Bạn đang xem bài viết Acsimet – Nhà Bác Học Vĩ Đại Của Hy Lạp được cập nhật mới nhất trên website 2atlantic.edu.vn. Hy vọng những thông tin mà chúng tôi đã chia sẻ là hữu ích với bạn. Nếu nội dung hay, ý nghĩa bạn hãy chia sẻ với bạn bè của mình và luôn theo dõi, ủng hộ chúng tôi để cập nhật những thông tin mới nhất.
Acsimet là nhà toán học xuất chúng, nhà kỹ thuật tài ba, nhà khoa học dũng cảm và thiết tha yêu Tổ quốc. Ông là người phát hiện ra định luật đòn bẩy, lý thuyết về trọng tâm, điều kiện nổi của các vật, nguyên lý về tỉ trọng…
Nhà bác học vĩ đại Acsimet
Tiểu sử
Acsimet có nhiều đóng góp to lớn trong lĩnh vực Vật lý, Toán học và Thiên văn học. Về Vật lý, ông là người đã sáng chế ra chiếc máy bơm dùng để tưới tiêu nước cho đồng ruộng Ai Cập, là người đầu tiên sử dụng hệ thống các đòn bẩy và ròng rọc để nâng các vật lên cao, là người đã tìm ra định luật về sức đẩy của nước. Về Toán học, Acsimet đã giải bài toán về tính độ dài của đường cong, đường xoắn ốc, đặc biệt ông đã tính ra số Pi bằng cách đo hình có nhiều góc nội tiếp và ngoại tiếp. Về Thiên văn học, ông đã nghiên cứu sự chuyển động của Mặt Trăng và các vì sao.
Acsimet suốt cuộc đời say sưa học tập, nghiên cứu. Tương truyền rằng ông đã tìm ra định luật về sức đẩy của nước khi đang tắm. Ông đã sung sướng nhảy ra khỏi bồn tắm, chạy thẳng về phòng làm việc mà quên cả mặc quần áo, miệng kêu lớn: “Ơrêca! Ơrêca (Tìm thấy rồi! Tìm thấy rồi!). Trong cuộc chiến tranh của Hy Lạp chống quân xâm lược Rôma, Acsimet đã sáng chế ra nhiều loại vũ khí mới như máy bắn đá, những cái móc thuyền, đặc biệt trong đó có một thứ vũ khí quang học để đốt thuyền giặc. Thành Xicacudo đã được bảo vệ đến 3 năm mới bị thất thủ. Khi bọn xâm lược hạ được thành, chúng thấy ông vẫn đang say sưa ngồi nghiên cứu những hình vẽ trên đất. Ông đã thét lên: “Không được xóa các hình vẽ của ta”, trước khi bị ngọn giáo của kẻ thù đâm vào ngực. Acsimet đã anh dũng hi sinh như một chiến sĩ kiên cường.
Acsimet là người yêu nước thiết tha. Trong giai đoạn cuối đời mình ,ông đã tham gia bảo vệ quê hương chống lại bọn xâm lược La Mã .Ông đã lãnh đạo việc xây dựng các công trình có kỹ thuật phức tạp và chế tạo vũ khí kháng chiến. Hơn hai nghìn năm đã trôi qua từ khi Acsimet bị quân La Mã giết hại, song người đời vẫn mãi ghi nhớ hình ảnh một nhà bác học thiết tha yêu nước, đầy sáng kiến phát minh về lý thuyết cũng như về thực hành, hình ảnh một con người đã hiến dâng cả đời mình cho khoa học, cho tổ quốc đến tận giờ phút cuối cùng.
Những công trình ông tìm ra: 1. Công thức tính diện tích, thể tích hình lăng trụ và hình cầu 2. Số thập phân của số Pi. Năm -250, ông chứng minh rằng số Pi nằm giữa 223/7 và 22/7 3. Phương pháp tính gần đúng chu vi vòng tròn từ những hình lục giác đều nội tiếp trong vòng tròn 4. Những tính chất của tiêu cự của Parabole 5. Phát minh đòn bẩy, đinh vis Acsimet (có thể do Archytas de Tarente), bánh xe răng cưa 6. Chế ra máy chiến tranh khi Cyracuse bị quân La Mã vây 7. Chế ra vòng xoắn ốc không ngừng của Acsimet (có thể do Conon de Samos) 8. Tính diện tích Parabole bằng cách chia ra thành tam giác vô tận 9. Nguyên lý Thủy tĩnh (hydrostatique), sức đẩy Acsimet, trọng tâm Barycentre 10. Những khối Acsimet (Solides Acsimet) 11. Những dạng đầu tiên của tích phân
1. Công thức tính diện tích, thể tích hình lăng trụ và hình cầu2. Số thập phân của số Pi. Năm -250, ông chứng minh rằng số Pi nằm giữa 223/7 và 22/73. Phương pháp tính gần đúng chu vi vòng tròn từ những hình lục giác đều nội tiếp trong vòng tròn4. Những tính chất của tiêu cự của Parabole5. Phát minh đòn bẩy, đinh vis Acsimet (có thể do Archytas de Tarente), bánh xe răng cưa6. Chế ra máy chiến tranh khi Cyracuse bị quân La Mã vây7. Chế ra vòng xoắn ốc không ngừng của Acsimet (có thể do Conon de Samos)8. Tính diện tích Parabole bằng cách chia ra thành tam giác vô tận9. Nguyên lý Thủy tĩnh (hydrostatique), sức đẩy Acsimet, trọng tâm Barycentre10. Những khối Acsimet (Solides Acsimet)11. Những dạng đầu tiên của tích phân
Nhiều công trình của ông đã không được biết đến cho đến thế kỷ XVIIe, thế kỷ XIXe, Pascal, Monge và Carnot đã làm công trình của họ dựa trên công trình của Acsimet.
Tác phẩm ông đã viết về:
– Sự cân bằng các vật nổi – Sự cân bằng của các mặt phẳng trên lý thuyết cơ học – Phép cầu phương của hình Parabole – Hình cầu và khối cầu cho Toán. Tác phẩm này xác định diện tích hình cầu theo bán kính, diện tích bề mặt của hình nón từ diện tích mặt đáy của nó
– Sự cân bằng các vật nổi- Sự cân bằng của các mặt phẳng trên lý thuyết cơ học- Phép cầu phương của hình Parabole- Hình cầu và khối cầu cho Toán. Tác phẩm này xác định diện tích hình cầu theo bán kính, diện tích bề mặt của hình nón từ diện tích mặt đáy của nó
Ông còn viết những sách về:
– Hình xoắn ốc (đó là hình xoắn ốc Acsimet, vì có nhiều loại xoắn ốc) – Hình nón và hình cầu (thể tích tạo thành do sự xoay tròn của mặt phẳng quanh một trục (surface de révolution), những Parabole quay quanh đường thẳng hay Hyperbole – Tính chu vi đường tròn (ông đã cho cách tính gần đúng của con số Pi mà Euclide đã khám phá ra – Sách chuyên luận về phương pháp để khám phá Toán học. Sách này chỉ mới được khám phá ra vào năm 1889 tại Jérusalem – Về trọng tâm và những mặt phẳng: đó là sách đầu tiên viết về trọng tâm barycentre (ý nghĩa văn chương là “tâm nặng”)
Minh LyTổng hợp
Triết Học Hy Lạp
THAY LỜI NÓI ĐẦU
SỰ THĂNG HOA CỦA MỘT DÂN TỘC
Triết gia vĩ đại Hegel nói đại ý rằng, lịch sử nhân loại cũng như lịch sử dân tộc có những nét tương đồng lịch sử một con người, có thuở ấu thơ, thời niên thiếu, giai đoạn trưởng thành, buổi hồi xuân, rồi sau đó đi vào già cỗi và kết thúc bằng cái chết (sự suy vong của một nền văn minh). Sự phát triển tư duy của một dân tộc cũng giống như của một con người cụ thể, có lúc bổng, lúc trầm, lúc ngây thơ, khi sôi nổi, sâu sắc, chín chắn.Từ luận điểm đó có thể đó suy ra, người Hy Lạp cổ đại xứng đáng là một thần đồng triết học. Bởi vì, ngay từ buổi đầu khai sinh nền văn hóa của mình, khi đất nước còn rất non trẻ, họ đã đạt được đỉnh cao của tư duy sáng tạo, làm nên những kỳ tích khoa học “vô tiền khoáng hậu”, nghĩa là trước đó và về sau khó có thể đạt được lần thứ hai như vậy.
