TT&HĐ V - 43/s
PHẦN 2 BÀI 2 LỰC QUÁN TÍNH VÀ BẢO TOÀN ĐỘNG LƯỢNG
PHẦN V: THỐNG NHẤT
"Khoa học là một sức mạnh trí tuệ lớn nhất, nó dốc hết sức vào việc phá vỡ xiềng xích thần bí đang cầm cố chúng ta."
Gorky
Gorky
"Cái khó hiểu nhất chính là hiểu được thế giới"
"Có hai cách để sống trên đời: một là xem như không có phép lạ nào cả, hai là xem tất cả đều là phép lạ".
Albert Einstein
“Chính qua cuộc đấu tranh nhằm thống nhất một cách hợp lý cái đa dạng
mà đã đạt được những thành công lớn nhất, dù rằng chính ý đồ đó có thể
gây ra những nguy cơ lớn nhất để trở thành con mồi của ảo vọng”.
Albert Einstein
“Người nhìn thấy cái đa dạng mà không thấy cái đồng nhất thì cứ trôi lăn trong cõi chết”.
CHƯƠNG IV (XXXXIII): ÊTE
“Một con người có thể thành công trong bất cứ việc gì nếu anh ta đổ vào đó một lòng nhiệt thành vô hạn”.
Charles Schwab
“Nếu
toán học quắc thước, ngạo nghễ và hùng vĩ như những kim tự tháp Ai Cập
thì vật lý học uyển chuyển, lúc điềm tĩnh lúc cuồn cuộn dâng trào như
dòng sông Nin và chúng hợp thành một quang cảnh hiện thực khách quan vô
cùng sinh động, vừa sáng lạn, vừa kỳ bí, được tạo dựng bởi thiên nhiên
hoang dã và sự cộng tác sáng tạo của lý trí loài người”.
Thầy Cãi
“Đôi lúc cuộc sống thật khắc nghiệt, rắn như thép đã tôi. Nó có những lúc ảm đạm và đau đớn. Như bất cứ một dòng chảy nào của một con sông, cuộc sống có những lúc khô cạn và những khi triều cường. Cũng như sự thay đổi theo chu kỳ từ trước đến nay của các mùa, cuộc sống có cái ấm áp dễ chịu của những mùa hè và cái rét buốt của những mùa đông…Nhưng chúng ta có thể tự nâng mình lên khỏi nỗi chán chường và tuyệt vọng, vươn đến sự vui vẻ của hy vọng và biến đổi các thung lũng hoang vắng, tăm tối thành những lối đi chan hoà ánh nắng của sự thanh bình sâu lắng”.
MARTIN LUTHER KING
"Sai lầm lớn nhất của Anhxtanh là tin theo quan niệm coi thời gian như vật chất, có thể co giãn được và hòa quyện vào không gian được. Do đó nếu ngày nay học thuyết tương đối trở thành cơ sở chủ yếu cho nhận thức vật lý học về Vũ Trụ, thì tương lai nó chỉ còn là một huyền thoại của một thời ảo mộng. Có thể coi không gian và thời gian quan hệ khăng khít như hình với bóng, như thể xác với linh hồn, nhưng phải được phân biệt dứt khoát với điều kiện tiên quyết: không có hình thì không có bóng, không có thể xác thì tuyệt đối không có linh hồn".
NTT
"Tất cả mọi điều trên thế giới này đều được hy vọng làm nên".
(Tiếp theo)
Trên
cơ sở phân loại tồn tại ở trên chúng ta cho rằng cần phải suy nghĩ lại
khái niệm vật chất. Vật rõ ràng là một tồn tại thực vì nó có thể tích,
có nội tại, còn chất, được coi như nội tại của tồn tại, coi như cũng có thể tích, nhìn ở góc độ nào đó thì là thuộc tính tồn tại của vật nên không phải là một tồn tại thực. Nhiều khả năng "chất" là tồn tại ảo!
