Viết từ Dallas: Bài học Einstein

Huy Lâm

 

 

Nhắc đến tên Albert Einstein không ai là không biết. Ông được cho là nhà bác học vĩ đại nhất của thế kỷ 20 nhờ những đóng góp khoa học của ông đối với nhân loại. Sinh năm 1879 tại Đức và mất năm 1955 tại Mỹ, và mặc dù mất đã trên nửa thế kỷ nhưng cho đến nay ông vẫn còn được người đời trọng vọng và nhớ tới. Nhờ vậy, cứ mỗi khi tới một cột mốc thời gian đặc biệt nào đó có liên quan tới ông thì người ta lại cho tổ chức nhiều sinh hoạt như hội thảo, in sách, làm phim v.v… để tưởng niệm và vinh danh ông – như năm 1979 kỷ niệm 100 năm ngày sinh của Einstein, năm 2005 kỷ niệm 100 năm của cái mà người ta gọi là “năm phép lạ” của Einstein khi ông cho xuất bản một loạt những khảo luận vật lý – như về hiệu ứng quang học, chuyển động Brown, thuyết Tương đối hẹp, và khái niệm về sự tương đương của khối lượng và năng lượng với phương trình nổi tiếng E = mc² – làm đảo lộn thế giới của môn vật lý. Và đến cuối tháng 11 này sẽ kỷ niệm đúng 100 năm ngày ông chính thức tuyên bố Thuyết tương đối rộng – thuyết vật lý quan trọng nhất của ông. Đó là ngày 15 tháng 11 năm 1915, khi ông trình bày thuyết này trước một cử tọa của Hàn lâm viện Khoa học Phổ tại thành phố Berlin.

 

 

Ngay thời ông còn sống, tên Einstein đã trở thành một danh từ đồng nghĩa với thiên tài trên hết mọi thiên tài, nhưng điều trớ trêu là rất ít người hiểu được những công việc và những đóng góp của ông. Người ta kể câu chuyện, có lần Einstein tham dự một buổi ra mắt phim cùng với một thiên tài khác là Charlie Chaplin, khi đám đông thấy ông xuất hiện thì họ la hét như điên như dại. Chaplin mới tìm cách giải thích cho Einstein biết chuyện gì đang xảy ra, ông nói: “Họ đang hoan hô tôi vì bọn họ hiểu việc tôi làm, còn họ hoan hô ông là vì không ai hiểu ông đang làm cái chi cả.”

Nhưng dường như đã là thiên tài thì phải có tật xấu. Những thiên tài trước ông đã được một số tác giả phương Tây kể lại qua tiểu sử: Galileo là một người ưa nịnh bợ để được sự bảo hộ của dòng họ quý tộc Medici; Isaac Newton mắc chứng hoang tưởng và nếu cần sẽ không từ khước gian lận trong những cuộc tranh chấp; Louis Pasteur là một người ham danh vọng; thậm chí như Charles Darwin được cho là hiền lành mà cũng có lần giả vờ ốm để nhờ bạn bè bề hội đồng một đối thủ khoa học.

Albert Einstein trước đó thường được mô tả như một con người cống hiến cả cuộc đời mình cho khoa học và không còn thì giờ cho những đam mê khác. Nhưng sau này, có một số nhà viết tiểu sử chứng minh cho thấy một hình ảnh Einstein khác, cũng có một vài tật xấu và một đời sống cá nhân ích kỷ. Ông không phải là một người chồng và một người cha tốt. Ông bỏ bà vợ đầu tiên, Mileva Maric, thẳng thừng không câu nệ, tìm cách mua lại sự tự do cho mình bằng cách hứa đưa hết số tiền của giải Nobel cho bà mà ông tin chắc là sẽ thắng. Ông chưa từng bao giờ nhìn thấy mặt người con gái cả là Lieserl, có thể là đã cho ai làm con nuôi từ khi mới sinh và ông luôn giữ kín bí mật này ngay với bạn bè và đồng nghiệp. Người con trai lớn, Eduard, bị bệnh tâm thần, sau này được chẩn đoán là bệnh tâm thần phân liệt, và mặc dù ông trợ giúp tiền bạc để chạy chữa cho người con này ở Thụy Sĩ, nhưng kể từ sau năm 1933, hai cha con không còn gặp lại nhau; người còn trai thứ hai, Hans Albert, là người thành công hơn cả, nhưng mối quan hệ cha con cũng gặp nhiều trắc trở. Ông cưới vợ hai, là một người em họ tên Elsa, nhưng quan hệ vợ chồng cũng thường gặp nhiều căng thẳng, một phần vì Einstein là một người thích trăng hoa và nhiều người cho biết ông từng có rất nhiều cuộc tình vụng trộm.

