CÁC BẬC NHÂN TÀI KHOA HỌC 3
(ĐC sưu tầm trên NET)
7-Isaac Newton
1643-1727
Vương Quốc
Vật Lý, Thiên Văn Học
Isaac Newton Jr. là một nhà vật lý, nhà thiên văn học, nhà triết học, nhà toán học, nhà thần học và nhà giả kim thuật người Anh , được nhiều người cho rằng là nhà khoa học vĩ đại và có tầm ảnh hưởng lớn nhất . Theo lịch Julius, ông sinh ngày 25 tháng 12 năm 1642 và mất ngày 20 tháng 3 năm 1727; theo lịch Gregory, ông sinh ngày 4 tháng 1 năm 1643 và mất ngày 31 tháng 3 năm 1727.
Luận thuyết của ông về Philosophiae Naturalis Principia Mathematica (Các Nguyên lý Toán học của Triết học Tự nhiên) xuất bản năm 1687, đã mô tả về vạn vật hấp dẫn và 3 định luật Newton, được coi là nền tảng của cơ học cổ điển, đã thống trị các quan niệm về vật lý, khoa học trong suốt 3 thế kỷ tiếp theo. ông cho rằng sự chuyển động của các vật thể trên mặt đất và các vật thể trong bầu trời bị chi phối bởi các định luật tự nhiên giống nhau; bằng cách chỉ ra sự thống nhất giữa Định luật Kepler về sự chuyển động của hành tinh và lí thuyết của ông về trọng lực, ông đã loại bỏ hoàn toàn Thuyết nhật tâm và theo đuổi cách mạng khoa học.
Trong cơ học, Newton đưa ra nguyên lý bảo toàn động lượng (bảo toàn quán tính). Trong quang học, ông khám phá ra sự tán sắc ánh sáng, giải thích việc ánh sáng trắng qua lăng kính trở thành nhiều màu.
Trong toán học, Newton cùng với Gottfried Leibniz phát triển phép tính vi phân và tích phân. Ông cũng đưa ra nhị thức Newton tổng quát.
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.
Vào tháng Sáu năm 1661, Newton được gửi tới Đại học Cambridge để trở thành luật sư. Tại Cambridge, Newton bị ấn tượng mạnh từ trường phái Euclid, tuy rằng tư duy của ông cũng bị ảnh hưởng bởi trường phái của Roger Bacon và René Descartes. Một đợt dịch bệnh đã khiến trường Cambridge đóng cửa và trong thời gian ở nhà, Newton đã có những phát kiến khoa học quan trọng, dù chúng không được công bố ngay.
Những người có ảnh hưởng đến việc công bố các công trình của Newton là Robert Hooke và Edmond Halley. Sau một cuộc tranh luận về chủ đề quỹ đạo của một hạt khi bay từ vũ trụ vào Trái Đất với Hooke, Newton đã bị cuốn hút vào việc sử dụng định luật vạn vật hấp dẫn và cơ học của ông trong tính toán quỹ đạo Johannes Kepler. Những kết quả này hấp dẫn Halley và ông đã thuyết phục được Newton xuất bản chúng. Từ tháng 8 năm 1684 đến mùa xuân năm 1688, Newton hoàn thành tác phẩm, mà sau này trở thành một trong những công trình nền tảng quan trọng nhất cho vật lý của mọi thời đại, cuốn Philosophiae Naturalis Principia Mathematica.
Trong quyển I của tác phẩm này, Newton giới thiệu các định nghĩa và ba định luật của chuyển động thường được biết với tên gọi sau này là Định luật Newton. Quyển II trình bày các phương pháp luận khoa học mới của Newton thay thế cho triết lý Descartes. Quyển cuối cùng là các ứng dụng của lý thuyết động lực học của ông, trong đó có sự giải thích về thủy triều và lý thuyết về sự chuyển động của Mặt Trăng. Để kiểm chứng lý thuyết về vạn vật hấp dẫn của ông, Newton đã hỏi nhà thiên văn John Flamsteed kiểm tra xem Sao Thổ có chuyển động chậm lại mỗi lần đi gần Sao Mộc không. Flamsteed đã rất sửng sốt nhận ra hiệu ứng này có thật và đo đạc phù hợp với các tính toán của Newton. Các phương trình của Newton được củng cố thêm bằng kết quả quan sát về hình dạng bẹt của Trái Đất tại hai cực, thay vì lồi ra tại hai cực như đã tiên đoán bởi trường phái Descartes. Phương trình của Newton cũng miêu tả được gần đúng chuyển động Mặt Trăng, và tiên đoán chính xác thời điểm quay lại của sao chổi Halley. Trong các tính toán về hình dạng của một vật ít gây lực cản nhất khi nằm trong dòng chảy của chất lỏng hay chất khí, Newton cũng đã viết ra và giải được bài toán giải tích biến phân đầu tiên của thế giới.
Newton sáng tạo ra một phương pháp khoa học rất tổng quát. Ông trình bày phương pháp luận của ông thành bốn quy tắc của lý luận khoa học. Các quy tắc này được phát biểu trong quyển Philosophiae Naturalis Principia Mathematica như sau:
Theo quyển Opticks, mà Newton đã chần chừ trong việc xuất bản mãi cho đến khi Hooke mất, Newton đã quan sát thấy ánh sáng trắng bị chia thành phổ nhiều màu sắc, khi đi qua lăng kính (thuỷ tinh của lăng kính có chiết suất thay đổi tùy màu). Quan điểm hạt về ánh sáng của Newton đã xuất phát từ các thí nghiệm mà ông đã làm với lăng kính ở Cambridge. Ông thấy các ảnh sau lăng kính có hình bầu dục chứ không tròn như lý thuyết ánh sáng thời bấy giờ tiên đoán. Ông cũng đã lần đầu tiên quan sát thấy các vòng giao thoa mà ngày nay gọi là vòng Newton, một bằng chứng của tính chất sóng của ánh sáng mà Newton đã không công nhận. Newton đã cho rằng ánh sáng đi nhanh hơn trong thuỷ tinh, một kết luận trái với lý thuyết sóng ánh sáng của Christiaan Huygens.
Newton cũng xây dựng một hệ thống hoá học trong mục 31 cuối quyển Opticks. Đây cũng là lý thuyết hạt, các "nguyên tố" được coi như các sự sắp xếp khác nhau của những nguyên tử nhỏ và cứng như các quả bi-a. Ông giải thích phản ứng hoá học dựa vào ái lực giữa các thành phần tham gia phản ứng. Cuối đời (sau 1678) ông thực hiện rất nhiều các thí nghiệm hoá học vô cơ mà không ra kết quả gì.
Newton rất nhạy cảm với các phản bác đối với các lý thuyết của ông, thậm chí đến mức không xuất bản các công trình cho đến tận sau khi người hay phản bác ông nhất là Hooke mất. Quyển Philosophiae Naturalis Principia Mathematica phải chờ sự thuyết phục của Halley mới ra đời. Ông tỏ ra ngày càng lập dị vào cuối đời khi thực hiện các phản ứng hoá học và cùng lúc xác định ngày tháng cho các sự kiện trong Kinh Thánh. Sau khi Newton qua đời, người ta tìm thấy một lượng lớn thuỷ ngân trong cơ thể của ông, có thể bị nhiễm trong lúc làm thí nghiệm. Điều này hoàn toàn có thể giải thích sự lập dị của Newton.
Newton đã một mình đóng góp cho khoa học nhiều hơn bất cứ một nhân vật nào trong lịch sử của loài người. Ông đã vượt trên tất cả những bộ óc khoa học lớn của thế giới cổ đại, tạo nên một miêu tả cho vũ trụ không tự mâu thuẫn, đẹp và phù hợp với trực giác hơn mọi lý thuyết có trước. Newton đưa ra cụ thể các nguyên lý của phương pháp khoa học có thể ứng dụng tổng quát vào mọi lĩnh vực của khoa học. Đây là điều tương phản lớn so với các phương pháp riêng biệt cho mỗi lĩnh vực của Aristoteles và Aquinas trước đó.
Ngoài việc nghiên cứu khoa học, Newton dùng phần lớn thời gian để nghiên cứu Kinh Thánh, ông tin nhận một Chúa Trời duy nhất là Đấng tạo hóa siêu việt mà người ta không thể phủ nhận sự hiện hữu của ngài khi nhìn ngắm vẻ hùng vĩ của mọi tạo vật. Mặc dù được trưởng dưỡng trong một gia đình Anh giáo nhưng vào độ tuổi ba mươi của mình, niềm tin Kitô giáo của Newton nếu công khai ra sẽ không được coi là chính thống.
Cũng có các nhà triết học trước như Galileo và John Philoponus sử dụng phương pháp thực nghiệm, nhưng Newton là người đầu tiên định nghĩa cụ thể và hệ thống cách sử dụng phương pháp này. Phương pháp của ông cân bằng giữa lý thuyết và thực nghiệm, giữa toán học và cơ học. Ông toán học hoá mọi khoa học về tự nhiên, đơn giản hoá chúng thành các bước chặt chẽ, tổng quát và hợp lý, tạo nên sự bắt đầu của Kỷ nguyên Suy luận. Những nguyên lý mà Newton đưa ra do đó vẫn giữ nguyên giá trị cho đến thời đại ngày nay. Sau khi ông ra đi, những phương pháp của ông đã mang lại những thành tựu khoa học lớn gấp bội những gì mà ông có thể tưởng tượng lúc sinh thời. Các thành quả này là nền tảng cho nền công nghệ mà chúng ta được hưởng ngày nay.
Không ngoa dụ chút nào khi nói rằng Newton là danh nhân quan trọng nhất đóng góp cho sự phát triển của khoa học hiện đại. Như nhà thơ Alexander Pope đã viết:
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 Sr., mất trước khi ông
sinh ra không lâu. Sống không hạnh phúc với cha 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 cha 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.
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.
Ngay sau khi nhận bằng tốt nghiệp, năm 1630, ông phải trở về nhà 2 năm vì trường đóng cửa do bệnh dịch hạch lan truyền. Hai năm này chứng kiến một loạt các phát triển quan trọng của Newton với phương pháp tính vi phân và tích phân hoàn toàn mới, thống nhất và đơn giản hoá nhiều phương pháp tính khác nhau thời bấy giờ để giải quyết những bài toán có vẻ không liên quan trực tiếp đến nhau như tìm diện tích, tìm tiếp tuyến, độ dài đường cong và cực trị của hàm. Tài năng toán học của ông nhanh chóng được hiệu trưởng của Cambridge nhận ra khi trường mở cửa trở lại. Ông được nhận làm giảng viên của trường năm 1670, sau khi hoàn thành thạc sĩ, và bắt đầu nghiên cứu và giảng về quang học. Ông lần đầu chứng minh ánh sáng trắng thực ra được tạo thành bởi nhiều màu sắc, và đưa ra cải tiến cho kính thiên văn sử dụng gương thay thấu kính để hạn chế sự nhoè ảnh do tán sắc ánh sáng qua thuỷ tinh.
Newton được bầu vào Hội Khoa học Hoàng gia Anh năm 1672 và bắt đầu vấp phải các phản bác từ Huygens và Hooke về lý thuyết hạt ánh sáng của ông. Lý thuyết về màu sắc ánh sáng của ông cũng bị một tác giả phản bác và cuộc tranh cãi đã dẫn đến suy sụp tinh thần cho Newton vào năm 1678. Năm 1679 Newton và Hooke tham gia vào một cuộc tranh luận mới về quỹ đạo của thiên thể trong trọng trường. Năm 1684, Halley thuyết phục được Newton xuất bản các tính toán sau cuộc tranh luận này trong quyển Philosophiae Naturalis Principia Mathematica. Quyển sách đã mang lại cho Newton tiếng tăm vượt ra ngoài nước Anh, đến châu Âu.
Năm 1685, chính trị nước Anh thay đổi dưới sự trị vì của James II, và trường Cambridge phải tuân thủ những điều luật phi lý như buộc phải cấp bằng cho giáo chủ không thông qua thi cử. Newton kịch liệt phản đối những can thiệp này và sau khi James bị William III đánh bại, Newton được bầu vào Nghị viện Anh nhờ những đấu tranh chính trị của ông.
Năm 1693, sau nhiều năm làm thí nghiệm hoá học thất bại và sức khoẻ suy sụp nghiêm trọng, Newton từ bỏ khoa học, rời Cambridge để về nhận chức trong chính quyền tại Luân Đôn. Newton tích cực tham gia hoạt động chính trị và trở nên giàu có nhờ bổng lộc nhà nước. Năm 1703 Newton được bầu làm chủ tịch Hội Khoa học Hoàng gia Anh và giữ chức vụ đó trong suốt phần còn lại của cuộc đời ông. Ông được Nữ hoàng phong bá tước năm 1705. việc ai phát minh ra vi phân và tích phân, Newton và Lepnic không bao giờ tranh luận cả, nhưng các người hâm mộ lại tranh cãi quyết liệt khiến hai nhà khoa học vĩ đại này cảm thấy xấu hổ. Ông mất ngày 31 tháng 3 năm 1727 tại Luân Đôn.
Từ năm 1670 đến 1672, Newton diễn thuyết về quang học. Trong khoảng thời gian này ông khám phá ra sự tán sắc ánh sáng, giải thích việc ánh sáng trắng qua lăng kính trở thành nhiều màu, và một thấu kính hay một lăng kính sẽ hội tụ các dãy màu thành ánh sáng trắng.
Newton còn cho thấy rằng ánh sáng màu không thay đổi tính chất, bằng việc phân tích các tia màu và chiếu vào các vật khác nhau. Newton chú ý rằng dù là gì đi nữa, phản xạ, tán xạ hay truyền qua, màu sắc vẫn giữ nguyên. Vì thế màu mà ta quan sát là kết quả vật tương tác với các ánh sáng đã có sẵn màu sắc, không phải là kết quả của vật tạo ra màu.
Nhờ vào những khám phá trên, Newton nhận ra nguyên nhân gây ra sự sai lệch màu của hình ảnh trên kính viễn vọng khúc xạ thời đó. Ông đã áp dụng nguyên lý của James Gregory để tạo ra kính viễn vọng phản xạ đầu tiên, khắc phục được nhiều nhược điểm về ảnh của kính viễn vọng khúc xạ đồng thời giảm đi đáng kể chiều dài của kính viễn vọng.
Sau khi Newton công bố định luật vạn vật hấp dẫn, giới khoa học lưu
truyền câu chuyện quả táo rơi trúng đầu Newton liệu có mối liên hệ giữa
khối lượng và khoảng cách của vật thể trong nhà vật lý vĩ đại này. Thế
nhưng, nhiều ý kiến cho rằng đó chỉ là câu chuyện thêu dệt, chỉ là một
huyền thoại và rằng ông đã không xây dựng lý thuyết về lực hấp dẫn ở bất
cứ thời điểm duy nhất nào.
Tuy nhiên, với bản thảo viết tay Memoirs of Life Sir Isaac Newton có từ năm 1752, nhà khoa học William Stukeley (một người quen của Newton) kể lại chi tiết về khoảng khắc khi Newton tìm ra thuyết vạn vật hấp dẫn.
Bài viết của Stukeley kể về những suy nghĩ của Newton về thuyết lực hấp dẫn khi hai người ngồi dưới bóng râm cây táo trong vườn của nhà khoa học, tại Kensington vào ngày 15 tháng 4 năm 1726:
Chúng tôi đã đi vào một khu vườn, và uống trà dưới bóng mát của vườn táo; chỉ có ông, và tôi. Ông nói với tôi, chính ở vị trí này, vào thuở trước khái niệm về lực hấp dẫn đã đến trong tâm trí.Thời điểm đó ông đang ngồi chiêm nghiệm và một quả táo rơi xuống. Ông đã nghĩ tại sao quả táo lại rơi thẳng xuống đất?
Quả táo chín rồi, tại sao lại rơi xuống đất? Tài vì gió thổi chăng? Không phải, khoảng không rộng mênh mông, tại sao lại phải rơi xuống mà không bay lên trời? Như vậy trái đất có cái gì hút nó sao? Mọi vật trên trái đất đều có sức nặng, hòn đã ném đi rốt cuộc lại rơi xuống đất, trọng lượng của mọi vật có phải là kết quả của lực hút trái đất không?
Tại sao nó không đi ngang, hoặc đi lên ? Nhưng lại liên tục đến trung tâm trái đất ? Chắc chắn, không lý nào khác rằng trái đất đã hút nó. Phải có một sức mạnh hút kéo vật chất & tổng sức mạnh hút kéo trong vấn đề trái đất phải được ở trung tâm đất, không phải trong bất kỳ bên của trái đất do đó đó quả táo này có rơi vuông góc, hay hướng về trung tâm nếu có vấn đề do đó hút lấy vật chất.. nó phải được cân đối với lượng của nó do đó táo rút ra trái đất., cũng như trái đất thu hút sự táo.
John Conduitt, trợ lý của Newton tại Royal Mint và chồng của cô cháu gái của Newton, cũng mô tả các sự kiện khi ông đã viết về cuộc sống của Newton:
Vào năm 1666, ông nghỉ hưu từ Cambridge với mẹ ông ở Lincolnshire. Trong khi đang lang thang trầm tư trong vườn, thì đến hiện ý tưởng rằng sức mạnh của lực hấp dẫn (đã mang quả táo từ trên cây rơi xuống đất) không bị giới hạn trong một khoảng cách nhất định từ trái đất, nhưng sức mạnh này phải trải rộng ra xa hơn là thường nghĩ. Tại sao không cao như mặt trăng nói ông đến mình, và nếu như vậy, mà phải ảnh hưởng đến chuyển động của mặt trăng và có lẽ giữ lại trong quỹ đạo của nó, từ đó ông lao vào tính toán những gì sẽ là kết quả của giả đó.
Trong một việc tương tự, Voltaire đã viết trong cuốn tiểu luận về Epic Thơ (1727), "Sir Isaac Newton đi bộ trong khu vườn của mình, có những suy nghĩ đầu tiên của hệ thống hấp dẫn của ông, khi thấy một quả táo rơi xuống từ một cây."
Nó được biết đến từ máy tính xách tay của mình mà Newton đã phải vật lộn trong 1660s muộn với ý tưởng rằng lực hấp dẫn kéo dài trên mặt đất, trong một tỷ lệ nghịch vuông, đến mặt trăng; Tuy nhiên ông đã phải mất hai thập kỷ để phát triển các lý thuyết đầy đủ. Câu hỏi đặt ra không phải là liệu trọng lực tồn tại, nhưng liệu nó mở rộng để cách xa Trái đất mà nó còn có thể là lực lượng giữ mặt trăng tới quỹ đạo của nó. Newton đã chỉ ra rằng nếu lực giảm tỉ lệ nghịch với khoảng cách, người ta có thể tính toán chu kỳ quỹ đạo của Mặt trăng, và có được thỏa thuận tốt. Ông đoán cùng một lực lượng chịu trách nhiệm chuyển động quỹ đạo khác, và do đó đặt tên nó là "vạn vật hấp dẫn".
Sau này Newton nêu ra: Mọi vật trên trái đất đều chịu sức hút của trái đất, mặt trăng cũng chịu sức hút của trái đất, đồng thời trái đất cũng chịu sức hút của mặt trăng; Trái đất chịu sức hút của mặt trời, mặt trời đồng thời cũng chịu sức hút của trái đất. Nói một cách khác là vạn vật trong vũ trụ đều có lực hấp dẫn lẫn nhau, vì có loại lực hấp dẫn này mà mặt trăng mới quay quanh trái đất, trái đất mới quay quanh mặt trời
Duy chỉ có một chú bé không bị cuốn vào cảnh sợ hãi ấy. Chú bé ấy chính là Issac Newton. Chú đứng trong sân nhà mình, dưới gốc cây táo, chốc chốc lại giật sợi dây cầm trong tay làm cho con cái vật quái đản kia càng hung hăng nhảy nhót, hăm dọa. Cuối cùng, chắc đã chán cái trò giải trí ấy chú liền từ từ cuộn dây lại.
Dân làng sững sờ, dán mắt nhìn lên bầu trời. Họ thấy cái vật quái đản có con ngươi đỏ như tiết kia ve vẩy đuôi, chao đi chao lại rồi lao thẳng xuống trang trại của họ, sa vào khu vườn nhà Newton. Mọi người đổ xô tới thì chứng kiến cảnh Newton đang thu diều về và tắt chiếc đèn lồng bằng giấy bóng kính đỏ buộc lủng lẳng ở đuôi. Các ông già bà cả chép miệng, lắc đầu, lầm rầm nguyền rủa mấy câu gì đó rồi tản ra về. Họ đoán tương lai thằng bé rồi cũng sẽ chẳng ra gì!
Lại một lần khác, người ta thấy xuất hiện cạnh nhà Newton một cối xay gió nhỏ xíu. Giữa lúc ấy,trời đang lặng gió,vậy mà cánh quạt của cối xay huyền bí đó vẫn cứ quay tít. Mấy người hàng xóm đi qua chỉ đưa mắt nhìn lấm lét với một cảm giác ghê rợn, rồi rảo cẳng bước mau như bị ma đuổi. Họ ngờ thằng bé tinh nghịch ấy có phép ma. Khi nhìn xung quanh không thấy ai, Newton mới lén mở cánh cửa cối xay và lôi ra một chú chuột để cho ăn. Thì ra, khi chạy trong cối xay, chuột đã đánh quay một bánh xe, làm các cánh quạt chuyển động. Cậu gọi chú chuột này là anh thợ xay bột và thường kêu ca về tính hay ăn cắp vặt của anh ta, đã chén sạch cả lúa mì đổ vào trong cối.
Có đồng xu nào, Newton bỏ hết ra mua búa, kìm cưa, đục và các thiết bị khác cần dùng cho việc chế tạo mô hình. Có lần đến nhà dược sĩ Clác, cậu xin được một chiếc hộp xinh xắn. Về nhà, cậu cứ cặm cụi đến quên ăn quên ngủ để chế tạo ra được một chiếc đồng hồ nước, chiều cao khoảng trên một mét, có kim chỉ giờ chuyển động được trên một mặt có nhiều hình vẽ. Sáng nào Newton cũng đổ thêm nước vào đồng hồ và tất cả các máy móc được đặt ở phòng ngủ của Newton,ở gác thượng, sát mái nhà. Newton còn sáng chế ra chiếc xe phản lực chạy bằng hơi nước, đồng hồ mặt trời v..v..
Vốn
tính trầm lặng và âm thầm, lúc nào cũng đăm chiêu suy nghĩ, Newton ít
thích chơi bời đông bạn lắm bè. Giây phút hạnh phúc nhất của cậu là được
ẩn mình ở một góc vườn đọc sách và thả hồn mơ mộng theo một ý nghĩ xa
xôi. Có thì giờ rỗi cậu lại đến phòng thí no cuả ông Clác hoặc mê mải
sáng chế những đồ chơi khác lạ. Chính nhờ vậy, Newton đã rèn luyện được
cho mình thói quen thực rất bổ ích cho công tác nghiên cứu sau này. Thật
chẳng ai ngờ, những trò chơi thời thơ ấu ấy lại là bước chuẩn bị cho
một cậu bé đẻ non, ốm yếu, mồ côi cha ngay từ trước lúc lọt lòng trở
thành "nhà bác học vĩ đại trong các nhà bác học vĩ đại" - người mà sau
khi mất, trên bức tượng tưởng niệm ông người ta đã khắc câu thơ của
Luycrexơ: "Người đã vượt lên trên tất cả những thiên tài"
Nhà bác học vĩ đại trong các nhà bác học vĩ đại
Isaac Newton là một nhà vật lý, nhà thiên văn học, nhà triết học, nhà toán học, nhà thần học và nhà giả kim người Anh. Theo lịch Julius, ông sinh ngày 25 tháng 12 năm 1642 và mất ngày 20 tháng 3 năm 1727, theo lịch Gregory, ông sinh ngày 4 tháng 1 năm 1643 và mất ngày 31 tháng 3 năm 1727. Đúng vào năm nhà vật lý Galileo Galilei qua đời, 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.
Năm 18 tuổi, 1661, ông vào đại học tổng hợp Cambridge. Tại đây thiên tài của ông cũng chưa biểu hiện rõ rệt. Ví dụ, năm 1663, trong một cuộc thi tuyển, ông chỉ được xếp hạng 24 trên 140 sinh viên. Lúc bấy giờ trường đại học phải đóng cửa vì bệnh dịch và Newton trở về quê, sống ở đây suốt ba năm liền (1664-1667).
Chính tại nơi đây, trong cái yên lặng của thiên nhiên ở xung quanh làng quê, ông đã có những phác thảo đầu tiên về những khám phá cơ bản tương lai trong ba lĩnh vực gắn liền với tên tuổi của ông: tính vi tích, thuyết vạn vật hấp dẫn và bản chất ánh sáng trắng.
Phép tính vi tích nghiên cứu những đại lượng vô cùng nhỏ. Chính Newton là người đã đặt những cơ sở cho ngành toán học này. Trong khi suy nghĩ về những điều mà những người đi trước ông, Kêplê và Galille đã phỏng đoán về sức hút của vạn vật, Newton nêu giả định rằng các thiên thể nhất định có tác động lẫn nhau bằng sức hút. Sau nhiều tính toán và suy nghĩ, đến năm 1667, ông trình bày phác họa đầu tiên về định luật vạn vật hấp dẫn.
Người ta kể lại rằng một hôm Newton ngồi ở góc cây táo, nhìn mặt trời lặn. trăng đã tỏa sáng và các vì sao đã thắp sáng trên bầu trời. Bỗng nhiên một quả táo rơi. Nhà bác học trẻ, 24 tuổi mà đầu óc lúc nào cũng bận rộn suy nghĩ về vấn đề sức hút của vạn vật, bất ngờ nêu lên câu hỏi: tại sao quả táo rơi và mặt trăng không rơi, trong khi cả hai đều chịu sức hút? Bỗng ông lóe lên một tia sáng: “A! Mặt trăng rơi. nếu nó không rơi, nó sẽ xa dần trái đất.”
Nhưng ông cần đến hơn 16 năm suy nghĩ và chứng minh để công bố định luật vạn vật hấp dẫn vào năm 1685, một trong những khám phá lớn nhất đã bắt nguồn từ một bộ óc của con người: Hai vật hút nhau theo một lực tỉ lệ thuận với khối lượng của chúng và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa các trọng tâm của chúng.
Định luật này giúp ông tính được khối lượng mặt trời, khối lượng của trái đất và của các hành tinh, giải thích tại sao trái đất lại dẹt ở hai cực, nguyên nhân của hiện tượng thủy triều là kết quả sức hút tổng hợp của mặt trời và mặt trăng, tính không điều hòa của chuyển động mặt trăng v.v… Năm 1687 ông công bố những khám phá của mình trong tác phẩm chính những nguyên lí toán học của triết học tự nhiên, công thức hóa ba nguyên lí làm cơ sở của cơ học hiện đại.
Luận thuyết của ông về Philosophiae Naturalis Principia
Mathematica (Các Nguyên lý Toán học của Triết lý về Tự nhiên) xuất bản
năm 1687, đã mô tả về vạn vật hấp dẫn và 3 định luật Newton, được coi là
nền tảng của cơ học cổ điển, đã thống trị các quan niệm về vật lý, khoa
học trong suốt 3 thế kỷ tiếp theo. Ông cho rằng sự chuyển động của các
vật thể trên mặt đất và các vật thể trong bầu trời bị chi phối bởi các
định luật tự nhiên giống nhau.