Vậy thì cụ thể, người ta đặt ra khái niệm “chất” để làm gì? “Chất” là danh từ chung dùng làm cơ sở để phân biệt sự khác nhau về mặt lý - hóa giữa nội tại của vật này so với nội tại của vật khác, hoặc sự biểu hiện khác biệt về nội tại của một vật sau một quá trình chuyển biến nào đó, trong phạm vi cảm nhận được hay theo qui ước của chúng ta. Nhưng trong vật lý học, nhất là đối với hiện thực ở vùng hạ nguyên tử, người ta lại quan niệm rằng khối lượng là lực lượng vốn dĩ của vật nên chất lại có nghĩa bao quát, là cái gì đó đặc trưng chung cho vạn vật. Như vậy, nói đến chất là nói đến sự biểu hiện về trạng thái thời gian nào đó hoặc trong suốt thời gian tồn tại của nó, nghĩa là khi đang mô tả đến vật chất của một vật thì phải tạm thời quên đi sự biến đổi nội tại của nó hoặc coi như nó không biến đổi trong phạm vi cảm tính. Rốt cuộc, chất chính là sự biểu hiện, là sự phản ánh ra bên ngoài cách thức cấu tạo, liên kết, vận động của nội tại vật mà chúng ta nhận biết được và qui ước, đặt tên gọi riêng cho nó, do đó mà chất rõ ràng là một tồn tại ảo, hơn nữa là có tính tương đối và hoàn toàn lệ thuộc vào chủ quan của nhận thức. Vì đã quen dùng thuật ngữ “vật chất” nên chúng ta vẫn tiếp tục dùng nó nhưng phải quan niệm khác đi.
Vậy thì cụ thể, người ta đặt ra khái niệm “chất” để làm gì? “Chất” là danh từ chung dùng làm cơ sở để phân biệt sự khác nhau về mặt lý - hóa giữa nội tại của vật này so với nội tại của vật khác, hoặc sự biểu hiện khác biệt về nội tại của một vật sau một quá trình chuyển biến nào đó, trong phạm vi cảm nhận được hay theo qui ước của chúng ta. Nhưng trong vật lý học, nhất là đối với hiện thực ở vùng hạ nguyên tử, người ta lại quan niệm rằng khối lượng là lực lượng vốn dĩ của vật nên chất lại có nghĩa bao quát, là cái gì đó đặc trưng chung cho vạn vật. Như vậy, nói đến chất là nói đến sự biểu hiện về trạng thái thời gian nào đó hoặc trong suốt thời gian tồn tại của nó, nghĩa là khi đang mô tả đến vật chất của một vật thì phải tạm thời quên đi sự biến đổi nội tại của nó hoặc coi như nó không biến đổi trong phạm vi cảm tính. Rốt cuộc, chất chính là sự biểu hiện, là sự phản ánh ra bên ngoài cách thức cấu tạo, liên kết, vận động của nội tại vật mà chúng ta nhận biết được và qui ước, đặt tên gọi riêng cho nó, do đó mà chất rõ ràng là một tồn tại ảo, hơn nữa là có tính tương đối và hoàn toàn lệ thuộc vào chủ quan của nhận thức. Vì đã quen dùng thuật ngữ “vật chất” nên chúng ta vẫn tiếp tục dùng nó nhưng phải quan niệm khác đi.
Trong
hiện thực khách quan của mình, chúng ta thực sự quan sát được gì? Về cơ
bản, chúng ta chỉ thấy vạn vật - hiện tượng và sự biến hóa của chúng
trong không gian và như thế là hết, chẳng còn gì khác nữa. Điều đặc
biệt, cái mà chúng ta thấy đầu tiên, đâu đâu cũng thấy, “sờ sờ ngay
trước mắt” nhưng cứ tưởng như không thấy, lại chính là không gian, còn
cái mà chúng ta tưởng thấy, cảm nhận được sự tồn tại của nó, thậm chí là
cả sự “trôi” của nó ở bất cứ đâu trong hiện thực lại hóa ra là không
thể thấy được thực sự, không thể cảm nhận trực tiếp được, đó là thời
gian. Trong nhiều trường hợp cụ thể, có thể chúng ta thấy được vật này
hay vật kia mà trước đó chưa từng thấy, hay không thấy được vật này hay
vật kia mà trước đó từng thấy, thì trong mọi trường hợp chúng ta đều
thấy không gian. Dù có thể là chưa biết được chính xác thực chất của
không gian thì chúng ta đều biết chắc chắn rằng không gian là cái gì đó
cực kỳ phi thường, cực kỳ vĩ đại, là cái bao trùm lên hết thảy, thực sự
tồn tại, vĩnh cửu tồn tại và đồng thời, hàm chứa toàn bộ "đủ thứ" tồn
tại. Còn thời gian chỉ là một thuộc tính của vận động, là một biểu hiện
của vận động phản ánh vào cảm giác của chúng ta và thông qua đó mà chúng
ta cảm nhận được thời gian và xây dựng nên khái niệm về thời gian để
nhận thức sự vận động biến hóa của tự nhiên.
