Dệt lại giàn khung vật lí
Sự chính xác và tính có thể tiên đoán đó hóa ra chỉ là một ảo tưởng, và đó là đề tài chính của câu chuyện vật lí học trong thế kỉ 20. Một vài mối chỉ có vẻ lỏng lẻo hóa ra là dấu hiệu của một khuôn khổ quan niệm mới chưa được làm sáng tỏ.
Như chương tiếp theo mô tả, thập kỉ đầu tiên của thế kỉ mới được đánh dấu bởi một loạt khám phá đáng chú ý. Trong số này có một sự lí giải lại các định luật Newton và hệ phương trình Maxwell theo kiểu loại trừ nhu cầu ê-te. Khối lượng và năng lượng được chứng tỏ là những mặt khác nhau của cùng một hiện tượng vật lí. Các nguyên tử không những được chứng minh là tồn tại, mà còn có thể phân chia nhỏ ra nữa. Những thí nghiệm đáng chú ý là nhằm hé lộ cấu trúc bên trong của chúng. Tương tự như vậy, sự khác biệt giữa sóng và hạt không còn rõ ràng nữa. Trong thập niên thứ hai và thứ ba của thế kỉ mới, nền vật lí lượng tử đã làm xóa nhòa thêm nữa sự khác biệt đó. Bất ngờ hơn nữa, nó đã thay thế chiếc đồng hồ vũ trụ với sự bất định.
James Clerk Maxwell, người phát triển các phương trình mô tả mối liên hệ giữa điện và từ, và chứng minh rằng ánh sáng là một sóng điện từ. (Ảnh: AIP Emilio Segrè Visual Archives)
Phần còn lại của thế kỉ 20 dành cho việc dệt nên hoa văn mới cho tấm thảm vật lí học. Ngày nay, vào những năm đầu của thế kỉ 21, hoa văn ấy dường như đã rõ ràng hơn nhiều – ngoại trừ, một lần nữa, còn một vài mối chỉ lỏng lẻo. Như các chương khép lại quyển sách này trình bày, vào cuối thế kỉ 20 các nhà vật lí đang xấc xược tuyên bố rằng họ đang tìm kiếm “lí thuyết của tất cả”, nhưng lịch sử thế kỉ trước vừa kết thúc khiến họ phải thận trọng. Họ biết có thể có nhiều vũ trụ không nhìn thấy đang tiềm ẩn trong những khoảng trống kiến thức của họ.
Tập sách này lần theo những sự phát triển đáng chú ý đó của thế kỉ 20, theo từng thập niên một. Quý độc giả sẽ thấy những sợi chỉ rời rạc của vật lí học đang phát triển và hợp lại với nhau theo những cách thật bất ngờ. Họ sẽ trải qua, như các nhà vật lí thế kỉ 20 đã trải qua, những lần hoang mang, nếu không nói là hoàn toàn hỗn loạn. Cảm giác ấy có lẽ sẽ không dễ chịu, nhưng lời giải của nó nằm ở việc chấp nhận một phương thức tiếp cận vũ trụ của nhà vật lí: đó là nghĩ tới sự thống nhất, ví dụ như cách hệ phương trình Maxwell đã kết hợp điện, từ và ánh sáng, hoặc đi tìm các định luật bảo toàn, như trình bày trong khung tham khảo ở trang sau. Các nhà vật lí vẫn luôn mở ra những viễn cảnh mới. Họ không phủ nhận những quan sát không như trông đợi, mà thay vào đó hãy xét đến những phương pháp mới để giải thích chúng. Họ không cho phép các thói quen con người tùy tiện đứng ngáng chân trên con đường khám phá.
Một thói quen như thế là tùy tiện phân chia lịch sử thành các thế kỉ và thập kỉ. Do thói quen đó, tập sách này và những tập khác trong bộ sách Khoa học thế kỉ 20 có các chương tương ứng các thập niên của thế kỉ, bắt đầu với 1901 – 1910. Nhưng khi những câu chuyện quan trọng chồng lấn lên sự phân chia này, thì cách tốt nhất là trình bày một số thông tin trong cái có thể xem là một chương “sai”. Điều đó chắc chắn đúng trong hai chương đầu của tập sách này. Thường thì khoa học hiện đại được xem là bắt đầu từ nửa sau của thập niên 1890, cho nên chương 1 mở đầu khi ấy. Tương tự như vậy, nghiên cứu ban đầu dẫn đến sự khám phá ra tia vũ trụ, hạt nhân nguyên tử, và hiện tượng siêu dẫn, đều bắt đầu trước năm 1911. Nhưng việc trình bày về nghiên cứu đó hoãn lại sang chương 2, khi đã đạt tới chín muồi.
Lịch sử vật lí thế kỉ 20 - Alfred B. Bortz
Bản dịch của Thuvienvatly.com
<< Phần trước | Phần tiếp theo >>