Trong cơ học, Newton đưa ra nguyên lý bảo toàn động lượng (bảo toàn quán tính). Trong quang học, ông khám phá ra sự tán sắc ánh sáng, giải thích việc ánh sáng trắng qua lăng kính trở thành nhiều màu. Trong toán học, Newton cùng với Gottfried Leibniz phát triển phép tính vi phân và tích phân. Ông cũng đưa ra nhị thức Newton tổng quát.
Năm 1685, chính trị nước Anh thay đổi dưới sự trị vì của James II, và trường Cambridge phải tuân thủ những điều luật phi lý như buộc phải cấp bằng cho giáo chủ không thông qua thi cử. Newton kịch liệt phản đối những can thiệp này và sau khi James bị William III đánh bại, Newton được bầu vào Nghị viện Anh nhờ những đấu tranh chính trị của ông.
Năm 1693, sau nhiều năm làm thí nghiệm hoá học thất bại và sức khoẻ suy sụp nghiêm trọng, Newton từ bỏ khoa học, rời Cambridge để về nhận chức trong chính quyền tại Luân Đôn. Năm 1703 Newton được bầu làm chủ tịch Hội Khoa học Hoàng gia Anh và giữ chức vụ đó trong suốt phần còn lại của cuộc đời ông. Ông được Nữ hoàng phong bá tước năm 1705. Ông mất ngày 31 tháng 3 năm 1727 tại Luân Đôn.
#1
[...] Newton ra đời gần đúng một thế kỷ sau khi Copernicus tạ thế, và đúng vào những năm Galileo từ trần. Hai bậc vĩ nhân đó trong khoa thiên văn học đã cùng với Johannes Kepler đặt nền móng để sau này Newton tiếp tục xây dựng sự nghiệp.
Newton là nhà toán học thiên tài, sinh trong thời đại có nhiều nhà toán học nổi tiếng. Marvin nhận định rằng: ìThế kỷ 17 là thế kỷ toán học trổ hoa, cũng như thế kỷ 18 là thế kỷ của hoá học, thế kỷ 19, sinh vật học. Khoa học trong nửa sau thế kỷ 17 đã tiến được những bước dài hơn mọi thời kỳ khác”.
Newton bao quát được các ngành chính của khoa vật lý như: Toán học, Hóa học, Vật lý học và Thiên văn học, vì trong thế kỷ 17, nghĩa là trước khi khoa học chia ra nhiều ngành chuyên môn, một nhà khoa học có thể cùng một lúc bao quát nhiều ngành khoa học.
Newton sinh đúng ngày lễ Giáng sinh năm 1642. Thiếu thời ông được chứng kiến sự thăng trầm của Chính phủ liên hiệp Oliver Cromwell, trận hỏa hoạn tàn phá hầu hết thành phố London và nạn dịch hạch sát hại một phần ba dân số thành phố này. Sau 18 năm sống trong một xóm nhỏ ở Woolsthorpe, Newton được gửi theo học trường đại học Cambridge. Ở đây Newton may mắn được theo học một giáo sư toán học có tài tên là Isaac Barrow, người được gọi là ìcha tinh thần” của Newton, Barrow biết là khuyến khích thiên tài Newton. Và ngay khi còn ở trường, Newton đã khám phá ra định lý Nhị thức (Binôme de Newton).
Trường đại học Cambridge phải đóng cửa năm 1665 vì nạn dịch hạch, Newton lại trở về quê. Trong hai năm liền sống cách biệt hẳn với thế giới bên ngoài, Newton dành hết thì giờ để suy tư và nghiên cứu khoa học. Kết quả thật là siêu phàm: chưa đầy 25 tuổi, Newton đã thực hiện được ba phát minh khiến ông nghiễm nhiên trở nên ngang hàng với các thiên tài khoa học của mọi thời đại. Trước hết Newton phát minh ra khoa Toán học Vi phân (Calcul différentiel) dùng để tính những số lượng chuyển biến như sự vận động của các vật thể, của làn sóng và để giải những bài toán vật lý có liên quan tới mọi sự chuyển động ìToán học vi phân có thể nói đã mở được cửa kho tàng báu vật toán học, đã đặt thế giới toán học dưới chân Newton và các học trò của ông”.
Khám phá quan trọng thứ hai của Newton là định luật về thành phần ánh sáng và từ đó ông phân tích được bản chất của màu sắc và bản chất của ánh sáng trắng. Newton chứng minh rằng: ánh sáng trắng của mặt trời gồm có những tia sáng màu mà ta thường thấy ở cầu vồng. Như vậy màu sắc là bản chất của ánh sáng, và ánh sáng trắng - những thí nghiệm bằng lăng kính của Newton đã chứng minh - là do sự trộn lẫn tất cả các màu sắc của quang phổ. Từ khám phá này, Newton tiến đến việc chế tạo kiểu viễn kính phản chiếu đầu tiên, có thể đem ra sử dụng một cách có hiệu quả.
Khám phá thứ ba có lẽ là khám phá vĩ đại nhất của Newton, là định luật vạn vật hấp dẫn. Khám phá này đã kích động trí tưởng tượng của các nhà khoa học, mãnh liệt hơn mọi khám phá về lý thuyết khác trong thời kỳ cận đại. Theo một giai thoại ai cũng biết thì Newton giác ngộ rồi tìm ra định luật hấp dẫn khi ông quan sát quả táo rơi. Sự thật thì chuyện trái đất hút những vật ở gần không có gì mới lạ. Nhưng điều mới lạ là Newton đã mở rộng nhận xét đó để áp dụng đối với vạn vật, từ trái đất các hành tinh và chứng minh được thuyết của ông bằng toán học.
Điều đáng ngạc nhiên là Newton không hề công bố gì về ba phát minh cực kỳ quan trọng của ông về toán học vi phân, màu sắc và định luật hấp dẫn. Bản tính rất dè dặt kín đáo, ông không thích tiếng tăm, không thích tranh luận, và có ý muốn xếp xó những phát minh của ông. Những gì ông công bố sau này đều do bạn bè thúc ép, những công bố song ông lại hối hận vì trót mềm yếu nghe lời họ. Ông nghĩ rằng công bố sẽ khiến cho người ta phê bình, rồi từ phê bình đi tới tranh luận, điều mà Newton với bẩm tính nhạy cảm rất lấy làm khổ tâm.
Sau những năm sống ẩn dật và nhàn hạ bất đắc dĩ vì bệnh dịch hạch tàn sát London, Newton lại trở lại Cambridge. Tốt nghiệp đại học xong, ông được cử làm giáo sư trường Trinity. Ít lâu sau, cựu giáo sư của Newton là Barrow từ chức, Newton khi đó mới 27 tuổi được bổ nhiệm làm giáo sư toán học, một chức vụ ông giữ trong hai mươi bảy năm liền. Mười hay mười hai năm tiếp theo, người ta biết rất ít về những hoạt động của Newton. Chỉ biết ông tiếp tục nghiên cứu về ánh sáng và công bố khám phá của ông về thành phần của ánh sáng trắng. Lập tức ông bị lôi cuốn vào một cuộc tranh luận vì lẽ những kết luận của ông về ánh sáng trái ngược hẳn với quan niệm đương thời, và vì trong tập tài liệu công bố, ông đã trình bày quan niệm triết lý của ông về khoa học. Ông chủ trương rằng: nhiệm vụ chính yếu của khoa học là tiến hành những cuộc thí nghiệm, ghi nhận những kết quả của thì nghiệm, và sau hết là rút ra những định luật toán học căn cứ vào kết quả những thí nghiệm đó. Ông viết: ìPhương pháp thích đáng nhất để nghiên cứu đặc tính của sự vật là suy luận xuất phát từ những cuộc thí nghiệm”. Những nguyên tắc này hoàn toàn phù hợp với phương pháp nghiên cứu khoa học hiện đại, nhưng trong thời Newton lại không được chấp nhận. Thời đó, chịu ảnh hưởng triết học cổ, các học giả thường hay tin ở trí tưởng tượng, ở lý trí, ở bề ngoài của sự vật nhiều hơn là tin ở sự thí nghiệm. [...]
Trích " Lược sử Thời gian" của Stephen Hawking
Những năm 1692 đến 1694, ông bị đau óc, phải nghỉ đến 10 năm sau mới xuất bản quyển khảo luận Quang học (Traité d'Optique), cuốn Khảo luận về cách tính Vi phân.
Theo http://olympia.net.vn/forum/
8- Leonardo da Vinci
1452-151
Ý
Phát Minh
Leonardo di ser Piero da Vinci (phát âm tiếng Ý: [leoˈnardo da ˈvintʃi] ; phiên âm tiếng Việt phổ biến là Lê-ô-na đờ Vanh-xi theo cách đọc của tiếng Pháp) (sinh ngày 15 tháng 4 năm 1452 - 23 tháng 4 theo lịch Gregory hiện nay - tại Anchiano, Ý, mất ngày 2 tháng 5 - 11 tháng 5 theo lịch Gregory hiện nay - năm 1519 tại Amboise, Pháp) là một họa sĩ, nhà điêu khắc, kiến trúc sư, nhạc sĩ, bác sĩ, kỹ sư, nhà giải phẫu, nhà sáng tạo và triết học tự nhiên.
Ông được coi là một thiên tài toàn năng người Ý. Tên gọi của thành phố Vinci là nơi sinh của ông, nằm trong lãnh thổ của tỉnh Firenze, cách thành phố Firenze 30 km về phía Tây gần Empoli, cũng là họ của ông. Người ta gọi ông ngắn gọn là Leonardo vì "da Vinci" có nghĩa là "đến từ Vinci", không phải là họ thật của ông. Tên khai sinh là Leonardo di ser Piero da Vinci có nghĩa là "Leonardo, con của Ser Piero, đến từ Vinci". Ông là tác giả của những bức hoạ nổi tiếng như bức Mona Lisa, bức Bữa ăn tối cuối cùng.
Ông là người có những ý tưởng vượt trước thời đại của mình, đặc biệt là khái niệm về máy bay trực thăng, xe tăng, dù nhảy, sự sử dụng hội tụ năng lượng mặt trời, máy tính, sơ thảo lý thuyết kiến tạo địa hình, tàu đáy kép, cùng nhiều sáng chế khác. Một vài thiết kế của ông đã được thực hiện và khả thi trong lúc ông còn sống. Ứng dụng khoa học trong chế biến kim loại và trong kỹ thuật ở thời đại Phục Hưng còn đang ở trong thời kỳ trứng nước. Thêm vào đó, ông có đóng góp rất lớn vào kiến thức và sự hiểu biết trong giải phẫu học, thiên văn học, xây dựng dân dụng, quang học và nghiên cứu về thủy lực. Những sản phẩm lưu lại trong cuộc đời ông chỉ còn lại vài bức hoạ, cùng với một vài quyển sổ nháp tay (rơi vãi trong nhiều bộ sưu tập khác nhau các sáng tác của ông), bên trong chứa đựng các ký hoạ, minh hoạ về khoa học và bút kí.
Leonardo sinh ngày 15 tháng 4 năm 1452 (lịch cũ), "lúc 3 giờ khi màn đêm buông xuống" ở thị trấn Vinci vùng Tuscan, thuộc thung lũng hạ lưu sông Arno vùng lãnh thổ thuộc quyền cai trị của Medici-cộng hòa Florence. Leonardo là người con ngoài giá thú của công chứng viên Ser Piero (lúc bấy giờ 25 tuổi) và người con gái nông dân 22 tuổi Catarina.
Leonardo không có họ trong ngữ cảnh hiện đại, "da Vinci" chỉ đơn giản
là "từ Vinci": tên khai sinh đầy đủ của ông là "Lionardo di ser Piero da
Vinci", nghĩa là "Leonardo, (con trai) của (Mes)Ser Piero đến từ
Vinci".
Quan hệ của Catarina với Ser Piero dường như chấm dứt ngay sau khi bà sinh người con trai. Sau đó ít lâu bà kết hôn với người chủ một lò gốm, Accattabriga di Píaero del Vacca từ Vinci, và có thêm 5 người con. Sau khi chia tay với Catarina, Ser Piero nhận nuôi dưỡng Leonardo. Ông kết hôn 4 lần, có thêm 9 người con trai và 2 người con gái với hai người vợ cuối của ông. Ser Piero là công chứng viên của nhiều gia đình danh tiếng trong thành phố và là người thành công trong nghề nghiệp. Thân chủ của ông bao gồm không những gia đình Medici mà còn gồm cả chính phủ thành phố (signoria) hay hội đồng quốc gia.
Mặc dầu không phải là một tài năng phát minh hay sáng tạo lớn trong nghệ thuật đương thời ở Firenze nhưng Verocchio cũng là một nghệ nhân hàng đầu trong nghề kim hoàn, điêu khắc và trong hội họa. Đặc biệt ông là một người thầy tài năng. Leonardo làm việc nhiều năm (khoảng 1470-1477) trong xưởng vẽ của ông cùng với Lorenzo di Credi và Pietro Perugino.
Năm 1476 ông bị buộc tội cùng với 3 người đàn ông khác đã có quan hệ tình dục với một người đàn ông làm mẫu 17 tuổi, Jacopo Saltarelli, là một người đàn ông mại dâm được nhiều người biết. Sau 2 tháng trong tù ông được tuyên bố vô tội vì không có người làm chứng.
Chẳng bao lâu ông đã học hết tất cả những gì Verrocchio có thể dạy hay là còn nhiều hơn thế nữa, nếu như có thể tin vào những câu chuyện thường được kể lại về các hình ảnh hay tượng được cho là do những người học trò của Verrocchio sáng tác. Giorgio Vasari, kiến trúc sư, họa sĩ và cũng là một nhà tiên phong trong số những người biên niên sử nghệ thuật cùng thời với Leonardo cũng đã tường thuật tương tự.
Bức tranh Rửa tội Christi do Verrocchio phác thảo cho các nhà
tu của Vallombrosa hiện có thể được xem tại Viện hàn lâm Firenze. Theo
Vasari thì thiên thần quỳ bên trái là do Leonardo thêm vào. Khi
Verrocchio nhìn thấy, ông đã nhận ra được tính nghệ thuật hơn hẳn so với
phần còn lại của chính tác phẩm của ông và người ta kể rằng từ đấy ông
tuyên bố vĩnh viễn từ bỏ hội họa. Bức tranh được vẽ nguyên thủy bằng màu
keo (tempera) này đã bị vẽ dầu chồng lên nhiều lần nên việc kết
luận có sơ sở hiện nay là rất khó khăn. Một số ý kiến đáng tin cậy thiên
về việc công nhận không những có bàn tay của Leonardo trên khuôn mặt
của thiên thần mà còn trong nhiều phần về y phục và phong cảnh phía sau
mang tính đặc trưng và có thể nhận thấy được trong các tác phẩm khác của
ông. Tác phẩm này được hoàn thành vào khoảng năm 1470, khi Leonardo 18 tuổi.
Vào khoảng năm 1472 tên của ông có trong danh sách của phường hội họa sĩ thành phố Firenze. Ông sống và làm việc tại đây thêm 10 hay 11 năm và cho đến năm 1477 vẫn còn được gọi là học trò của Verrocchio. Thế nhưng trong năm này dường như ông đã được Lorenzo de Medici nâng đỡ và làm việc như là một nghệ sĩ độc lập dưới sự bảo trợ của Lorenzo de Medici từ 1482 cho đến 1483.
Thông qua lời giới thiệu của Lorenzo de Medici cho công tước Ludovico Sforza, người muốn đặt một tượng đài kỵ sĩ tôn vinh Francesco I Sforza, người khởi đầu cho triều đại Sforza tại Milano, Leonardo rời Firenze đến Milano vào khoảng năm 1483.
Bằng chứng đầu tiên được ghi lại cho thời gian làm việc của Leonardo tại Milano được xác định là năm 1487. Một vài nhà viết tiểu sử phỏng đoán là thời gian từ 1483
đến 1487 hay ít nhất là một phần của thời gian này được dùng cho những
chuyến đi du lịch phương Đông, thế nhưng từ tất cả những người cùng thời
với Leonardo đều không để lại một dấu vết nào về chuyến đi của Leonardo
về phương Đông.
Trong những năm đầu tiên sau khi tiếm quyền, Ludovico bị tấn công dữ dội, đặc biệt là từ những người theo phái của chị dâu của ông, Bona của Savoie, mẹ của công tước trẻ tuổi Gian Galeazzo Sforza, người cầm quyền chính thống. Để chống lại những tấn công này, Ludovico đã dùng hằng loạt thi sĩ và nghệ sĩ thông qua các diễn văn công cộng, kịch nghệ, hình ảnh và khẩu hiệu để ca ngợi sự sáng suốt và tính tốt đẹp của sự giám hộ đồng thời truyền bá tính xấu xa của những người chống lại ông. Các ghi chép và dự án trong những bản viết tay của Leonardo là bằng chứng cho thấy ông cũng thuộc về số người nghệ sĩ này. Nhiều bức vẽ phác thảo như vậy hiện nay đang nằm trong Christ Church tại Oxford, một bức phác thảo vẽ một nữ phù thủy có sừng hay nữ quỷ đang xua chó tấn công Milano. Bức phác thảo này gần như chắc chắn ám chỉ việc người của nữ công tước Bona ám sát Ludovico không thành vào năm 1484.
Dịch hạch tại Milano trong thời gian 1484-1485 là dịp cho Leonardo trình nhiều dự án của ông lên Ludovico nhằm chia lại thành phố và tái xây dựng theo các nguyên tắc vệ sinh tốt hơn. Thời gian 1485-1486 dường như cũng là thời gian khởi đầu cho kế hoạch làm đẹp và củng cố pháo đài của ông, mặc dầu không được toại nguyện. Sau đó là các kế hoạch và mô hình của ông trong dịp thi đua được công bố giữa các kiến trúc sư người Ý và người Đức để hoàn thành nhà thờ lớn của Milano. Văn kiện trả tiền cho ông vẫn còn tồn tại nằm trong khoảng thời gian từ tháng 8 năm 1487 đến tháng 5 năm 1490. Cuối cùng thì không một dự án nào được tiến hành.
Bức tượng kỵ sĩ cao 7 mét, nhiệm vụ chính của Leonardo khi đến Milano được hoàn thành vào cuối năm 1493, vào lúc người do hoàng đế Maximilian I cử đến hộ tống cô dâu Bianca Maria Sforza về làm lễ cưới. Theo tường thuật thời bấy giờ thì đây là một công trình vĩ đại, nhưng các tường thuật này lại thiếu chính xác đến mức không thể kết luận được là tượng đài này phù hợp với phác thảo nào trong số nhiều bản vẽ phác thảo còn tồn tại cho đến ngày nay.
Trong khoảng thời gian từ 1495 đến 1497 Leonardo vẽ một trong những bức tranh nổi tiếng nhất của ông, bức bích họa Bữa ăn tối cuối cùng trong nhà thờ Santa Maria delle Grazie, theo yêu cầu của Ludovico Sforza. Năm 1980 nhà thờ cùng với bức tranh đã được UNESCO công nhận là di sản văn hóa thế giới. Vua Louis XII của Pháp, sau khi chiếm được Milano, đã đích thân đến tận nhà thờ để chiêm ngưỡng bức tranh và đã hỏi là có thể tháo gỡ ra khỏi tường nhằm mang về Pháp. Hai tháng sau khi vua Louis XII chiếm Milano, trong tháng 12 năm 1499, Leonardo cùng người bạn là Luca Pacioli rời thành phố Milano.
Leonardo và Luca Pacioli dừng chân tại Mantua,
nơi Leonardo được nữ công tước Isabella Gonzage tiếp đón nồng hậu. Khi
nghe tin Ludovico kết cuộc đã bị lật đổ, hai người bạn từ bỏ kế hoạch
trở về Milano và tiếp tục đi đến Firenze, thành phố đang bị sức ép từ
nhiều vấn đề nội bộ và từ cuộc chiến tranh chống lại Pisa không có kết quả. Tại đây Leonardo nhận vẽ một bức tranh thờ cho nhà thờ Annunziata. Filippino Lippi, người thật ra đã nhận lời yêu cầu vẽ, đã nhường lại cho Leonardo. Mãi đến tháng 4 năm 1501
Leonardo mới hoàn thành bản phác thảo trên giấy. Mặc dù nhận được nhiều
lời khen ngợi cho bản vẽ trên giấy, Leonardo đã không hoàn thành bức
tranh này và các tu sĩ Annunziata cuối cùng lại phải chuyển lời yêu cầu
đến Filippino Lippi.
Trong mùa xuân năm 1502 ông bất ngờ về làm việc cho công tước Cesare Borgias. Trong khoảng thời gian từ tháng 5 năm 1502 cho đến tháng 3 năm 1503 Leonardo, với tư cách là kĩ sư quân sự có quyền cao nhất, đã đi du hành qua một phần lớn miền trung nước Ý. Hai tháng sau khi Vito Luzza, một người dưới quyền của Cesare và là bạn của Leonardo, bị Cesare giết chết, Leonardo trở về Firenze. Ông đã để lại rất nhiều ghi chú và bản vẽ có ghi ngày tháng cũng như 6 tấm bản đồ lớn do ông tự vẽ bao gồm các vùng đất Maremma, Toscana và Umbria.
Trở về Firenze, ông được ủy nhiệm vẽ một bức bích họa trang trí cho một trong những bức tường của đại sảnh nhà hội đồng thành phố. Michelangelo được trao nhiệm vụ vẽ một bức bích họa khác cũng trong cùng căn phòng. Ông hoàn thành phác thảo trên giấy trong vòng 2 năm (1504-1505) nhưng do có nhiều khó khăn về kĩ thuật trong lúc vẽ trên tường nên bức bích họa không được hoàn thành.
Trong thời gian này (1503-1506), theo một số nguồn khác là 1510-1515, Leonardo hoàn thành bức họa Mona Lisa (hay còn gọi là La Gioconda) mà theo Vasari thì đây là bức chân dung của Lisa del Giocondo, vợ của một người buôn bán tơ lụa tại Firenze. Lúc đương thời Leonardo đã không thể rời bức tranh, ông mang bức họa này đi theo trên khắp các chặn đường đời sau đó. Sau khi Leonardo qua đời, vua François I của Pháp đã mua bức tranh này với giá là 4.000 đồng Florin vàng. Người ta nói là cho đến ngày nay chưa có ai có thể sao chép lại được nụ cười trong bức tranh này.
Tháng 9 cùng năm ông phải trở về Firenze vì việc riêng tư không vui.
Cha Leonardo qua đời vào năm 1504 dường như không để lại di chúc. Sau đó
Leonardo đã có tranh tụng với 7 người em trai cùng cha khác mẹ về việc
thừa kế gia tài của cha ông và sau đó là của một người chú bác. Việc
kiện tụng kéo dài nhiều năm và bắt buộc Leonardo phải nhiều lần tạm
ngưng công việc ở Milano để về Firenze, mặc dù đã có nhiều thư của
Charles d'Ambois, vua Louis XII, của những người thân quen và đỡ đầu có
thế lực khác để thúc đẩy sớm kết thúc việc kiện tụng này. Trong một bức
thư gửi Charles d'Amboise vào năm 1511,
Leonardo đã nhắc đến việc kiện tụng sẽ sắp chấm dứt và viết về hai bức
tranh Đức Mẹ mà ông sẽ mang về Milano. Người ta tin rằng một trong 2 bức
tranh đó là bức Madonna Litta mà hiện nay một bản sao được trưng bày trong Viện bảo tàng Hermitage (Cung điện mùa Đông).
Vào tháng 5 năm 1507 vua Louis XII đến Milano và Leonardo chính thức chuyển sang phục vụ cho Louis XII với chức danh là họa sĩ triều đình và kĩ sư. Theo những ghi chép còn tồn tại, trong thời gian 7 năm Leonardo ở tại Milano (1506-1513) ông làm việc rất ít trong lãnh vực hội họa và kiến trúc. Ông đã cùng nghiên cứu về giải phẫu học với giáo sư Marcantonio della Torre. Bức chân dung tự họa bằng phấn đỏ hiện đang ở trong Biblioteca Reale tại Torino có thể được vẽ vào khoảng thời gian này khi ông gần 60 tuổi.
Trong suốt cuộc đời của Leonardo, tài năng sáng tạo đặc biệt của ông và cũng như tất cả các khía cạnh khác của cuộc sống của ông, luôn thu hút sự tò mò của người khác Một trong những khía cạnh của ông là tôn trọng cuộc sống, thể hiện bằng việc ăn chay trường trên cơ sở đạo đức Kitô giáo và thói quen của ông, theo Vasari, mua lồng chim và thả chúng tự do
Leonardo đã có nhiều bạn bè là người nổi tiếng trong các lĩnh vực của họ hoặc có ý nghĩa lịch sử, bao gồm các nhà toán học Luca Pacioli, mà ông đã cộng tác trong một cuốn sách trong thời 1490, cũng như Franchinus Gaffurius và Isabella d'Este. Leonardo không có quan hệ gần gũi với phụ nữ, ngoại trừ tình bạn của ông với hai chị em nhà Este, Beatrice và Isabella . Ông đã vẽ một bức chân dung của cô trên cuộc hành trình xuyên qua Mantua, bây giờ bức tranh này bị thất lạc.
Ngoài tình bạn, Leonardo giữ bí mật cuộc sống riêng tư của mình. Cuộc sống tình dục của ông đã là chủ đề bị phân tích, châm biếm, và đầu cơ. Xu hướng này bắt đầu vào giữa thế kỷ 16 và đã được hồi sinh trong thế kỷ 19 và 20, đáng chú ý nhất qua Sigmund Freud . Mối quan hệ thân mật nhất của ông có lẽ với các học trò của mình Salai và Melzi. Melzi, khi viết thư để thông báo cho anh em của Leonardo về cái chết của ông, đã mô tả cảm xúc của Leonardo cho học sinh của mình là cả hai yêu thương và đam mê. Nó đã được khẳng định từ thế kỷ 16 rằng các mối quan hệ này có thể có tính chất tình dục hoặc khiêu dâm. Hồ sơ của tòa án năm 1476, khi ông được 24 tuổi, cho thấy Leonardo và ba người đàn ông trẻ khác bị buộc tội trong một sự cố liên quan đến một mại dâm nam nổi tiếng, nhưng nghi vấn buộc tội đã bị bác bỏ vì thiếu bằng chứng . Kể từ đó ngày càng có nhiều giả thuyết viết về khuynh hướng đồng tính luyến ái giả định và vai trò của nó trong nghệ thuật của ông, đặc biệt là trong một số bản vẽ khiêu dâm.
Chân dung học sĩ Leonardo da Vinci - Ảnh: plus.google.com
Leonardo da Vinci tên đầy đủ là Leonardo di ser Piero da Vinci, sinh
ngày 15/04/1452 tại thị trấn Vinci vùng Tuscan, thuộc thung lũng hạ
lưu sông Arno. Ông sống cùng cha là công chứng viên Ser Piero. Ngay từ
nhỏ, Leonardo da Vinci đã yêu thích âm nhạc, vẽ và tạo hình. Có một
lần, cha của Leonardo mang những bức vẽ của con trai tới nhà người bạn
thân là Andrea del Verrocchio - họa sĩ nổi danh ở Florence thời bấy
giờ. Verrocchio đã rất kinh ngạc về tài năng thiên bẩm của Leonardo da
Vinci và quyết định trở thành thầy của Leonardo.