Khi
chúng ta gọi những tồn tại thực là những thưc thể thì cả không gian lẫn
vạn vật đều là thực thể. Tập hợp của thực thể bao gồm những vi hạt nhỏ
nhất mà con người phát hiện ra được hoặc chưa phát hiện ra được cho đến
bản thân Vũ Trụ. Thế thì cái gì cấu thành nên thực thể? Trong hiện thực,
chúng ta thấy vạn vật có tính phổ biến là thường xuyên biến đổi. Sự
thường xuyên biến đổi ấy thể hiện ra dưới nhiều hình thức mà cơ bản là:
biến đổi vị trí trong không gian, biến đổi từ vật này thành vật khác,
biến đổi chất này sang chất khác, sự hình thành, xuất hiện, tồn tại
và tiêu tan của một vật trong không gian… Trong sự biến đổi vô tiền
khoáng hậu của vạn vật đó, nhiều khi chúng ta thấy hiện tượng một vật
bất thình lình xuất hiện không biết từ đâu hay một vật tự nhiên tan biến
không biết vào đâu, và có cảm nghĩ dường như sự xuất hiện hay tan biến
đó là “từ” không gian hay “vào” không gian. Bởi vì một trong những lý do
cho phép chúng ta cảm nghĩ như thế là ở chỗ dù cho vạn vật có biến đổi
thì bản thân không gian được thấy là không biến đổi, không mảy may di
dời vị trí, không có biểu hiện chuyển hóa về chất, biến thái hình dạng.
Vật
lý học ngày nay đã tiến rất sâu vào cấu trúc vi mô của Vũ Trụ và cho
chúng ta biết được nhiều điều quan trọng. Sự hiểu biết đó tất yếu dẫn
chúng ta đến nhận thức rằng vật chất được cấu thành nên từ vật chất chứ
không thể là thứ gì khác, hay có thể nói chính xác hơn là thực thể làm
nên thực thể theo cách tổ hợp những thực thể nhỏ hơn tạo nên một thực
thể lớn hơn và nếu Vũ Trụ được cho là thực thể vĩ đại tuyệt đối bao hàm
mọi thực thể kể cả bản thân nó thì phải hình dung về sự tồn tại của loại
thực thể vi tiểu tuyệt đối đóng vai trò đơn vị cấu thành nên mọi thực
thể, kể cả bản thân nó. Việc hình dung ra loại thực thể vi tiểu tuyệt
đối là vô cùng khó khăn. Đã là vi tiểu tuyệt đối thì có nghĩa tuyệt đối
không thể bị phân chia. Vậy nội tại của thực thể đó không thể là gồm
hai hay nhiều thực thể hợp thành nhưng cũng không thể là phi thực thể.