Giải thích lịch sử quá khứ là việc làm bất đắc dĩ, vì nhân chứng sống không còn, chỉ dựa trên những suy luận, đoán định của người hiện tại về nó. Hơn nữa, phương pháp luận nghiên cứu lịch sử cho đến nay vẫn còn là vấn đề tranh luận. Ngoài nguyên tắc thống nhất giữa logic và lịch sử của Hegel (lịch sử bắt đầu từ đâu thì tư duy cũng bắt đầu từ đó) và phương pháp luận marxist (tiếp cận lịch sử theo hình thái kinh tế – xã hội), thì cho đến nay, vẫn chưa có một cơ sở khoa học chắc chắn nào hơn cho việc tiếp cận lịch sử. Dựa trên những quan niệm duy vật về lịch sử của Marx, chúng ta có thể khẳng định rằng, nền tảng sự thăng hoa tư duy văn hóa nói chung, triết học nói riêng của người Hy Lạp cổ chính là cơ sở kinh tế giàu có, vững chắc của xã hội đó. Ngay từ thời đại xa xưa, do biết cách làm ăn cũng như do thiên nhiên hào phóng ban tặng của cải (tài nuyên thiên nhiên), nên người Hy Lạp cổ đã đạt được thành tựu kinh tế cao.Trên nền kinh tế dồi dào, giàu có đó, họ có thời gian nhàn rỗi và bỏ nhiều công sức xây dựng một thiết chế văn hóa – xã hội phồn vinh mà triết học là một thành tố cơ bản trong thiết chế đó.
Hy Lạp cổ đại là một trong ba cái nôi tiêu biểu của văn hóa cổ đại. Văn hoá Hy Lạp đã góp một phần không nhỏ cho kho tàng văn hoá nhân loại. Ở đó, có một nền triết học đa dạng, phong phú, bao quát nhiều lĩnh vực khác nhau: triết học tự nhiên, triết học xã hội, nhận thức luận, logic học, mỹ học, v.v. Lịch sử thế giới đã từng chứng kiến một thời kỳ mà một vùng đất Âu – Á rộng lớn đã bị Hy Lạp chiếm đóng rồi thuần hoá.Thông qua những cuộc chiến tranh chinh phạt của Alexandre Macedoin, văn hoá Hy Lạp lan truyền khắp châu Âu, Lưỡng Hà, Trung cận Đông, lan sang cả một phần Ấn Độ. Nhưng rồi cái chết đột ngột của vị tướng lĩnh mới ngoài ba mươi tuổi làm cho sự lan tỏa đó dừng lại, nếu không chắc hẳn Việt Nam chúng ta cũng đã được hưởng lợi từ xu hướng này, nghĩa là có thể tiếp nhận tư tưởng phương Tây sớm hơn hai thiên niên kỷ. Lịch sử châu Âu cũng đã từng trải qua một thời đại Phục Hưng, những trí thức lớn của các quốc gia Italy, Anh, Pháp, đã biết đứng trên vai những người thầy Hy Lạp để trở nên những con người khổng lồ. Thế kỷ XVI – XVIII, người Âu cũng đã tìm thấy những giá trị to lớn trong văn hoá Hy Lạp để từ đó khơi dậy, khôi phục và phát triển nó, tạo tiền đề cho sự phát triển khoa học trong thời đại tư bản chủ nghĩa. Với nghĩa đó, Engels cho rằng, “không có cái cơ sở của nền văn minh Hy Lạp và đế chế La Mã thì không có châu Âu hiện đại” . Vậy tại sao người Hy Lạp cổ đại có thể gặt hái được nhiều thành công trong khi các dân tộc châu Âu khác vẫn chìm đắm trong đêm tối, vẫn say giấc trong cơn mê ngủ giáo điều? Muốn trả lời được câu hỏi này, chúng ta phải bắt đầu từ việc nghiên cứu nội dung triết học của dân tộc này.
Cuốn sách của chúng tôi sẽ giới thiệu cho bạn đọc lịch sử triết học Hy Lạp – La Mã cổ đại kéo dài gần một nghìn năm, từ nhà thông thái Thales đến triết gia Plotin. Trong gần một thiên niên kỷ đầy vẻ hùng ca và bi tráng này, người Hy Lạp và La Mã đã làm nên những kỳ tích vô tiền khoáng hậu mà cho đến nay người Hy Lạp hiện đại vẫn ngạc nhiên không hiểu tại sao cha ông họ lại có thể làm được những điều như vậy. Sách trình bày theo chương, mỗi chương trình bày tiểu sử, quan điểm triết học của một, một vài trường phái hay của một vài triết gia tiêu biểu. Do nguồn tài liệu còn khan hiếm và thời gian hạn hẹp (vừa giảng dạy vừa nghiên cứu) nên chúng tôi chưa thể trình bày mọi vấn đề một cách chuyên sâu mà chỉ mới dừng lại ở những nét chính. Nghĩa là trình bày những nét thật cơ bản, bao quát mà chưa giải thích vấn đề một cách thật chi tiết, cụ thể. Để vấn đề được nhìn nhận một cách khách quan, chúng tôi cố gằng bám sát nguồn tài liệu văn bản gốc (primary source) của chính các triết gia qua bản dịch của người Nga trước đây và các bản dịch tiếng Việt hiện nay. Tuy nhiên vẫn gặp nhiều khó khăn, vì các bản dịch chưa có tính hệ thống và chưa trọn vẹn mà chỉ là những trích đoạn, nên đôi chỗ vẫn phải dựa trên đánh giá của người khác (secondary source), mong bạn đọc rộng lòng thông cảm.
Triết học Hy Lạp cổ đại như Marx nói đã đặt ra những vấn đề cơ bản cho triết học hiện đại, từ bản thể luận, nhận thức luận đến triết lý nhân sinh, trong đó những vấn đề về đạo đức, chính trị đến nay vẫn còn nhiều giá trị thời sự. Người Hy Lạp cổ đại đã suy tư về nhiều điều, đặt ra những câu hỏi mà đến tận ngày nay câu trả lời dường như vẫn còn bỏ ngỏ như: Ai (nhóm người, tầng lớp) nào là chủ thể cai quản xã hội thích hợp nhất?
Xây dựng hình thái nhà nước nào là hợp lý? Quan hệ sở hữu nào (tư hữu, công hữu) là có hiệu quả? Mô hình nhà nước cộng hòa (với sự phác thảo của Plato) liệu có xây dựng được trong tương lai không? Hạnh phúc là gì? Một cuộc sống như thế nào được coi là hợp với lẽ trời và đạo người?
Sự lạc quan (cười) và bi quan (khóc) trong triết lý Democrite và Heraclite cũng là một điều đáng làm cho chúng ta suy tư trăn trở. Cuộc sống đương đại đòi hỏi con người cần có cả hai trạng thái cực đoan, đối lập đó, sự thể hiện hai trạng thái tâm lý này của hai triết gia quả thật thấu tình, đạt lý. Thời cận đại, khi khởi phát phong trào khai sáng, loài người lạc quan về một xã hội tương lai, trong đó con người như một chúa tể làm chủ thiên nhiên bao nhiêu, thì đến nay loài người lại bi quan về điều đó bấy nhiêu. Họ bi quan vì sự trả thù của tự nhiên đối với con người về những gì do chính con người gây ra. Luật nhân quả mà triết lý Hy Lạp cổ đại nêu ra từ buổi đầu lịch sử đến nay đã quá rõ ràng, không cần phải tranh luận thêm bất kỳ một lời nào nữa. Những thành quả của triết học Hy lạp đã đạt được là nền móng vững chắc để trên đó nhân loại xây dựng lâu đài khoa học sau này. Engels cho rằng, “trong triết học cũng như trong nhiều lĩnh vực khác, chúng ta phải luôn luôn trở lại với thành tựu của cái dân tộc nhỏ bé đó, cái dân tộc mà năng lực và hoạt động toàn diện của nó đã tạo ra cho nó một địa vị mà không một dân tộc nào khác có thể mong ước được trong lịch sử phát triển của nhân loại. Nhưng lý do khác là ở chỗ từ các hình thức muôn hình muôn vẻ của triết học Hy Lạp, đã có mần mống và đang nảy nở hầu hết tất cả các loại thế giới quan sau này. Do đó khoa học tự nhiên lý thuyết buộc phải quay trở lại với người Hy lạp, nếu nó muốn truy cứu lịch sử phát sinh và phát triển của những nguyên lý chung của nó ngày nay”
Định mệnh loài người đã được dự báo trong triết học của các nhà thông thái Hy Lạp cổ đại, tuy nhiên, gần ba thiên niên kỷ nay do nhiều nguyên nhân khác nhau, nên ít ai để ý tới điều đó. Sự bận rộn của đời sống thường nhật lôi cuốn con người vào việc toan tính mưu sinh, làm cho họ quên đi mình là ai, đang đứng ở vị trí nào trong vũ trụ. Theo quan điểm chúng tôi, triết học hiện đại cần có một cuộc phục hưng, các triết gia cần làm một cuộc hành trình quay về quá khứ, tìm kiếm trong đó những giá trị nhân sinh mà cha ông ta đã đặt ra nhưng chưa có điều kiện biến thành hiện thực. Trong một thế giới xung đột và bộn bề công việc như hiện nay, loài người cũng cần có thời gian tĩnh lặng để nhìn về quá khứ, rút ra những bài học thành công và những lỗi lầm thất bại của người xưa để từ đó tìm cho mình một hướng đi hợp lý. Rồi sau đó sẽ sống khác đi và lẽ tất nhiên là theo hướng tốt lên, loại bỏ được những sai lầm đã mắc phải trong quá khứ, tiếp thu những giá trị tích cực của truyền thống trên tinh thần hiện đại để làm nên lịch sử một cách có lý tính hơn, loại bỏ chiến tranh và xung đột.