Từ năm 1470 - 1477, Leonardo làm việc tại xưởng vẽ của thầy. Trong bức tranh “The Baptism of Chirst”, chính Leonardo là người đã vẽ hình thiên thần trẻ quỳ bên dưới giữ áo choàng cho chúa Jesus. Điều này khiến Verrocchio nhận ra rằng tài năng của Leonardo đã vượt xa ông. Và kể từ đó, Verrocchio đã không vẽ thêm một lần nào nữa.
Bức tranh “The Baptism of Chirst”- Ảnh: wikipedia.org
Năm 1472, ông được ghi nhận là một bậc thầy tài năng trong Guild of
St Luke - một phường hội họa và y sỹ uy tín. Từ năm 1482, Leonardo da
Vinci bắt đầu làm việc như một họa sĩ độc lập và chuyển đến Milano để
thực hiện tượng đài kỵ sĩ theo mong muốn của công tước Ludovico Sforza.
Bức tượng kỵ sĩ cao 7 mét được hoàn thành vào cuối năm 1493.
Trong khoảng thời gian từ 1495 - 1497, Leonardo vẽ một trong những bức tranh nổi tiếng nhất của ông, bức bích họa “Bữa ăn tối cuối cùng” trong nhà thờ Santa Maria delle Grazie theo yêu cầu của Ludovico Sforza. Năm 1980 nhà thờ cùng với bức tranh đã được UNESCO công nhận là di sản văn hóa thế giới.
Tháng 12/1499, Leonardo rời thành phố Milano đến Firenze. Năm 1500, Leonardo được các thầy tu dòng Servite ở nhà thờ Santissima Annunziata, Florence cấp cho một xưởng làm việc riêng. Năm 1502, với tư cách là một kỹ sư và kiến trúc sư phục vụ Cesare Borgia (con trai Giáo hoàng Alexander VI), Leonardo đã đi khắp nước Ý. Sau khi vẽ tấm bản đồ gây ấn tượng của Imola, Leonardo được thuê làm kỹ sư trưởng về quân sự của Cesare.
Ngày 18/10/1503, Leonardo da Vinci gia nhập Hội đoàn Thánh Luke. Trong 2 năm tiếp theo, ông thiết kế và vẽ bức tranh tường về trận đánh ở Anghiari.
Từ năm 1503 đến khoảng năm 1507, Leonardo hoàn thành bức họa “Mona Lisa” (hay còn gọi là “La Gioconda”). Bức tranh được phỏng đoán là bức chân dung của Lisa del Giocondo, vợ của một người buôn bán tơ lụa tại Firenze. Đôi mắt và nụ cười của nàng Mona Lisa tạo ra một sự bí ẩn, cuốn hút kì lạ. Những cái bóng ở khóe miệng và mắt là lý do khiến chúng hấp dẫn. Cho đến ngày nay chưa một ai có thể sao chép lại được nụ cười trong bức tranh này.
Kiệt tác Mona Lisa - Ảnh: wikipedia.org
Leonardo da Vinci mất ngày 02/05/1519 tại Amboise, Pháp. Trong cuộc
đời của mình, Leonardo Da Vinci còn là chủ nhân của nhiều phát minh và ý
tưởng khoa học đi trước thời đại, điển hình như:
Thiết bị lặn
Là người căm ghét chiến tranh song để bảo vệ mảnh đất đang sinh sống, ông đã không ít lần phải chế tạo ra những cỗ máy chiến đấu hay quân trang để đánh bại quân thù. Bộ đồ lặn đầu tiên trong lịch sử đã ra đời trong hoàn cảnh đó, giúp các binh sĩ chiến đấu dưới nước. Dụng cụ bao gồm một mặt nạ có kính thủy tinh giúp người lặn có thể nhìn rõ mọi vật dưới nước cùng quần áo làm từ da thuộc. Mặt nạ này có ống thở nối tới một chiếc bình hoặc túi chứa đầy không khí, có gắn chuông báo hiệu.
Máy bay, tàu lượn
Trong cuốn sổ ghi chép của mình, ông dành nhiều thời gian nghiên cứu những cỗ máy giúp con người bay lượn được như chim trên trời. Một trong số đó đã thành công khi Leonardo chính là người phát minh ra dù tam giác, tiền thân của những chiếc dù thời hiện đại.
Robot hiệp sĩ
Leonardo bị ám ảnh đặc biệt với cơ thể người. Trong sự nghiệp của mình, ông nhiều lần tiến hành giải phẫu, mổ xẻ các bộ phận cơ quan để tìm hiểu cơ chế vận động của cơ thể. Kết quả ông đã chế tạo ra một robot thô sơ có thể đi lại, ngồi xuống và sử dụng cả cơ hàm nhờ thiết kế chủ yếu bằng ròng rọc.
Leonardo da Vinci (1452-1519)
Một trong các bản vẽ chế tạo của Da Vinci
Bộ sưu tập các tài liệu khoa học có tên Codex Leicester của Da Vinci
Bức họa Mona Lisa nổi tiếng.
Chân dung tự họa của Leonardo da Vinci
Bức tranh The Baptism of Chirst đã tiết lộ tài năng vượt trội của Leonardo.
Da Vinci, dưới sự giám hộ của các bậc thầy nghệ thuật đã được trau
dồi thêm những kĩ năng khác như vẽ, soạn thảo, điêu khắc, mô hình hóa,
luyện kim … Ông được cho là hình mẫu trong tác phẩm điêu khắc đồng David
của Donatello và Tổng lãnh thiên thần Raphael trong họa phẩm Tobias and the Angel của Andrea del Verrocchio.
Tác phẩm điêu khắc đồng David và họa phẩm Tobias and the Angel
Năm 1472, ông được ghi nhận là một bậc thầy tài năng trong Guild of
St Luke, một phường hội họa và y sỹ vô cùng có uy tín thời đó. Mặc dù
cha ông đã giúp đỡ ông mở một xưởng vẽ của riêng mình nhưng Leonardo vẫn
muốn hợp tác cùng với người thầy Verrocchio. Tác phẩm sớm nhất được
biết đến của ông vào ngày 5/8/1473 là bức vẽ thung lũng Arno bằng bút và
mực in.
Bức họa sớm nhất của Leonardo, Thung lũng Arno (1473).
Năm 1478, Leonardo rời khỏi xưởng vẽ của Verrocchio, sau đó công việc
độc lập đầu tiên mà Leonardo được ủy nhiệm là vẽ bệ thờ cho nhà nguyện
của thánh Bernard tại Palazzo Vecchio vào tháng 1 năm 1478. Tuy nhiên
công việc này đã không thể được hoàn thành. Tiếp đó, một ủy thác khác
dành riêng cho Leonardo là bức The Adoration of the Magi cho các tu sĩ của San Donato a Scopeto vào tháng 3 năm 1481 và một lần nữa công việc lại bị dở dang.
Tác phẩm dở dang của Leonardo vẽ năm 1481 có tên The Adoration of the Magi.
Tới năm 1482, Leonardo da Vinci còn được biết đến như một nhạc sĩ tài
năng. Chính ông là người đã chế tác ra cây đàn lia bằng bạc trong hình
dạng của đầu của một con ngựa và tặng nó cho Ludovico il Moro, công tước
xứ Milan, như một món quà với thiện chí hòa bình. Ông ở lại Milan và
làm việc từ năm 1482 đến năm 1499. Trong khoảng thời gian này ông đã cho
ra đời những tác phẩm nổi tiếng như The Virgin of the Rocks, Last Supper Chirst. Năm 1980, UNESCO đã đưa bức Last Supper Chirst
vào danh sách di sản văn hóa thế giới cùng với nhà thờ Santa Maria
delle Grazie, nơi lưu giữ bức tranh. Tháng 12 năm 1499, Leonardo rời
khởi Milan.
Bức tranh The Virgin of the Rocks được vẽ trong khoảng thời gian 1483-1486.
Bức Last Supper Chirst được vẽ trong khoảng những năm 1490.
Năm 1500, Leonardo được cung cấp một xưởng làm việc bởi các thầy tu
dòng Servite ở nhà thờ Santissima Annunziata, Florence. Năm 1502, với tư
cách là một kĩ sư và kiến trúc sư phục vụ Cesare Borgia (con trai Giáo
hoàng Alexander VI), Leonardo đã đi khắp nước Ý. Sau khi vẽ tấm bản đồ
gây ấn tượng của Imola, Leonardo được thuê làm kĩ sư trưởng về quân sự
của Cesare. Ông cũng đã vẽ bản đồ thung lũng Chiana (Tuscany) để Cesare
có thể có nhiều thông tin hơn về địa thế của khu vực này.
Bản đồ Imola do Leonardo phác thảo năm 1502.
Vào ngày 18/10/1503, Leonardo da Vinci gia nhập Hội đoàn Thánh Luke.
Trong 2 năm tiếp theo, ông thiết kế và vẽ bức tranh tường về trận đánh ở
Anghiari.
Bức The Battle of Anghiari vẽ năm 1505.
Đối ngược lại với di nguyện của Michelangelo, một ủy ban được lập ra
để chọn vị trí mới cho bức tượng David. Năm 1504, Leonardo da Vinci trở
thành một phần của ủy ban này.
Bức Mona Lisa được vẽ từ năm 1503 đến khoảng 1505/1507. Đó là bức tranh nổi tiếng nhất trên thế giới. Đôi mắt không chỉ "bám theo" cái nhìn của người xem, mà nụ cười của nàng còn tạo ra một sự bí ẩn lạ kì. Những cái bóng ở khóe miệng và mắt là lí do khiến chúng có vẻ hấp dẫn. Phương pháp vẽ bóng này được gọi là "sfumato", có nghĩa là làn khói của Leonardo.
Kiệt tác Mona Lisa được Leonardo vẽ từ năm 1503 đến 1505/1507.
Từ tháng 9/1513 tới năm 1516, Leonardo sống ở khu vực Belvedere,
Vantican. Trong 3 năm cuối đời, ông sống ở lâu đài Château d'Amboise với
người bạn đồng thời là học trò của mình, Bá tước Francesco Melzi. Sau
khi ông qua đời, Melzi thừa kế toàn bộ các tác phẩm nghệ thuật và khoa
học, các bản thảo và bộ sưu tập cũng như tiếp quản dinh thự của Leonardo
da Vinci.
Lâu đài Château d'Amboise nơi Leonardo sống nốt những năm cuối đời.
9- Werner Karl Heisenberg
1901-1976
Đức
Vật Lý
Werner Karl Heisenberg (5 tháng 12, 1901 – 1 tháng 2, 1976) là một nhà vật lý nổi danh của thế kỷ 20. Ông là một trong những người sáng lập ra thuyết cơ học lượng tử và đoạt giải Nobel vật lý năm 1932.
Ông là bạn thân với một nhà vật lý nổi tiếng khác Niels Bohr.
7-Isaac Newton
1643-1727
Vương Quốc
Vật Lý, Thiên Văn Học
Isaac Newton
Bách khoa toàn thư mở Wikipedia
| Sir Isaac Newton | |
|---|---|
Isaac Newton 46 tuổi
Bức vẽ của Godfrey Kneller năm 1689 |
|
| Sinh | 4 tháng 1, 1643 [OS: 25 tháng 12 1642][1] Lincolnshire, Anh |
| Mất | 31 tháng 3, 1727 (84 tuổi) [OS: 20 March 1727] Kensington, Luân Đôn, Anh |
| Nơi cư trú | Anh |
| Ngành | Tôn giáo Vật lý Toán học Thiên văn học Triết học tự nhiên Giả kim thuật |
| Nơi công tác | Đại học Cambridge Hội Hoàng gia |
| Alma mater | Trinity College, Cambridge |
| Người hướng dẫn luận án tiến sĩ | Isaac Barrow Benjamin Pulleyn |
| Các sinh viên nổi tiếng | Roger Cotes William Whiston |
| Nổi tiếng vì | Cơ học Newton Vạn vật hấp dẫn Vi phân Quang học Định lý nhị thức |
| Giải thưởng | FRS (1672) |
Chữ ký |
|
Luận thuyết của ông về Philosophiae Naturalis Principia Mathematica (Các Nguyên lý Toán học của Triết học Tự nhiên) xuất bản năm 1687, đã mô tả về vạn vật hấp dẫn và 3 định luật Newton, được coi là nền tảng của cơ học cổ điển, đã thống trị các quan niệm về vật lý, khoa học trong suốt 3 thế kỷ tiếp theo. ông cho rằng sự chuyển động của các vật thể trên mặt đất và các vật thể trong bầu trời bị chi phối bởi các định luật tự nhiên giống nhau; bằng cách chỉ ra sự thống nhất giữa Định luật Kepler về sự chuyển động của hành tinh và lí thuyết của ông về trọng lực, ông đã loại bỏ hoàn toàn Thuyết nhật tâm và theo đuổi cách mạng khoa học.
Trong cơ học, Newton đưa ra nguyên lý bảo toàn động lượng (bảo toàn quán tính). Trong quang học, ông khám phá ra sự tán sắc ánh sáng, giải thích việc ánh sáng trắng qua lăng kính trở thành nhiều màu.
Trong toán học, Newton cùng với Gottfried Leibniz phát triển phép tính vi phân và tích phân. Ông cũng đưa ra nhị thức Newton tổng quát.
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.
Sự nghiệp
Isaac Newton sinh ra trong một gia đình nông dân. Khi ông ở quãng tuổi từ khoảng 12 đến 17, ông học tại King's School, Grantham, nơi mà ông chỉ học tiếng Latinh và không có Toán. Sau đó, ông rời khỏi trường và đến tháng Mười năm 1659, ông có mặt tại Woolsthorpe-by-Colsterworth, nơi mà mẹ ông, lần thứ hai góa bụa, đang cố gắng khiến ông trở thành một nông dân. Nhưng Newton lại ghét việc đồng áng. Henry Stocks, thày của ông tại King's School, đã thuyết phục mẹ ông cho ông quay trở lại trường học để ông có thể tiếp tục việc học của mình.Vào tháng Sáu năm 1661, Newton được gửi tới Đại học Cambridge để trở thành luật sư. Tại Cambridge, Newton bị ấn tượng mạnh từ trường phái Euclid, tuy rằng tư duy của ông cũng bị ảnh hưởng bởi trường phái của Roger Bacon và René Descartes. Một đợt dịch bệnh đã khiến trường Cambridge đóng cửa và trong thời gian ở nhà, Newton đã có những phát kiến khoa học quan trọng, dù chúng không được công bố ngay.
Những người có ảnh hưởng đến việc công bố các công trình của Newton là Robert Hooke và Edmond Halley. Sau một cuộc tranh luận về chủ đề quỹ đạo của một hạt khi bay từ vũ trụ vào Trái Đất với Hooke, Newton đã bị cuốn hút vào việc sử dụng định luật vạn vật hấp dẫn và cơ học của ông trong tính toán quỹ đạo Johannes Kepler. Những kết quả này hấp dẫn Halley và ông đã thuyết phục được Newton xuất bản chúng. Từ tháng 8 năm 1684 đến mùa xuân năm 1688, Newton hoàn thành tác phẩm, mà sau này trở thành một trong những công trình nền tảng quan trọng nhất cho vật lý của mọi thời đại, cuốn Philosophiae Naturalis Principia Mathematica.
Trong quyển I của tác phẩm này, Newton giới thiệu các định nghĩa và ba định luật của chuyển động thường được biết với tên gọi sau này là Định luật Newton. Quyển II trình bày các phương pháp luận khoa học mới của Newton thay thế cho triết lý Descartes. Quyển cuối cùng là các ứng dụng của lý thuyết động lực học của ông, trong đó có sự giải thích về thủy triều và lý thuyết về sự chuyển động của Mặt Trăng. Để kiểm chứng lý thuyết về vạn vật hấp dẫn của ông, Newton đã hỏi nhà thiên văn John Flamsteed kiểm tra xem Sao Thổ có chuyển động chậm lại mỗi lần đi gần Sao Mộc không. Flamsteed đã rất sửng sốt nhận ra hiệu ứng này có thật và đo đạc phù hợp với các tính toán của Newton. Các phương trình của Newton được củng cố thêm bằng kết quả quan sát về hình dạng bẹt của Trái Đất tại hai cực, thay vì lồi ra tại hai cực như đã tiên đoán bởi trường phái Descartes. Phương trình của Newton cũng miêu tả được gần đúng chuyển động Mặt Trăng, và tiên đoán chính xác thời điểm quay lại của sao chổi Halley. Trong các tính toán về hình dạng của một vật ít gây lực cản nhất khi nằm trong dòng chảy của chất lỏng hay chất khí, Newton cũng đã viết ra và giải được bài toán giải tích biến phân đầu tiên của thế giới.
Newton sáng tạo ra một phương pháp khoa học rất tổng quát. Ông trình bày phương pháp luận của ông thành bốn quy tắc của lý luận khoa học. Các quy tắc này được phát biểu trong quyển Philosophiae Naturalis Principia Mathematica như sau:
- Các hiện tượng tự nhiên phải được giải thích bằng một hệ tối giản các quy luật đúng, vừa đủ và chặt chẽ.
- Các hiện tượng tự nhiên giống nhau phải có cùng nguyên nhân như nhau.
- Các tính chất của vật chất là như nhau trong toàn vũ trụ.
- Một nhận định rút ra từ quan sát tự nhiên chỉ được coi là đúng cho đến khi có một thực nghiệm khác mâu thuẫn với nó.
- Cũng như trong toán học, trong triết lý về tự nhiên, việc nghiên cứu các vấn đề hóc búa cần thực hiện bằng phương pháp phân tích và tổng hợp. Nó bao gồm làm thí nghiệm, quan sát, đưa ra những kết luận tổng quát, từ đó suy diễn. Phương pháp này sẽ giúp ta đi từ các hợp chất phức tạp đến nguyên tố, đi từ chuyển động đến các lực tạo ra nó; và tổng quát là từ các hiện tượng đến nguyên nhân, từ nguyên nhân riêng lẻ đến nguyên nhân tổng quát, cho đến khi lý luận dừng lại ở mức tổng quát nhất. Tổng hợp lại các nguyên nhân chúng ta đã khám phá ra thành các nguyên lý, chúng ta có thể sử dụng chúng để giải thích các hiện tượng hệ quả.
Theo quyển Opticks, mà Newton đã chần chừ trong việc xuất bản mãi cho đến khi Hooke mất, Newton đã quan sát thấy ánh sáng trắng bị chia thành phổ nhiều màu sắc, khi đi qua lăng kính (thuỷ tinh của lăng kính có chiết suất thay đổi tùy màu). Quan điểm hạt về ánh sáng của Newton đã xuất phát từ các thí nghiệm mà ông đã làm với lăng kính ở Cambridge. Ông thấy các ảnh sau lăng kính có hình bầu dục chứ không tròn như lý thuyết ánh sáng thời bấy giờ tiên đoán. Ông cũng đã lần đầu tiên quan sát thấy các vòng giao thoa mà ngày nay gọi là vòng Newton, một bằng chứng của tính chất sóng của ánh sáng mà Newton đã không công nhận. Newton đã cho rằng ánh sáng đi nhanh hơn trong thuỷ tinh, một kết luận trái với lý thuyết sóng ánh sáng của Christiaan Huygens.
Newton cũng xây dựng một hệ thống hoá học trong mục 31 cuối quyển Opticks. Đây cũng là lý thuyết hạt, các "nguyên tố" được coi như các sự sắp xếp khác nhau của những nguyên tử nhỏ và cứng như các quả bi-a. Ông giải thích phản ứng hoá học dựa vào ái lực giữa các thành phần tham gia phản ứng. Cuối đời (sau 1678) ông thực hiện rất nhiều các thí nghiệm hoá học vô cơ mà không ra kết quả gì.
Newton rất nhạy cảm với các phản bác đối với các lý thuyết của ông, thậm chí đến mức không xuất bản các công trình cho đến tận sau khi người hay phản bác ông nhất là Hooke mất. Quyển Philosophiae Naturalis Principia Mathematica phải chờ sự thuyết phục của Halley mới ra đời. Ông tỏ ra ngày càng lập dị vào cuối đời khi thực hiện các phản ứng hoá học và cùng lúc xác định ngày tháng cho các sự kiện trong Kinh Thánh. Sau khi Newton qua đời, người ta tìm thấy một lượng lớn thuỷ ngân trong cơ thể của ông, có thể bị nhiễm trong lúc làm thí nghiệm. Điều này hoàn toàn có thể giải thích sự lập dị của Newton.
Newton đã một mình đóng góp cho khoa học nhiều hơn bất cứ một nhân vật nào trong lịch sử của loài người. Ông đã vượt trên tất cả những bộ óc khoa học lớn của thế giới cổ đại, tạo nên một miêu tả cho vũ trụ không tự mâu thuẫn, đẹp và phù hợp với trực giác hơn mọi lý thuyết có trước. Newton đưa ra cụ thể các nguyên lý của phương pháp khoa học có thể ứng dụng tổng quát vào mọi lĩnh vực của khoa học. Đây là điều tương phản lớn so với các phương pháp riêng biệt cho mỗi lĩnh vực của Aristoteles và Aquinas trước đó.
Ngoài việc nghiên cứu khoa học, Newton dùng phần lớn thời gian để nghiên cứu Kinh Thánh, ông tin nhận một Chúa Trời duy nhất là Đấng tạo hóa siêu việt mà người ta không thể phủ nhận sự hiện hữu của ngài khi nhìn ngắm vẻ hùng vĩ của mọi tạo vật. Mặc dù được trưởng dưỡng trong một gia đình Anh giáo nhưng vào độ tuổi ba mươi của mình, niềm tin Kitô giáo của Newton nếu công khai ra sẽ không được coi là chính thống.
Cũng có các nhà triết học trước như Galileo và John Philoponus sử dụng phương pháp thực nghiệm, nhưng Newton là người đầu tiên định nghĩa cụ thể và hệ thống cách sử dụng phương pháp này. Phương pháp của ông cân bằng giữa lý thuyết và thực nghiệm, giữa toán học và cơ học. Ông toán học hoá mọi khoa học về tự nhiên, đơn giản hoá chúng thành các bước chặt chẽ, tổng quát và hợp lý, tạo nên sự bắt đầu của Kỷ nguyên Suy luận. Những nguyên lý mà Newton đưa ra do đó vẫn giữ nguyên giá trị cho đến thời đại ngày nay. Sau khi ông ra đi, những phương pháp của ông đã mang lại những thành tựu khoa học lớn gấp bội những gì mà ông có thể tưởng tượng lúc sinh thời. Các thành quả này là nền tảng cho nền công nghệ mà chúng ta được hưởng ngày nay.
Không ngoa dụ chút nào khi nói rằng Newton là danh nhân quan trọng nhất đóng góp cho sự phát triển của khoa học hiện đại. Như nhà thơ Alexander Pope đã viết:
|
|
Tiểu sử
Quyển Philosophiae Naturalis Principia Mathematica của Newton
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.
Ngay sau khi nhận bằng tốt nghiệp, năm 1630, ông phải trở về nhà 2 năm vì trường đóng cửa do bệnh dịch hạch lan truyền. Hai năm này chứng kiến một loạt các phát triển quan trọng của Newton với phương pháp tính vi phân và tích phân hoàn toàn mới, thống nhất và đơn giản hoá nhiều phương pháp tính khác nhau thời bấy giờ để giải quyết những bài toán có vẻ không liên quan trực tiếp đến nhau như tìm diện tích, tìm tiếp tuyến, độ dài đường cong và cực trị của hàm. Tài năng toán học của ông nhanh chóng được hiệu trưởng của Cambridge nhận ra khi trường mở cửa trở lại. Ông được nhận làm giảng viên của trường năm 1670, sau khi hoàn thành thạc sĩ, và bắt đầu nghiên cứu và giảng về quang học. Ông lần đầu chứng minh ánh sáng trắng thực ra được tạo thành bởi nhiều màu sắc, và đưa ra cải tiến cho kính thiên văn sử dụng gương thay thấu kính để hạn chế sự nhoè ảnh do tán sắc ánh sáng qua thuỷ tinh.
Newton được bầu vào Hội Khoa học Hoàng gia Anh năm 1672 và bắt đầu vấp phải các phản bác từ Huygens và Hooke về lý thuyết hạt ánh sáng của ông. Lý thuyết về màu sắc ánh sáng của ông cũng bị một tác giả phản bác và cuộc tranh cãi đã dẫn đến suy sụp tinh thần cho Newton vào năm 1678. Năm 1679 Newton và Hooke tham gia vào một cuộc tranh luận mới về quỹ đạo của thiên thể trong trọng trường. Năm 1684, Halley thuyết phục được Newton xuất bản các tính toán sau cuộc tranh luận này trong quyển Philosophiae Naturalis Principia Mathematica. Quyển sách đã mang lại cho Newton tiếng tăm vượt ra ngoài nước Anh, đến châu Âu.
Năm 1685, chính trị nước Anh thay đổi dưới sự trị vì của James II, và trường Cambridge phải tuân thủ những điều luật phi lý như buộc phải cấp bằng cho giáo chủ không thông qua thi cử. Newton kịch liệt phản đối những can thiệp này và sau khi James bị William III đánh bại, Newton được bầu vào Nghị viện Anh nhờ những đấu tranh chính trị của ông.
Năm 1693, sau nhiều năm làm thí nghiệm hoá học thất bại và sức khoẻ suy sụp nghiêm trọng, Newton từ bỏ khoa học, rời Cambridge để về nhận chức trong chính quyền tại Luân Đôn. Newton tích cực tham gia hoạt động chính trị và trở nên giàu có nhờ bổng lộc nhà nước. Năm 1703 Newton được bầu làm chủ tịch Hội Khoa học Hoàng gia Anh và giữ chức vụ đó trong suốt phần còn lại của cuộc đời ông. Ông được Nữ hoàng phong bá tước năm 1705. việc ai phát minh ra vi phân và tích phân, Newton và Lepnic không bao giờ tranh luận cả, nhưng các người hâm mộ lại tranh cãi quyết liệt khiến hai nhà khoa học vĩ đại này cảm thấy xấu hổ. Ông mất ngày 31 tháng 3 năm 1727 tại Luân Đôn.
Nghiên cứu khoa học
Quang học
Quyển Opticks của Newton
Newton còn cho thấy rằng ánh sáng màu không thay đổi tính chất, bằng việc phân tích các tia màu và chiếu vào các vật khác nhau. Newton chú ý rằng dù là gì đi nữa, phản xạ, tán xạ hay truyền qua, màu sắc vẫn giữ nguyên. Vì thế màu mà ta quan sát là kết quả vật tương tác với các ánh sáng đã có sẵn màu sắc, không phải là kết quả của vật tạo ra màu.
Nhờ vào những khám phá trên, Newton nhận ra nguyên nhân gây ra sự sai lệch màu của hình ảnh trên kính viễn vọng khúc xạ thời đó. Ông đã áp dụng nguyên lý của James Gregory để tạo ra kính viễn vọng phản xạ đầu tiên, khắc phục được nhiều nhược điểm về ảnh của kính viễn vọng khúc xạ đồng thời giảm đi đáng kể chiều dài của kính viễn vọng.