Dù có khó khăn ghê gớm như thế thì những biểu hiện của tự nhiên trong
nghiên cứu khoa học vẫn gợi ý mãnh liệt chúng ta hình dung đến sự tồn tại
của loại thực thể vi tiểu tuyệt đối đó. Những hiện tượng ánh sáng, hấp
dẫn vạn vật, tương tác điện - từ… đã “buộc” vật lý cổ điển phải hình
dung ra cái gọi là hạt ête đầy huyền bí. Vì cố hiểu bản chất hạt ête một
cách “cơ giới” nên vật lý học đã không thể chứng minh được sự tồn tại
của nó và hơn nữa những mâu thuẫn to lớn trong thực nghiệm nhằm phát
hiện ra nó đã dẫn đến sự phủ nhận nó. Dù vật lý hiện đại “tuyên bố” rằng
hạt ête là không tồn tại thì trong thực tiễn nghiên cứu ngày một sâu
vào tầng nấc vi mô của Vũ Trụ, nó vẫn “âm thầm” tồn tại. Việc nỗ lực tìm kiếm và hy
vọng “thấy” được thực thể đóng vai trò đơn vị cực tiểu và chính yếu của tồn tại này, dù có thể có tên gọi không phải
là ête thì cũng là ête đó.
Triết
học duy tồn, bằng lối tư duy trừu tượng “không giống ai”, đầy hoang
tưởng và nhiều ngớ ngẫn nhưng cũng không đến nỗi tồi của mình đã đi đến
khẳng định về sự tồn tại của hạt ête và gọi “đích danh” nó là hạt KG.
Chúng ta tin tưởng rằng quan niệm về nội tại hạt KG của triết học duy
tồn, dù đậm đà màu sắc hoang đường nhưng đã vượt thoát được cái khó khăn
to lớn trong việc hình dung nó như đã nói ở trên. Theo quan niệm của
triết học duy tồn thì Tồn Tại là thống nhất và duy nhất, là nguồn gốc
của đủ thứ tồn tại và cũng là sự hợp thành của đủ thứ tồn tại ấy. Nhìn ở
góc độ thực thể thì đó chính là Không Gian. Vì Không Gian là thực tại
tuyệt đối, không thể là kết quả do Hư Vô cấu thành được cho nên Không
Gian phải có cấu trúc mạng khối, được hợp thành từ vô vàn hạt KG nhỏ
tuyệt đối, không thể phân chia được mà cũng có thể phân chia được, liên
kết với nhau bằng cách đứng yên tuyệt đối mà cũng vận động tuyệt đối,
tương tác với nhau theo phương thức lan truyền kích thích - cảm ứng làm “xuất hiện”
hiện tượng chuyển động, di dời vị trí trong Không Gian. Vì Tồn Tại là
duy nhất nên nội tại hạt KG trong tình thế không phân biệt được, chính
là Tồn Tại hay Không Gian, trong tình thế phân biệt được thì là Tồn Tại
ảo hay Không Gian ảo, có tính tương phản với Tồn Tại thực hay Không Gian thực. Trong Không Gian thực tại, tuyệt đối không có thứ
gì nhỏ hơn hạt KG nữa nên cũng không thể phân chia hạt KG thành những
phần nhỏ hơn hạt KG nữa. Tuy nhiên có thể tưởng tượng “chui” được vào
nội tại của hạt KG, lúc đó nếu còn muốn tồn tại, chúng ta phải biến ảo
và vì “tôi tư duy nên tôi tồn tại” là một sự thực “không thể chê vào đâu
được” nên chúng ta vẫn thấy mình đang ở đâu đó trong Vũ Trụ thực tại.
Tồn
Tại là duy nhất nên cũng thống nhất, liên tục, không thể chia cắt, tách
rời được hay phân biệt được, đồng thời vì Tồn Tại là phải thể hiện,
phải sống động đến tận cùng khả năng cho nên cũng rời rạc, gián đoạn, có
thể phân biệt được đến “chân tơ kẽ tóc”. Không Gian là vốn dĩ tồn tại
theo cách thức tự nhiên như thế cho nên nó cũng thể hiện ra trước quan
sát nhận thức một cách cực kỳ phong phú, cực kỳ sinh động.
Cũng
vì thế mà thuộc tính cơ bản nhất, hiển nhiên nhất, quan trọng nhất của
Không Gian, chính là tính tồn tại tuyệt đối và sinh động đến cùng cực
của Nó, hay có thể gọi là tính “lực lượng”.