Trong Lời nói đầu cho cuốn Triết học lịch sử, Hegel cho rằng, ý niệm của các thời đại quá khứ không biến mất hoàn toàn, chúng có khả năng tích cực tác động đến tương lai, và từ cổ xưa có khả năng đột phá vào các thời đại muộn hợn. Các ý niệm đó trải một thời kỳ “hồi xuân”, và dưới dạng phục sinh lại có khả năng giải phóng phong trào quần chúng khỏi sự mù quáng tự phát, vì chúng được điều chỉnh cho phù hợp với các yêu cầu của thời hiện đại và dùng phong trào đó để trang bị cho bản thân. “Sự hoàn đồng” hay “hồi xuân” trở lại đó (của tinh thần quá khứ trong hiện tại) cho phép nhận thức loài người ngày càng một sâu sắc hơn về mục đích phát triển, góp phần chuyển biến cái tất yếu của lịch sử thành cái tự do. Lênin nhận xét ý tưởng này của Hegel chứa đựng mầm mống của chủ nghĩa duy vật lịch sử, phản ánh con đường phát triển đi lên của xã hội loài người. Theo đó, tư tưởng của thời đại trước có thể làm tiền đề cho các cuộc cách mạng những thế hệ sau. Marx cho rằng, con người là chủ thể của lịch sử, nghĩa là hướng đi của lịch sử phụ thuộc chủ yếu vào những con người đang thực hiện nó. Vậy, con người phải làm gì để có một hướng đi đúng không phải trong tương lai mà ngay tại thời điểm bây giờ? Câu trả lời đúng chỉ có thể tìm thấy trong triết lý thuận thiên và trên dưới (các đẳng cấp và tầng lớp xã hội) chung sức, đồng lòng mà người xưa đã từng phổ biến.
Cuốn sách được biên soạn theo phương châm của Max khi ông nghiên cứu triết học Hy Lạp cổ đại nói chung và triết học Epicure nói riêng để chuẩn bị tư liệu cho luận án tiến sĩ. Marx cho rằng, “nhiệm vụ của lịch sử triết học không phải là giới thiệu nhân cách của nhà triết học, dù là nhân cách tinh thần, có thể nói là điểm hội tụ và hình ảnh hệ thống triết học của nhà triết học đó, lại càng không phải đi làm cái việc bới lông tìm vết có tính chất tâm lý học và đưa ra những điều uyên bác. Lịch sử triết học phải chiết xuất trong từng hệ thống triết học, những động cơ có ý nghĩa quy định, những sự kết tinh đích thực và xuyên suốt toàn bộ hệ thống triết học, và tách chúng ra khỏi những bằng chứng, những biện minh dưới dạng đối thoại, tách chúng ra khỏi sự trình bày của các nhà triết học về chúng, vì các nhà triết học đã nhận thức được mình. Khoa lịch sử triết học phải… trình bày hệ thống ấy trong mối quan hệ với sự tồn tại lịch sử của hệ thống ấy, vì sự tồn tại ấy mang tính lịch sử…Bất cứ người nào viết lịch sử triết học cũng đều phân biệt cái thực chất và cái không thực chất, sự trình bày lại và nội dung; nếu không làm thế người viết sử sẽ chỉ làm công việc sao chép, thậm chí chưa chắc đó là công việc dịch thuật, người ấy lại càng ít có thể nói ý kiến của mình hoặc gạch bỏ điều gì đó. Người ấy sẽ chỉ là người chép lại bản sao mà thôi” . Tuân thủ những lời khuyên bảo chân tình đó của Marx, chúng tôi trình bày lịch sử triết học Hy Lạp, La Mã không theo tính “kể lể” hay liệt kê toàn bộ nội dung như nó có, mà chỉ chọn những điểm cốt yếu có giá trị lịch sử và ý nghĩa thời đại, bỏ qua một số nội dung tản mạn, không hệ thống và không cần thiết khác.
Ngày nay, nghiên cứu triết học Hy Lạp – La Mã cổ đại sẽ cho chúng ta một cái nhìn mới không chỉ về hiện tại mà còn trang bị hành trang tư tưởng cho cuộc hành trình đi tới tương lai. Hy vọng, qua những gì cảm nhận về nền triết học này sẽ làm chúng ta thay đổi phần nào thái độ sống, chỉnh sửa hành vi của mình đối với thiên nhiên. Và trên hết là quan hệ của chúng ta đối với bản thân mình (tự nhận thức) và đối với tha nhân, đồng loại (đối nhân xử thế). Không biết ngẫu nhiên hay tất yếu mà trong lịch sử hàng ngàn năm tồn tại của mình, người Hy Lạp thăng hoa, trỗi dậy duy nhất có một lần, mà lần đó đã thuộc về một quá khứ, quá khứ đó tuy thật xa xăm, nhưng vẫn là niềm tự hào cho dân tộc này ở thời hiện tại. Nghiên cứu triết học Hy Lạp – La Mã cổ đại không phải là việc ngắm nhìn quá khứ như đi dạo bảo tàng, cũng không phải chỉ để nghiêng mình sùng bái, kính trọng các bậc cổ nhân như đứng trước bàn thờ tổ tiên, mà để có cơ hội nhìn lại lịch sử xem các nhà thông thái đã đối nhân xử thế như thế nào, họ có suy nghĩ gì trước sự vận hành của vạn vật, trước đời sống nhân sinh, từ đó chuẩn bị hành trang cho cuộc hành trình tiến về phía trước trong cuộc mưu sinh khó khăn, vất vả vì nguồn sống ngày càng cạn kiệt.
SÁCH KHAI MINH TRÂN TRỌNG GIỚI THIỆU
Hạnh Phúc Là Gì Trong Mắt Các Nhà Triết Học Vĩ Đại?
Thật lạ khi một người có tính cách yêu như Bertrand Russell – yêu toán, khoa học và logic – lại quan tâm đến một điều mang tính thương lượng được như hạnh phúc.
Ông cho rằng, hạnh phúc có thể được tìm thấy ở kẻ đã bị khuất phục bởi những xúc cảm sâu thẳm bên trong về tình yêu; và giới khoa học lúc bấy giờ có vẻ như cũng đứng về phía ông.
Friedrich Nietzsche (1844-1900)
Với Nietzsche – nhà triết học theo chủ nghĩa Hư Vô nổi tiếng cùng bộ ria mép của mình – thì hạnh phúc như một hình thức kiểm soát tất cả mọi thứ xung quanh nó.
Triết gia người Đức thường xuyên viết về những ảnh hưởng mà quyền lực (hoặc sự thiếu hụt quyền lực) gây ra theo cách con người ta cảm nhận. Khi con người phản kháng, họ trở về đúng bản chất của mình. Cảm giác tự chủ này sau đó có thể trở thành niềm hạnh phúc.
John Stuart Mill (1806-1873)
John Stuart Mill là người đề cao tiếng nói của chủ nghĩa tự do, có lẽ cũng là nhân vật quan trọng nhất của chủ nghĩa này trong lịch sử. Ông gieo rắc học thuyết về sự tự do ở bất cứ nơi đâu có thể.
Khi nói về hạnh phúc, ông tiếp thu trí tuệ của người Hi Lạp cổ đại. Thay vì đắm mình trong vật chất, Mill tin vào cuộc sống ngập tràn hạnh phúc (hành động được đánh giá theo sự có ích hoặc đem lại lợi ích cho đa số). Ông tin rằng, cần phải sử dụng nhiều thứ để đạt cùng một đích đến, và nếu chúng không hướng tới một mục đích nào cả, ông sẽ đào thải chúng ra khỏi cuộc sống.
Socrates ( 470/469 BC-369 BC)
Đối với Socrates, nhà tư tưởng vĩ đại nhất thời Cổ đại, hạnh phúc không đến từ những phần thưởng mà bạn được người khác trao tặng, nó đến từ cách người ta cảm nhận thành quả đó như thế nào.
Bằng việc bớt đòi hỏi, ta có thể học được cách trân trọng những niềm vui bình dị hơn.
Khổng Tử (551 BC – 479 BC)
Cảm nhận về niềm hạnh phúc của Không Tử đã gây nên tiếng vang lịch sử trong những cuốn sách như “Sức mạnh của lối suy nghĩ tích cực”; và đồng nhất với những nghiên cứu gần đây về liệu pháp nhận thức hành vi – theo đó, con người sẽ có cuộc sống hài lòng hơn khi thấy được mối liên kết giữa những suy nghĩ, cảm xúc, và hành vi của bản thân mình.