Quả táo Newton
 |
Bài này là một bản dịch thô từ ngôn ngữ khác. Đây có thể là kết quả của máy tính hoặc của người chưa thông thạo dịch thuật. Xin hãy giúp tăng chất lượng bản dịch. |
Tuy nhiên, với bản thảo viết tay Memoirs of Life Sir Isaac Newton có từ năm 1752, nhà khoa học William Stukeley (một người quen của Newton) kể lại chi tiết về khoảng khắc khi Newton tìm ra thuyết vạn vật hấp dẫn.
Bài viết của Stukeley kể về những suy nghĩ của Newton về thuyết lực hấp dẫn khi hai người ngồi dưới bóng râm cây táo trong vườn của nhà khoa học, tại Kensington vào ngày 15 tháng 4 năm 1726:
Chúng tôi đã đi vào một khu vườn, và uống trà dưới bóng mát của vườn táo; chỉ có ông, và tôi. Ông nói với tôi, chính ở vị trí này, vào thuở trước khái niệm về lực hấp dẫn đã đến trong tâm trí.Thời điểm đó ông đang ngồi chiêm nghiệm và một quả táo rơi xuống. Ông đã nghĩ tại sao quả táo lại rơi thẳng xuống đất?
Quả táo chín rồi, tại sao lại rơi xuống đất? Tài vì gió thổi chăng? Không phải, khoảng không rộng mênh mông, tại sao lại phải rơi xuống mà không bay lên trời? Như vậy trái đất có cái gì hút nó sao? Mọi vật trên trái đất đều có sức nặng, hòn đã ném đi rốt cuộc lại rơi xuống đất, trọng lượng của mọi vật có phải là kết quả của lực hút trái đất không?
Tại sao nó không đi ngang, hoặc đi lên ? Nhưng lại liên tục đến trung tâm trái đất ? Chắc chắn, không lý nào khác rằng trái đất đã hút nó. Phải có một sức mạnh hút kéo vật chất & tổng sức mạnh hút kéo trong vấn đề trái đất phải được ở trung tâm đất, không phải trong bất kỳ bên của trái đất do đó đó quả táo này có rơi vuông góc, hay hướng về trung tâm nếu có vấn đề do đó hút lấy vật chất.. nó phải được cân đối với lượng của nó do đó táo rút ra trái đất., cũng như trái đất thu hút sự táo.
John Conduitt, trợ lý của Newton tại Royal Mint và chồng của cô cháu gái của Newton, cũng mô tả các sự kiện khi ông đã viết về cuộc sống của Newton:
Vào năm 1666, ông nghỉ hưu từ Cambridge với mẹ ông ở Lincolnshire. Trong khi đang lang thang trầm tư trong vườn, thì đến hiện ý tưởng rằng sức mạnh của lực hấp dẫn (đã mang quả táo từ trên cây rơi xuống đất) không bị giới hạn trong một khoảng cách nhất định từ trái đất, nhưng sức mạnh này phải trải rộng ra xa hơn là thường nghĩ. Tại sao không cao như mặt trăng nói ông đến mình, và nếu như vậy, mà phải ảnh hưởng đến chuyển động của mặt trăng và có lẽ giữ lại trong quỹ đạo của nó, từ đó ông lao vào tính toán những gì sẽ là kết quả của giả đó.
Trong một việc tương tự, Voltaire đã viết trong cuốn tiểu luận về Epic Thơ (1727), "Sir Isaac Newton đi bộ trong khu vườn của mình, có những suy nghĩ đầu tiên của hệ thống hấp dẫn của ông, khi thấy một quả táo rơi xuống từ một cây."
Nó được biết đến từ máy tính xách tay của mình mà Newton đã phải vật lộn trong 1660s muộn với ý tưởng rằng lực hấp dẫn kéo dài trên mặt đất, trong một tỷ lệ nghịch vuông, đến mặt trăng; Tuy nhiên ông đã phải mất hai thập kỷ để phát triển các lý thuyết đầy đủ. Câu hỏi đặt ra không phải là liệu trọng lực tồn tại, nhưng liệu nó mở rộng để cách xa Trái đất mà nó còn có thể là lực lượng giữ mặt trăng tới quỹ đạo của nó. Newton đã chỉ ra rằng nếu lực giảm tỉ lệ nghịch với khoảng cách, người ta có thể tính toán chu kỳ quỹ đạo của Mặt trăng, và có được thỏa thuận tốt. Ông đoán cùng một lực lượng chịu trách nhiệm chuyển động quỹ đạo khác, và do đó đặt tên nó là "vạn vật hấp dẫn".
Sau này Newton nêu ra: Mọi vật trên trái đất đều chịu sức hút của trái đất, mặt trăng cũng chịu sức hút của trái đất, đồng thời trái đất cũng chịu sức hút của mặt trăng; Trái đất chịu sức hút của mặt trời, mặt trời đồng thời cũng chịu sức hút của trái đất. Nói một cách khác là vạn vật trong vũ trụ đều có lực hấp dẫn lẫn nhau, vì có loại lực hấp dẫn này mà mặt trăng mới quay quanh trái đất, trái đất mới quay quanh mặt trời
Xem thêm
Issac Newton - Người vượt lên trên tất cả những thiên tài
Issac Newton là một nhà bác học đại tài, người đã phát minh ra định luật vạn vật hấp dẫn, được coi là nền tảng của cơ học cổ điển đã thống trị các quan điểm về vật lý, khoa học suốt 3 thế kỷ tiếp theo.
Issac Newton - Chú bé luôn nghĩ ra những trò chơi kì lạ
Đêm
đã khuya trời tối mịt mà bà con ở các trại vẫn chưa đi ngủ. Họ thì thào
báo cho nhau một tin ghê sợ và lấm lét nhìn lên bầu trời "Quỷ tha ma
bắt, cái gì thế kia? Ma trơi, thần lửa hay sao chổi?". Cái vật trắng
nhờ, hình thù quái dị, hắt ra thứ ánh sáng đỏ như máu ấy cứ chao đảo,
lồng lộn, vút lên, hạ xuống, trông thật khiếp đảm như báo trước một tai
ương hay một điều gì đó chẳng lành trong trang trại.Duy chỉ có một chú bé không bị cuốn vào cảnh sợ hãi ấy. Chú bé ấy chính là Issac Newton. Chú đứng trong sân nhà mình, dưới gốc cây táo, chốc chốc lại giật sợi dây cầm trong tay làm cho con cái vật quái đản kia càng hung hăng nhảy nhót, hăm dọa. Cuối cùng, chắc đã chán cái trò giải trí ấy chú liền từ từ cuộn dây lại.
Dân làng sững sờ, dán mắt nhìn lên bầu trời. Họ thấy cái vật quái đản có con ngươi đỏ như tiết kia ve vẩy đuôi, chao đi chao lại rồi lao thẳng xuống trang trại của họ, sa vào khu vườn nhà Newton. Mọi người đổ xô tới thì chứng kiến cảnh Newton đang thu diều về và tắt chiếc đèn lồng bằng giấy bóng kính đỏ buộc lủng lẳng ở đuôi. Các ông già bà cả chép miệng, lắc đầu, lầm rầm nguyền rủa mấy câu gì đó rồi tản ra về. Họ đoán tương lai thằng bé rồi cũng sẽ chẳng ra gì!
Lại một lần khác, người ta thấy xuất hiện cạnh nhà Newton một cối xay gió nhỏ xíu. Giữa lúc ấy,trời đang lặng gió,vậy mà cánh quạt của cối xay huyền bí đó vẫn cứ quay tít. Mấy người hàng xóm đi qua chỉ đưa mắt nhìn lấm lét với một cảm giác ghê rợn, rồi rảo cẳng bước mau như bị ma đuổi. Họ ngờ thằng bé tinh nghịch ấy có phép ma. Khi nhìn xung quanh không thấy ai, Newton mới lén mở cánh cửa cối xay và lôi ra một chú chuột để cho ăn. Thì ra, khi chạy trong cối xay, chuột đã đánh quay một bánh xe, làm các cánh quạt chuyển động. Cậu gọi chú chuột này là anh thợ xay bột và thường kêu ca về tính hay ăn cắp vặt của anh ta, đã chén sạch cả lúa mì đổ vào trong cối.
Có đồng xu nào, Newton bỏ hết ra mua búa, kìm cưa, đục và các thiết bị khác cần dùng cho việc chế tạo mô hình. Có lần đến nhà dược sĩ Clác, cậu xin được một chiếc hộp xinh xắn. Về nhà, cậu cứ cặm cụi đến quên ăn quên ngủ để chế tạo ra được một chiếc đồng hồ nước, chiều cao khoảng trên một mét, có kim chỉ giờ chuyển động được trên một mặt có nhiều hình vẽ. Sáng nào Newton cũng đổ thêm nước vào đồng hồ và tất cả các máy móc được đặt ở phòng ngủ của Newton,ở gác thượng, sát mái nhà. Newton còn sáng chế ra chiếc xe phản lực chạy bằng hơi nước, đồng hồ mặt trời v..v..
Nhà bác học vĩ đại trong các nhà bác học vĩ đại
Isaac Newton là một nhà vật lý, nhà thiên văn học, nhà triết học, nhà toán học, nhà thần học và nhà giả kim người Anh. Theo lịch Julius, ông sinh ngày 25 tháng 12 năm 1642 và mất ngày 20 tháng 3 năm 1727, theo lịch Gregory, ông sinh ngày 4 tháng 1 năm 1643 và mất ngày 31 tháng 3 năm 1727. Đúng vào năm nhà vật lý Galileo Galilei qua đời, 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.
Năm 18 tuổi, 1661, ông vào đại học tổng hợp Cambridge. Tại đây thiên tài của ông cũng chưa biểu hiện rõ rệt. Ví dụ, năm 1663, trong một cuộc thi tuyển, ông chỉ được xếp hạng 24 trên 140 sinh viên. Lúc bấy giờ trường đại học phải đóng cửa vì bệnh dịch và Newton trở về quê, sống ở đây suốt ba năm liền (1664-1667).
Chính tại nơi đây, trong cái yên lặng của thiên nhiên ở xung quanh làng quê, ông đã có những phác thảo đầu tiên về những khám phá cơ bản tương lai trong ba lĩnh vực gắn liền với tên tuổi của ông: tính vi tích, thuyết vạn vật hấp dẫn và bản chất ánh sáng trắng.
Phép tính vi tích nghiên cứu những đại lượng vô cùng nhỏ. Chính Newton là người đã đặt những cơ sở cho ngành toán học này. Trong khi suy nghĩ về những điều mà những người đi trước ông, Kêplê và Galille đã phỏng đoán về sức hút của vạn vật, Newton nêu giả định rằng các thiên thể nhất định có tác động lẫn nhau bằng sức hút. Sau nhiều tính toán và suy nghĩ, đến năm 1667, ông trình bày phác họa đầu tiên về định luật vạn vật hấp dẫn.
Người ta kể lại rằng một hôm Newton ngồi ở góc cây táo, nhìn mặt trời lặn. trăng đã tỏa sáng và các vì sao đã thắp sáng trên bầu trời. Bỗng nhiên một quả táo rơi. Nhà bác học trẻ, 24 tuổi mà đầu óc lúc nào cũng bận rộn suy nghĩ về vấn đề sức hút của vạn vật, bất ngờ nêu lên câu hỏi: tại sao quả táo rơi và mặt trăng không rơi, trong khi cả hai đều chịu sức hút? Bỗng ông lóe lên một tia sáng: “A! Mặt trăng rơi. nếu nó không rơi, nó sẽ xa dần trái đất.”
Nhưng ông cần đến hơn 16 năm suy nghĩ và chứng minh để công bố định luật vạn vật hấp dẫn vào năm 1685, một trong những khám phá lớn nhất đã bắt nguồn từ một bộ óc của con người: Hai vật hút nhau theo một lực tỉ lệ thuận với khối lượng của chúng và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa các trọng tâm của chúng.
Định luật này giúp ông tính được khối lượng mặt trời, khối lượng của trái đất và của các hành tinh, giải thích tại sao trái đất lại dẹt ở hai cực, nguyên nhân của hiện tượng thủy triều là kết quả sức hút tổng hợp của mặt trời và mặt trăng, tính không điều hòa của chuyển động mặt trăng v.v… Năm 1687 ông công bố những khám phá của mình trong tác phẩm chính những nguyên lí toán học của triết học tự nhiên, công thức hóa ba nguyên lí làm cơ sở của cơ học hiện đại.
Trong cơ học, Newton đưa ra nguyên lý bảo toàn động lượng (bảo toàn quán tính). Trong quang học, ông khám phá ra sự tán sắc ánh sáng, giải thích việc ánh sáng trắng qua lăng kính trở thành nhiều màu. Trong toán học, Newton cùng với Gottfried Leibniz phát triển phép tính vi phân và tích phân. Ông cũng đưa ra nhị thức Newton tổng quát.
Năm 1685, chính trị nước Anh thay đổi dưới sự trị vì của James II, và trường Cambridge phải tuân thủ những điều luật phi lý như buộc phải cấp bằng cho giáo chủ không thông qua thi cử. Newton kịch liệt phản đối những can thiệp này và sau khi James bị William III đánh bại, Newton được bầu vào Nghị viện Anh nhờ những đấu tranh chính trị của ông.
Năm 1693, sau nhiều năm làm thí nghiệm hoá học thất bại và sức khoẻ suy sụp nghiêm trọng, Newton từ bỏ khoa học, rời Cambridge để về nhận chức trong chính quyền tại Luân Đôn. Năm 1703 Newton được bầu làm chủ tịch Hội Khoa học Hoàng gia Anh và giữ chức vụ đó trong suốt phần còn lại của cuộc đời ông. Ông được Nữ hoàng phong bá tước năm 1705. Ông mất ngày 31 tháng 3 năm 1727 tại Luân Đôn.
Isaac Newton
Bắt đầu bởi nguyendinh_kstn_dhxd, 04-09-2005 - 13:52
Chủ đề này có 16 trả lời
#1
-
- Thành viên
-
- 1167 Bài viết
Đỉnh Quỷ Đỏ
- Giới tính:Nam
Đã gửi 04-09-2005 - 13:52
Isaac Newton (1642-1727) Nhà bác học danh tiếng nước Anh[...] Newton ra đời gần đúng một thế kỷ sau khi Copernicus tạ thế, và đúng vào những năm Galileo từ trần. Hai bậc vĩ nhân đó trong khoa thiên văn học đã cùng với Johannes Kepler đặt nền móng để sau này Newton tiếp tục xây dựng sự nghiệp.
Newton là nhà toán học thiên tài, sinh trong thời đại có nhiều nhà toán học nổi tiếng. Marvin nhận định rằng: ìThế kỷ 17 là thế kỷ toán học trổ hoa, cũng như thế kỷ 18 là thế kỷ của hoá học, thế kỷ 19, sinh vật học. Khoa học trong nửa sau thế kỷ 17 đã tiến được những bước dài hơn mọi thời kỳ khác”.
Newton bao quát được các ngành chính của khoa vật lý như: Toán học, Hóa học, Vật lý học và Thiên văn học, vì trong thế kỷ 17, nghĩa là trước khi khoa học chia ra nhiều ngành chuyên môn, một nhà khoa học có thể cùng một lúc bao quát nhiều ngành khoa học.
Newton sinh đúng ngày lễ Giáng sinh năm 1642. Thiếu thời ông được chứng kiến sự thăng trầm của Chính phủ liên hiệp Oliver Cromwell, trận hỏa hoạn tàn phá hầu hết thành phố London và nạn dịch hạch sát hại một phần ba dân số thành phố này. Sau 18 năm sống trong một xóm nhỏ ở Woolsthorpe, Newton được gửi theo học trường đại học Cambridge. Ở đây Newton may mắn được theo học một giáo sư toán học có tài tên là Isaac Barrow, người được gọi là ìcha tinh thần” của Newton, Barrow biết là khuyến khích thiên tài Newton. Và ngay khi còn ở trường, Newton đã khám phá ra định lý Nhị thức (Binôme de Newton).
Trường đại học Cambridge phải đóng cửa năm 1665 vì nạn dịch hạch, Newton lại trở về quê. Trong hai năm liền sống cách biệt hẳn với thế giới bên ngoài, Newton dành hết thì giờ để suy tư và nghiên cứu khoa học. Kết quả thật là siêu phàm: chưa đầy 25 tuổi, Newton đã thực hiện được ba phát minh khiến ông nghiễm nhiên trở nên ngang hàng với các thiên tài khoa học của mọi thời đại. Trước hết Newton phát minh ra khoa Toán học Vi phân (Calcul différentiel) dùng để tính những số lượng chuyển biến như sự vận động của các vật thể, của làn sóng và để giải những bài toán vật lý có liên quan tới mọi sự chuyển động ìToán học vi phân có thể nói đã mở được cửa kho tàng báu vật toán học, đã đặt thế giới toán học dưới chân Newton và các học trò của ông”.
Khám phá quan trọng thứ hai của Newton là định luật về thành phần ánh sáng và từ đó ông phân tích được bản chất của màu sắc và bản chất của ánh sáng trắng. Newton chứng minh rằng: ánh sáng trắng của mặt trời gồm có những tia sáng màu mà ta thường thấy ở cầu vồng. Như vậy màu sắc là bản chất của ánh sáng, và ánh sáng trắng - những thí nghiệm bằng lăng kính của Newton đã chứng minh - là do sự trộn lẫn tất cả các màu sắc của quang phổ. Từ khám phá này, Newton tiến đến việc chế tạo kiểu viễn kính phản chiếu đầu tiên, có thể đem ra sử dụng một cách có hiệu quả.
Khám phá thứ ba có lẽ là khám phá vĩ đại nhất của Newton, là định luật vạn vật hấp dẫn. Khám phá này đã kích động trí tưởng tượng của các nhà khoa học, mãnh liệt hơn mọi khám phá về lý thuyết khác trong thời kỳ cận đại. Theo một giai thoại ai cũng biết thì Newton giác ngộ rồi tìm ra định luật hấp dẫn khi ông quan sát quả táo rơi. Sự thật thì chuyện trái đất hút những vật ở gần không có gì mới lạ. Nhưng điều mới lạ là Newton đã mở rộng nhận xét đó để áp dụng đối với vạn vật, từ trái đất các hành tinh và chứng minh được thuyết của ông bằng toán học.
Điều đáng ngạc nhiên là Newton không hề công bố gì về ba phát minh cực kỳ quan trọng của ông về toán học vi phân, màu sắc và định luật hấp dẫn. Bản tính rất dè dặt kín đáo, ông không thích tiếng tăm, không thích tranh luận, và có ý muốn xếp xó những phát minh của ông. Những gì ông công bố sau này đều do bạn bè thúc ép, những công bố song ông lại hối hận vì trót mềm yếu nghe lời họ. Ông nghĩ rằng công bố sẽ khiến cho người ta phê bình, rồi từ phê bình đi tới tranh luận, điều mà Newton với bẩm tính nhạy cảm rất lấy làm khổ tâm.
Sau những năm sống ẩn dật và nhàn hạ bất đắc dĩ vì bệnh dịch hạch tàn sát London, Newton lại trở lại Cambridge. Tốt nghiệp đại học xong, ông được cử làm giáo sư trường Trinity. Ít lâu sau, cựu giáo sư của Newton là Barrow từ chức, Newton khi đó mới 27 tuổi được bổ nhiệm làm giáo sư toán học, một chức vụ ông giữ trong hai mươi bảy năm liền. Mười hay mười hai năm tiếp theo, người ta biết rất ít về những hoạt động của Newton. Chỉ biết ông tiếp tục nghiên cứu về ánh sáng và công bố khám phá của ông về thành phần của ánh sáng trắng. Lập tức ông bị lôi cuốn vào một cuộc tranh luận vì lẽ những kết luận của ông về ánh sáng trái ngược hẳn với quan niệm đương thời, và vì trong tập tài liệu công bố, ông đã trình bày quan niệm triết lý của ông về khoa học. Ông chủ trương rằng: nhiệm vụ chính yếu của khoa học là tiến hành những cuộc thí nghiệm, ghi nhận những kết quả của thì nghiệm, và sau hết là rút ra những định luật toán học căn cứ vào kết quả những thí nghiệm đó. Ông viết: ìPhương pháp thích đáng nhất để nghiên cứu đặc tính của sự vật là suy luận xuất phát từ những cuộc thí nghiệm”. Những nguyên tắc này hoàn toàn phù hợp với phương pháp nghiên cứu khoa học hiện đại, nhưng trong thời Newton lại không được chấp nhận. Thời đó, chịu ảnh hưởng triết học cổ, các học giả thường hay tin ở trí tưởng tượng, ở lý trí, ở bề ngoài của sự vật nhiều hơn là tin ở sự thí nghiệm. [...]
Trích " Lược sử Thời gian" của Stephen Hawking
Những năm 1692 đến 1694, ông bị đau óc, phải nghỉ đến 10 năm sau mới xuất bản quyển khảo luận Quang học (Traité d'Optique), cuốn Khảo luận về cách tính Vi phân.
Theo http://olympia.net.vn/forum/
Nhà bác học Issac Newton cũng thua lỗ… vì đầu tư chứng khoán
“Tôi có thể tính toán được sự chuyển động của các vì sao, nhưng chẳng thể nào đo được sự điên rồ của con người”.
Sir Issac Newton là nhà toán học, vật lý học lỗi lạc, người đặt nền móng
cho vật lý cổ điển, là một trong những tượng đài vĩ đại của khoa học
thế giới.
Sau khi gặt hái những thành công khoa học rực rỡ, Issac Newton đầu tư
tài sản của mình vào South Sea (Anh), một công ty cổ phần được độc quyền
hoạt động giao thương với khu vực Nam Mỹ (vì vậy được đặt tên là South
Sea) được thành lập năm 1711.
Thời điểm đầu năm 1720, South Sea là cổ phiếu “nóng” hàng đầu ở Anh và
có giá 128 bảng. Cổ phiếu South Sea liên tục được mua vào do hoạt động
đầu cơ trước triển vọng giao thương với Thế giới mới (New World), và giá
được đẩy lên 175 bảng vào tháng 2, sau đó là 330 bảng vào tháng 3 và
lên đến 550 vào cuối tháng 5.
Lúc này, mọi người đều đổ xô đi săn lùng cổ phiếu này. Giá cổ phiếu
South Sea đạt mức khoảng 1.000 bảng vào tháng 8, nhưng sau đó đạt đỉnh
và bong bóng bắt đầu vỡ. Đến tháng 12/1720, giá cổ phiếu này trượt dài
về mức 128 bảng.
Isaac Newton khôn ngoan bán cổ phiếu South Sea vào tháng 4, lời gần như
gấp đôi và kiếm được 7.000 bảng. Nhưng sau đó vài tháng, ông đã không
thể cưỡng lại khi nhìn thấy bạn bè và đám đông giàu lên một cách khủng
khiếp. Newton dồn tất cả vốn liếng kể cả tiền lời, tiền vay mượn thêm để
mua lại cổ phiếu South Sea tại mức giá đỉnh.
Khi bong bóng cổ phiếu South Sea tan vỡ, Isaac Newton đã thua lỗ tổng
cộng khoảng 20.000 bảng (tương đương với khoảng 3 triệu USD giá trị ngày
nay). Sau khi mất gần hết gia sản, Isaac Newton cấm tất cả mọi người
không được nhắc tới từ “South Sea” trước mặt ông.
Người ta còn ghi lại câu nói nổi tiếng của Isaac Newton về sự việc này:
“Tôi có thể tính toán được sự chuyển động của các vì sao, nhưng chẳng
thể nào đo được sự điên rồ của con người”. (I can calculate the movement
of stars, but not the madness of men).
Trong báo cáo GMO Quarterly Letter tháng 01/2011, Jeremy Grantham, Chủ
tịch của công ty quản lý tài sản Grantham Mayo Van Otterloo (GMO), đã
trích dẫn lại hình vẽ minh họa của Marc Faber về thương vụ đầu tư vào cổ
phiếu South Sea của Isaac Newton. Jeremy Grantham được xem là chuyên
gia huyền thoại chuyên nghiên cứu về bong bóng tài sản và đang quản lý
số vốn hơn 100 tỷ USD.
1452-151
Ý
Phát Minh
Leonardo da Vinci
Bách khoa toàn thư mở Wikipedia
| Leonardo da Vinci | |
|---|---|
Chân dung tự họa khoảng 1512-1515
|
|
| Sinh | Leonardo di ser Piero da Vinci 15 tháng 4, 1452 Vinci, Cộng hòa Fiorentina (Ý ngày nay) |
| Mất | 2 tháng 5, 1519 (67 tuổi) Amboise, Pháp |
| Quốc gia | Ý |
| Nổi tiếng vì | Nhiều lĩnh vực khoa học và nghệ thuật |
| Mona Lisa, Bữa ăn tối cuối cùng, Người Vitruvius | |
| Loại | Phục Hưng |
| Chữ ký |  |
Ông được coi là một thiên tài toàn năng người Ý. Tên gọi của thành phố Vinci là nơi sinh của ông, nằm trong lãnh thổ của tỉnh Firenze, cách thành phố Firenze 30 km về phía Tây gần Empoli, cũng là họ của ông. Người ta gọi ông ngắn gọn là Leonardo vì "da Vinci" có nghĩa là "đến từ Vinci", không phải là họ thật của ông. Tên khai sinh là Leonardo di ser Piero da Vinci có nghĩa là "Leonardo, con của Ser Piero, đến từ Vinci". Ông là tác giả của những bức hoạ nổi tiếng như bức Mona Lisa, bức Bữa ăn tối cuối cùng.
Ông là người có những ý tưởng vượt trước thời đại của mình, đặc biệt là khái niệm về máy bay trực thăng, xe tăng, dù nhảy, sự sử dụng hội tụ năng lượng mặt trời, máy tính, sơ thảo lý thuyết kiến tạo địa hình, tàu đáy kép, cùng nhiều sáng chế khác. Một vài thiết kế của ông đã được thực hiện và khả thi trong lúc ông còn sống. Ứng dụng khoa học trong chế biến kim loại và trong kỹ thuật ở thời đại Phục Hưng còn đang ở trong thời kỳ trứng nước. Thêm vào đó, ông có đóng góp rất lớn vào kiến thức và sự hiểu biết trong giải phẫu học, thiên văn học, xây dựng dân dụng, quang học và nghiên cứu về thủy lực. Những sản phẩm lưu lại trong cuộc đời ông chỉ còn lại vài bức hoạ, cùng với một vài quyển sổ nháp tay (rơi vãi trong nhiều bộ sưu tập khác nhau các sáng tác của ông), bên trong chứa đựng các ký hoạ, minh hoạ về khoa học và bút kí.
