng không thể làm rõ ai, khi nào và bằng cách nào đã đưa các hành tinh vào vị trí chuyển động như vậy. Chính Chúa trời là người điều khiển và sắp đặt vạn vật. Người là bất diệt, là vĩnh cửu…”.

6. … nhưng lại hờ hững với Quỷ Satan

Dù mang niềm tin mãnh liệt với tôn giáo nhưng Newton lại phản đối kịch liệt những thuyết giáo liên quan đến ma quỷ, linh hồn. Điều này có vẻ đi ngược với xu hướng chung của thời đại: vào thế kỷ 17, phần lớn các học giả và giới trí thức châu Âu đều tin Santan là có thật, họ coi sự bất kính của Newton là một hành động báng bổ.

7. Newton bị ám ảnh bởi Kinh Thánh

Kinh Thánh là đam mê lớn nhất trong cuộc đời Newton, thậm chí còn lớn hơn cả các ngành khoa học và nghiên cứu. Trên thực tế, ông đã tính ra ngày hành hình Chúa Jesu chính xác là vào mùng 3 tháng 4 năm 33 sau Công nguyên, và ngày sớm nhất nhân loại cận kề nguy cơ diệt vong là năm 2060 sau Công nguyên.

“Sấm truyền” này có thể đúng, có thể sai, tuy nhiên ít nhất một tiên đoán của ông đã trở thành sự thật: người Do Thái đã trở về mảnh đất Israel.

8. Newton từng là nhà giả kim

Các nghiên cứu về thuật giả kim (biến kim loại thành vàng) của Newton được ông giấu kín suốt cuộc đời, bởi theo đạo luật năm 1404 ở Anh, việc sản xuất vàng và bạc trái phép bị có thể bị khép vào trọng tội.

9. Nhà chức trách chống hàng giả

Năm 1696, Newton đảm nhận vị trí giám sát trong Bộ Ngân khố Anh và được giao trách nhiệm bài trừ hàng giả.

Có vẻ như nhà khoa học rất hăng say với công việc này: đích thân ông cải trang và lê la tới khắp các quán bar để truy tìm bằng chứng. Kết quả, ông đã khiến 10 tên làm bạc giả khét tiếng phải cúi đầu nhận tội.

10. Newton – chính trị gia kiệm lời

Năm 1689, Newton được bổ nhiệm vào nghị viện Anh và thực hiện bổn phận đó đúng một năm tròn. Suốt thời gian này, người ta thấy ông nói đúng 1 câu duy nhất: (với người phục vụ trong quốc hội) “Làm ơn đóng cái cửa sổ lộng gió kia hộ tôi”.

Thùy Vân

Theo Neatorama

Posted in Lịch sử Vật lý và các nhà Vật lý, Vật lý | Tagged: , , , | Leave a Comment »

Issac Newton

Posted by Tô Lâm Viễn Khoa trên 24 Tháng Chín, 2008

Sir Issac Newton (1642 – 1727)

Vào đúng năm Galilei mất, thế giới lại đón nhận một thiên tài mới ra đời – Issac Newton.

Isaac Newton (phát âm như Isắc Niu-tơn) là một nhà vật lý, nhà thiên văn học, nhà triết học tự nhiên và nhà toán học vĩ đại người Anh. Ông đã có nhiều phát kiến mới trong cơ học, quang học, toán học và cả về mặt phương pháp. Năm 2005, trong một cuộc thăm dò ý kiến của Hội Hoàng gia về nhân vật có ảnh hưởng lớn nhất trong lịch sử khoa học, Newton vẫn là người được cho rằng có nhiều ảnh hưởng hơn Albert Einstein. Tên của ông được dùng để đặt tên cho đơn vị của lực: đơn vị Newton.