Theo triết lý Nho giáo, hạnh phúc là một lời tiên đoán sẽ trở thành hiện thực và được lặp lại nhiều lần để ta thấy được lý do nó tồn tại.
Seneca (4 BC – 6 DC)
Được yêu mến bởi những người ngưỡng mộ triết học đương thời như nhà đầu tư Nassim Taleb và thiên tài marketing Ryan Holiday, Seneca – Triết gia theo chủ nghĩa Khắc Kỷ – tin chắc vào điều mà các nhà tâm lý học thời nay gọi là “vùng kiểm soát”.
Đối với một số người thì vùng kiểm soát này tồn tại ngoại vi, và chính những tác nhân bên ngoài dẫn đến hành động của họ. Còn với những người khác (theo quan niệm của Seneca thì đây là những người hạnh phúc), quỹ đạo này tồn tại ở phạm vi bên trong chính mình.
Lão Tử (d. 531 BC)
Được dịch một cách đơn giản với nghĩa “Lão già”, không ai biết chắc Lão Tử thật ra là ai. Nhưng sự thông thái trong nhận thức của người này về cuộc sống ở hiện tại đã đi trước thời đại.
Cuộc sống không phải là một vấn đề cần được giải quyết mà là mà hiện thực cần được trải nghiệm”.
–Soren Kierkegaard–
Soren Kierkegaard (1813-1855)
Trước khi tài khoản Twitter chung của nhiều người nổi tiếng mang tên Kim Kierkegaardashian xuất hiện, ta có nhà triết học Đan Mạch, người đã tạo cảm hứng cho tài khoản này.
Kierkegaard tin rằng hạnh phúc đến từ sự hiện diện ở thực tại và tận hưởng cuộc sống. Một khi chúng ta ngừng việc suy nghĩ tiêu cực về hiện cảnh của mình, và bắt đầu coi đó như là những trải nghiệm, ta có thể cảm thấy thỏa mãn về chúng.
Hạnh phúc giống như một chú bướm, bạn càng đuổi theo nó thì nó sẽ càng lảng tránh bạn, nhưng nếu bạn chú ý đến những điều khác, nó sẽ đến và nhẹ nhàng đậu lên vai bạn”.
–Henry David Thoreau–
Như ông đã trình bày trong cuốn “Walden”, Thoreau thích phá vỡ thông lệ và lảng tránh các thói quen. Bằng việc chấp nhận tính ngẫu nhiên, ông nghĩ rằng mình có thể tìm thấy cảm giác hạnh phúc ngập tràn hơn.Quan niệm này khớp với những thông điệp sống cho hiện tại của những nhà triết học khác.
Vậy hạnh phúc của bạn thì sao, nó là gì, hay mang màu sắc nào của cuộc sống? Cuộc sống không phải như cuốn truyện, đọc phần đầu đã biết đoạn cuối, mà nó phức tạp và thú vị hơn thế. Hạnh phúc vốn dĩ cũng vậy.
WhyPsychology ( Theo BusinessInsider)
Các Định Luật Bảo Toàn Vĩ Đại
Nhà vật lý hay dùng những đanh từ thông thường với một ý nghĩa khác thường. Đốivới họ, nói tới một định luật bảo toàn có nghĩa là có một số nào đó luôn luôn không đổi, dù anh đếm nó lúc này hay lúc khác sau một thời gian mà trong tự nhiên đã có nhiều sự thay đổi. Chẳng hạn như định luật bảo toàn năng lượng. Có một đại lượng mà anh có thể tính được theo nhiều qui tắc xác định, nhưng kết quả bao giờ cũng như nhau.
Cũng dễ thấy rằng những nguyên lý như vậy rất có ích. Giả sử rằng vật lý hay đúng hơn, thế giới tự nhiên là những bàn cờ khổng lồ với hàng triệu quân và chúng ta cố gắng tìm hiểu qui luật đi của các quân cờ đó. Các tiên ông ngồi phía sau bàn cờ, đẩy các quân của mình đi rất nhanh khiến chúng ta khó theo dõi được bước đi của quân cờ. Song dù sao chúng ta cũng nắm được một vài quy luật nào đó – đó là các qui tắc để ta hiểu chúng, không nhất thiết phải theo dõi từng nước cờ một. Chẳng han, giả sử như trên bàn cờ, chỉ có một con tượng đang đứng ở một ô trắng. Nó chỉ đi theo đường chéo nên bao giờ cũng đứng ở ô trắng. Nếu như chúng ta ngoảnh đi một lúc và sau đó lại nhìn vào bàn cờ mà các tiên ông đang chơi, thì con tượng có thể đứng tại một vị trí khác trên bàn cờ, song nó vẫn đứng ở ô trắng. Bản chất của định luật bảo toàn cũng như vậy. Chúng ta có thể biết một điều gì đó về cách chơi cờ, mà không cần phải nghiên cứu nó một cách quá chi tiết.
Sự thực trong trò chơi cờ, định luật đó có thể không có ích như thế cho người chơi. Nếu như chúng ta ngoảnh mặt đi khá lâu thì trong thời gian đó, con tượng có thể bị ăn mất, con tốt “trở thành hoàng hậu” và tiên ông quyết định biến nó thành con tượng, hơn là Hoàng hậu, nên con tượng bấy giờ hoá ra lại đứng ở ô đen. Đáng tiếc là có một số định luật hiện nay của vật lý cũng không thật hoàn chỉnh, song ngày nay chúng ta biết về chúng như thế nào thì tôi sẽ trình bày như thế ấy.
Tôi đã nói rằng chúng ta dùng những danh từ thông thường làm các thuật ngữ khoa học, mà ở đầu đề bài giảng có ghi chữ “vĩ đại” – “Các định luật bảo toàn vĩ đại”. Đó không phải là một thuật ngữ: tôi đưa ra chỉ là để đầu đề kêu thêm mà thôi, và thực ra có thể gọi tên bài giảng một cách đơn giản là “Các định luật bảo toàn”. Có một vài định luật chỉ gần đúng, song nhiều lúc lại là có ích và ta có thể gọi chúng là những định luật bảo toàn “nhỏ bé” vậy. Sau này tôi sẽ nói tới một hay hai định luật như vậy. Nhưng những định luật cơ bản sẽ trình bày trong bài giảng này, với sự hiểu biết hiện nay của khoa học là hoàn toàn chính xác.
Tôi bắt đầu bằng định luật bảo toàn điện tích, một định luật bảo toàn dễ hiểu hơn cả. Dù có gì sảy ra chăng nữa, thì tổng điện tích trong vũ trụ sẽ không đổi. Nếu ta đánh mất một điện tích tại một nơi thì ta sẽ thấy nó ở một nơi khác. Chỉ có điện tích toàn phần là bảo toàn. Faraday đã chứng minh điều đó bằng thực nghiệm, ông đã làm thí nghiệm với một quả cầu kim loại rất to, mặt ngoài nối với điện kế rất nhạy cảm để có thể theo dõi biến thiên của một điện tích trên mặt quả cầu: điện kế nhạy tới mức chỉ cần một điện tích rất bé cũng đủ gây ra những độ lệch lớn. Bên trong quả cầu, Faraday đã đặt những thiết bị điện. Ông đã sản ra điện tích bằng cách cho da thú xát vào đũa thuỷ tinh và đã tạo ra những máy tĩnh điện khổng lồ, làm cho bên trong quả cầu giống như một phòng thí nghiệm trong một bộ phim rùng rợn. Song trong tất cả các thí nghiệm như vậy, ở mặt ngoài quả cầu vẫn không thấy xuất hiện một điện tích nào; không thể nào tạo thêm điện tích được. Đũa thuỷ tinh mặc dù nhiễm điện tích dương khi xát vào da thú, nhưng da thú lại nhiễm điện âm đúng bằng như vậy, nên điện tích tổng cộng luôn luôn bằng không. Nếu bên trong quả cầu, một điện tích nào đó xuất hiện, thì điện kế nối với mặt ngoài sẽ phải chỉ rõ điều đó. Như vậy điện tích toàn phần được bảo toàn.
Mô hìng lý thuyết trên rất giản đơn, và dần dần thời gian đã cho thấy không thể xem êlectrôn và prôtôn là không đổi và bất biến. Chẳng hạn, hạt gọi là nơtrôn có thể phân rã thành prôtôn và êlectrôn cộng thêm một hạt gì khác mà ta sẽ nói tới sau. Sự thật, nơtôn là trung hoà về điện. Vì vậy dù rằng prôtôn và êlectrôn không phải là không thay đổi với ý nghĩa là chúng có thể sinh ra từ nơtrôn nhưng điện tích vẫn được bảo toàn. Trước lúc nơtrôn phân rã, điện tích bằng không và sau khi phân rã, một điện tích là dương và một là âm, nên tổng vẫn bằng không.