Trong
hiện thực khách quan, chúng là các thực thể hiện hữu ra một cách vô
cùng đa dạng với nhiều hình thức vận động (biến đổi, chuyển hóa) khác
nhau và có thể phân biệt chúng theo nhiều cách. Tuy nhiên vì nguồn gốc
nguyên thủy, chung nhất của chúng là Không Gian, được hun đúc nên từ
Không Gian và cũng chính là biểu hiện của vận động Không Gian, cho nên
đặc trưng chung nhất và cơ bản nhất, “đích đáng” nhất của chúng cũng
chính là tính lực lượng và cách phân biệt giữa chúng với nhau hợp lý
nhất, có tính khách quan cao nhất và có tính tất yếu đối với nghiên cứu
vật lý học là phân biệt về mặt lực lượng.
Theo
quan niệm của triết học duy tồn thì Không Gian là cội nguồn của tồn tại
vật chất, do đó không phải vật chất qui định Không Gian mà chính Không
Gian mới qui định vật chất và mặt khác thời gian, đến lượt nó là do vận
động vật chất qui định. Giả sử rằng trong hiện thực khách quan thông
thường của chúng ta, nếu vạn vật biến mất hết thì thời gian biến mất
theo, còn không gian thì vẫn còn đó một cách bất biến. Có thể hình dung
sự hình thành nên đa dạng thực thể hay vật chất bắt đầu từ hạt KG. Như
chúng ta đã từng hoang tưởng thì có hai loại hạt KG, là hạt KG thông
thường và hạt KG kích thích. Xét về mặt lực lượng thì hạt KG kích thích
có lực lượng gấp đôi hạt KG thông thường. Do bị kích thích mà hạt KG
thông thường “lâm vào” trạng thái tột độ, đe dọa đến sự tồn tại của nó
nên bằng cách cảm ứng, nó phải “truyền” bằng được lượng kích thích đó (tương dương với một hạt KG)
cho hạt KG thông thường nào đó trong bốn hạt KG tiếp xúc với nó trong
một khoảng còn gọi là thời gian ngắn tuyệt đối trong Vũ Trụ. Quá trình
đó được thấy như hạt KG kích thích chuyển động, thay đổi vị trí trong
mạng khối Không Gian thực tại với vận tốc cực đại tuyệt đối là C. Theo
nguyên lý tương phản thì có hai loại hạt KG kích thích trái chiều nhau
và gọi theo qui ước là hạt âm và hạt dương (có thể tưởng tượng được lực lượng nội tại của một trong hai hạt KG kích thích ấy bằng 1/2 của hạt KG thông thường!). Hai hạt KG kích thích cùng
dấu có xu thế rời xa nhau, còn hai hạt KG kích thích trái dấu thì có xu
thế tìm đến nhau. Nếu hai hạt KG kích thích trái dấu tiếp xúc được với
nhau thì chúng cùng cảm ứng gây kích thích đối với nhau làm triệt tiêu
trạng thái kích thích của nhau và trở thành hai hạt KG trung tính (thông
thường). Có thể coi quá trình ấy là có tính trao đổi lực lượng kích
thích làm chuyển hóa tính tương phản giữa hai hạt KG đó đối với nhau.
Nếu vì một lý do nào đó mà hai hạt KG kích thích trái dấu đến được với
nhau nhưng không tiếp xúc với nhau được kiểu “gần nhau trong tấc gang,
mà đất trời biền biệt” thì chúng liên kết với nhau, “xoáy tít” quanh
nhau với vận tốc của mỗi hạt đúng bằng C (vận tốc chu vi) so với sự đứng
yên tuyệt đối (so với hạt KG thông thường), hợp thành một hệ thống và
nhìn ở góc độ khác là một “hạt” mới, một thực thể mới có qui mô lực
lượng bằng tổng lực lượng của chúng. Những hạt mới này vừa có tính âm
vừa có tính dương nên tùy tình thế khi gặp nhau mà chúng có thể kết hợp
nhau hay không kết hợp nhau. Nếu chúng kết hợp nhau thì sẽ coi như xuất
hiện một thực thể mới nữa. Sự thể cứ thế tiếp tục như thế mãi làm xuất
hiện nhiều những đơn vị lực lượng tương đối tổ hợp nhau theo những cách
khác nhau, cấu thành nên các loại thực thể khác nhau.