1. Sơ lược:

Isaac Newton sinh ra tại một ngôi nhà ở Woolsthorpe, gần Grantham ở Lincolnshire, Anh, vào ngày 25 tháng 12 năm 1642 (4 tháng 1, 1643 theo lịch mới). Ông chưa một lần nhìn thấy mặt cha, do cha ông, một nông dân cũng tên là Isaac Newton, mất trước khi ông sinh ra không lâu. Sống không hạnh phúc với bố dượng từ nhỏ, Newton bắt đầu những năm học phổ thông trầm uất, xa nhà và bị gián đoạn bởi các biến cố gia đình. May mắn là do không có khả năng điều hành tài chính trong vai anh cả sau khi bố dượng mất, ông tiếp tục được cho học đại học (trường Trinity College Cambridge) sau phổ thông vào năm 1661, sử dụng học bổng của trường với điều kiện phải phục dịch các học sinh đóng học phí.

Từ nhỏ, Newton đã chứng tỏ mình là một đứa trẻ ham khám phá, tìm hiểu thế giới xung quanh. Tuy ít nói nhưng cậu bé Newton có đôi bàn tay khéo léo và óc sáng tạo đã làm mọi người xung quanh phải ngạc nhiên vì những sản phẩm đầu tay của cậu: đồng hồ nước, mô hình bầu trời, đồng hồ mặt trời…

Mục tiêu ban đầu của Newton tại Đại học Cambridge là tấm bằng luật sư với chương trình nặng về triết học của Aristotle, nhưng ông nhanh chóng bị cuốn hút bởi toán học của Descartes, thiên văn học của Galileo và cả quang học của Kepler. Ông đã viết trong thời gian này: “Plato là bạn của tôi, Aristotle là bạn của tôi, nhưng sự thật mới là người bạn thân thiết nhất của tôi”. Tuy nhiên, đa phần kiến thức toán học cao cấp nhất thời bấy giờ, Newton tiếp cận được là nhờ đọc thêm sách, đặc biệt là từ sau năm 1663, gồm các cuốn Elements của Euclid, Clavis Mathematica của William Oughtred, La Géométrie của Descartes, Geometria a Renato Des Cartes của Frans van Schooten, Algebra của Wallis và các công trình của François Viète.

2. Sự nghiệp:

· 1661: Học tại trường Cambridge

· 1665: Ở nhà tự nghiên cứu.

· 1667: Công bố Định luật vạn vật hấp dẫn và phép tính vi tích phân

· 1670: Lấy bằng thạc sĩ, giảng dạy ở trường Cambridge

· 1672: Được bầu vào Hội Khoa học Hoàng gia Anh

· 1684: Xuất bản cuốn sách Philosophiae Naturalis Principia Mathematica (Các Nguyên lý của Triết lý về Tự Nhiên)

· 1703: Chủ tịch Hội Khoa học Hoàng gia Anh

· 1705: Được phong tước Hiệp sĩ

3. Công trình:

a. Về Cơ học:

Thuyết Vạn vật hấp dẫn (hay Định luật vạn vận hấp dẫn)

3 định luật động lực học của Newton

Định luật Newton về chất lưu

b. Về Quang học:

Lý thuyết về tính hạt của ánh sáng (khác với lý thuyết hạt của Einteins)

Hiện tượng tán xạ ánh sáng qua lăng kính

c. Về Toán học:

Phép tính vi tích phân (độc lập cùng với Lepniz)

Nhị thức Newton

d. Sách xuất bản:

Nguyên lý toán học của Triết học tự nhiên

Quang học (Optiks)

e. Về phương pháp:

Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm (được kế thừa từ Galilei)

4. Các câu nói nổi tiếng:

“Plato là bạn của tôi, Aristotle là bạn của tôi, nhưng sự thật mới là người bạn thân thiết nhất của tôi”

“Ôi thì ra mình đã ăn rồi, tôi vẫn cứ tưởng là mình chưa ăn!”

5. Xem thêm:

Issac Newton trên Wikipedia

Các câu chuyện về Newton

Posted in Lịch sử Vật lý và các nhà Vật lý | Tagged: , , , , , , , , | Leave a Comment »