Đó là một mặt của định luật bảo toàn điện tích. Bây giờ nảy ra một câu hỏi lý thú. Chỉ cần phát biểu rằng điện tích bảo toàn một cách đơn giản như vậy, hay cần phải nói gì thêm nữa ? Ví nhu điện tích là một hạt vật chất chuyển động và vì thế nó bảo toàn thì tính chất bảo toàn được thể hiện cụ thể hơn nhiều. Có thể tưởng tượng được hai cách bảo toàn điện tích bên trong một cái hộp. Cách thứ nhất – điện tích di chuyển bên trong hộp từ vị trí này tới vị trí khác. Cách thứ hai – điện tích biến mất tại một nơi và xuất hiện tức thời tại nơi khác; điều đó xảy ra đồng thời và tổng điện tích vẫn giữ nguyên như cũ. Cách bảo toàn thứ hai khác cách thứ nhất ở chỗ là muốn điện tích biến mất và xuất hiện ở nơi khác, phải có cái gì đó dịch chuyển trong khoảng không gian nằm giữa. So với điều chỉ khẳng định đơn giản rằng điện tích toàn phần không đổi thì dạng bảo toàn thứ nhất gọi là bảo toàn định xứ của điện tích mang một ý nghĩa sâu sắc hơn nhiều. Ta thấy rõ là chúng ta đã làm cho định luật chính xác thêm ra nếu thật sự điện tích được bảo toàn định xứ. Mà sự thật là như thế. Như vậy tôi đã cố gắng từng bước chứng minh khả năng của suy nghĩ lôgic đã cho phép ta liên hệ một ý này với một ý khác. Và bây giờ chúng tôi cùng nhau theo dõi những lập luận của Einstien đã dẫn tới kết luận là: nếu một đại dương nào đó được bảo toàn (trong trường hợp chúng ta, đại lượng đó là điện tích) thì nó bảo toàn định xứ. Lập luận ấy dựa trên cơ sở sau đây: nếu hai người ngồi trên hai con tàu Vũ trụ đi lướt qua bên nhau, thì vấn đề ai chuyển động, ai đứng yên không thể giải quyết được bằng thực nghiệm. Đó là nguyên lý tương đối: chuyển động đều theo đường thẳng chỉ là tương đối. Đối với cả hai người quan sát, bất kì một hiện tượng vật lý nào cũng sẽ nhận thấy như nhau và sẽ không cho phép chỉ ra được ai đứng yên, ai chuyển động.
Giả sử có hai con tàu Vũ trụ A và B (xem hình vẽ). Tôi hãy cứ cho rằng con tàu B đứng yên còn con tàu A chuyển động lướt qua B đi. Và chú ý rằng đó chỉ là quan niệm của tôi mà thôi. Còn anh, anh có thể đứng trên quan điểm khác, mặc dù anh cũng nhìn thấy các hiện tượng đó của tự nhiên. Bây giờ hãy giả sử bên trong con tàu có một người, người ấy muốn biết sự biến đổi của điện tích ở đầu con tàu có xảy ra đồng thời với xuất hiện điện tích ở đuôi con tàn không. Muốn chắc chắn về tính đồng thời của hai sự kiện ấy, người quan sát không thể ngồi ở đầu con tàu, vì như vậy anh ta sẽ thấy sự kiện này trước sự kiện kia, bởi lẽ ánh sáng từ đuôi con tàu sẽ không tới ngay mắt anh ta được. Vì vậy, anh ta phải ngồi đúng chính giữa con tàu.
Một người khác cũng muốn quan sát những điều như vậy trong con tàu của mình. Tia chớp loé sáng, ở điểm x xuất hiện điện tích và cùng thời điểm đó ở điểm y tại đầu kia con tàu, điện tích biến mất. Chú ý là điều đó xảy ra đồng thời và hoàn toàn phù hợp với những quan niệm của chúng ta về sự bảo toàn điện tích. Nếu chúng ta mất êlectrôn ở một nơi thì tìm thấy nó ở một nơi khác, nhưng giữa hai nơi không có gì dịch chuyển cả. Giả sử sự xuất hiện và biến mất điện tích có kèm theo một chớp sáng mà ta lấy làm tín hiệu. Người quan sát B nói rằng hai sự kiện xảy ra đồng thời, bởi vì anh ta ngồi đúng giữa con tàu, và tia sáng từ tia chớp ở nơi điện tích xuất hiện x và ánh sáng từ tia chớp ở điện tích biến mất y, đến mắt người đó cùng một lúc. Người quan sát B bảo: “Phải! hai sự kiện xảy ra đồng thời”. Nhưng người ngồi trong con tàu kia sẽ nhìn thấy sự việc xảy ra như thế nào? Anh ta sẽ bảo “Không, anh bạn ơi! Anh nhầm rồi. Rõ ràng mắt tôi ghấy ở x điện tích xuất hiện sớm hơn là điện tích biến mất ở y”. Sở dĩ như vậy, vì A chuyển động theo chiều tới x và ánh sáng từ x phải đi qua một quãng đường ngắn hơn là từ y, nên nó đến sớm hơn. A có thể khẳng định: “Không! thoạt tiên điện tích xuất hiện ở x, và sau đó biến mất ở y”. Điều đó có nghĩa là khoảng thời gian giữa lúc điện tích ở x xuất hiện và điện tích ở y biến mất, có thêm điện tích. Trong khoảng thời gian ấy không có sự bảo toàn nào cả. Điều này mâu thuẫn với định luật”. Người thứ nhất phản ứng lại: “Nhưng vì anh chuyển động cơ mà”. Người thứ hai đáp lại: “Làm sao anh biết được như vậy? Tôi nhìn rõ ràng là chính anh mới chuyển động!”.v.v… Nếu như bằng thực nghiệm không thể xác định được chúng ta chuyển động hay đứng yên, vì các định luật vật lý không phụ thuộc điều đó, thì tính không định xứ của định luật bảo toàn sẽ phải suy ra nó chỉ đúng với những ai đứng yên. Song theo nguyên lý tương đối Einstein, một trạng thái như vậy không thể có được và do đó định luật bảo toàn điện tích không thể là không định xứ. Tính định xứ của sự bảo toàn điện tích phù hợp với thuyết tương đối, và có thể nói như vậy đối với tất cả các định luật bảo toàn.
Điện tích còn có một đặc tính rất lý thú và kì lạ mà đến nay vẫn chưa giải thích được. Tính chất này chẳng có liên hệ gì tới định luật bảo toàn cả. Điện tích bao giờ cũng biến thiên từng lượng xác định một. Nếu ta có một hạt tích điện thì điện tích của nó chỉ có thể bằng một số nguyên lần một lượng xác định lấy làm đơn vị. Nó biến thiên từng lượng tử một nên rất tiện lợi, nhờ nó mà chúng ta dễ dàng lĩnh hội được lý thuyết về tính bảo toàn. Đây là muốn nói tới các thứ mà ta có thể đếm được và chúng dịch chuyển từ một nơi này tới nơi khác. Và cuối cùng một tính chất rất quan trọng nữa của điện tích: nó là nguồn của trường điện và từ. Vì vậy trong thực tiễn xác định số trị của điện tích toàn phần bằng phương pháp điện là điều không lấy gì làm phức tạp. Điện tích – đó là một số đo tương tác của vật với điện trường, tức là điện trường liên hệ mật thiết với điện tích. Như vậy đại lượng bảo toàn ấy có hai tính chất không liên hệ trực tiếp với tính bảo toàn, nhưng không vì thế mà kém lý thú. Thứ nhất là điện tích biến thiên từng lượng tử một và thứ hai nó là nguồn của trường.
Người ta dần dần đưa ra những định luật bảo toàn khác, bản chất cũng thế, cũng những qui tắc đếm vậy. Chẳng hạn, đã từng có một thời các nhà khoa học cho rằng, trong bất kỳ một phản ứng nào số nguyên tử natri luôn giữ không đổi. Nhưng các nguyên tử natri đâu phải là biến mất. Có thể chuyển hoá các nguyên tử của một số các nguyên tố này thành các nguyên tử của một nguyên tố khác, làm cho nguyên tố ban đầu biến mất hoàn toàn. Lại cũng có một thời có một định luật khác mà mọi người đều cho là đúng; khối lượng toàn phần của một vật là không đổi. Điều đó phụ thuộc cách anh định nghĩa khối lượng như thế nào và anh có chú ý tới năng lượng hay không. Định luật bảo toàn khối lượng chứa đựng trong định luật bảo toàn năng lượng mà chúng ta sắp phân tích. Trong tất cả các định luật bảo toàn, định luật này khó và trừu tượng hơn cả, song cũng có ích hơn tất cả. Hiểu nó khó hơn những định luật đã trình bày, bởi vì trong trường hợp điện tích và những trường hợp khác đã xét, cơ chế rất dễ hiểu: nhiều hay ít, chúng đều dẫn tới sự bảo toàn những vật cụ thể nào đó. Nhiều hay ít là vì có những vật thể này biến hoá thành những vật thể khác, song mặc dù thế, chung qui cũng chỉ là sự đếm giản đơn mà thôi.