Cuộc đời
Ấu thơ
Căn nhà của Leonardo thuở nhỏ tại Anchiano
Bức họa sớm nhất của Leonardo, Thung lũng Arno (1473), Uffizi
Quan hệ của Catarina với Ser Piero dường như chấm dứt ngay sau khi bà sinh người con trai. Sau đó ít lâu bà kết hôn với người chủ một lò gốm, Accattabriga di Píaero del Vacca từ Vinci, và có thêm 5 người con. Sau khi chia tay với Catarina, Ser Piero nhận nuôi dưỡng Leonardo. Ông kết hôn 4 lần, có thêm 9 người con trai và 2 người con gái với hai người vợ cuối của ông. Ser Piero là công chứng viên của nhiều gia đình danh tiếng trong thành phố và là người thành công trong nghề nghiệp. Thân chủ của ông bao gồm không những gia đình Medici mà còn gồm cả chính phủ thành phố (signoria) hay hội đồng quốc gia.
Làm trong xưởng vẽ Verrocchio
Leonardo lớn lên trong gia đình của cha ông và sống phần lớn thời gian thời thiếu niên tại thành phố Firenze. Trong số những đam mê của ông, Leonardo yêu thích nhất là âm nhạc, vẽ và tạo hình. Cha của Leonardo đưa một vài tranh vẽ của ông cho một người quen xem, Andrea del Verrocchio, người ngay lập tức nhận ra được tài năng về nghệ thuật của Leonardo và được Ser Piero chọn làm thầy cho Leonardo.Mặc dầu không phải là một tài năng phát minh hay sáng tạo lớn trong nghệ thuật đương thời ở Firenze nhưng Verocchio cũng là một nghệ nhân hàng đầu trong nghề kim hoàn, điêu khắc và trong hội họa. Đặc biệt ông là một người thầy tài năng. Leonardo làm việc nhiều năm (khoảng 1470-1477) trong xưởng vẽ của ông cùng với Lorenzo di Credi và Pietro Perugino.
Năm 1476 ông bị buộc tội cùng với 3 người đàn ông khác đã có quan hệ tình dục với một người đàn ông làm mẫu 17 tuổi, Jacopo Saltarelli, là một người đàn ông mại dâm được nhiều người biết. Sau 2 tháng trong tù ông được tuyên bố vô tội vì không có người làm chứng.
Chẳng bao lâu ông đã học hết tất cả những gì Verrocchio có thể dạy hay là còn nhiều hơn thế nữa, nếu như có thể tin vào những câu chuyện thường được kể lại về các hình ảnh hay tượng được cho là do những người học trò của Verrocchio sáng tác. Giorgio Vasari, kiến trúc sư, họa sĩ và cũng là một nhà tiên phong trong số những người biên niên sử nghệ thuật cùng thời với Leonardo cũng đã tường thuật tương tự.
Một trong những bức tranh đầu tiên của Leonardo: Thánh mẫu Benois (1478)
Vào khoảng năm 1472 tên của ông có trong danh sách của phường hội họa sĩ thành phố Firenze. Ông sống và làm việc tại đây thêm 10 hay 11 năm và cho đến năm 1477 vẫn còn được gọi là học trò của Verrocchio. Thế nhưng trong năm này dường như ông đã được Lorenzo de Medici nâng đỡ và làm việc như là một nghệ sĩ độc lập dưới sự bảo trợ của Lorenzo de Medici từ 1482 cho đến 1483.
Thông qua lời giới thiệu của Lorenzo de Medici cho công tước Ludovico Sforza, người muốn đặt một tượng đài kỵ sĩ tôn vinh Francesco I Sforza, người khởi đầu cho triều đại Sforza tại Milano, Leonardo rời Firenze đến Milano vào khoảng năm 1483.
Milano
Trong những năm đầu tiên sau khi tiếm quyền, Ludovico bị tấn công dữ dội, đặc biệt là từ những người theo phái của chị dâu của ông, Bona của Savoie, mẹ của công tước trẻ tuổi Gian Galeazzo Sforza, người cầm quyền chính thống. Để chống lại những tấn công này, Ludovico đã dùng hằng loạt thi sĩ và nghệ sĩ thông qua các diễn văn công cộng, kịch nghệ, hình ảnh và khẩu hiệu để ca ngợi sự sáng suốt và tính tốt đẹp của sự giám hộ đồng thời truyền bá tính xấu xa của những người chống lại ông. Các ghi chép và dự án trong những bản viết tay của Leonardo là bằng chứng cho thấy ông cũng thuộc về số người nghệ sĩ này. Nhiều bức vẽ phác thảo như vậy hiện nay đang nằm trong Christ Church tại Oxford, một bức phác thảo vẽ một nữ phù thủy có sừng hay nữ quỷ đang xua chó tấn công Milano. Bức phác thảo này gần như chắc chắn ám chỉ việc người của nữ công tước Bona ám sát Ludovico không thành vào năm 1484.
Dịch hạch tại Milano trong thời gian 1484-1485 là dịp cho Leonardo trình nhiều dự án của ông lên Ludovico nhằm chia lại thành phố và tái xây dựng theo các nguyên tắc vệ sinh tốt hơn. Thời gian 1485-1486 dường như cũng là thời gian khởi đầu cho kế hoạch làm đẹp và củng cố pháo đài của ông, mặc dầu không được toại nguyện. Sau đó là các kế hoạch và mô hình của ông trong dịp thi đua được công bố giữa các kiến trúc sư người Ý và người Đức để hoàn thành nhà thờ lớn của Milano. Văn kiện trả tiền cho ông vẫn còn tồn tại nằm trong khoảng thời gian từ tháng 8 năm 1487 đến tháng 5 năm 1490. Cuối cùng thì không một dự án nào được tiến hành.
Bức tượng kỵ sĩ cao 7 mét, nhiệm vụ chính của Leonardo khi đến Milano được hoàn thành vào cuối năm 1493, vào lúc người do hoàng đế Maximilian I cử đến hộ tống cô dâu Bianca Maria Sforza về làm lễ cưới. Theo tường thuật thời bấy giờ thì đây là một công trình vĩ đại, nhưng các tường thuật này lại thiếu chính xác đến mức không thể kết luận được là tượng đài này phù hợp với phác thảo nào trong số nhiều bản vẽ phác thảo còn tồn tại cho đến ngày nay.
Trong khoảng thời gian từ 1495 đến 1497 Leonardo vẽ một trong những bức tranh nổi tiếng nhất của ông, bức bích họa Bữa ăn tối cuối cùng trong nhà thờ Santa Maria delle Grazie, theo yêu cầu của Ludovico Sforza. Năm 1980 nhà thờ cùng với bức tranh đã được UNESCO công nhận là di sản văn hóa thế giới. Vua Louis XII của Pháp, sau khi chiếm được Milano, đã đích thân đến tận nhà thờ để chiêm ngưỡng bức tranh và đã hỏi là có thể tháo gỡ ra khỏi tường nhằm mang về Pháp. Hai tháng sau khi vua Louis XII chiếm Milano, trong tháng 12 năm 1499, Leonardo cùng người bạn là Luca Pacioli rời thành phố Milano.
Florence
Trong mùa xuân năm 1502 ông bất ngờ về làm việc cho công tước Cesare Borgias. Trong khoảng thời gian từ tháng 5 năm 1502 cho đến tháng 3 năm 1503 Leonardo, với tư cách là kĩ sư quân sự có quyền cao nhất, đã đi du hành qua một phần lớn miền trung nước Ý. Hai tháng sau khi Vito Luzza, một người dưới quyền của Cesare và là bạn của Leonardo, bị Cesare giết chết, Leonardo trở về Firenze. Ông đã để lại rất nhiều ghi chú và bản vẽ có ghi ngày tháng cũng như 6 tấm bản đồ lớn do ông tự vẽ bao gồm các vùng đất Maremma, Toscana và Umbria.
Trở về Firenze, ông được ủy nhiệm vẽ một bức bích họa trang trí cho một trong những bức tường của đại sảnh nhà hội đồng thành phố. Michelangelo được trao nhiệm vụ vẽ một bức bích họa khác cũng trong cùng căn phòng. Ông hoàn thành phác thảo trên giấy trong vòng 2 năm (1504-1505) nhưng do có nhiều khó khăn về kĩ thuật trong lúc vẽ trên tường nên bức bích họa không được hoàn thành.
Trong thời gian này (1503-1506), theo một số nguồn khác là 1510-1515, Leonardo hoàn thành bức họa Mona Lisa (hay còn gọi là La Gioconda) mà theo Vasari thì đây là bức chân dung của Lisa del Giocondo, vợ của một người buôn bán tơ lụa tại Firenze. Lúc đương thời Leonardo đã không thể rời bức tranh, ông mang bức họa này đi theo trên khắp các chặn đường đời sau đó. Sau khi Leonardo qua đời, vua François I của Pháp đã mua bức tranh này với giá là 4.000 đồng Florin vàng. Người ta nói là cho đến ngày nay chưa có ai có thể sao chép lại được nụ cười trong bức tranh này.
Milano
Trong mùa xuân 1506, Leonardo chấp nhận lời mời khẩn thiết của Charles d'Amboise, thống đốc vùng Lombardia của vua Pháp, trở về lại Milano. Vua Pháp Louis XII gửi tin yêu cầu Leonardo hãy đợi ông đến Milano vì ông đã xem được một bức tranh Đức Mẹ nhỏ của Leonardo ở Pháp và hy vọng sẽ nhận được từ Leonardo các tác phẩm như vậy và ngoài ra có thể là một bức chân dung.
Hình vẽ của Leonardo: Một bào thai trong tử cung, khoảng 1510-1512
Vào tháng 5 năm 1507 vua Louis XII đến Milano và Leonardo chính thức chuyển sang phục vụ cho Louis XII với chức danh là họa sĩ triều đình và kĩ sư. Theo những ghi chép còn tồn tại, trong thời gian 7 năm Leonardo ở tại Milano (1506-1513) ông làm việc rất ít trong lãnh vực hội họa và kiến trúc. Ông đã cùng nghiên cứu về giải phẫu học với giáo sư Marcantonio della Torre. Bức chân dung tự họa bằng phấn đỏ hiện đang ở trong Biblioteca Reale tại Torino có thể được vẽ vào khoảng thời gian này khi ông gần 60 tuổi.
Florence
Tháng 6 năm 1512 triều đại Sforza trở lại nắm quyền lực ở Milano. Chỉ trong vòng vài tháng sau đó Leonardo và các học trò của ông rời Milano đi đến Florence phục vụ cho gia đình Medici. Nhờ ảnh hưởng của Giuliano de Medici, một người bạn của Leonardo và là người em trai trẻ tuổi nhất của giáo hoàng, Leonardo được cư ngụ trong Tòa thánh Vatican và có một xưởng vẽ riêng. Theo các nguồn tài liệu đáng tin cậy còn tồn tại trong thời gian này Leonardo chỉ vẽ hai bức tranh panel nhỏ cho một viên chức trong tòa thánh. Qua nhiều công trình nghiên cứu về giải phẫu học Leonardo đã khám phá ra chứng xơ cứng động mạch ở người già. Thế nhưng các ghi chép của ông về đề tài này chưa từng được công bố và đã mất tích hằng trăm năm trước khi tái xuất hiện. Sau khi ở tại Roma gần 2 năm Leonardo chấp nhận lời mời của vua François I của Pháp đi đến nước Pháp.Pháp
Trong thời gian hơn 2 năm còn lại của cuộc đời Leonardo sống trong lâu đài Clos Lucé gần Amboise. Ông đã vẽ nhiều bức tranh như Leda và thiên nga (hiện chỉ còn lại bản sao), phiên bản thứ hai của bức tranh Đức mẹ đồng trinh trong hang đá. Leonardo mất ngày 2 tháng 5 năm 1519.Trong suốt cuộc đời của Leonardo, tài năng sáng tạo đặc biệt của ông và cũng như tất cả các khía cạnh khác của cuộc sống của ông, luôn thu hút sự tò mò của người khác Một trong những khía cạnh của ông là tôn trọng cuộc sống, thể hiện bằng việc ăn chay trường trên cơ sở đạo đức Kitô giáo và thói quen của ông, theo Vasari, mua lồng chim và thả chúng tự do
Leonardo đã có nhiều bạn bè là người nổi tiếng trong các lĩnh vực của họ hoặc có ý nghĩa lịch sử, bao gồm các nhà toán học Luca Pacioli, mà ông đã cộng tác trong một cuốn sách trong thời 1490, cũng như Franchinus Gaffurius và Isabella d'Este. Leonardo không có quan hệ gần gũi với phụ nữ, ngoại trừ tình bạn của ông với hai chị em nhà Este, Beatrice và Isabella . Ông đã vẽ một bức chân dung của cô trên cuộc hành trình xuyên qua Mantua, bây giờ bức tranh này bị thất lạc.
Ngoài tình bạn, Leonardo giữ bí mật cuộc sống riêng tư của mình. Cuộc sống tình dục của ông đã là chủ đề bị phân tích, châm biếm, và đầu cơ. Xu hướng này bắt đầu vào giữa thế kỷ 16 và đã được hồi sinh trong thế kỷ 19 và 20, đáng chú ý nhất qua Sigmund Freud . Mối quan hệ thân mật nhất của ông có lẽ với các học trò của mình Salai và Melzi. Melzi, khi viết thư để thông báo cho anh em của Leonardo về cái chết của ông, đã mô tả cảm xúc của Leonardo cho học sinh của mình là cả hai yêu thương và đam mê. Nó đã được khẳng định từ thế kỷ 16 rằng các mối quan hệ này có thể có tính chất tình dục hoặc khiêu dâm. Hồ sơ của tòa án năm 1476, khi ông được 24 tuổi, cho thấy Leonardo và ba người đàn ông trẻ khác bị buộc tội trong một sự cố liên quan đến một mại dâm nam nổi tiếng, nhưng nghi vấn buộc tội đã bị bác bỏ vì thiếu bằng chứng . Kể từ đó ngày càng có nhiều giả thuyết viết về khuynh hướng đồng tính luyến ái giả định và vai trò của nó trong nghệ thuật của ông, đặc biệt là trong một số bản vẽ khiêu dâm.
Một số tác phẩm
- Báo tin mừng (1475-1480)
- Thánh mẫu Benois (1478-1480)
- Đức mẹ đồng trinh trong hang đá (1483-86)
- Người đàn bà và con chồn (1488-90)
- Chân dung một nhạc sĩ (khoảng 1490)
- Madonna Litta (1490-1491)
- Bữa ăn tối cuối cùng (1498)
- Mona Lisa (1503-1505/1507)
- Leda và thiên nga (1508)
- St. John the Baptist (khoảng 1514)
Thiên tài người Ý - Leonardo da Vinci
Leonardo da Vinci là một thiên tài trong
nhiều lĩnh vực như hội họa, điêu khắc, kiến trúc, khoa học… Tài năng của
ông được biết đến nhiều nhất trong lĩnh vực hội họa với những kiệt tác
như “Bữa ăn tối cuối cùng”, “Mona Lisa” với nụ cười bí ẩn…
Chân dung học sĩ Leonardo da Vinci - Ảnh: plus.google.com
Từ năm 1470 - 1477, Leonardo làm việc tại xưởng vẽ của thầy. Trong bức tranh “The Baptism of Chirst”, chính Leonardo là người đã vẽ hình thiên thần trẻ quỳ bên dưới giữ áo choàng cho chúa Jesus. Điều này khiến Verrocchio nhận ra rằng tài năng của Leonardo đã vượt xa ông. Và kể từ đó, Verrocchio đã không vẽ thêm một lần nào nữa.
Bức tranh “The Baptism of Chirst”- Ảnh: wikipedia.org
Trong khoảng thời gian từ 1495 - 1497, Leonardo vẽ một trong những bức tranh nổi tiếng nhất của ông, bức bích họa “Bữa ăn tối cuối cùng” trong nhà thờ Santa Maria delle Grazie theo yêu cầu của Ludovico Sforza. Năm 1980 nhà thờ cùng với bức tranh đã được UNESCO công nhận là di sản văn hóa thế giới.
Tháng 12/1499, Leonardo rời thành phố Milano đến Firenze. Năm 1500, Leonardo được các thầy tu dòng Servite ở nhà thờ Santissima Annunziata, Florence cấp cho một xưởng làm việc riêng. Năm 1502, với tư cách là một kỹ sư và kiến trúc sư phục vụ Cesare Borgia (con trai Giáo hoàng Alexander VI), Leonardo đã đi khắp nước Ý. Sau khi vẽ tấm bản đồ gây ấn tượng của Imola, Leonardo được thuê làm kỹ sư trưởng về quân sự của Cesare.
Ngày 18/10/1503, Leonardo da Vinci gia nhập Hội đoàn Thánh Luke. Trong 2 năm tiếp theo, ông thiết kế và vẽ bức tranh tường về trận đánh ở Anghiari.
Từ năm 1503 đến khoảng năm 1507, Leonardo hoàn thành bức họa “Mona Lisa” (hay còn gọi là “La Gioconda”). Bức tranh được phỏng đoán là bức chân dung của Lisa del Giocondo, vợ của một người buôn bán tơ lụa tại Firenze. Đôi mắt và nụ cười của nàng Mona Lisa tạo ra một sự bí ẩn, cuốn hút kì lạ. Những cái bóng ở khóe miệng và mắt là lý do khiến chúng hấp dẫn. Cho đến ngày nay chưa một ai có thể sao chép lại được nụ cười trong bức tranh này.
Kiệt tác Mona Lisa - Ảnh: wikipedia.org
Thiết bị lặn
Là người căm ghét chiến tranh song để bảo vệ mảnh đất đang sinh sống, ông đã không ít lần phải chế tạo ra những cỗ máy chiến đấu hay quân trang để đánh bại quân thù. Bộ đồ lặn đầu tiên trong lịch sử đã ra đời trong hoàn cảnh đó, giúp các binh sĩ chiến đấu dưới nước. Dụng cụ bao gồm một mặt nạ có kính thủy tinh giúp người lặn có thể nhìn rõ mọi vật dưới nước cùng quần áo làm từ da thuộc. Mặt nạ này có ống thở nối tới một chiếc bình hoặc túi chứa đầy không khí, có gắn chuông báo hiệu.
Máy bay, tàu lượn
Trong cuốn sổ ghi chép của mình, ông dành nhiều thời gian nghiên cứu những cỗ máy giúp con người bay lượn được như chim trên trời. Một trong số đó đã thành công khi Leonardo chính là người phát minh ra dù tam giác, tiền thân của những chiếc dù thời hiện đại.
Robot hiệp sĩ
Leonardo bị ám ảnh đặc biệt với cơ thể người. Trong sự nghiệp của mình, ông nhiều lần tiến hành giải phẫu, mổ xẻ các bộ phận cơ quan để tìm hiểu cơ chế vận động của cơ thể. Kết quả ông đã chế tạo ra một robot thô sơ có thể đi lại, ngồi xuống và sử dụng cả cơ hàm nhờ thiết kế chủ yếu bằng ròng rọc.
Thùy Giang
(Tổng hợp)
(Tổng hợp)
Bí mật ít biết về Leonardo da vinci
-
- 28.456
Leonardo da Vinci,
một thiên tài, một nhà sáng chế vĩ đại người Ý. Một số tuyệt tác, sáng
chế của ông được cả thế giới biết đến nhưng còn một số sự thật thú vị về
cuộc đời và sự sáng tạo của Lenardo ít được mọi người biết đến.
Họa sĩ vĩ đại, nhà bác học, kỹ sư và
nhà giải phẫu, một trong những đại diện xuất sắc nhất của nghệ thuật và
khoa học thời Phục hưng, Leonardo da Vinci sinh năm 1452 tại làng
Anchiano, gần thành phố Vinci, Italia.
Ngoài những bức tranh và tác phẩm điêu
khắc lừng danh khắp thế giới, thiên tài Leonardo còn để lại những bản
thảo viết tay về nhiều lĩnh vực kiến thức.
Ông nghiên cứu toán học, cơ học chất
lỏng, địa chất và địa lý tự nhiên, khí tượng, hóa học, thiên văn, thực
vật học, giải phẫu và sinh lý người và động vật.
Mặc dù một số tuyệt tác của Leonardo như La Gioconda thì ai cũng biết, nhưng vẫn còn một số sự kiện ít được biết về cuộc đời và sáng tạo của ông.
Chẳng hạn, mẹ của Leonardo là một nông
dân bình thường, ông tiếp thụ học vấn tại nhà, chơi đàn lia điêu luyện,
là người đầu tiên giải thích vì sao bầu trời có màu xanh, còn mặt trăng
lại sáng thế, là người thuận hai tay và bị chứng đọc khó.
Leonardo da Vinci (1452-1519)
1. Leonardo sinh ra trong gia đình vị chưởng khế và điền chủ giàu có Piero da Vinci,
mẹ ông là nông dân có tên Caterina. Ông được hưởng sự giáo dục tốt tại
nhà, nhưng ông không được học một cách bài bản tiếng Hy Lạp và tiếng
Latin.
2. Ông chơi điêu luyện đàn lia.
Khi tòa án Milan xét xử vụ án của Leonardo, ông ra tòa với tư cách một
nhạc công, chứ không phải như một họa sĩ hay nhà phát minh.
3. Có cơ sở để cho
rằng, Leonardo là một người đồng tính. Khi ông học ở xưởng vẽ của họa
sĩ lừng danh Verrocchio của xứ Florence, ông đã bị cáo buộc lạm dụng
cậu bé làm mẫu cho ông. Tòa đã xử ông trắng án.
4. Leonardo Da Vinci đã mất khoảng 10 năm để vẽ đôi môi nàng Mona Lisa.
5. Theo một giả thiết, Mona Lisa cười là bởi nàng biết mình có thai, điều vẫn là bí mật với mọi người.
6. Theo một giả thiết khác, những nhạc công và những anh hề đã khiến Gioconda nở nụ cười trong khi nàng đang làm mẫu vẽ cho Leonardo da Vinci.
7. Các nhà khoa học của
Đại học tổng hợp Amsterdam và các nhà khoa học Mỹ, khi nghiên cứu nụ
cười bí ẩn của Gioconda bằng một chương trình máy tính mới, đã tìm ra
kết cấu của nụ cười bí ẩn. Nụ cười của nàng Mona Lisa hàm chứa: 83% hạnh
phúc, 9% khinh mạn, 6% sợ hãi và 2% giận dữ.
8. Leonardo đã để lại
các bản thiết kế tàu ngầm, cánh quạt gió, xe tăng, pháo, súng máy,
các máy bay máy dệt, vòng bi, hệ thống kênh tưới đồng ruộng và
phát minh ra dù...
Một trong các bản vẽ chế tạo của Da Vinci
9. Leonardo rõ ràng là
không để lại một bức chân dung tự họa nào có thể khẳng định chắc chắn là
của ông được. Các nhà khoa học nghi ngờ bức chân dung tự họa nổi tiếng
bằng chì nâu gạch của Leonardo (thường được cho là vẽ năm
1512-1515), vẽ ông lúc già chưa chắc là ông. Họ cho rằng, có thể đó chỉ
là bức phác họa cái đầu của một sứ đồ trong bức “Tiệc ly”.
Những nghi vấn rằng đây không phải là chân dung tự họa của Leonardo đã
được nêu ra từ thế kỷ XIX, người mới đây lại nêu ra là một trong những
chuyên gia lớn nhất về Leonardo - Giáo sư Pietro Marani.
10. Leonardo yêu thích
nước: ông đã soạn các bản hướng dẫn về lặn dưới nước, sáng chế ra và mô
tả thiết bị lặn, máy thở để bơi ngầm dưới nước. Tất cả những phát minh
của Leonardo là cơ sở của trang bị lặn hiện đại.
11. Leonardo là người đầu tiên giải thích tại sao bầu trời có màu xanh. Trong cuốn sách "Về hội họa", ông viết: "Màu xanh của bầu trời sinh ra là nhờ có một tầng dày các hạt không khí được chiếu sáng ở giữa trái đất và màu đen ở bên trên".
12. Tỷ phú Bill Gates năm 1994 đã bỏ ra 30 triệu USD mua tập bản thảo Codex Leicester - một tuyển tập công trình của Leonardo da Vinci. Từ năm 2003, nó được trưng bày tại Viện bảo tàng Nghệ thuật Seatle.
Bộ sưu tập các tài liệu khoa học có tên Codex Leicester của Da Vinci
13. Một giả thiết nữa thì nói bức hoạ Mona Lisa chính là chân dung tự họa của Leonardo.
14. Tháng 12/2000, vận
động viên nhảy dù người Anh Adrian Nicolas ở Nam Phi đã nhảy từ một khí
cầu ở độ cao 3000m bằng một chiếc dù làm theo bản vẽ phác thảo của
Leonardo da Vinci.
15. Leonardo là người thuận cả hai tay,
sử dụng tay trái và tay phải với sự khéo léo như nhau. Thậm chí
người ra nói rằng, ông có thể viết đồng thời các văn bản khác
nhau bằng hai tay khác nhau. Ông mắc chứng đọc khó - căn bệnh này,
vốn được gọi là “mù lời nói”, được cho là có liên hệ với sự suy
giảm hoạt động của não ở một vùng nào đó của bán cầu trái. Như ta đã
biết, Leonardo viết, vẽ kiểu gương. Đa số các công trình trong các
cuốn sổ ghi chép nổi tiếng của mình, ông viết bằng tay trái,
từ phải sang trái theo kiểu viết chữ ngược. Nhiều người cho
rằng, ông làm thế để giữ bí mật các nghiên cứu của mình. Còn
theo một giả thiết khác thì lối viết ngược (mirror writing) là
đặc điểm cá nhân của ông, thậm chí có ý kiến cho rằng, ông
viết như thế dễ hơn là viết theo lối thông thường. Thậm chí
còn tồn tại khái niệm “lối viết của Leonardo”.
16. Ông là người cầu toàn
khi bỏ dở nhiều bức tranh và phá hủy phần lớn các tác phẩm
của mình. Leonardo thích vay tiền, song không thích làm đến cùng
công việc đã bắt đầu, vì thế ông thường xuyên đổi chỗ ở.
17. Leonardo là người ăn chay vì lý do nhân đạo. Ông thích mua lại những con chim bị nhốt để thả chúng ra. Ông từng nói: “Nếu
như con người muốn vươn tới tự do thì tại sao anh ta lại giam
giữ chim thú trong lồng?.. con người mới thực sự là chúa tể
của muông thú vì con người đang giết hại chúng dã man. Chúng ta
sống bằng cách giết hại những kẻ khác. Chúng ta là những
nghĩa địa biết đi! Ngay từ khi còn trẻ, tôi đã từ bỏ thịt”.
18. Những quan sát đối
với mặt trăng ở kỳ thượng tuần đã dẫn Leonardo tới một trong những khám
phá khoa học quan trọng nhất - ông xác định được rằng, ánh sáng mặt trời
phản xạ từ trái đất và trở về mặt trăng dưới dạng chiếu xạ thứ cấp.
19. Năm 2005, Viện bảo
tàng Louvre đã bỏ ra 5,5 triệu USD để chuyển tuyệt phẩm trứ danh
Gioconda treo ở gian chung sang một gian phòng trang bị đặc biệt dành
riêng. Người ta đã dành cho bức tranh 2/3 gian Nhà nước (Salle des
États) có tổng diện tích 840 m2. Gian phòng rộng mênh mông
được cải tạo thành phòng trưng bày, trên bức tương ở phía xa treo tuyệt
tác của Leonardo. Căn phòng được cải tạo theo đồ án của kiến trúc sư
Peru có tên Lorenzo Pikeras trong gần 4 năm. Viện bảo tàng Louvre quyết
định chuyển Mona Lisa vào gian riêng là bởi khi ở vị trí cũ, kiệt tác
này bị mờ nhạt giữa những họa phẩm của các họa sĩ Italia khác, còn công
chúng thì phải chen chúc xếp hàng để được chiêm ngưỡng bức tranh nổi
tiếng.