Như
vậy, có thể thấy sự phân biệt khác nhau giữa hai thực thể nào đó được
qui định bởi sự khác nhau về lực lượng của chúng. Sự khác nhau về lực
lượng giữa hai thực thể được thể hiện ra ở hai mặt: qui mô lực lượng và
cách thức liên kết hợp thành lực lượng. Hai thực thể được cho là khác
nhau có thể là khác nhau cùng một lúc ở hai mặt ấy hoặc cũng có thể là ở
một mặt trong hai mặt ấy. Khi hai thực thể chỉ khác nhau về mặt qui mô
lực lượng thì chúng ta gọi là chúng khác nhau về lượng nhưng không nên
hiểu khái niệm “lượng” như một cái gì đó “khô cứng”, “bất động” và
“bất lực” trong nghiên cứu khoa học bởi vì nói đến lực lượng là nói đến
cả tồn tại lẫn vận động. Chính sự thể hiện ra về cách thức liên kết hợp
thành lực lượng thực thể đã dẫn con người đến khái niệm “chất” và khi
hai thực thể khác nhau về mặt ấy thì chúng ta nói chúng khác nhau về
chất. Chúng ta cho rằng sự biến đổi về lượng không thể dẫn đến sự biến
đổi về chất mà chỉ có sự biến đổi về thành phần các thực thể đóng vai
trò đơn vị,về phương thức cấu tạo (hay thể loại và cách thức vận động)
của chúng, làm nên nội tại của một vật thể mới làm biến đổi về chất.
Nói cách khác, chỉ khi cách thức tồn tại của nội tại một vật bị biến
đổi thì vật đó mới biến đổi về chất. Vì biến đổi về chất chỉ là hình
thức thể hiện, là sự “thông báo”, là kết quả của sự biến đổi ấy cho nên
sự biến đổi về chất không thể tác động trở lại, làm đổi mới “chủ thể”
của nó. Vậy qui luật về mối quan hệ giữa lượng và chất do triết học duy
vật biện chứng nêu ra là hoàn toàn sai lầm. Trong thực tiễn đời sống,
do kinh nghiệm ngàn đời để lại về sự nặng, nhẹ, và đã trở thành một cảm
giác cố hữu trong phạm vi bị hạn chế của cảm tính nên chúng ta thường
quan niệm “lượng” là một “khối” hiện hữu nào đó có tính tương đối bất
biến và có thể cân, đo, đong, đếm được. Quan niệm như thế không phải là
phi lý mà thực ra là hợp lý, do đòi hỏi của thực tế cuộc sống và do đó
mà cũng có tính hiện thực khách quan.
Nếu
một vật được tạo thành theo quan niệm mà diễn giải ở trên là đúng thì
truy cho đến cùng, lực lượng vật chất của nó phải đúng bằng tổng lực
lượng của các hạt KG kích thích “hun đúc” nên nó. Vì giữa các hạt KG
kích thích đó phải tồn tại khoảng cách (các hạt KG thông thường) để đảm
bảo cho sự vận động tất yếu của chúng nên không thể xác định được thuần
túy bằng thể tích mà vật thể hiện trong hiện thực. Giả sử tổng lực lượng
đó là E và thể tích của một vật là V thì chúng ta đi đến khái niệm tạm
gọi là “tỷ lượng”, ký hiệu là (đọc là “rô”) và có thể biểu diễn:
Nếu chúng ta chưa biết E mà chỉ biết và V thôi thì E được xác định:
E=.V
Nếu số lượng hạt KG kích thích tạo nên vật đó là n và lực lượng của một hạt KG kích thích là ekt thì lực lượng của vật được xác định theo công thức:
E=n.ekt
Có
thể thấy ở một cảnh quan nào đó, hình thức vận động có tính ngyên thủy,
đơn giản nhất nhưng cơ bản nhất mà cũng phổ biến nhất là sự chuyển
động. Chính vì vậy mà có thể qui tất cả những mức độ khác nhau của những
hình thức vận động khác nhau về duy nhất thành những mức độ chuyển
động, hay cụ thể hơn là về các giá trị vận tốc. nhưng mức độ chuyển động
chưa phải là lực lượng mà chỉ có thể là bộ phận của lực lượng vì như đã
đề cập đến, nội dung của lực lượng phải bao hàm được sự tồn tại, nghĩa
là phải thể hiện được cùng một lúc cả tính vật chất, cả tính vận động
của vật chất. Vậy thì phải biểu diễn như thế nào cho thỏa đáng đây?