Bảo toàn năng lượng là một vấn đề phức tạp hơn: dù rằng ở đây chúng ta cũng vẫn có một số và số ấy cũng không biến đổi theo thời gian, nhưng đó lại là một số không ứng với một vật thể xác định nào. Để làm rõ được bản chất của vấn đề, tôi xin dẫn một sự so sánh có hơi thô sơ một chút.
Hãy tưởng tượng một bà mẹ để đứa con nhỏ của mình trong phòng với 28 mẫu hình lập phương cứng, không vỡ được. Đứa trẻ chơi với chúng suốt ngày và lúc người mẹ trở về vẫn thấy mẫu lập phương là 28 như cũ – chả là bà mẹ theo dõi sự bảo toàn của các mẫu lập phương mà! Và cứ thế, ngày này qua ngày khác. Song một lần nọ, lúc trở về bà mẹ chỉ thấy vẻn vẹn có 27. Một mẫu lập phương lăn lóc bên ngoài cửa sổ – chú bé đã vứt nó ra. Xét các định luật bảo toàn, trước hết phải biết rõ có vật nào của anh đã lọt ra ngoài cửa sổ không đã. Một sự rắc rối đại loại như vậy cũng có thể xảy ra, nếu một chú nhóc hàng xóm khác đến chơi với chú bé mang theo những mẫu hình lập phương của riêng nó nữa. Rõ ràng là phải chú ý tới tất cả những điều đó khi xét đến các định luật bảo toàn. Lại một ngày đẹp nào đó người mẹ đếm các mẫu lập phương, thấy chỉ còn 25 và nghĩ là 3 mẫu còn lại, chú bé đã đem giấu trong hộp đựng đồ chơi. Người mẹ liền bảo: “Tao mở hộp đây” Không – chú bé đáp – “mẹ đừng có mở hộp của con!”
Song người mẹ thông minh đã nhận xét: “Ta biết hộp không chỉ nặng có 50g thôi, là còn mẫu lập phương nặng 100g, vậy chỉ cần đem cân là khắc biết rõ thôi mà”. Sau đó người mẹ tính số mẫu lập phương và được:
Số mẫu lập phương nhìn thấy + (trọng lượng hộp – 50g)/100g
Và lại đúng 28. Một thời gian mọi việc trôi chảy, rồi lại một lúc nào đó tổng số lại chẳng phù hợp nữa rồi. Nguời mẹ quan sát thấy mực nước bẩn trong bình nước đã không như cũ. Bà mẹ biết nếu trong nước không có mẫu lập phương nào thì độ sâu là 15 cm và nếu cho vài một mẫu thì mực nước dâng lên thêm 0,5 cm. Vì vậy, bà đã thêm một số hạng nữa:
Số mẫu lập phương nhìn thấy + (Trọng lượng hộp – 50g)/100g + (Mực nước – 15cm)/0,5cm
Và lại thấy đúng 28. Chú bé lắm sáng kiến, ngày càng bày ra lắm trò và bà mẹ cũng chẳng chịu thua, đã lần lượt thêm vào những số hạng mới, ứng với các mẫu lập phương, nhưng về mặt toán học, đã trở nên những con số trừu tượng, vì lẽ các mẫu lập phương đã không còn nhìn thấy được nữa.
Giờ tôi mới cố gắng giải thích đâu là chỗ giống nhau giữa sự bảo toàn các mẫu lập phương và năng lượng và đâu là chỗ khác nhau. Bước đầu hãy giả sử rằng trong mọi trường hợp ta đều không nhìn thấy được các mẫu lập phương. Số hạng “số mẫu lập phương nhìn thấy” không bao giờ còn nữa. Bây giờ người mẹ sẽ cộng rất nhiều số hạng như “Các mẫu trong hộp”, “các mẫu trong nước”,v.v… Các mẫu năng lượng, trong chừng mực chúng ta đã biết, nói chung không có. Ngoài ra, khác với các mẫu hình lập phương, lượng năng lượng không nhất thiết phải được biểu diễn bằng một số nguyên.
Người mẹ đáng thương kia có thể nhìn thấy 49/8 mẫu hình lập phương trong một số hạng, 7/8 trong số hạng khác, 21 trong số hạng thứ ba, và cuối cùng vẫn có tổng số 28 như cũ. Đấy năng lượng nó là như vậy đấy.
Chúng ta đã thấy, đối với định luật bảo toàn năng lượng, chúng ta có một sơ đồ với toàn bộ các qui tắc. Theo mỗi qui tắc, ta có thể tính trị của một dạng năng lượng. Nếu ta cộng tất cả các trị tương ứng với các dạng năng lượng khác nhau, thì tổng của chúng luôn luôn vẫn giữ nguyên. Song trong chừng mực chúng ta biết được hiện nay, không tồn tại những hạt năng lượng – có dạng hình lập phương hay dạng hình cầu có thật. Đó là một qui tắc trừu tượng, thuần tuý hoá học: có tồn tại một số, nó luôn luôn không đổi vì ta tính nó bất cứ lúc nào. Giải thích một cách dễ hiểu hơn nữa, tôi thật không có khả năng. Năng lượng tồn tại dưới một dạng có thể, giống như các mẫu lập phương trong hộp, trong bình nước,v.v… Có năng lượng gắn liền với chuyển động (động năng); có năng lượng gắn liền với tương tác hấp dẫn (gọi là thế năng hấp dẫn); có năng lượng nhiệt, điện và ánh sáng; có năng lượng đàn hồi trong các lò xo, có năng lượng hoá học, có năng lượng hạt nhân và cuối cùng năng lượng gắn liền với lý do tồn tại của hạt – năng lượng này tỷ lệ với khối lượng của hạt. Năng lượng này, như anh đã biết, chính Einstein đã phát minh ra nó. Tôi muốn nói tới hệ thức nổi tiếng của Einstein E = mc 2.
Định luật bảo toàn nói trên có nhiểu ý nghĩa về mặt phương pháp. Tôi xin dẫn một vài thí dụ đơn giản để chứng minh rằng: khi biết định luật bảo toàn năng lượng và các công thức tính năng lượng, ta có thể hiểu rõ các định luật khác. Nói khác đi, nhiều định luật không phải là độc lập, mà nó chỉ là cách diễn đạt khác nhau của định luật bảo toàn năng lượng. Đơn giản hơn là qui tắc đòn bẩy.
Trên gối tựa, đặt một đòn bẩy. Độ dài một cánh tay đòn là 1m và của cánh tay đòn kia là 4m. Trước hết, hãy nhắc lại về năng lượng hấp dẫn: nếu ta có vài vật nặng, ta sẽ lấy trọng lượng của mỗi vật nhân với độ cao kể từ mặt đất, cộng tất cả lại sẽ được năng lượng hấp dẫn toàn phần. Giả sử trên cánh tay dài có vật nặng 2kg và trên cánh tay ngắn có một vật nặng x bí mật chưa biết; x luôn luôn không biết, vì vậy ta gọi nó bằng W là như ta đã biết nó rồi. Câu hỏi là: vật nặng W phải bằng bao nhiêu để có cân bằng, để cho đòn bẩy chỉ đung đưa nhẹ nhàng chứ không đổ? Nó đung đưa nhẹ nhàng thì điều đó có nghĩa là năng lượng vẫn giữ nguyên, khi đòn bẩy nằm ngang cũng như khi nó nghiêng thế nào để vật nặng 2 kg được nâng lên 2 cm chẳng hạn. Khi một năng lượng giữ nguyên thì đòn bẩy có thể ở bất cứ vị trí nào mà vẫn không đổ. Nếu vật nặng 2 kg được nâng lên 2 cm, thì vật nặng W sẽ tụt xuống bao nhiêu? Hình vẽ cho thấy rõ ràng nếu OA = 1 m, còn OB = 4 m thì lúc BB 1 = 2 cm đoạn AA 1 sẽ bằng 0,5 cm. Giờ ta hãy ứng dụng định luật cho năng lượng hấp dẫn. Ban đầu cả hai độ cao BB 1 và AA 1 bằng không và năng lượng toàn phần bằng không. Để tìm được năng lượng của đòn bẩy lệch, ta nhân trọng lượng 2 kg với độ cao 2 cm và cộng với trọng lượng chưa biết W nhân cho độ cao 0,5 cm. Tổngphải cho trị cũ của năng lượng là không. Vì vậy:
2 – W/4 = 0, từ đó W = 8
Đó là một trong các phương pháp để hiểu một định luật đơn giản mà ta đều biết rõ: qui tắc đòn bẩy. Song điều hay là không chỉ riêng định luật ấy mà, hàng trăm định luật khác có thể liên hệ chặt chẽ với các dạng khác nhau của năng lượng. Tôi dẫn ra thí dụ trên chỉ để thấy định luật bảo toàn năng lượng có ích như thế nào.