Bức họa Mona Lisa nổi tiếng.
20. Tháng 8/2003, kiệt tác “Đức Mẹ với chiếc cọc sợi"
của Leonardo da Vinci, trị giá 50 triệu USD, bị đánh cắp khỏi lâu đài
Drumlanrig của một trong những điền chủ giàu nhất Scotland, công tước
Buccleuch. Vụ trộm cắp bức tranh này nằm trong danh sách 10 tội ác nổi
tiếng nhất trong lĩnh vực nghệ thuật mà Cục Điều tra Liên bang Mỹ FBI
công bố vào tháng 11/2005. Tháng 10/2007, cảnh sát đã thu hồi
được bức danh họa. Sau đó, bức tranh được cho Viện bảo tàng
nghệ thuật Quốc gia Scotland mượn và trưng bày.
21. Leonardo là họa sĩ đầu tiên xẻ các tử thi
để tìm hiểu sự sắp xếp và kết cấu của các cơ. Leonardo ban đêm hay chui
vào các nghĩa trang, đánh cắp xác chết để nghiên cứu giải
phẫu học cơ thể người.
22. Là người cực kỳ ham
mê chơi chữ, Leonardo để lại trong tập Codex Arundel một danh sách dài
những từ đồng nghĩa chỉ dương vật của đàn ông.
23. Da Vinci cứ 4 giờ thì ngủ 15 phút, tức là ngủ 90 phút một ngày, thay vì 7-9 giờ như bình thường.
24. Trong số các đam
mê của Leonardo có cả nấu ăn và nghệ thuật bày tiệc. Ở Milan,
trong 13 năm, ông là người chủ trì các buổi yến tiệc cung đình.
Ông đã phát minh một số cách thức nấu nướng để làm nhẹ công
việc của các đầu bếp. Món ăn độc đáo mang tên Leonardo với
thịt thái mỏng hầm với rau xếp bên trên rất được ưa chuộng tại
các bữa tiệc cung đình.
25. Khi xây dựng các
con kênh, Leonardo da Vinci đã tiến hành một quan sát mà sau đó đã đi
vào ngành địa chất dưới tên ông với tư cách một nguyên lý lý thuyết xác
định thời gian kiến tạo các tầng đất. Ông đã đi đến kết luận rằng, trái
đất già hơn nhiều so với quan điểm được nêu trong Kinh Thánh.
26. Khái niệm kính áp tròng được Da Vinci đưa ra đầu tiên năm 1508.
27. Lời trăn trối cuối
cùng trước khi trút hơi thở cuối cùng của Leonardo da Vinci là tự trách
bản thân và cảm thấy những gì ông làm là chưa đủ.
Sự thật thú vị về danh họa Leonardo Da Vinci
(Dân trí)- Leonardo Da Vinci không chỉ là một họa sỹ thiên tài mà còn là nhà khoa học, nhạc sĩ, nhà điêu khắc, nhà toán học, kiến trúc sư, nhà phát minh, nhà văn... Đó cũng là lý do mà người ta gọi Leonardo là người đàn ông của Thời kỳ Phục Hưng.
Chân dung tự họa của Leonardo da Vinci
Leonardo da Vinci sinh ngày 15/4/1452 tại thị trấn Vinci thuộc lãnh
thổ của Florence và ngày nay khu vực được gọi là Tuscany, Ý. Tên đầy đủ
của ông là Leonardo di ser Piero da Vinci, trong đó chữ “ser” nhằm ám
chỉ cha ông là thuộc tầng lớp thượng lưu và “da Vinci” là ám chỉ nơi
sinh của ông. Cha ông là một công chứng viên giàu có tên Messer Piero
Fruosino di Antonio da Vinci trong khi đó, mẹ ông, bà Caterina lại chỉ
là một nông dân. Họ đã không hề làm đám cưới khi sinh Leonardo. Ông
Messer từng kết hôn với một cô gái 17 tuổi tên là Albiera, nhưng người
này đã qua đời từ rất sớm. Khi Leonardo 16 tuổi, cha ông cưới một người
vợ khác tên là Francesca Lanfredini, khi đó cô gái này mới chỉ 20 tuổi.
Năm 1466, Leonardo trở thành người học việc của họa sĩ rất nổi danh
ở Florence thời bấy giờ là Andrea di Cione (người vẫn đươc biết đến
nhiều hơn với tên Verrocchio). Trong một lần Leonardo cùng thầy mình vẽ
bức The Baptism of Chirst, chính ông là người đã vẽ hình thiên thần trẻ
quỳ bên dưới giữ áo choàng cho chúa Jesus và khiến Verrocchio nhận ra
rằng tài năng của Leonardo đã vượt xa ông. Và kể từ đó, Verrocchio đã
không vẽ thêm một lần nào nữa.
Bức tranh The Baptism of Chirst đã tiết lộ tài năng vượt trội của Leonardo.Tác phẩm điêu khắc đồng David và họa phẩm Tobias and the AngelBức họa sớm nhất của Leonardo, Thung lũng Arno (1473).Tác phẩm dở dang của Leonardo vẽ năm 1481 có tên The Adoration of the Magi.Bức tranh The Virgin of the Rocks được vẽ trong khoảng thời gian 1483-1486.Bức Last Supper Chirst được vẽ trong khoảng những năm 1490.Bản đồ Imola do Leonardo phác thảo năm 1502.Bức The Battle of Anghiari vẽ năm 1505.Bức Mona Lisa được vẽ từ năm 1503 đến khoảng 1505/1507. Đó là bức tranh nổi tiếng nhất trên thế giới. Đôi mắt không chỉ "bám theo" cái nhìn của người xem, mà nụ cười của nàng còn tạo ra một sự bí ẩn lạ kì. Những cái bóng ở khóe miệng và mắt là lí do khiến chúng có vẻ hấp dẫn. Phương pháp vẽ bóng này được gọi là "sfumato", có nghĩa là làn khói của Leonardo.
Kiệt tác Mona Lisa được Leonardo vẽ từ năm 1503 đến 1505/1507.Lâu đài Château d'Amboise nơi Leonardo sống nốt những năm cuối đời.
Phan Hạnh
Theo Theredheadriter
1901-1976
Đức
Vật Lý
Werner Heisenberg
Bách khoa toàn thư mở Wikipedia
| Werner Heisenberg | |
|---|---|
|
|
| Sinh | 5 tháng 12, 1901 Würzburg, Đức |
| Mất | 1 tháng 2, 1976 (74 tuổi) München, Đức |
| Nơi cư trú | Đức |
| Ngành | Vật lý |
| Alma mater | Đại học München |
| Người hướng dẫn luận án tiến sĩ | Arnold Sommerfeld |
| Các sinh viên nổi tiếng | Felix Bloch  Edward Teller Rudolph E. Peierls Friedwardt Winterberg |
| Nổi tiếng vì | Nguyên lý bất định Vật lý lượng tử Bức tranh Heisenberg |
| Giải thưởng | Giải Nobel Vật lý (1932), Huy chương Matteucci (1929) |
Tiểu sử
Ông sinh ra ở Würzburg, Đức và qua đời tại München. Heisenberg là người đứng đầu của Dự án năng lượng nguyên tử của Đức, mặc dù bản chất của dự án này, và các công việc của ông trong vị trí này vẫn còn đang được tranh cãi. Ông nổi tiếng nhất với việc khám phá ra một trong những nguyên lý quan trọng nhất của vật lý hiện đại, nguyên lý bất định của Heisenberg.Ông là bạn thân với một nhà vật lý nổi tiếng khác Niels Bohr.
Sự nghiệp
- Nguyên lý Heisenberg: Ông đã viết câu sau đây năm 1927, tóm lược nguyên lý bất định của ông:
- The more precisely the position is determined, the less precisely the momentum is known in this instant, and vice versa.
- Vị trí càng được xác định chính xác bao nhiêu thì động lượng càng ít được biết chính xác bấy nhiêu tại thời điểm đó, và ngược lại.
Werner Heisenberg – nhà khoa học gây tranh cãi
Werner Heisenberg (1901 - 1976), là
một trong những nhà vật lý vĩ đại nhất của thế kỷ XX, với những đóng góp
cho cơ học lượng tử, đặc biệt cho các nguyên lý bất định trong lý
thuyết lượng tử.
Nguyên lý bất định nổi tiếng của Werner Heisenberg được lập ra vào năm 1927 là một trong những cột trụ của cơ học lượng tử và đã được ứng dụng rất nhiều từ trước đến nay. Trong dạng phát biểu cơ bản nhất, nguyên lý nói rằng không thể đo đạc bất kỳ một thứ gì mà không làm nhiễu loạn nó, ví dụ như đo vị trí sẽ làm ảnh hưởng đến vận tốc và ngược lại với độ bất định được xác định cụ thể. Mới đây, các nhà nghiên cứu tại đại học Toronto (University of Toronto - Canada) đã đề xuất một phương pháp tổng quát để đo đạc độ chính xác và mức độ nhiễu loạn của bất kỳ một hệ vật lý nào. Điều thú vị là kết quả của họ cho thấy rằng đánh giá độ bất định của Heisenberg cao hơn so với các phép đo đạc mà họ thực hiện trong phòng thí nghiệm. Nói cách khác, theo nhóm nghiên cứu, hệ thức của Heisenberg không chính xác.
"Thế giới lượng tử đầy sự bất định, tuy nhiên nghiên cứu của chúng tôi về chúng không phải thêm vào quá nhiều sự bất định như chúng ta thường nghĩ [theo tính toán của Hệ thức Heisenberg]”, Lee Rozema, trưởng nhóm nghiên cứu phát biểu. Nghiên cứu này hiện đã được xuất bản trên tạp chí chuyên ngành danh tiếng Physical Review Letter, nếu kết quả này chính xác, ảnh hưởng của nó lên cơ học lượng tử nói chung và các phép đo thực tế liên quan đến hệ lượng tử nói riêng sẽ cực kỳ lớn.
Quay trở lại phương pháp đo mà nhóm sáng tạo, Lee Rozema cho biết họ đã tự thiết kế nên một thiết bị đo độ phân cực của một photon (lượng tử ánh sáng). Những gì họ cần làm sau đó để xác định độ nhiễu loạn là đo đạc photon trước và sau khi phép đo với thiết bị này được thực hiện. Nhưng làm thế nào để đo được photon trước khi dùng thiết bị mới này mà ít gây ảnh hưởng đến nó nhất? Để vượt qua được khó khăn này, Rozema và đồng nghiệp đã sử dụng một kỹ thuật có tên “đo đạc yếu” (weak measurement) trong đó tác động của một thiết bị đo đủ yếu để ảnh hưởng của chúng lên đối tượng là không thể nhận ra. Khi photon được gửi đến thiết bị đo đạc, các nhà nghiên cứu “đo đạc yếu” hạt này trước khi đo đạc bình thường lại một lần nữa sau đó. Điều ngạc nhiên là kết quả so sánh qua phép đo cho thấy độ nhiễu loạn gây ra do phép đo nhỏ hơn giá trị mà hệ thức bất định đòi hỏi.
"Mỗi lần đo chỉ cho chúng ta một chút ít thông tin về sự nhiễu loạn, nhưng bằng cách lặp lại thí nghiệm nhiều lần chúng tôi đã có thể có được hình dung tốt nhất về mức độ nhiễu loạn của photon”, Rozema phát biểu.
Được biết, trước đó một số nhà khoa học cũng đã đặt nghi ngờ tính đúng đắn của nguyên lý bất định. Năm 2003, nhà vật lý Nhật Bản Masanao Ozawa đã cho rằng nguyên lý Heisenberg không thể áp dụng đúng trong đo đạc và ông đã đề xuất một phương pháp gián tiếp kiểm nghiệm điều này. Tiếp nối công trình này, năm 2010, 2 nhà khoa học khác tại đại học Griffith, Austin Lund và Howard Wiseman, đã chứng tỏ rằng các phép đo đạc yếu có thể được dùng để xác định rõ đặc điểm của quá trình đo đạc hệ lượng tử. Tuy nhiên, phép đo đạc yếu do 2 nhà khoa học này đề xuất lại có nhược điểm là đòi hỏi một chiếc máy tính lượng tử loại nhỏ, điều không thể thực hiện vào thời điểm hiện tại. Dựa trên các nghiên cứu đó, nhóm của Rozema đã sử dụng một kỹ thuật mang tên “cluster state quantum computing” (tạm dịch: tính toán lượng tử trạng thái đám) để đơn giản hóa đòi hỏi phải có máy tính lượng tử của phép đo đạc yếu và cho phép thực hiện đo đạc yếu, yếu tố rất quan trọng trong công trình của nhóm, ngay trong phòng thí nghiệm vào thời điểm hiện tại.
Các bạn quan tâm chi tiết có thể tải về bài báo trên tạp chí Physical Review Letter ở đây (cần tài khoản), hoặc trên kho tài liệu Arxiv.org tại đây để đọc thêm về công trình này.
| Người đăng: Trần Nghiêm | |
| 09/05/2007 | |
Michael Eckert (m.eckert@deutsches-museum.de)
Hơn
100 năm đã trôi qua kể từ khi cha đẻ của nguyên lí bất định chào đời,
nhưng các nhà lịch sử khoa học vẫn tiếp tục tranh cãi về vai trò của con
người này trong Thế chiến thứ hai.
Hãy
đọc bất cứ lời giải thích nào cho sự phát triển của nền vật lí học hồi
đầu thế kỉ 20, bạn sẽ hầu như chắc chắn thấy rằng được sống ở Đức là
điều bắt buộc đối với bất kì nhà vật lí trẻ có tham vọng nào. Một nhà
vật lí Đức trở nên nổi tiếng là ông thầy của một thế hệ những người học
trò xuất sắc là Arnold Sommerfeld. Vào mùa hè năm 1922, không bao lâu
sau khi chàng trai trẻ Werner Heisenberg đến đầu quân dưới trướng của
ông, Sommerfeld đã viết cho Paul Epstein, một cựu sinh viên lúc ấy đã
trở thành giáo sư vật lí lí thuyết tại Viện Công nghệ California: “Tôi
chờ đợi những thành tựu to lớn từ Heisenberg, anh chàng tôi tin là có
nhiều năng khiếu nhất trong số hết thảy học trò của mình, kể cả Debye và
Pauli”. Chỉ 10 năm sau đó, Heisenberg đã được trao giải Nobel vật lí
cho việc “sáng lập ra cơ học lượng tử”. Ủy ban Nobel trao riêng danh dự
một giải thưởng cho một mình ông.
Werner Heisenberg, nhà khoa học gây nhiều tranh cãi
Vậy thì tại sao Heisenberg vẫn gây tranh luận cả 100 năm sau ngày sinh của ông ? Trong một chuyên khảo mới đây của mình, Heisenberg và Dự án bom nguyên tử của Đức Quốc xã,
nhà sử học người Mĩ Paul Rose đã làm tăng thêm những nghi ngờ nghiêm
trọng về đạo đức cá nhân của Heisenberg. Ông được mô tả là một người có
cảm xúc hoang dại và có nhiều tham vọng, một kẻ “không thể nào vùng
thoát khỏi tâm lí bài chủ nghĩa Semitic Đức được”. Về mặt khoa học, ông
cũng bị cho là có nhận thức sai lầm.
Kiến
thức vật lí tồi và đạo đức suy đồi, theo Rose, lên tới đỉnh điếm trong
sự đóng góp không hoàn chỉnh của Heisenberg cho dự án bom nguyên tử của
Đức quốc xã, sự thất bại của dự án sau này lại được bịa đặt là một nỗ
lực có cân nhắc nhằm phá hoại dự án. Hơn nữa, Rose tin rằng tâm lí Đức
của Heisenberg và bạn bè của ông được vun bồi thêm bởi sức mạnh khủng
khiếp của sự ảo tưởng và duy lí, đã làm cuốn xoay chuỗi tự lừa dối bản
thân, đưa đến những giải thích khác nhau về sự kiện Heisenberg. Và ông
cho rằng sự kết hợp này giữa sự bịa đặt và sự phủ nhận những rắc rối về
đóng góp của Heisenberg về bom nguyên tử, vẫn tồn tại cho tới ngày nay.
Cuộc
đời của Heisenberg mang đến nhiều món hời cho các nhà lịch sử vật lí.
David Cassidy đã viết một cuốn tiểu sử có thể tin được, Sự bất định: Cuộc đời và Khoa học của Werner Heisenberg,
mang đến một cái nhìn chặt chẽ và có sức thuyết phục về những chủ đề
gây bàn cãi nhất xung quanh cuộc đời của Heisenberg cho tới cuối Thế
chiến thứ hai. Trong khi đó, câu chuyện về dự án bom nguyên tử của người
Đức – nếu nó có thể gọi như vậy – lại được kể bởi nhà sử học Mark
Walker và những người khác.
Nhưng
những tranh luận xung quanh Heisenberg vẫn tiếp diễn, có lẽ vì cuộc đời
của ông tự nó không mang đến một câu trả lời đơn giản. Cũng như nguyên
lí bất định, sự phức tạp là một khái niệm vật lí khác đóng vai trò là
một phép ẩn dụ cho cuộc đời của Heisenberg. Sau hết thảy, chúng ta biết
rằng tính chất vật lí của một hệ phức tạp không thể hiểu đơn giản là sự
hành xử tập thể của những phần riêng biệt cấu thành nên hệ. Thay vì
nghiên cứu những quan điểm đã có từ trước về nhà khoa học Đức này, chúng
ta sẽ nhắm tới việc “phối cảnh” cuộc đời của ông nhằm hiểu ông hơn.
Kẻ tìm đường
Werner Heisenberg sinh ngày 5/12/1901, ở Würzburg,
miền bắc Bavaria, và chuyển đến Munich vào năm lên 9 khi cha ông trở
thành giáo sư tiếng Hy Lạp tại trường đại học ở đó. Trong cuốn tiểu sử
của mình, Cassidy đã mô tả chi tiết khung cảnh xã hội trong đó cuộc sống
của Heisenberg bắt đầu bén rễ. Trước hết, cái có vẻ là một tình tiết
ngoài lề trong những năm tháng trưởng thành của ông – việc gia nhập một
nhóm trẻ gọi là Pfadfinder (Pathfinder – Kẻ tìm đường) – hóa ra lại là một manh mối để tìm hiểu cách xử sự của Heisenberg sau Thế chiến thứ nhất.
Cha và con. Heisenberg (phải) cùng cha và anh trai
Những
năm tháng “tìm đường” sau năm 1919 là quãng thời gian Heisenberg nhận
thức sâu sắc về môi trường xã hội của ông. Ở đây chúng ta tìm thấy những
thành tố hình thành nên giá trị tính cách của ông: sự nổi dậy chống lại
những giá trị phi lí tưởng, như chủ nghĩa tư bản, chủ nghĩa duy vật,
thói đạo đức giả và suy đồi đạo đức; sự tham gia vào nhóm những người
bạn có cùng quan điểm hợp thành nhóm “tiếng vọng linh hồn”; tình yêu
thiên nhiên; và niềm đam mê sâu sắc nền văn hóa Đức.
Một
số ý tưởng này không xa lắm với hệ tư tưởng Quốc xã vừa mới xuất hiện.
Chủ nghĩa dân tộc, mặc dù không phải là đặc trưng rõ ràng của nhóm
Pathfinder, nhưng nhất định được đa số các thành viên trong nhóm đánh
giá cao, xem là bổn phận hiển nhiên đối với đất nước họ. Các nghi lễ dân
tộc – một số có liên quan đến việc ngồi quây quần bên ngọn lửa trại
cùng mơ ước về một “đế chế thứ ba” huyền bí và người hiệp sĩ áo trắng
đầy ma lực tượng trưng cho sự trong trắng của người Đức – được đề cao
trong một số nghi lễ của nhóm Pathfinder. Tư tưởng chống Semit cũng là
đề tài thảo luận thường xuyên, ngoài những đề tài khác: nhóm Pathfinder
Munich bất ngờ chia thành hai phe ủng hộ Do Thái và bài Semit. Tuy
nhiên, bất chấp những tương đồng như trên, thật khá sai lầm khi nhận
biết những tư tưởng Pathfinder với chủ nghĩa quốc xã.
Sự
gia nhập của Heisenberg với phong trào của giới trẻ không phải là sự
dan díu nhất thời giữa thời kì niên thiếu và thời kì trưởng thành. Ông
trở thành thủ lĩnh của nhóm trẻ khi ở vào tuổi 17. Gruppe Heisenberg,
như tên gọi của nhóm, hợp nhất vào một nhóm lớn hơn trong đó các thầy
giáo và học sinh trung học là lãnh đạo và thành viên của nhóm. Mùa xuân
năm 1919, nhóm đã tích tham gia những hoạt động bán quân sự chống lại
Cộng hòa Xô viết
Munich
– một cố gắng ngắn hạn nhằm thiết lập chế độ cộng sản sau phong
trào cách mạng lộn xộn cuối Thế chiến thứ nhất. Những hoạt động này,
cùng với những kinh nghiệm từ Thế chiến thứ nhất mà các thầy giáo đã
truyền đạt cho học sinh của mình, hình thành cơ sở cho nhóm phô trương
trước xã hội đổi mới. Nhiều thành viên chia sẻ quan điểm chống lại chính
quyền cơ sở.
Trường
hợp Heisenberg là điển hình, cả về mặt nguồn gốc xã hội và quan điểm
chính trị của ông. “Tôi chưa bao giờ nghĩ tới việc chính tôi bị lôi cuốn
vào hoạt động chính trị”, ông viết thư cho một người bạn Pathfinder vào
năm 1923, “vì đối với tôi, nó có vẻ là một công việc kinh doanh thuần
túy”. Mặc dù cơ cấu tổ chức của Pathfinder thay đổi hàng năm, nhưng
Heisenberg vẫn kiên quyết tận tâm với các thành viên trong nhóm của ông
cả sau khi công bố bài báo nổi tiếng của ông về cơ học lượng tử vào năm
1925. Họ tiếp tục gặp nhau mỗi tuần một lần tại nhà Heisenberg. Và vào
cuối tuần, họ thường đi dã ngoại ở Alps hoặc một hồ nước gần Munich, tại
đó họ đi thuyền buồm, chơi bóng, ném lao và tham gia những trò chơi
mang tính cạnh tranh khác. Thật ra, theo Cassidy, cường độ làm việc
không thể tin nổi của Heisenberg trong những năm đầu thập niên 1920 có
lẽ chỉ bởi vì ông có thể thư giãn hoàn toàn trong những chuyến đi dã
ngoại này. Heisenberg có vài người bạn và cả một số người quen không
thân không thuộc phong trào thanh niên của ông.
Pathfinder
còn quan trọng ở một khía cạnh khác. “Ngoài nhiều tác dụng khác, chúng
tôi còn khám phá khoa học nữa”, Heisenberg viết vào những năm sau này.
Ông chú tâm tới những lĩnh vực khoa học xa rời áp dụng thực tế, có lẽ do
những người bạn của ông đã khắc sâu khoa học, và đặc biệt là vật lí, là
“chủ nghĩa duy vật cơ giới”. Như ông nhớ lại: “Thậm chí trong khoa học,
hứng thú của chúng tôi cũng tập trung vào những lĩnh vực không đơn giản
là trả lời cho những phát triển tiếp theo của những cái đã biết”. Kết
quả là Heisenberg vẫn giữ được hứng thú lâu dài trong việc khám phá
những phương pháp mới về cơ bản trong vật lí học – nơi mà thành công là
không chắc chắn – chứ không theo đuổi nghiên cứu theo những lối mòn đã
có sẵn.
Trường đại học vẫy gọi
Khi
Heisenberg bước vào đại học hồi tháng 10 năm 1920, vật lí học không
phải là chọn lựa đầu tiên của ông. Đã thành công rực rỡ ở trường trung
học, ông dự định nghiên cứu toán học và lập tức bắt tay vào nghiên cứu
cao cấp. Thật ra, cha của ông đã sắp đặt với nhà toán học nổi tiếng Ferdinand
von Lindemann, hi vọng đứa con trai có nhiều tham vọng của ông sẽ được
nhận vào lớp của Lindemann, ở đó anh ta sẽ bắt đầu nghiên cứu cao cấp
ngay. Nhưng cuộc phỏng vấn không tiến triển tốt đẹp đối với chàng trai
trẻ Heisenberg. Lidemann, lúc ấy đã 68 tuổi và hơi lãng tai, gần như
không hiểu Heisenberg nói gì. Và từ chỗ không hiểu, ông kết luận rằng
phương pháp không chính thống của chàng trai trẻ không phải là thứ ông
ưa thích.
Cố
gắng thứ hai của Heisenberg nhằm được nhận vào nghiên cứu cao cấp mà
không phải qua thi sơ khảo như thường lệ đưa ông đến với Arnold
Sommerfeld, vị giáo sư vật lí lí thuyết tại
Munich.
Từng có kinh nghiệm với những sinh viên ngoại hạng, Sommerfeld, lúc ấy
đã 52 tuổi, phản ứng có khác: “Có thể là anh biết một vài thứ gì đó,
cũng có thể là anh chẳng biết gì cả. Chúng ta sẽ thấy ngay thôi”.
Heisenberg
không thể tìm được ngôi nhà nào thích hợp hơn cho tham vọng của mình.
Tại đây, ông đã gặp các sinh viên tâm đầu ý hợp, như Wolgang Pauli, khi
đó 20 tuổi và đang học học kì thứ năm. Thật ra, tên tuổi những người học
trò của Sommerfeld đọc giống như là cuốn Ai là ai viết về các nhà vật lí lí thuyết hiện đại: Alfred
Landé, Peter Paul Ewald, Karl Herzfeld, Gregor Wentzel, Otto Laporte,
Adolf Kratzer và Wilhelm Lenz, đây chỉ mới kể những cái tên mà
Heisenberg trở nên quen thuộc trong thời kì nghiên cứu ban đầu của ông.
Heisenberg và bạn học ở trường
Lúc
ấy, Sommerfeld đang đắm mình vào thuyết nguyên tử. Năm 1915, ông mở
rộng mẫu nguyên tử Bohr bằng cách đưa thuyết tương đối hẹp vào, và bằng
cách lượng tử hóa cả chuyển động phương vị và xuyên tâm của các electron
quỹ đạo. Một năm sau đó, ông cũng lượng tử hóa sự định hướng của quỹ
đạo electron. Ông có thể tính được năng lượng electron, làm tăng thêm số
vạch trong phổ nguyên tử. Cấu trúc tinh tế này được xác nhận bởi nhà
quang phổ học Friedrich Paschen, người thường xuyên trao đổi thư từ với
Sommerfeld suốt thời gian Thế chiến thứ nhất. Chuyên luận cổ điển của
Sommerfeld, Cấu trúc nguyên tử và các vạch phổ, xuất bản lần đầu
năm 1919, được tái bản bốn lần trong thời gian Heisenberg ở Munich, cho
thấy sự phát triển nhanh chóng đối với thuyết nguyên tử trong quãng thời
gian đó.