Nghiên
cứu chuyển động trước hết là phải tìm hiểu nó về mặt động học. Cái dễ
thấy nhất trong chuyển động chính là độ dài của quĩ đạo chuyển động. Để
xác định được mức độ nhanh, chậm của chuyển động thì không còn cách nào
khác là phải đi đến khái niệm “vận tốc” và vận tốc phải được xác định là
tỷ số giữa độ dài đoạn đường do chuyển động đạt được và khoảng thời
gian mà chuyển động đạt được quãng đường đó. Nhưng nói đến chuyển động
thì phải là cái gì đó chuyển động chứ không thể là hư vô chuyển động,
nghĩa là một chuyển động phải có chủ thể của nó. Nếu đã biểu diễn được
bằng toán học mức độ nhanh chậm của chuyển động thì bằng cách nào biểu
diễn toán học đối với chủ thể của chuyển động ấy? Niutơn đã xuất sắc khi
đưa ra khái niệm khối lượng để coi nó là số đo một đặc tính phổ biến
của vạn vật là quán tính và lấy nó làm biểu diễn cho chủ thể của vận
động. Nhưng đồng thời ông cũng phạm sai lầm khi cho rằng khối lượng cũng
chính là số đo lượng vật chất của vật, làm xuất hiện mâu thuẫn nội tại
trong những biểu diễn động học của ông. Theo Niutơn, khi một vật đứng
yên, lượng vật chất của một vật là m (khối lượng) thì khi nó chuyển động
với vận tốc v, vật có thêm một lượng nữa gọi là lượng chuyển động hay
động lượng. Vậy động lượng là lượng gì, vật chất hay phi vật chất? Vì
không thể quan niệm được một động lượng có nguyên nhân và chủ thể hư vô
nên phải thừa nhận động lượng đó là của một lượng vật chất đang chuyển
động và phải có tính vật chất, nghĩa là lượng vật chất đứng yên m khi
chuyển động với vận tốc v thì lượng vật chất của vật phải tăng lên. Còn
nếu không quan niệm như thế thì không ai có thể hiểu nổi động lượng là
gì. Nhưng nếu quan niệm như thế cũng không ổn vì ở những hệ qui chiếu
khác nhau sẽ thấy vật có khối lượng m đó chuyển động với giá trị vận tốc
v khác nhau (và có thể là bằng 0), nghĩa là thấy động lượng của nó khác
nhau (và cũng có thể bằng 0). Bất ổn hơn nữa khi Anhxtanh cho rằng khối
lượng của một vật không phải là bất biến mà tăng theo độ lớn vận tốc
chuyển động của vật nghĩa là trong trường hợp này, chỉ cần thay đổi
trạng thái chuyển động của quan sát thôi mà không cần tác động đến vật,
cũng thấy khối lượng của nó có thể tăng lên kéo theo động lượng của nó
tăng lên thậm chí là đến mức khổng lồ. Vì vật có khối lượng m đang xét
là duy nhất đối với nó và vì lực lượng vật chất tạo nên nó là có tính
tuyệt đối khách quan và do đó mà bất biến khi không có gì động chạm đến
nó để nó vẫn tồn tại là chính nó, cho nên phải đi đến kết luận những giá
trị động lượng do quan sát xác định được chỉ là những kết quả chủ quan
và do ảo giác mà ra. Tuy nhiên, động lượng là cái gì đó có thực bởi vì
nó gây tác động thực sự, không thể phủ nhận được khi vật m va chạm với
một vật khác. Hơn nữa, cần phải thấy rằng một vật đứng yên cũng có thể
có động lượng vì khi một vật chuyển động tác động đến nó, truyền cho nó
một động lượng thì nó cũng tác động lại vật chuyển động một lượng tương
đương như thế.