Nhưng điều tai hoạ là trong thực tế nó không được nghiệm đúng vì có ma sát của gối tựa. Nếu có một vật nào đó chuyển động, một quả cầu lăn trên một mặt phẳng ngang chẳng hạn, thì sớm hay muộn ma sát sẽ làm nó dừng lại. Động năng của quả cầu đi đâu? Năng lượng chuyển động của quả cầu đã chuyển thành năng lượng dao động của các nguyên tử của mặt sàn và quả cầu. Thế giới, nếu ta nhìn nó được từ xa, nó sẽ có vẻ là một quả cầu tròn trĩnh, trơn tru, bóng lộn, song nếu nhìn gần thì thấy nó rất phức tạp: hàng triệu triệu nguyên tử tí hon, mọi vẻ sần sùi có thể có! Nó giống như một bãi cát khô dưới chân anh, bởi vì nó gồm những quả cầu tí hon đó. Mặt sàn cũng thế – đó là một con đường gồ ghề, đầy rẫy những quả cầu con. Nếu anh cho lăn một hòn sỏi to trên bãi cát, anh sẽ thấy các hạt cát – những nguyên tử tí hon nhảy nhót lên. Khi quả cầu lăn qua rồi, các nguyên tử phía sau vẫn tiếp tục rung động do những va chạm đã gặp. Như vậy trên mặt sàn còn lại nhiệt năng, còn lại dao động của các nguyên tử. Mới nhìn, tưởng là định luật bảo toàn năng lượng không đúng, bởi vì năng lượng đã lẩn trốn và chúng ta phải dùng nhiệt kế và những dụng cụ khác mới phát hiện được nó. Song quá trình xảy ra dù có phức tạp như thế nào, chúng ta vẫn luôn luôn thấy rằng năng lượng bảo toàn, ngay cả khi chúng ta chưa biết những định luật khác, chi tiết hơn.
Lần đầu tiên chứng minh cho định luật bảo toàn năng lượng không phải là một nhà vậy lý, mà là một thầy thuốc. Ông đã làm thí nghiệm với chuột. Nếu ta đốt thức ăn, ta có thể biết bao nhiêu nhiệt toả ra. Nếu ta cho chuột ăn lượng thức ăn đó thì thức ăn sẽ cùng với oxi chuyển hoá thành khí cacbônic giống như lúc đốt cháy. Đo năng lượng trong hai trường hợp, anh sẽ thấy điều xảy ra trong cơ thể sống cũng giống như trong giới vô cơ. Sự sống cũng luôn theo định luật bảo toàn năng lượng như những hiện tượng khác. Cần nói thêm rằng, mọi định luật hay nguyên lý đúng trong thế giới vô cơ, vẫn đúng trong các hiện tượng diệu kì của sự sống. Về mặt định luật vật lý, đến nay vẫn không thấy một sự khác biệt nào giữa các vật vô cơ với các sinh vật, mặc dù các sinh vật được cấu tạo phức tạp hơn nhiều.
Một thí dụ lý thú khác về ứng dụng định luật bảo toàn năng lượng: phản ứng phân rã nơtrôn ra prôtôn, êlectrôn và phản hạt nơtrinô. Thoạt tiên người ta cho rằng nơtrôn đã biến thành prôtôn và êlêctrôn. Song khi đo năng lượng của tất cả các hạt lại thấy năng lượng prôtôn và êlectrôn bé hơn năng lượng nơtrôn. Có thể có hai cách giải thích. Cách giải thích đầu tiên cho rằng định luật bảo toàn năng lượng không đúng. Bohr đưa ra một giả thiết rằng định luật bảo toàn năng lượng chỉ đúng một cách trung bình, một cách thống kê mà thôi. Song hiện nay rõ ràng cách giải thích khác mới đúng: năng lượng không ăn khớp vì trong phản ứng đã xuất hiện một hạt nào đấy nữa, hạt mà bây giờ chúng ta gọi là nơtrinô. Phản hạt nơtrinô mang theo nó một phần năng lượng. Anh sẽ bảo: đó chẳng qua là bịa ra phản nơtrinô để cứu vớt lấy định luật bảo toàn năng lượng. Nhưng nó đã cứu vớt cả rất nhiều định luật khác như định luật bảo toàn động lượng và rất gần đây chúng ta đã có những bằng chứng trực tiếp rằng phản hạt nơtrinô tồn tại thực sự.
Thí dụ trên rất hùng hồn. Vì sao lại có thể mở rộng các định luật của mình vào những lĩnh vực chưa được nghiên cứu tỉ mỉ? Tại sao ta lại có thể chắc chắn rằng một hiện tượng mới nào đó tuân theo định luật bảo toàn năng lượng, nếu như chúng ta đã kiểm nghiệm nó dù chỉ là trong những hiện tượng đã biết? Có những lúc nào đó, anh đọc thấy trên báo chí nói rằng các nhà vật lý đã xác nhận sự sai lầm của một trong những định luật yêu quý của họ. Như vậy, phải chăng không nên bảo rằng định luật nghiệm đúng cả trong lĩnh vực mà chúng ta chưa biết tới? Nhưng nếu anh không bao giờ nói rằng định luật nghiệm đúng cả trong những lĩnh vực mà anh chưa biết thì anh sẽ không biết được gì hết. Nếu anh chỉ thừa nhận những định luật trong phạm vi các thí nghiệm đã làm mà thôi, anh sẽ không bảo giờ dự đoán được điều gì cả. Điều có ích duy nhất trong khoa học là nó giúp chúng ta nhìn tới phía trước, xây dựng những dự đoán. Vì vậy, chúng ta mãi mãi đi tới, cổ cứ mãi dài ra. Còn năng lượng có lẽ nó được bảo toàn cả ở những nơi khác.
Vì thế khoa học không phải là hoàn mĩ. Khi anh nói một điều gì về một lĩnh vực thực nghiệm mà anh không tiếp xúc trực tiếp, tức khắc anh sẽ mất lòng tin. Song chúng ta bắt buộc phải nói tới những lĩnh vực mà chúng ta chưa hề nhìn thấy, nếu không thế, thì khoa học chẳng thể làm gì cả. Chẳng han, lúc vật chuyển động, khối lượng của nó thay đổi vì năng lượng phải được bảo toàn. Do sự tương tác giữa khối lượng và năng lượng, năng lượng gắn liền với chuyển động sẽ xuất hiện như một khối lượng bổ sung. Khi chuyển động vật trở nên “nặng” hơn. đã quan niệm khác. Ông cho rằng khối lượng không đổi. Khi phát hiện ra quan niệm đó của là sai lầm, tất cả đều nói “Trời ơi! Thật kinh khủng! các nhà vật lý đã phát hiện ra sai lầm của chính họ! Hừ! Không hiểu trước đây tại sao họ cứ nghĩ là đúng?”. Hiệu ứng ấy rất bé và chỉ bộc lộ khi vận tốc gần bằng vận tốc ánh sáng. Khi anh quay con quay, thì trọng lượng của nó vẫn như lúc nó đứng yên, với độ chính xác tới một phân số rất bé. Bây giờ họ sẽ phải nói thế này: “Nếu vận tốc chưa vượt tới một trị số nào đó, thì khối lượng con quay không đổi”. Tất cả đều sẽ rõ ràng, có phải thế không? Không. Nếu chỉ thí nghiệm với con quay bằng gỗ, bằng đồng và đường sắt, thì nó phải nói thế này: “Khi con quay bằng gỗ, bằng đồng và bằng sắt quay không nhanh quá một vận tốc nào đó…” Anh thấy đấy, chúng ta không biết được hết các điều kiện cần thiết cho thí nghiệm. Ta không biết khối lượng của con quay phóng xạ có được bảo toàn không. Vì vậy, nếu chúng ta muốn từ khoa học rút ra cái gì đó có ích, thì ta phải xây dựng các dự đoán. Muốn cho khoa học không biến thành những thủ tục đơn giản của các thí nghiệm đã tiến hành, chúng ta phải đề ra nhưng quy luật bao quát tới những chân trời xa lạ chưa từng biết. Ở đây chẳng có gì là ngu ngốc cả, chỉ do khoa học chưa hoàn mĩ mà thôi. Nếu anh nghĩ rằng khoa học phải hoàn mĩ anh nhầm đấy.
Trong chừng mực chúng ta biết, năng lượng được bảo toàn một cách chính xác. Năng lượng không có đơn vị nguyên tố. Còn điều này nữa: nó có phải là nguồn của trường không? Có. Einstein đã cho rằng năng lượng sinh ra hấp dẫn. Năng lượng tương đương với khối lượng và vì vậy ý nghĩ của cho rằng khối lượng sinh ra hấp dẫn, đã trở thành một khẳng định: năng lượng sinh ra hấp dẫn.
Còn có những đại lượng bảo toàn khác giống như năng lượng ở chỗ chúng cũng là những số! Một trong những đại lượng đó là động lượng (xung lượng). Nếu lấy tất cả các khối lượng trong một hệ, đem nhân với vận tốc tương ứng và cộng lại tất cả, thì tổng sẽ là động lượng của hệ. Và động lượng toàn phần này của hệ được bảo toàn.