Sống
giữa những sinh viên cùng khuynh hướng, và dưới sự hướng dẫn của ông
thầy kính mến, Heisenberg cảm thấy ở trong ngôi nhà của Sommerfeld cũng
thoải mái giống như ở trong ngôi nhà Pathfinder lúc trước. Sommerfeld
sớm nhận thấy tài năng của người học trò mới của ông. Năm 1922, ông cho
chàng trai 21 tuổi Heisenberg làm đồng tác giả của hai bài báo về thuyết
nguyên tử của phổ tia X và cái gọi là hiệu ứng Zeeman dị thường.
Sự
tách vạch phổ trong từ trường đã được quan sát chừng 25 năm trước đó
bởi nhà vật lí người Hà Lan Pieter Zeeman, và được giải thích bằng sự
tương tác của xung lượng góc của electron quỹ đạo với trường ngoài. Tuy
nhiên, việc quan sát thấy sự tách vạch thêm vào là một thách đố chính
trong những ngày đầu của cơ học lượng tử và sau này đươc công nhận là hệ
quả của xung lượng góc nội hay “spin” của electron.
Năm
1921, Sommerfeld đồng ý cho Heisenberg có thể công bố một bài báo về
hiệu ứng Zeeman dị thường, mặc dù ông còn hoài nghi về cơ sở vật lí của
lí thuyết của Heisenberg. “Mô hình Zeeman của anh ta nói chung là đối
lập, đặc biệt là với Bohr”, Sommerfeld viết trong bức thư gởi Epstein.
“Nhưng tôi nhận thấy thành công của nó to lớn đến mức tôi đã giữ lại chỗ
dành trước để cho nó xuất bản”. Mô hình của Heisenberg gồm các số lượng
tử bán nguyên mà ông gán cho hạt nhân nguyên tử. Tuy nhiên, mô hình của
ông không phù hợp với những kết quả theo lối kinh nghiệm của Landé về
sự tách vạch phổ trong từ trường, và quan trọng là nó đã phả vỡ niềm tin
về các số lượng tử nguyên.
Những nhà tiên phong của cơ học lượng tử
Mùa
hè năm 1922, Heisenberg gặp Bohr lần đầu tiên và khiến ông ta phải
đương đầu với ý tưởng không chính thống về nguyên tử của ông. Cuộc gặp
diễn ra trong một tuần thuyết giảng của Bohr ở Göttingen
– tức “festival Bohr” như nó nổi tiếng được gọi – và làm biến chuyển
Heisenberg thành một nhân vật nổi tiếng trong cộng đồng nhỏ của các nhà
lí thuyết nguyên tử.
Nhưng
Heisenberg không chuyên môn về thuyết nguyên tử và công trình xuất bản
thứ hai của ông là về các xoáy qua lại trong chất lỏng gọi là xoáy Kármán.
Thật ra, Sommerfeld và học trò của ông nhiều lần chú tâm vào các vấn đề
động học chất lưu, như sự chuyển từ dòng chảy thành lớp phẳng lặng sang
chảy nhiễu loạn. Do đó, không có gì phải ngạc nhiên khi mà luận án tiến
sĩ của Heisenberg là về cơ học chất lưu, chứ không phải thuyết nguyên
tử.
Trên con đường hình thành cơ học lượng tử
Trước khi Heisenberg hoàn tất nghiên cứu của ông tại
Munich
vào năm 1923, ông đã trải qua 6 tháng ở Viện Max Born tại Göttingen.
Born chỉ mới bắt đầu chương trình nghiên cứu nhiều tham vọng về thuyết
nguyên tử, khai thác phương pháp nhiễu loạn trong cơ học thiên thể trong
một cố gắng đối với bài toán nhiều vật trong nguyên tử, bằng cách làm
tương tự với bài toán nhiều vật trong cơ học cổ điển. Nghiên cứu này là
kết quả cộng tác giữa Heisenberg và Born về lí thuyết nguyên tử helium.
Born cũng đề nghị Heisenberg đến Göttingen làm phụ tá cho ông sau khi
hoàn thành nghiên cứu ở
Munich.
Nhưng kì thi tiến sĩ của Heisenberg hầu như có kết quả thảm hại. Ông
không thể trả lời những câu hỏi của nhà thực nghiệm Wilhelm Wien về năng
suất phân giải của các dụng cụ quang học và cách thức hoạt động của
pin. Wien chỉ cho ông qua sau khi Sommerfeld cực lực bênh vực người học
trò của mình.
Sau
sự kiện đau buồn này, Heisenberg vui vẻ đến Göttingen, ở đó ông tập
trung hoàn toàn vào thuyết nguyên tử. Trong vòng vài tháng, ông đã có đủ
tư cách là nhà thuyết giảng sau khi công bố bài báo trong đó ông đã
điều chỉnh các quy luật của cơ học lượng tử để giải quyết vấn đề hiệu
ứng Zeeman dị thường. Tháng 9 năm 1924, Heisenberg tạm thời nghỉ ở
Göttingen và chuyển tới
Copenhagen
, nơi Bohr mời ông đến làm cộng sự nghiên cứu. Ở
Copenhagen,
nghiên cứu của Heisenberg tập trung vào thuyết lượng tử bức xạ. Bohr,
người phụ tá người Hà Lan của ông, Hendrik Kramers, và một vị khách mời
nghiên cứu người Mĩ, John Slater, đã phát triển một lí thuyết bán cổ
điển, trở nên nổi tiếng là lí thuyết BKS. Nhưng giả thuyết đó sớm gặp
phải những khó khăn nghiêm trọng và bị bỏ rơi.
Theo
thuyết tán sắc cổ điển, các nguyên tử phản ứng lại trường điện từ bằng
cách dao động ở tần số của bức xạ hấp thụ hoặc phát ra. Tuy nhiên, một
lí thuyết như vậy không thể giải thích các đặc trưng lượng tử của nguyên
tử Bohr và hành trạng giống như hạt của bức xạ trong những môi trường
nhất định. Biến cải BKS của thuyết tán sắc cổ điển vẫn là cổ điển, trong
chừng mực nào đó, nó cho rằng bức xạ điện từ là giống sóng và không bao
gồm các lượng tử, mặc dù nó thật sự giải thích các bước nhảy lượng tử.
Giải
pháp là một “trường bức xạ ảo”, một loại trường ma quỷ chứa các tần số
khả dĩ cho các sự chuyển trạng thái lượng tử của nguyên tử trong một
trạng thái cơ bản cho trước. Mặc dù nó vi phạm những nguyên lí vật lí đã
được thiết lập, như quan hệ nhân quả và bảo toàn năng lượng, nhưng
trường ảo đề xuất một cơ cấu toán học mới để nối kết thế giới cổ điển và
thế giới lượng tử. Do đó, nó trở thành chủ đề được xem xét kĩ lưỡng
bởi Bohr và Heisenberg khi sau này ông quay lại Göttingen. Đây là yếu tố
tiên quyết thuộc khái niệm mà từ đó Heisenberg hình thành nên cơ học
lượng tử của ông. Đóng góp có tính quyết
định của ông cho chương trình này là bài báo của ông “Về cách hiểu lại
lí thuyết lượng tử về mối quan hệ giữa động học và cơ học”, ngày nay
được xem là bước đột phá trong nền cơ học lượng tử hiện đại.
Bài
báo của Heisenberg đánh dấu sự xa rời tận gốc rễ khỏi những nỗ lực
trước đó nhằm giải bài toán nguyên tử bằng cách chỉ sử dụng các đại
lượng quan sát được. “Cố gắng hoàn toàn xoàng xĩnh của tôi là tiến tới
loại bỏ và thay thế phù hợp khái niệm về các đường quỹ đạo mà người ta
không thể quan sát được”, ông viết trong một bức thư đề ngày
9/7/1925
. Ở khía cạnh này, công trình của ông vượt khỏi những nỗ lực của
Born để đạt được một sự tương tự lượng tử của cơ học nguyên tử. Thay vì
chiến đấu với sự phức tạp của các quỹ đạo ba chiều, Heisenberg lại làm
việc với cơ học của một hệ dao động một chiều – một dao động tử điều
hòa. Và ông đã khảo sát hành trạng của các đại lượng quan sát được – các
tần số bức xạ - theo di sản BKS, xuất hiện từ “dao động tử ảo” của
nguyên tử.
Kết
quả thu được là công thức trong đó các số lượng tử liên hệ tần số và
cường độ bức xạ quan sát được. Born lưu ý rằng công thức của Heisenberg
có thể được biểu diễn dưới dạng súc tích bằng các ma trận. Vì lí do này
mà lí thuyết mới cũng còn được biết đến với tên là “cơ học ma trận”.
Sự phát triển nhanh chóng của cơ học lượng tử
Sau
bước đột phá của Heisenberg, cơ học lượng tử định hình với bước đi
nhanh chóng đến không ngờ. Born, cùng với người phụ tá mới của ông,
Pascual Jordan, tái cấu trúc lại công trình của Heisenberg thành hệ
thống công thức ma trận, làm nổi bật mối liên hệ giữa các “biến liên
hợp”, như xung lượng và tọa độ, và năng lượng và thời gian. Trong cơ học
lượng tử, những mối quan hệ này trở thành mối quan hệ nghịch đảo giữa
các ma trận liên hợp.
Giây phút vinh quang. Schrodinger, Dirac và Heisenberg
Trong khi đó, Paul Dirac, khá độc lập với nhóm Göttingen,
biểu diễn cơ học lượng tử bằng loại ngôn ngữ các toán tử mới. Ở Zurich,
Erwin Schrödinger có cách tiếp cận khác, và năm 1926 phát triển cơ học
sóng – một hình thức khác của cơ học lượng tử, được xem là tương đương
với phương pháp ma trận.
Năm 1926, Heisenberg thế chỗ Kramers làm phụ tá cho Bohr ở
Copenhagen
. Trưởng thành trong trường lớp của Sommerfeld và từng cộng tác
với Born, Heisenberg đã quen thuộc với tinh thần chỉ dẫn của thuyết
lượng tử giống như một vài lí thuyết khác. Làm việc ở Viện Bohr, ông đã
thiết lập nguyên lí bất định vào tháng 3 năm 1927, từ đó đặt nền tảng
cho cái được mệnh danh là trường phái Copenhagen của cơ học lượng tử.
Không lâu sau đó, vào tháng 10/1927, ở tuổi 26, ông trở thành giáo sư vật lí lí thuyết tại trường đại học
Leipzig
. Chỉ trong vài năm, Heisenberg đã xây dựng Leipzig thành một
trung tâm vật lí lí thuyết hiện đại, cùng với người học trò khác của
Sommerfeld, Peter Debye, người trở thành giáo sư vật lí lí thuyết ngoại
hạng vào năm 1929.
Đầu thập niên 1930, một thế hệ nhà lí thuyết mới – như Felix
Bloch, Rudolf Peierls, Edward Teller, Victor Weisskopf và Carl
Friedrich von Weizsäcker – đã truyền bá chân lí của “trường phái
Heisenberg” mới. Sinh viên và đồng nghiệp nghiên cứu từ khắp nơi trên
thế giới bị cuốn hút đến Leipzig, như Ettore Majorana đến từ Italy,
Laszlo Tisza đến từ Hungary, và Seishi Kikuchi, Shin-Ichiro Tomonaga và
Satoshi Watanabe đến từ Nhật Bản. Nhiều người trong số họ đã kiếm được
vinh quang hàn lâm đầu tiên cho mình dưới sự giám hộ của Heisenberg,
bằng cách áp dụng cơ học lượng tử cho vật lí chất rắn, rồi mục tiêu
nguyên thủy là giải các bài toán cũ bằng công cụ mới.
Chính
Heisenberg cũng bỏ ra một số công sức để hình thành lí thuyết cơ lượng
tử của vật lí chất rắn bằng cách giải câu đố về sắt từ, nhưng hứng thú
chính của ông là khai phá những lĩnh vực mới, chứ không phải áp dụng
những phương pháp đã có sẵn. Đặc biệt, ông tập trung vào việc làm xuất
hiện ngành vật lí cao – trong thời kì chưa có máy gia tốc hạt dành cho
bức xạ vũ trụ và năng lượng hạt nhân – nơi mà các ý tưởng về lí thuyết
trường lượng tử tương đối tính có thể so sánh được với các quan trắc
thực nghiệm.
Thế giới thật là xấu xa, nhưng công việc thì tuyệt vời
“Thật
đau lòng”, Heisenberg viết gởi Sommerfeld vào tháng 2/1938, “vào lúc
nền vật lí có những tiến bộ tuyệt vời như thế và người ta có thể hài
lòng đóng góp cho những phát triển tiếp theo của nó, thì người ta cũng
trở nên bị lôi cuốn vào chính trị mãi mãi”. Việc giữ bản thân ông xa rời
nền chính trị không còn được bao lâu nữa sau khi Hitler lên nắm quyền
vào năm 1933. Mặc dù Heisenberg, giống như nhiều người Đức khác, có khả
năng nhìn nhận lòng hăng hái dân tộc chủ nghĩa của Hitler với một chút
thông cảm, ông phải kinh sợ trước sự tàn khốc của chế độ khi nó đi vào
thực tế, như việc thanh lọc những đồng nghiệp không phải người Aryan ra
khỏi các trường đại học.
Trong
hoàn cảnh này, Heisenberg đã hỏi lão già cổ thụ của nền khoa học Đức,
Max Planck, xin một lời khuyên. Planck thuyết phục ông rằng nền vật lí
sẽ được bảo vệ tốt hơn bởi những nỗ lực thầm lặng phía sau hậu trường
chứ không phải sự phản đối trước tiền tuyến. “Planck nói – tôi nghĩ tôi
có thể nói tiếp vỉệc này với anh – với lãnh đạo chính quyền”, Heisenberg
viết cho Born, một người Do Thái, vào tháng 6/1933, sau khi Planck tới
thăm Hitler, “và đạt được sự đảm bảo rằng không có gì chắc chắn là luật
lệ công dân mới sẽ làm ngăn trở nền khoa học của chúng ta”.
Mặc
dù Born không bị sa thải chính thức, nhưng ông đã rời Göttingen và sẵn
sàng di cư. Cho dù là ông được phép ở lại do một điều chỉnh đặc biệt
miễn trừ việc sa thải đối với những người Do Thái đã từng phục vụ trong
Thế chiến thứ nhất, Born nói không có tương lai gì cho con cái của ông ở
nước Đức cả. “Tôi muốn ông khoan hãy quyết định vội”, Heisenberg khuyên
can người cố vấn cũ của mình, “mà hãy đợi và xem đất nước chúng ta sẽ
như thế nào vào mùa thu”. Born bỏ qua lời yêu cầu khẩn thiết của
Heisenberg và di cư sang Anh, ông ở đó 17 năm cho tới khi trở lại nước
Đức vào năm 1953.
Chiến
lược “chờ và xem” này trở thành một đặc trưng của phản ứng của
Heisenberg với chính trị. Năm 1935, ông tiến gần nhất đến một sự phản
đối công khai chống lại chính quyền quốc xã khi các đồng nghiệp từ khoa
triết tại trường
Leipzig
bị sa thải trong làn sóng thanh lọc lần thứ hai. Heisenberg và những
người khác đã mất hết tinh thần và biểu thị sự phản đối của họ tại cuộc
họp ở khoa. Hậu quả duy nhất của sự phản đối này là một khiển trách mang
tính nghi thức dành cho những kẻ biệt giáo bởi nhà lãnh đạo địa phương
của đế chế Đức, luật thanh lọc vẫn được thi hành.
Một
lần nữa kinh hoàng trước chính quyền, Heisenberg lại một lần nữa rút
lui. Trong bức thư gởi cho mẹ ông vào mùa thu năm 1935, ông viết: “Con
phải cảm thấy hài lòng với việc quán sát một lĩnh vực nhỏ của khoa học
mà những các tác dụng sẽ trở nên quan trọng trong tương lai. Đó là điều
rõ ràng nhất để cho con làm trong thời buổi đảo điên này. Thế giới ngoài
kia thật là xấu xa, nhưng công việc thì tuyệt vời”.
Nhưng
thoái lui trong khoa học chứ không phải trong chính trị là một điều
không thể chấp nhận được đối với nhà khoa học lừng danh. Khi Sommerfeld
đến tuổi về hưu năm 1935, Heisenberg là ứng cử viên hiển nhiên kế nghiệp
ông ở
Munich
. Nhưng ý thức hệ quốc xã bấy giờ
cũng đang cuồng nộ trong ngành vật lí: Johannes Stark và Philip Lenard,
cả hai người cùng đọat giải Nobel, đã mô tả các lí thuyết hiện đại như
thuyết tương đối và cơ học lượng tử là “nền vật lí Do Thái”. Stark phàn
nàn với chính quyền rằng mặc dù Einstein đã rời Đức đến Mĩ, nhưng vẫn
còn có những nhà vật lí hoạt động theo tinh thần Einstein. Hơn nữa, ông
phản đối “nhà sáng lập lí thuyết Heisenberg, người có tinh thần
Einstein, lúc này lại được trao thưởng bằng một địa vị nữa”. Đây là khúc
đầu của chiến dịch chống lại Heisenberg và Sommerfeld, kết thúc vào năm
1939 khi Wilhelm Müller được ghi tên là người kế tục Sommerfeld.
Müller, một nhà khí động lực học, bị Sommerfeld đánh giá là “một thằng
ngốc toàn diện”.
Heisenberg
bị đẩy tới chỗ thất vọng trong tiến trình đấu tranh này. Bằng những
tiếp xúc riêng giữa ông và gia đình của Heinrich Himmler, ông tìm được
sự đảm bảo từ phía quốc xã rằng quan điểm chính thức của họ về ông không
giống như chiến dịch bắt đầu chống lại ông. Ông còn nghĩ tới chuyện di
cư khi mà việc điều tra trường hợp của ông có dấu hiệu kéo dài mãi.
Phía
sau hậu trường, trường hợp của Heisenberg – hay lập trường của chế độ
quốc xã về vật lí nói chung – được các nhóm khác nhau đánh giá khác
nhau. Sức mạnh quân sự hùng mạnh của Himmler, SS, cuối cùng ủng hộ
Heisenberg và nền vật lí lí thuyết hiện đại vì lí do thực dụng, còn
những nhà lãnh đạo đảng phái và các vị đại biểu của các trường đại học
quốc xã thì nhấn mạnh ý thức hệ hơn tính thực dụng. Những kẻ cuồng tín
trong số các nhà vật lí, thường được gom vào một nhóm dưới cái
tên"Deutsche Physik” (Nền vật lí Đức), bất chấp những xu hướng phổ biến
trong họ, đã thành công trong việc ngăn cản Heisenberg kế vị Sommerfeld.
Nhưng trường hợp Heisenberg đánh dấu điểm bắt đầu sự kết thúc phong
trào của họ. Với sự bùng nổ của Thế chiến thứ hai, chế độ phát xít đã
xem trọng công dụng của nền vật lí hơn là ý thức hệ.
Những năm tháng chiến tranh
Heisenberg
được chính phủ thừa nhận sau khi Thế chiến thứ hai bùng nổ, và được Bộ
Giáo dục giao trọng trách giám đốc khoa học của Viện Vật lí Kaiser
Wilhelm ở Berlin, cùng với Otto Hahn. Viện này đặt dưới sự quản lí của
Phòng hậu cần quân đội vì vai trò quan trọng của nó trong việc phối hợp
một dự án chiến tranh bí mật. Cùng với những nhà khoa học hạt nhân khác,
những người tự gọi mình là Câu lạc bộ Uranium, Heisenberg bắt đầu
nghiên cứu công dụng thời chiến có thể của khám phá phân hạch của Otto
Hahn. Những ứng dụng đó bao gồm các lò phản ứng hạt nhân dùng cho động
cơ đẩy tàu ngầm và khả năng chế tạo một loại bom mới “có sức công phá
mạnh hơn sức công phá của những loại chất nổ mạnh nhất đến vài bậc độ
lớn”, như Heisenberg diễn giải trong một báo cáo sơ bộ vào tháng
12/1939.
Cho
đến tận bây giờ, các nhà vật lí và lịch sử vật lí vẫn bàn cãi về động
cơ và vai trò của Heisenberg trong nỗ lực này. Sự thỏa hiệp của ông với
chế độ quốc xã – có lẽ có thể giải thích được về mặt tâm lí trong hoàn
cảnh cuộc đấu tranh của ông nhằm khẳng định tên tuổi của mình – làm tăng
thêm sự hoài nghi về tính cách của ông. Có hàng ngàn bài báo viết về
“chiến tranh của Heisenberg”, nhưng không thu được sự đồng thuận nào cả.
Theo
một bài báo, được bảo vệ độc lập bởi các nhà báo Robert Jungk và Thomas
Powers, Heisenberg đã cân nhắc trì hoãn tiến trình của dự án vì ông cảm
thấy ghê tởm trước ý nghĩ về một quả bom nguyên tử nằm trong tay
Hitler. Nhưng nhà sử học Paul Rose có quan điểm ngược lại. Ông cho rằng
Heisenberg đã cố hết sức chế tạo bom nguyên tử, nhưng thất bại vì ông ta
không hiểu nguyên lí vật lí một cách đúng đắn. Theo chính Heisenberg
thì ông và các nhà khoa học đồng nghiệp trong Câu lạc bộ Uranium đã tằn
tiện trong quyết định vì họ không có đủ tiến bộ do hoàn cảnh chiến
tranh.
Còn
Mark Walker thì chỉ trích lối “hoặc đen hoặc trắng” mà nghi vấn được
trả lời. Ông biện luận rằng không phải Heisenberg không có năng lực làm
cho dự án tiến triển, mà là Phòng Hậu cần quân đội đã mất hứng thú vào
năm 1942, do dự án không mang lại kết quả kịp thời để ảnh hưởng đến cục
diện cuộc chiến. Trong nghiên cứu của ông, Nền khoa học quốc xã,
Walker
đưa ra một câu trả lời, có lẽ là gần với sự thật nhất trong vấn
đề rối rắm này: “Người Đức có thật sự cố gắng chế tạo bom nguyên tử ko
?”, ông hỏi. Một mặt, ông biện hộ rằng người Đức không bỏ ra hành tỉ đô
la để xây dựng những nhà máy khổng lồ và phát triển các dụng cụ nổ.
Nhưng họ thật sự chế tạo được loại chất được xem là có khả năng nổ hạt
nhân tiềm tàng nhanh chóng mà không gây trở ngại đến nỗ lực cuộc chiến.
Không hề có câu trả lời đơn giản nào cả, ông kết luận.
Tranh luận vẫn tiếp diễn
Cuộc
sống của Heisenberg sau chiến tranh không phát sinh nhiều chú ý, mặc dù
nó cũng mang tới cái để tranh luận. Heisenberg đã thất bại trong việc
tìm sự ủng hộ của các nhà khoa học đồng nghiệp khi ông cố gắng thành lập
Hội đồng nghiên cứu Đức với vai trò là trung tâm quốc gia của nền chính
trị khoa học. Mặc dù Konrad Adenauer, thủ tướng đầu tiên của Tây Đức,
tiếp nhận lời khuyên của Heisenberg về vấn đề nguyên tử, nhưng vai trò
của ông là “ông vua nguyên tử” Đức đã gặp phải sự nhạo báng của vị bộ
trưởng đầu tiên phụ trách vấn đề nguyên tử, Franz
Josef Strauss. Về mặt khoa học, những nghiên cứu thời hậu chiến của ông
cũng gặp phải thái độ hoài nghi và hình như cũng kém hiệu quả hơn, trái
với nội dung đăng trên các bài báo gây tin giật gân rằng “Weltfomel” – lí thuyết trường thống nhất các hạt cơ bản của ông – đã chào đời vào năm 1958.
Nói
một cách nghiêm túc thì những bàn cãi về cách hành xử của Heisenberg
trong thời kì quốc xã cũng là một câu chuyện thời hậu chiến. Nó bắt đầu
vào năm 1947 khi nhà vật lí người Mĩ Samuel Goudsmit công bố Alsos,
một lời giải thích tàn nhẫn về nỗ lực chiến tranh hạt nhân của người
Đức. Goudsmit đã dùng trường hợp Heisenberg để minh họa cho sự thất bại
của chế độ độc tài trong khoa học. Tuy nhiên, năm 1956, Heisenberg lần
đầu tiên được miêu tả là một biểu tượng đạo đức trong cuốn sách của
Jungk, Sáng hơn một ngàn Mặt Trời, trong thời kì chiến tranh lạnh
và phương Tây thực hiện chính sách chống cộng điên cuồng McCathy. Nhưng
Walker sau đó kết luận rằng “thuyết thông mưu” của Jungk là một sản
phẩm của thời gian, khi mà, một lần nữa, nền chính trị lại can thiệp vào
khoa học và các nhà khoa học.
Cuộc bàn cãi xung quanh Heisenberg lại nổi lên với
Copenhagen
, một vở kịch xoáy vào chiến viếng thăm của ông tới
Copenhagen
vào năm 1941, ở đó ông đã gặp Bohr và vợ của Bohr, bà Margrethe. Hứng
thú về Heisenberg của nhà soạn kịch Micheal Frayn được khuấy động sau
khi đọc cuốn sách của Powers, Cuộc chiến của Heisenberg, ông mô
tả Heisenberg – như Jungk mô tả - là một vị anh hùng đã làm trì hoãn
nghiên cứu về bom nguyên tử của Đức. Tuy nhiên, vai Heisenberg trong vở
kịch kém mang tính anh hùng hơn, và tính cách của ông được nhấn mạnh ở
trạng thái không xác định mang tính nghệ thuật cao, ngụ ý tới cả sự bất
định lượng tử và sự bất định trong lịch sử tồn tại như một hệ quả của sự
thiếu bằng chứng gốc về cuộc gặp năm 1941. Một số ánh sáng mới có lẽ sẽ
soi sáng vấn đề khi những bức thư của Bohr được công bố trên tạp chí
Physics World (tháng 9/2001).
Heisenberg
của Frayn không phải là “người Đức xấu xa” như Rose miêu tả, cũng không
phải là vị anh hùng như trong sách của Jungk hay Powers.
Đùa giỡn với phép ẩn dụ bất định từ quá khứ tới hôm nay, bên trong lẫn
bên ngoài lĩnh vực vật lí, cuộc đời Heisenberg tự nó đã trở thành một
phép ẩn dụ: một người sống dưới áp lực mâu thuẫn, một biểu tượng của cái
có vẻ là nguyên lí vượt xa khỏi vương quốc lượng tử. “Cái mà người ta
nói về những cuộc vận động và mục đích riêng của họ, cả khi họ không vớ
lấy những cái bẫy để gài Heisenberg, luôn luôn là đề tài gây nghi vấn –
cũng là đề tài gây nghi vấn như cái mà những người khác nói về họ”,
Frayn kết luận trong kịch bản Copenhagen của ông.
hiepkhachquay dịch (theo Physics World, tháng 12/2001)
|
ÁC MƠ DANG DỞ CỦA HITLER VÀ HEISENBERG
Chương trình nguyên tử của Hitler – Chương 4
KHI NGƯỜI KHỔNG LỒ NHẬP CUỘC
Tác giả: Phạm Việt Hưng
Biên tập: Nguyễn Ngọc Thanh
Khám phá của Hahn-Meitner năm
1938 về phản ứng phân rã hạt nhân đã đem lại niềm hy vọng tràn trề cho
các lãnh tụ Đức quốc xã về một thứ vũ khí có thể giúp họ thống trị thế
giới. Nhật ký của Joseph Goebbels, cánh tay phải của Hitler về tuyên
truyền và chính trị, biểu lộ rõ niềm hy vọng đó: “Tôi nhận được một
báo cáo về những thành tựu mới nhất của khoa học Đức. Nghiên cứu trong
lĩnh vực bắn phá nguyên tử đã đi tới kết luận rằng chỉ cần một cố gắng
tối thiểu cũng có thể tạo ra một cuộc huỷ diệt khổng lồ … Vấn đề mấu
chốt là chúng ta sẽ đứng đầu thế giới…”. Những dòng này được viết vào
tháng 02-1942, sau khi Goebbles cùng nhiều sĩ quan quốc xã khác được
nghe một nhà khoa học thuyết giảng rằng lúc này khả năng chế tạo một quả
bom có sức huỷ diệt khổng lồ đã trở nên hết sức dễ dàng!