Dù
khái niệm cũng như biểu diễn toán học (mv) về động lượng của Niutơn hàm
chứa mâu thuẫn như trình bày ở trên thì vì nó đã phục vụ một cách đích
đáng và đắc lực trong thực tiễn và được thực tiễn xác nhận là hợp lý cho
nên chúng ta không phủ nhận được, do đó chúng ta muốn tiếp tục sử dụng
nó thì phải tước bỏ cái vai trò là lượng vật chất của khối lượng đi và
không thừa nhận quan niệm của Anhxtanh.
Khi
đã loại bỏ đi cái quan niệm coi khối lượng là lượng vật chất của một
vật thì biểu diễn động lượng của Niutơn cũng toát lên tính hợp lý của nó
về mặt biểu diễn một lực lượng vì trong đó đã thấy “thấp thoáng” sự thể
hiện cùng một lúc cả tính vật chất lẫn tính vận động. Có thể coi biểu
diễn động lượng là một biểu diễn “rất hay” nhưng chưa “hoàn hảo”, do mối
quan hệ chuyển động - đứng yên mà nó không thể đứng độc lập được và
phải phối hợp với một biểu diễn về lực lượng khác nữa.
Theo
ý kiến chúng ta thì Lepnít là một nhà toán - lý có tài năng xuất chúng.
Theo nhiều người đánh giá thì ông là nhà triết học cuối cùng của trường
phái “vạn năng”, nghĩa là một nhà thông thái nghiên cứu tất cả những
vấn đề lớn mà loài người quan tâm, từ triết học, thần học, toán học, vật
lý học cho đến đạo đức học, thẫm mỹ học. Như đã kể thì chính ông là
người đã công bố thuật toán vi - tích phân trước Niutơn. Ngoài ra, ông
còn có những nhận định độc lập trong lĩnh vực cơ học tương đối khác với
Niutơn và cũng thực sự sâu sắc.
Galilê được thừa nhận
là ông tổ của vật lý thực chứng (lấy thực nghiệm để xác nhận chân lý).
Chính ông chứ không ai khác đã đưa ra hai nhận xét cực kỳ quan trọng
trong nhiều nhận xét sâu sắc của ông, đóng vai trò khởi điểm của quá
trình nghiên cứu trong lĩnh vực cơ học. Thứ nhất, khi khảo sát sự rơi tự
do của một vật, Galilê đi đến kết luận rằng khoảng cách mà một vật rơi
đạt được luôn tỷ lệ với bình phương thời gian rơi. Kết luận đó đã là một
gợi ý làm xuất hiện khái niệm gia tốc sau này. Có giai thoại kể rằng
nhờ thấy quả táo rơi trong vườn mà Niutơn đã khám phá ra định luận vạn
vật hấp dẫn. Có lẽ nên thêm vài giai thoại ấy một đoạn rằng, chính keple
là người đã thả rơi quả táo đó và Galilê là người chỉ cho Niutơn thấy.
Thứ hai, khi nghiên cứu sự chuyển động trong hiện thực nói chung, Galilê
đã đi đến nhận định: khối lượng và vận tốc chuyển động của vật thể
quyết định đến lượng chuyển động (hay mức độ tác động) nó khiến cho
lượng chuyển động tỷ lệ thuận với vận tốc khi khối lượng (được hiểu đơn
thuần là lượng vật chất chưa có đóng vai trò là số đo quán tính) không
thay đổi. Đềcác thừa nhận nhận xét này của Galilê là lấy tích khối lượng
với vận tốc của một vật làm độ đo cho lượng chuyển động (hay động
lượng). Niutơn cũng chọn theo cách của Đềcác để đo động lượng và nêu lên
khái niệm động lượng một cách sâu sắc và thỏa đáng hơn để rồi nó trở
thành một trong những khái niệm cơ bản nhất của cơ học.
(Còn tiếp)
------------------------------------------------------------------
(Còn tiếp)
------------------------------------------------------------------
Nhận xét
Đăng nhận xét