Tuy nhiên, chúng ta phải hiểu rằng thiên tài cũng là con người vậy. Những nhà khoa học vĩ đại ấy cũng không khác chi mấy chúng ta, kể cả một người có tâm hồn cao thượng như Einstein cũng có những đòi hỏi tầm thường. Họ cũng biết yêu và biết ghét, biết thế nào là thất bại, biết cô đơn hoặc bị chối bỏ, có lúc có những hành động đáng trách và nhiều khi tỏ ra ngớ ngẩn. Hiểu được như thế chúng ta sẽ bớt thất vọng khi biết được những thói hư tật xấu của họ.

Và điều quan trọng hơn hết là những cống hiến của họ cho nhân loại. Với Einstein, những đóng góp của ông cho khoa học nói chung, và cho ngành vật lý nói riêng, thì quá to lớn, nó xóa mờ đi hết một vài khuyết điểm của ông đến nỗi nhiều lúc người ta nhìn ông dưới lăng kính của một vị thánh.

Mà quả thật, với bộ óc vĩ đại như thế chắc phải có gì khác người ở bên trong. Khi Einstein qua đời năm 1955, trong di chúc ông muốn được hỏa táng và tro cốt được mang đi rải khắp nơi để không còn lại dấu tích gì. Thế nhưng sau khi khám nghiệm xác ông xong, vị bác sĩ của Đại học Princeton đã quyết định giữ lại bộ óc của ông mà không xin phép, nghĩ rằng khoa học có thể cần đến và những điều bí mật trong bộ óc siêu phàm ấy có thể lộ mở. Sau đó thì ai cũng muốn được chia phần, thậm chí khoa nghiên cứu bệnh lý của quân đội Hoa Kỳ cũng muốn một miếng nhỏ; và thế là người ta chia bộ não đó ra làm nhiều mảnh gửi đi nghiên cứu ở nhiều trường đại học khác nhau. Nhưng dường như đến nay cũng chẳng ai tìm ra được một bí mật nào ẩn chứa bên trong bộ óc đó, bởi vì ông đâu có giấu giếm điều gì, tất cả những gì ông biết và khám phá ra thì ông đã đem tặng cho nhân loại rồi còn gì.

 

Để kỷ niệm 100 năm Thuyết tương đối rộng của Einstein, mà có người gọi đó là lý thuyết đẹp nhất trong lịch sử của khoa học, chúng ta cũng nên bỏ ra ít phút để ôn lại cái mà Einstein gọi là “những thí nghiệm trong đầu” (thought experiments), đó chính là ánh sáng dẫn đường đưa Einstein tới được những phát minhkhoa học rực rỡ. Cái mà Einstein gọi là “những thí nghiệm trong đầu” chính là những ý tưởng lởn vởn trong đầu ông chứ không phải là những thứ gì lớn lao xảy ra trong các phòng thí nghiệm. Và đó là cái mà nếu xảy ra trong lớp học thì liền bị các thầy cô la rầy ngay, gọi đó là trạng thái mơ màng không chịu chú tâm vào việc học của những học trò lười thích mơ mộng, và rất có thể là sẽ đem lại cho người học trò đó một trái trứng vịt vào trong sổ điểm, nhưng với Einstein thì ông gọi đó là những thí nghiệm. Có lẽ vì vậy mà lúc nhỏ ông không phải là một học trò yêu của các thầy giáo.

Thiên tài thì cũng cần phải khác người. Thế nên, phòng thí nghiệm của Albert Einstein có lẽ cũng là một thứ gì độc đáo có một không hai từ trước tới nay: Đó chỉ là một bàn viết, một ghế ngồi, trên bàn viết là một xấp giấy trắng, bên cạnh là mấy cây bút chì, và ông để trí tưởng tượng của ông bay vào không gian.

