Newton, Einstein

[Robot]

Nhân năm vật lý quốc tế 2005 – 100 năm thuyết tương đối

Newton, Einstein: Hai người khổng lồ cô đơn



Ngày 10-2-2004 Đại hội đồng Liên Hiệp Quốc đã chính thức tuyên bố 2005 là năm quốc tế về vật lý. Tuyên bố này cũng gợi mở để nhân dân mọi quốc gia hãy suy ngẫm về tầm quan trọng của khoa học, cả trong đời sống thường nhật của mình cũng như trong cuộc tranh đấu quyết liệt nhằm trả lời những câu hỏi cơ bản về tự nhiên và vũ trụ


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

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

. Ảnh hưởng: Năm vật lý quốc tế 2005 nhằm tưởng nhớ 100 năm ngày công bố những bài báo có ảnh hưởng rất sâu xa của Einstein về chuyển động Brown, hiệu ứng quang điện và thuyết tương đối hẹp. Những công trình của ông đã giúp xác lập được sự tồn tại của các nguyên tử, cung cấp một sự hiểu biết sâu sắc về bản chất lượng tử của ánh sáng và làm một cuộc cách mạng trong sự hiểu biết của chúng ta về không gian, thời gian và vật chất.

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

Có thể nói những ý tưởng đó còn lớn lao hơn những lý thuyết khoa học cụ thể. Chúng là triết học, là chủ đề của bản giao hưởng, là những con đường tồn tại khác nhau trong thế giới này.

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

[Robot]

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

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

[Robot]

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

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

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

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

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


Phạm Nguyễn Việt Hưng (Theo Scientific American)