Một thí cụ đại lượng bảo toàn khác laà mômen động lượng mà tôi đã có dịp nói tới. Mômen động lượng là diện tích mà vectơ tia quét trong một giây khi vật chuyển động. Chẳng hạn ta có một vật chuyển động và chọn lấy một tâm bất kì, thì tốc độ tăng của diện tích (hình dưới) quét bởi đoạn thẳng nối vật với tâm, đem nhân với khối lượng của vật được gọi là mômen động lượng; cộng mômen của tất cả các vật trong một hệ ta sẽ được mômen động lượng của hệ. Đại lượng đó cũng không đổi. Như vậy ta có sự bảo toàn của mômen động lượng. Nhân đây, có thể nói rằng, nếu anh muốn biết nhiều về vật lý, anh có cảm giác mômen động lượng không bảo toàn. Cũng giống như năng lượng, nó biểu hiện dưới những dạng khác nhau. Nhiều người nghĩ rằng nó chỉ liên hệ với chuyển động, song tôi sẽ chứng minh nó còn xuất hiện cả trong những dạng khác. Nếu ta đưa vào ống dây dẫn một thanh nam châm, thì từ trường, từ thông bên trong ống sẽ tăng và trong dây có dòng điện chạy qua. Chuyển vận của các máy điện dựa trên nguyên tắc như vậy. Hãy tưởng tượng ta thay ống dây bằng một cái đĩa trong đó có những điện tích, giống như êlectrôn trong dây dẫn (hình dưới).
Bây giờ ta đưa rất nhanh một thanh nam châm từ xa lại, dọc theo đúng trục đĩa; từ thông sẽ biến thiên. Cũng giống như trong dây dẫn, các điện tích sẽ bắt đầu chuyển động theo đường tròn, và nếu đĩa nằm trên một ổ trục, thì nó sẽ quay. Điều đó trái với sự bảo toàn mômen: khi nam châm ở xa đĩa không quay và khi gần thì nó quay. Chúng ta có sự quay mà không mất gì cả, và điều đó mâu thuẫn với các qui tắc! “A! anh bảo thế nghĩa là phải có tương tác nào khác, buộc nam châm quay theo chiều ngược lại”. Chẳng phải như vậy. Không có lực nào tác dụng lên nam châm để có thể quay ngược lại. Cách giải thích là mômen đã xuất hiện dưới hai dạng khác nhau. Một là dạng mômen gắn liền với chuyể động, và dạng kia mômen gắn liền với các trường điện và từ. Xung quanh nam châm có một trường với mômen riêng của nó, mômen này không xuất hiện trong chuyển động, song ngược với sự quay về dấu. Nếu ta tiến hành thí nghiệm theo trình tự ngược lại (hình dưới), thì điều đó càng rõ ràng. Khi đĩa với các hạt của nó và nam châm đứng bên nhau, và cả hai đều đứng yên, thì tôi bảo rằng trường có mômen, mômen dưới dạng ẩn không bộc lộ trong chuyển động quay cơ học. Nhưng nếu anh cất nam châm đi, các trường sẽ mất, và bấy giờ mômen động lượng phải xuất hiện và đĩa bắt đầu quay. Định luật buộc nó quay đó gọi là định luật cảm ứng điện từ.
Mômen động lượng có biến thiên từng lượng tử một không, tôi thật là khó nói. Mới nhìn, nó không thể nào biến thiên từng lượng tử một được, bởi vì nó tuỳ thuộc ta chọn hình chiếu của hệ dưới một góc thế nào. Anh nhìn một diện tích biến thiên và dĩ nhiên anh sẽ thấy nó khác nhau tuỳ thuộc anh nhìn thẳng vào nó hay nhìn nghiêng. Nếu mômen biến thiên từng lượng tử một, nhìn vào hệ nghiêng đi một góc nào đó, anh sẽ thấy nó bằng 8 đơn vị; sau đó thay đổi góc nhìn chỉ một tí chút thôi, thì số đơn vị cũng phải thay đổi một tí chút thôi, ví dụ như chỉ bé hơn 8 một chút, chẳng hạn. Mà 7 không phải bé hơn 8 một tí chút; 7 bé hơn 8 một lượng hoàn toàn xác định, vì vậy mà mômen khó mà biến thiên từng lượng tử một được. Mặc dù vậy sự tinh vi và kì lạ của cơ học lượng tử đã cho phép chứng minh rằng, nếu ta đo mômen động lượng đối với bất kì trục nào, thì lạ chưa! Bao giờ ta cũng được một số nguyên đơn vị. Cố nhiên, khác các điện tích, đây không phải là những đơn vị có thể đếm được. Mômen biến thiên từng lượng tử một với ý nghĩa toán học, nó biến thiên thế nào để trong một phép đo bất kỳ độ lớn của nó bao giờ cũng được biểu diễn bằng một số nguyên. Song chúng ta lại không thể coi nó như là một số nguyên điện tích đơn vị những đơn vị tưởng tượng mà ta có thể đếm: một, hai, ba,.. Trong trường hợp mômen động lượng, chúng ta không thể hình dung chúng như là những đơn vị tách biệt, nhưng mặc dù thế, chúng luôn luôn là một số nguyên… Đó là điều vô cùng lạ lùng.
Một khối lượng trong hộp không thể tự nó chuyển dời từ chỗ này tới chỗ khác; đây không đụng chạm gì tới sự bảo toàn khối lượng cả: khối lượng bao giờ cũng giữ nguyên, ta chỉ muốn nói tới sự dịch chuyển của nó mà thôi. Điện tích thì có thể chuyển dời còn khối lượng thì không. Hãy cho phép tôi giải thích vì sao. Chuyển động không ảnh hưởng gì tới các định luật vật lý, vì vậy, hãy giả thiết là hộp chuyển động đều về phía trên. Giờ ta hãy tìm mômen động lượng đối với một điểm x không xa lắm. Nếu trong chuyển động đi lên đó của hộp, khối lượng vẫn ở nguyên vị trí 1 thì diện tích do vectơ tia của nó vạch nên sẽ biến thiên với một tốc độ xác định. Nếu khối lượng chuyển dời tới vị trí 2 thì diện tích sẽ biến thiên nhanh hơn; độ cao vẫn như cũ, vì hộp đi lên với vận tốc vẫn như trước nhưng khoảng cách từ x tới khối lượng lại tăng. Nhưng theo định luật bảo toàn mômen, độ nhanh của sự biến thiên diện tích phải không đổi. Vì thế, khối lượng tự nó không được phép di chuyển: Muốn nó chuyển động anh phải đẩy nó đi hoặc bằng cách tăng mômen động lượng. Vì lẽ ấy, tên lửa tưởng như không thể chuyển động trong chân không… nhưng nó vẫn chuyển động. Nếu ta có một vài khối lượng mà một cái chuyển động về phía trước, thì những cái khác buộc phải chuyển động về phía sau thế nào cho chuyển động về phía trước và về phía sau cân bằng lẫn nhau. Chuyển vận của tên lửa là như vậy. Ban đầu nó đứng yên trong chân không, sau đó khí phụt về phía sau, vì thế mà tên lửa bay về phía trước. Điều quan trọng là toàn thể vật chất, khối tâm, khối lượng nhìn một cách tổng quát, vẫn đứng yên tại chỗ. Bộ phận cần thiết sẽ bắn về phía trước, phần còn lại không cần thiết, và chúng ta không quan tâm tới, bị bắn về phía sau. Đối với riêng những bộ phận cần thiết không có các định lý về bảo toàn, đây chỉ muốn nói tới sự bảo toàn của toàn bộ.
Sự nghiên cứu các định luật vật lý cũng giống như một trò chơi trẻ con với các mẫu hình lập phương, và những mẫu hình ấy tạo nên một bức tranh trọn vẹn. Chúng ta có một số rất lớn các mẫu hình lập phương và mỗi ngày chúng càng nhiều thêm. Nhiều mẫu rơi sang một bên như là chúng không thích hợp với số còn lại.Từ đâu mà chúng ta lại biết là chúng cùng một tập hợp? Từ đâu mà chúng ta biết là tất cả chúng hợp thành một bức tranh đầy đủ? Chắc chắn tuyệt đối thì không có, và điều đó làm chúng ta phần nào băn khoăn. Nhưng ở nhiều mẫu lập phương có cái chung nào đó, và điều đó làm nảy ra hi vọng. Trên tất cả mẫu hình lập phương đều có vẽ trời xanh, tất cả chúng đều làm bằng cùng một loại gỗ. Tất cả các định luật vật lý cũng tuân theo những định luật bảo toàn như nhau.
Cập nhật thông tin chi tiết về Acsimet – Nhà Bác Học Vĩ Đại Của Hy Lạp trên website 2atlantic.edu.vn. Hy vọng nội dung bài viết sẽ đáp ứng được nhu cầu của bạn, chúng tôi sẽ thường xuyên cập nhật mới nội dung để bạn nhận được thông tin nhanh chóng và chính xác nhất. Chúc bạn một ngày tốt lành!