Lần đầu tiên Einstein thể nghiệm cách thức thí nghiệm trong đầu đó là khi ông khoảng 16 tuổi. Lần đó ông vừa bỏ học ở Đức, nơi mà người ta chỉ chú trọng tới cách học từ chương mà ông rất ghét, và theo học ở một trường làng bên Thụy Sĩ dạy theo một lối học mới, khuyến khích học trò sử dụng óc tưởng tượng của mình. Trong khi theo học ở đây, Einstein lần đầu mường tượng ra trong đầu về hiện tượng nếu như người ta di chuyển thật nhanh bằng với vận tốc ánh sáng thì sự việc sẽ như thế nào. Sau này, có lần ông nhìn thấy một chiếc xe lửa chạy ngang qua và ý tưởng về vận tốc nảy ra trong đầu năm 16 tuổi trở lại, lúc này ông nghĩ thời gian chỉ là tương đối và cho rằng nó còn tùy thuộc ở trạng thái chuyển động, và nếu người ta di chuyển bằng với vận tốc ánh sáng, thời gian sẽ chậm lại – từ đó đưa tới khái niệm của Thuyết tương đối hẹp, để rồi đúng một thập niên sau ông lập được Thuyết tương đối rộng để áp dụng cho tất cả mọi hình thái của chuyển động.

Rồi cứ thế, những tưởng tượng kỳ lạ và mới mẻ tiếp tục xuất hiện trong đầu. Và tiếp theo đó là những lý thuyết vật lý ra đời mang đến một cách nhìn khác của khoa học đối với thế giới xung quanh.

Ngày nay, người ta đã có thể áp dụng Thuyết tương đối rộng của Einstein vào trong đời sống thường ngày của chúng ta. Một trong những ứng dụng cần thiết đó là chiếc máy định vị GPS, nó có thể là một chiếc máy riêng hoặc có thể được cài trong chiếc điện thoại di động của chúng ta.

Để chiếc máy GPS trong xe của chúng ta hoạt động được chính xác, những vệ tinh nhân tạo bay ngoài không gian phải tính đến hiệu ứng tương đối. Là bởi vì thậm chí cho dù những vệ tinh nhân tạo này không di chuyển nhanh như vận tốc ánh sáng, nhưng chúng di chuyển ở một vận tốc khá nhanh.

Để có thể xác định vị trí một cách chính xác, các vệ tinh sử dụng những chiếc đồng hồ có độ chính xác đến phần tỉ của một giây. Và bởi vì những vệ tinh này cách mặt đất ở độ cao 20.300 cây số và bay với vận tốc 10.000 cây số một giờ, do đó có độ giãn nở thời gian tương đối là khoảng 4 phần triệu giây mỗi ngày. Cộng thêm với sức hút của trái đất làm cho độ giãn nở thời gian lên khoảng 7 phần triệu giây. Nghĩa là sự sai lệch của chiếc đồng hồ trên trái đất và chiếc đồng hồ trên vệ tinh là 7 phần triệu giây mỗi ngày.

Sự khác biệt này rất quan trọng vì nếu không tính những hiệu ứng tương đối đó, nghĩa là nếu không áp dụng thuyết tương đối của Einstein vào trường hợp này, một chiếc máy GPS sẽ cho ta biết một đoạn đường từ chỗ đậu xe đến trạm xăng gần đó đáng lẽ là nửa dặm thì sẽ thành 5 dặm và chúng ta sẽ đi lạc đường. Tàu bè sẽ tới lộn bến cảng hoặc sẽ không bao giờ tới, người phi công sẽ đáp máy bay trật phi đạo, thế giới đang yên ổn sẽ thành hỗn độn. Công của Albert Einstein là ở đó.

Tất cả được bắt đầu từ sự tưởng tượng, cộng thêm với trí thông minh xuất chúng, cộng thêm với lòng đam mê vô bờ bến đã biến thành những thành quả khoa học vĩ đại và phi thường.

Vậy thì lần tới nếu có bắt gặp một đứa bé đang mơ mộng thả hồn đâu đâu và lơ là với bài vở thì đừng coi thường nó, cũng đừng trách cứ nó vì biết đâu nó chính là một Einstein thứ hai đấy.

 

Huy Lâm

 

 

 

More Stories...