Thưa độc giả, nhà khoa học đó chính là Werner Heisenberg – cha đẻ của Cơ Học Lượng Tử và Nguyên Lý Bất Định nổi tiếng! Ai cũng biết Heisenberg là một nhà khoa học “khổng lồ” chỉ đứng sau Einstein mà thôi. Nhưng ít người biết Heisenberg cũng chính là tác giả kiêm tổng chỉ huy dự án nghiên cứu chế tạo bom nguyên tử của quân đội quốc xã! Với “thành tích” đó, sau Thế Chiến II Heisenberg đã bị phe đồng minh giam giữ tại Anh một thời gian. Khi bị chất vấn, ông khai rằng ông đã cố tình lái chương trình nghiên cứu đi chệch hướng để vũ khí nguyên tử không rơi vào tay Đức quốc xã. Nhưng gần đây, khoảng nửa thế kỷ kể từ khi ông bị bắt, những cuốn băng ghi trộm để theo dõi Heisenberg ở nơi ông bị giam giữ đã được công khai hoá. Qua đó người ta thấy rõ ông đã cố gắng che giấu sự thật.
Vậy sự thật như thế nào?
Tháng 9 năm 1939, khi Văn Phòng Vũ Khí của quân đội quốc xã chính thức hoạt động thì Heisenberg đã sẵn sàng nhập cuộc, tự nguyện làm bất cứ việc gì nhà nước Đức cần đến. Ông hăng hái đến nỗi ngay tháng 12-1939 đã đệ trình lên nhà nước Đức một kế hoạch đầy đủ và rõ ràng về việc làm thế nào để chế tạo một quả bom nguyên tử. Lập tức kế hoạch của ông được chấp thuận. Tháng 02-1940, hai trung tâm nghiên cứu phản ứng nguyên tử của Đức ra đời, một tại Đại học Leipzig, một tại Berlin. Heisenberg lãnh đạo cả hai. Để che mắt thiên hạ, trung tâm Berlin được đặt tên là “The Virus House” (Cơ quan nghiên cứu virus), còn trung tâm Leipzig thì giống như một phòng thí nghiệm của trường đại học. Mục tiêu đầu tiên của Heisenberg là tạo ra một phản ứng dây chuyền. Khi một hạt nhân bị tan vỡ, neutron trong hạt nhân này sẽ được giải phóng và trở thành neutron tự do; neutron tự do lại phá vỡ các hạt nhân bên cạnh, …; cứ như thế quá trình diễn ra liên tục, nối tiếp nhau theo dây chuyền. Khi hạt nhân tan vỡ, một năng lượng được giải phóng, cái mà công thức E = mc² đã tiên đoán. Trong phản ứng dây chuyền có hàng tỷ tỷ hạt nhân bị tan vỡ, do đó toả ra một năng lượng khổng lồ!
Thưa độc giả, nhà khoa học đó chính là Werner Heisenberg – cha đẻ của Cơ Học Lượng Tử và Nguyên Lý Bất Định nổi tiếng! Ai cũng biết Heisenberg là một nhà khoa học “khổng lồ” chỉ đứng sau Einstein mà thôi. Nhưng ít người biết Heisenberg cũng chính là tác giả kiêm tổng chỉ huy dự án nghiên cứu chế tạo bom nguyên tử của quân đội quốc xã! Với “thành tích” đó, sau Thế Chiến II Heisenberg đã bị phe đồng minh giam giữ tại Anh một thời gian. Khi bị chất vấn, ông khai rằng ông đã cố tình lái chương trình nghiên cứu đi chệch hướng để vũ khí nguyên tử không rơi vào tay Đức quốc xã. Nhưng gần đây, khoảng nửa thế kỷ kể từ khi ông bị bắt, những cuốn băng ghi trộm để theo dõi Heisenberg ở nơi ông bị giam giữ đã được công khai hoá. Qua đó người ta thấy rõ ông đã cố gắng che giấu sự thật.
Vậy sự thật như thế nào?
Tháng 9 năm 1939, khi Văn Phòng Vũ Khí của quân đội quốc xã chính thức hoạt động thì Heisenberg đã sẵn sàng nhập cuộc, tự nguyện làm bất cứ việc gì nhà nước Đức cần đến. Ông hăng hái đến nỗi ngay tháng 12-1939 đã đệ trình lên nhà nước Đức một kế hoạch đầy đủ và rõ ràng về việc làm thế nào để chế tạo một quả bom nguyên tử. Lập tức kế hoạch của ông được chấp thuận. Tháng 02-1940, hai trung tâm nghiên cứu phản ứng nguyên tử của Đức ra đời, một tại Đại học Leipzig, một tại Berlin. Heisenberg lãnh đạo cả hai. Để che mắt thiên hạ, trung tâm Berlin được đặt tên là “The Virus House” (Cơ quan nghiên cứu virus), còn trung tâm Leipzig thì giống như một phòng thí nghiệm của trường đại học. Mục tiêu đầu tiên của Heisenberg là tạo ra một phản ứng dây chuyền. Khi một hạt nhân bị tan vỡ, neutron trong hạt nhân này sẽ được giải phóng và trở thành neutron tự do; neutron tự do lại phá vỡ các hạt nhân bên cạnh, …; cứ như thế quá trình diễn ra liên tục, nối tiếp nhau theo dây chuyền. Khi hạt nhân tan vỡ, một năng lượng được giải phóng, cái mà công thức E = mc² đã tiên đoán. Trong phản ứng dây chuyền có hàng tỷ tỷ hạt nhân bị tan vỡ, do đó toả ra một năng lượng khổng lồ!
Như ta đã biết, chìa khoá của
vấn đề là neutron chậm. Nhưng khi áp dụng phương pháp của Fermi,
dùng nước thường để làm chậm neutron, Heisenberg thấy chỉ có một
vài phản ứng xảy ra ở lõi của mẫu uranium. Tại đó chỉ có vài nguyên tử
bị tan vỡ và neutron tự do bay ra vẫn còn quá nhanh – không đủ chậm – để
tạo ra phản ứng dây chuyền. Phải tìm cách làm chậm neutron một cách
hiệu quả hơn, Heisenberg suy nghĩ, và ông đã biết cách: Sử dụng nước
nặng!
Cuộc sống có những ngẫu nhiên
lý thú: Khi Fermi mầy mò tìm cách làm chậm neutron bằng nước
thường thì nhà hoá học Mỹ Harold Urey phát hiện ra rằng nước ở các đại
dương, sông hồ, hoá ra không chỉ bao gồm phân tử H2O, mà còn bao
gồm những biến thể – những phân tử nặng hơn: Thay vì chứa hydrogen ở
lõi, biến thể này lại chứa deuterium, một đồng vị của hydrogen nhưng
nặng gấp đôi, vì thế loại nước bao gồm những biến thể này được gọi là
nước nặng. Nước nặng chiếm tỷ lệ 1/10.000 trong nước thông thường. Một
bể bơi rộng chỉ có thể gạn lọc ra một cốc nước nặng, nhưng đó là một
cốc nước vô cùng quý giá đối với Heisenberg, vì nước nặng làm chậm
neutron hiệu quả hơn gấp bội so với nước thường! Khi neutron đi qua nước
nặng, thay vì gặp hydrogen, chúng lại gặp deuterium nặng hơn, va đập
mạnh hơn để sau hàng chục lần va đập như thế chúng sẽ đi ra khỏi nước
nặng với tốc độ chậm hơn rất nhiều so với lúc đi vào.
Tháng 02-1941, dưới sự lãnh đạo
của Heisenberg, thí nghiệm tạo phản ứng dây chuyền đầu tiên diễn ra dưới
một tầng hầm của Đại học Leipzig, với sự chứng kiến của nhiều quan chức
đầu não của nhà nước quốc xã, mặt ngẩng cao, ngực lấp lánh những chiếc
phù hiệu “swastika” (chữ thập ngoặc). Heisenberg ra lệnh bắt đầu, một
trợ lý đưa máy dò vào bên trong lò phản ứng, những neutron đầu
tiên bắt đầu xâm nhập vào bên trong uranium, các chuyên gia dán mắt
theo dõi diễn biến để ghi chép kết quả. Nhưng ……… Chẳng có gì xảy ra cả.
Thí nghiệm thất bại! Heisenberg không hề bối rối. Ông quả quyết chỉ
vì thiếu uranium, và đơn giản là ông hối thúc công ty Berlin Auer phải
nhanh chóng cung cấp đủ số lượng uranium cần thiết, đến nỗi công ty này
đã phải bí mật “mua nô lệ” – nữ tù nhân trong trại tập trung
Sachsenhausen – để sản xuất kịp oxyd uranium cho dự án của Heisenberg.
Đến mùa thu năm 1941, tình hình tiến triển tốt hơn, và cuối cùng, vào mùa xuân năm 1942, một đột phá đã xảy ra. Lò phản ứng đã giải phóng một số lượng neutron tự do đáng kể: 13% nhiều hơn so với số lượng neutron được đưa vào lúc ban đầu, và một năng lượng rõ rệt, đáng kể, đã được giải phóng. Heisenberg đã thắng lợi! Ông đã chứng minh cho nhà nước quốc xã thấy niềm tin đặt vào nơi ông là hoàn toàn chính xác. Không còn gì để nghi ngờ nữa, một quả bom nguyên tử thật sự đã nằm trong tầm với của Heisenberg. Mộng phục thù và bá chủ của Hitler có cơ may thành công (!).
Nhưng may thay, lịch sử đã diễn biến hoàn toàn khác. Quân đội quốc xã đã đầu hàng đồng minh trước khi có một quả bom nguyên tử “Made in Germany”. Phải chăng Heisenberg đã thực sự lái chương trình nghiên cứu đi chệch hướng như ông đã khai báo khi bị giam giữ ở Anh? Không! Không hề có chuyện đó. Người Đức đã thực sự thất bại trong chương trình nguyên tử. Có 2 nguyên nhân dẫn tới thất bại đó. Nguyên nhân thứ nhất thuộc về chính bản thân Heisenberg.
Đến mùa thu năm 1941, tình hình tiến triển tốt hơn, và cuối cùng, vào mùa xuân năm 1942, một đột phá đã xảy ra. Lò phản ứng đã giải phóng một số lượng neutron tự do đáng kể: 13% nhiều hơn so với số lượng neutron được đưa vào lúc ban đầu, và một năng lượng rõ rệt, đáng kể, đã được giải phóng. Heisenberg đã thắng lợi! Ông đã chứng minh cho nhà nước quốc xã thấy niềm tin đặt vào nơi ông là hoàn toàn chính xác. Không còn gì để nghi ngờ nữa, một quả bom nguyên tử thật sự đã nằm trong tầm với của Heisenberg. Mộng phục thù và bá chủ của Hitler có cơ may thành công (!).
Nhưng may thay, lịch sử đã diễn biến hoàn toàn khác. Quân đội quốc xã đã đầu hàng đồng minh trước khi có một quả bom nguyên tử “Made in Germany”. Phải chăng Heisenberg đã thực sự lái chương trình nghiên cứu đi chệch hướng như ông đã khai báo khi bị giam giữ ở Anh? Không! Không hề có chuyện đó. Người Đức đã thực sự thất bại trong chương trình nguyên tử. Có 2 nguyên nhân dẫn tới thất bại đó. Nguyên nhân thứ nhất thuộc về chính bản thân Heisenberg.
Nếu Heisenberg là một nhà bác
học vĩ đại về lý thuyết thì ông không được đánh giá cao trong những
hiểu biết về công nghệ. Nhưng để chế tạo một quả bom nguyên tử, ngoài
những nguyên lý vật lý và hoá học cơ bản còn phải có những thủ thuật
công nghệ khôn ngoan và thích hợp. Chẳng hạn, các mẫu uranium nên có
hình dạng như thế nào là tốt nhất để đưa vào lò phản ứng? Các chuyên
gia ngày nay biết rõ hình dạng có hiệu quả nhất là hình cầu
(viên bi). Với mẫu uranium hình cầu, số neutron vào được tới tâm sẽ
đạt mức tối đa. Nếu việc cắt gọt uranium thành hình cầu khó đạt được độ
chính xác thì người ta chấp nhận một hình dạng kém hiệu quả hơn một
chút, đó là hình oval (hình quả trứng). Kém hơn chút nữa là hình trụ
(xy-lanh), rồi đến hình lập phương, và cuối cùng, kém nhất là những
tấm phẳng. Tiếc thay, Heisenberg lại ưa thích những tấm phẳng. Lý do
đơn giản vì những tấm phẳng rất thuận lợi cho những tính toán lý
thuyết. Nhưng bên cạnh Heisenberg còn có rất nhiều kỹ sư tài ba khác,
vậy cớ gì họ không tìm ra những phương án tối ưu về công nghệ?
Quả thật là đã có nhiều ý kiến đóng góp với Heisenberg, nhưng ông tin vào chính ông hơn là tin vào người khác. Một căn bệnh khá nặng ở các giáo sư Đức trước Thế Chiến II là căn bệnh tự phụ. Họ cho rằng nền khoa học Đức là nhất thế giới. Kẻ khác phải học họ thay vì họ phải học thiên hạ. Heisenberg cũng không tránh được tâm lý đó. Nhiều tài liệu kể rằng ông không chịu nghe góp ý của các chuyên viên dưới quyền, thậm chí nhiều lần ông nổi cáu không để cho họ bộc lộ ý kiến. Trong khi nhiều nhà khoa học trẻ đã chỉ ra nhiều sai lầm của Heisenberg về chi tiết kỹ thuật. Tuy nhiên, những sai lầm công nghệ của Heisenberg không thể chặn đứng chương trình nguyên tử của Đức, nó chỉ làm chương trình này tiến triển chậm một chút thôi.
Quả thật là đã có nhiều ý kiến đóng góp với Heisenberg, nhưng ông tin vào chính ông hơn là tin vào người khác. Một căn bệnh khá nặng ở các giáo sư Đức trước Thế Chiến II là căn bệnh tự phụ. Họ cho rằng nền khoa học Đức là nhất thế giới. Kẻ khác phải học họ thay vì họ phải học thiên hạ. Heisenberg cũng không tránh được tâm lý đó. Nhiều tài liệu kể rằng ông không chịu nghe góp ý của các chuyên viên dưới quyền, thậm chí nhiều lần ông nổi cáu không để cho họ bộc lộ ý kiến. Trong khi nhiều nhà khoa học trẻ đã chỉ ra nhiều sai lầm của Heisenberg về chi tiết kỹ thuật. Tuy nhiên, những sai lầm công nghệ của Heisenberg không thể chặn đứng chương trình nguyên tử của Đức, nó chỉ làm chương trình này tiến triển chậm một chút thôi.
Nếu thời gian ủng hộ Heisenberg
thì chắc chắn cuối cùng ông cũng sẽ đạt tới đích. Nhưng thời gian không
ủng hộ ông, lương tri của nhân loại không ủng hộ ông. Phe đồng minh đã
đánh hơi được việc ông làm. Họ biết rõ đó là một mối đe doạ tiềm tàng,
và họ đã hạ quyết tâm: “Dự án của Heisenberg phải bị phá huỷ!”.
Werner Heisenberg và nguyên lý bất định
Werner
sinh ngày 05/12/1901, tại Würzburg, Đức. Ông là con trai tiến sĩ August
Heisenberg và bà Annie Wecklein. Tiến sĩ August sau này thành giáo sư
tiếng Hy Lạp Trung và Hiện đại tại Đại học Munich. Có lẽ chính điều này
đã ảnh hưởng tới Werner khi ông nhận xét việc nhà vật lý người Nhật
Yukawa khám phá ra hạt có tên gọi khi đó là mesotron, với vốn hiểu biết của mình ông đã chỉ ra mesotron là tiếng Hy Lạp nhưng không có “tr”, sau này tên gọi của hạt được đổi thành hạt meson.
Năm 1925, trong một buổi trình diễn, ông cùng với các nhà vật lý lý thuyết khác đã bắt đầu tìm kiếm một sự thay thế cho lý thuyết lượng tử theo đề xuất của Bohr, Sommerfeld và các đồng nghiệp. Năm 1927, Werner Heisenberg thấy rằng rằng việc đo đạc chính xác đồng thời hai giá trị bổ sung, chẳng hạn như vị trí và động lượng của một hạt hạ nguyên tử là điều không thể.
Trái ngược với các nguyên tắc của vật lý cổ điển, đo đạc đồng thời các giá trị là điều chắc chắn thiếu sót. Ta không bao giờ có thể xác định chính xác cả vị trí lẫn vận tốc (hay động lượng, hoặc xung lượng) của một hạt vào cùng một lúc. Nếu ta biết một đại lượng càng chính xác thì ta biết đại lượng kia càng kém chính xác. Lý thuyết này gọi là nguyên lý bất định, trong đó có nhắc đến bình luận nổi tiếng của Albert Einstein, “Chúa không chơi trò súc sắc”.
Trong suốt những năm 1930, Heisenberg và các sinh viên tốt nghiệp của mình tại trường Đại học Leipzig đã đóng góp đáng kể cho lý thuyết lượng tử, cơ sở lý thuyết căn bản của vật lý hiện đại, lý giải tại sao bản chất và hành vi của vật chất và năng lượng ở cấp độ nguyên tử và hạ nguyên tử.
Bao gồm:
- Cấu trúc của các phân tử
- Proton đầu tiên – mô hình neutron của hạt nhân
- Sự tán xạ của bức xạ bởi hạt nhân
- Các trường của sắt từ còn gọi là “hiệu ứng Hall”.
- Tinh thể rắn
Năm 1933, Werner Heisenberg được trao giải Nobel vật lý. Ông có nhiều cống hiến trong vai trò là lãnh đạo của nghiên cứu phân hạch Đức Quốc Xã trong thế chiến thứ II. Sau chiến tranh, ông trở thành giám đốc của Viện Max Plank về Vật lý và Vật lý thiên văn, lĩnh vực mà ông đã dành suốt quãng đời của mình cho việc hướng tới một lý thuyết lượng tử thống nhất cho các hạt cơ bản.
Khoahocthuvi.net
Nguồn: whatis.techtarget
Werner Heisenberg
Ông từng học các trường Đại học như Munich, Göttingen, và Copenhagen,
dưới sự hướng dẫn của Max Born, Niels Bohr, và Arnold Sommerfeld, ba
trong số những nhà vật lý nguyên tử lý thuyết hàng đầu thế giới. Werner
xác lập một kỷ lục mà chưa từng có là nhận bằng tiến sĩ chỉ trong vòng
ba năm. Sau đó, ông được bổ nhiệm dạy vật lý lý thuyết tại Leipzig, và
là giáo sư trẻ tuổi nhất khi chỉ mới 26 tuổi.Năm 1925, trong một buổi trình diễn, ông cùng với các nhà vật lý lý thuyết khác đã bắt đầu tìm kiếm một sự thay thế cho lý thuyết lượng tử theo đề xuất của Bohr, Sommerfeld và các đồng nghiệp. Năm 1927, Werner Heisenberg thấy rằng rằng việc đo đạc chính xác đồng thời hai giá trị bổ sung, chẳng hạn như vị trí và động lượng của một hạt hạ nguyên tử là điều không thể.
Trái ngược với các nguyên tắc của vật lý cổ điển, đo đạc đồng thời các giá trị là điều chắc chắn thiếu sót. Ta không bao giờ có thể xác định chính xác cả vị trí lẫn vận tốc (hay động lượng, hoặc xung lượng) của một hạt vào cùng một lúc. Nếu ta biết một đại lượng càng chính xác thì ta biết đại lượng kia càng kém chính xác. Lý thuyết này gọi là nguyên lý bất định, trong đó có nhắc đến bình luận nổi tiếng của Albert Einstein, “Chúa không chơi trò súc sắc”.
Trong suốt những năm 1930, Heisenberg và các sinh viên tốt nghiệp của mình tại trường Đại học Leipzig đã đóng góp đáng kể cho lý thuyết lượng tử, cơ sở lý thuyết căn bản của vật lý hiện đại, lý giải tại sao bản chất và hành vi của vật chất và năng lượng ở cấp độ nguyên tử và hạ nguyên tử.
Bao gồm:
- Cấu trúc của các phân tử
- Proton đầu tiên – mô hình neutron của hạt nhân
- Sự tán xạ của bức xạ bởi hạt nhân
- Các trường của sắt từ còn gọi là “hiệu ứng Hall”.
- Tinh thể rắn
Năm 1933, Werner Heisenberg được trao giải Nobel vật lý. Ông có nhiều cống hiến trong vai trò là lãnh đạo của nghiên cứu phân hạch Đức Quốc Xã trong thế chiến thứ II. Sau chiến tranh, ông trở thành giám đốc của Viện Max Plank về Vật lý và Vật lý thiên văn, lĩnh vực mà ông đã dành suốt quãng đời của mình cho việc hướng tới một lý thuyết lượng tử thống nhất cho các hạt cơ bản.
Khoahocthuvi.net
Nguồn: whatis.techtarget
[Nghiên cứu] Nguyên lý bất định Heisenberg bị nghi ngờ về độ chính xác
Lee Rozema (phải) và đồng
nghiệp đang chuẩn bị các cặp photon ở trạng thái rối (entangled photons)
để nghiên cứu độ nhiễu loạn của chúng sau khi đo đạc
Nguyên lý bất định nổi tiếng của Werner Heisenberg được lập ra vào năm 1927 là một trong những cột trụ của cơ học lượng tử và đã được ứng dụng rất nhiều từ trước đến nay. Trong dạng phát biểu cơ bản nhất, nguyên lý nói rằng không thể đo đạc bất kỳ một thứ gì mà không làm nhiễu loạn nó, ví dụ như đo vị trí sẽ làm ảnh hưởng đến vận tốc và ngược lại với độ bất định được xác định cụ thể. Mới đây, các nhà nghiên cứu tại đại học Toronto (University of Toronto - Canada) đã đề xuất một phương pháp tổng quát để đo đạc độ chính xác và mức độ nhiễu loạn của bất kỳ một hệ vật lý nào. Điều thú vị là kết quả của họ cho thấy rằng đánh giá độ bất định của Heisenberg cao hơn so với các phép đo đạc mà họ thực hiện trong phòng thí nghiệm. Nói cách khác, theo nhóm nghiên cứu, hệ thức của Heisenberg không chính xác.
"Thế giới lượng tử đầy sự bất định, tuy nhiên nghiên cứu của chúng tôi về chúng không phải thêm vào quá nhiều sự bất định như chúng ta thường nghĩ [theo tính toán của Hệ thức Heisenberg]”, Lee Rozema, trưởng nhóm nghiên cứu phát biểu. Nghiên cứu này hiện đã được xuất bản trên tạp chí chuyên ngành danh tiếng Physical Review Letter, nếu kết quả này chính xác, ảnh hưởng của nó lên cơ học lượng tử nói chung và các phép đo thực tế liên quan đến hệ lượng tử nói riêng sẽ cực kỳ lớn.
Quay trở lại phương pháp đo mà nhóm sáng tạo, Lee Rozema cho biết họ đã tự thiết kế nên một thiết bị đo độ phân cực của một photon (lượng tử ánh sáng). Những gì họ cần làm sau đó để xác định độ nhiễu loạn là đo đạc photon trước và sau khi phép đo với thiết bị này được thực hiện. Nhưng làm thế nào để đo được photon trước khi dùng thiết bị mới này mà ít gây ảnh hưởng đến nó nhất? Để vượt qua được khó khăn này, Rozema và đồng nghiệp đã sử dụng một kỹ thuật có tên “đo đạc yếu” (weak measurement) trong đó tác động của một thiết bị đo đủ yếu để ảnh hưởng của chúng lên đối tượng là không thể nhận ra. Khi photon được gửi đến thiết bị đo đạc, các nhà nghiên cứu “đo đạc yếu” hạt này trước khi đo đạc bình thường lại một lần nữa sau đó. Điều ngạc nhiên là kết quả so sánh qua phép đo cho thấy độ nhiễu loạn gây ra do phép đo nhỏ hơn giá trị mà hệ thức bất định đòi hỏi.
"Mỗi lần đo chỉ cho chúng ta một chút ít thông tin về sự nhiễu loạn, nhưng bằng cách lặp lại thí nghiệm nhiều lần chúng tôi đã có thể có được hình dung tốt nhất về mức độ nhiễu loạn của photon”, Rozema phát biểu.
Giản đồ trình bày phương pháp tổng quát để đo đạc độ chính xác và mức nhiễu loạn của một hệ bất kỳ: hệ được
đo đạc yếu trước khi gửi chúng đến thiết bị đo đạc bình thường
Được biết, trước đó một số nhà khoa học cũng đã đặt nghi ngờ tính đúng đắn của nguyên lý bất định. Năm 2003, nhà vật lý Nhật Bản Masanao Ozawa đã cho rằng nguyên lý Heisenberg không thể áp dụng đúng trong đo đạc và ông đã đề xuất một phương pháp gián tiếp kiểm nghiệm điều này. Tiếp nối công trình này, năm 2010, 2 nhà khoa học khác tại đại học Griffith, Austin Lund và Howard Wiseman, đã chứng tỏ rằng các phép đo đạc yếu có thể được dùng để xác định rõ đặc điểm của quá trình đo đạc hệ lượng tử. Tuy nhiên, phép đo đạc yếu do 2 nhà khoa học này đề xuất lại có nhược điểm là đòi hỏi một chiếc máy tính lượng tử loại nhỏ, điều không thể thực hiện vào thời điểm hiện tại. Dựa trên các nghiên cứu đó, nhóm của Rozema đã sử dụng một kỹ thuật mang tên “cluster state quantum computing” (tạm dịch: tính toán lượng tử trạng thái đám) để đơn giản hóa đòi hỏi phải có máy tính lượng tử của phép đo đạc yếu và cho phép thực hiện đo đạc yếu, yếu tố rất quan trọng trong công trình của nhóm, ngay trong phòng thí nghiệm vào thời điểm hiện tại.
Các bạn quan tâm chi tiết có thể tải về bài báo trên tạp chí Physical Review Letter ở đây (cần tài khoản), hoặc trên kho tài liệu Arxiv.org tại đây để đọc thêm về công trình này.
Nguồn: Phys.org
Nhận xét
Đăng nhận xét