Nhận thức thế giới vi mô pdf

Nhận thức thế giới vi mô Trong vật lý các nghiên cứu thế giới vật chất xung quanh được hình thành tự nhiên theo hai xu hướng tưởng là trái ngược nhau: Thế giới ngày càng bé như nguyên tử, hạt nhân và electron, proton, nơtron, quark được gọi là thế giới vi mô và thế giới vô cùng lớn như trái đất, mặt trăng, mặt trời, các vì sao, thiên hà và vũ trụ học được gọi là thế giới vĩ mô. Giữa các hướng nghiên cứu này liệu có sự liên hệ với nhau giúp ta khám phá và mô tả thế giới vật chất thống nhất và vô tận? Thế giới vi mô (cấu trúc bêntrongcủa vậtchất) đượcmô tả bởi cơ học lượng tử. Lý thuyết này dựa trên cơ sở làbiến đổi gián đoạn của các đại lượng vật lý (1900)và lưỡngtính sóng -hạt của vi hạt (1924) và được hình thành do đónggóp xuấtsắc của các nhà vật lý như Max Planck, NielsBom, Werner Heisenberg,Edwin Schrodinger, Wolfgang Phun,Louis de Broglie. Cơ học lượngtử đã giải thích tuyệt diệu thế giới nguyên tử, phân tử, hệ nhiều nguyên tử, tươngtác với ánh sáng, sự cấu tạo của chúngvà các hiện tượng liên quan: Vận dụng cơ học lượngtử vào hóa học đã giải thích được bảnchất cácmối liên kết giữa các nguyên tử tại thành phần tử, về thực chất cung cấp cho môn hóa học một cơ sở lý thuyết vữngchắc, là hóa học lượng tử. Cở học lượngtử mở rộng chohạt cóvận tốc băng vận tốc ánh sáng, được gọi là cơ học lượngtử tương đối tính haylý thuyết trườnglượng tử. Nó là một lý thuyết cơ bản nhất của các ly thuyết vật lý, mô tả thế giới hạtcơ bản sẽ biến hoá sinh huỷ các hạt từ một tư duy thống nhất các lực tương tác. Vận dụng lý thuyết lượng tử vào cuộc sống, chúngta có cáccông cụ kỳ diệu như máy thu thanh, TV, các dàn stereo, máy fax,máy tính và Internet và những công cụ này không chỉ làm cho con người gần nhau hơn màcòn mở ra kỷ nguyên thông tin,hội nhập và pháttriển ở phạm vi toàncầu. Thế giới vĩ mô (vũ trụ), các vật thể vô cùnglớn đượcmô tả bởi lýthuyết tương đối do Einstein khởixướng. Lý thuyết tương đối hẹp mà Einsteincông bố năm 1905đã thống nhấtđược cáckhái niệm của Newton có ý nghĩa tuyệtđối và khônggắn với vật chất, còntronglý thuyết tương đốichúng chỉ có ý nghĩa tương đối và là hình thứctồn tại cơ bảncủa vậtchất. Thời gian của một nhà duhành vũ trụ với vận tốckhông đổigần vận tốc ánhsáng sẽ bị giãn ratrong khiđó không gian lại bị co lại so với thời gian và không gian của một người nào đó đứng yên. Sự tương quangiữa khối lượng và nănglượng đã cho phép giải thích được lò lửa của các ngôisao: Chúng biến một phần khối lượng của chúngthành năng lượng. Nguyên tắc này đã đạt đến việc chế tạo ra bom nguyên tử đe dọa toàn thể nhân loại suất nửa cuối củathế kỷ XX đếnnay. Lý thuyết tương đối rộng (việcáp dụngcác nguyên lý của lýthuyết tương đối vàotrường hấp dẫn) doEinstein công bố năm 1915 đã chophép chứngminh rằng mộttrường hấp dẫn mạnh, như trường ở gần mộtlỗ đen (tạo thànhdo sự co lại củamột ngôisao đã dùng hết năng lượng dự trữ của nó) không chỉ làm chothời gian giãn ra mà còn làm cong cả không gian nữa. Dựa vào các phươngtrìnhcủa thuyết tương đối rộng,vũ trụ không thể ở trạng thái tĩnh tại màđang hoặcgiãn nở hoặc colại, giốnghệt như quả bóng được tung lên không trung hoặc là bay lên cao hoặc là rơi xuống,chứ không thể ở trạng thái treo lơ lửng. Vũ trụ đang giãn nở, đó là pháthiện của nhà thiên văn người Mỹ EdwinHubble vào năm 1929. Lý thuyết tương đối giải thíchrất tấtcác tính chất hấp dẫn ở thangcực lớncủa vũ trụ, của các thiên hà, các ngôi sao và các hành tinh,khi màlực hấp dẫn chiếm ưu thế. Lý thuyết lượng tử và lý thuyết tương đối đã đượckiểm chứng qua các phép đovà quan sát khi chúng hoạt độngtách biệt, riêng rẽ ở trong địa hạt riêngcủa mình. Vậy cósự liên thônggiữa hailý thuyết kể trên? Thế giới vật chất có thể được mô tả bằngmột lý thuyết duy nhất, từ vi mô đến vĩ mô trên cùngmộtnguyên tắc? Điều này đang được các nhà khoa học quan tâmnghiên cứu và nócó thể làm được trong những khoảnh khắc ban đầu của vũ trụ. Nổi bật nhất làlý thuyết về "Vụ nổ lớn" - "Big Bang"do Gamov(1945) đề xuấttrên cơ sở gợi ýcủa Lemtre (1845). Thuyết nàyhiện đangđược phát triển mạnhtrong thế kỷ XX. Theothuyết này vũ trụ cùng vớikhông gian và thời gian được sinhrasau vụ nổ lớn, cách đây 15 tỷ năm trước. Từ đó đã diễn ra một quá trìnhthăng tiến, không ngừng trêncon đườngphức tạphoá. Xuất phát từ một chân khôngnội nguyên tử, vũ trụ đanggiãn nở không ngừng phình to và nở ra. Các quark vàeletron, các proton và nơtron, các nguyên tử, cácngôi saovà các thiên hà kế tiếp nhau hìnhthành.Vũ trụ bao la gồmhàng trăm tỷ thiên hà, mỗi thiên hà gồm trămtỷ ngôi sao.Như vậy từ cái vô cùng bé sinh racái vô cùng lớnlà Vũ trụ. Để hiểu được rõ nguồn gốc của vũ trụ đó và cả nguồn gốc riêng chúng ta nữa, cần một lý thuyết vật lý có khả năng thốngnhất cơ học lượngtử với lý thuyết tương đốivà mô tả được tìnhhuống tấtcả bốnlực cơ bản(điệntừ, mạnh,yếuvà hấp dẫn) đều bìnhđẳngvới nhau. Một lý thuyết thống nhất như vậy đến nay vẫn chưa xây dựng được, mặcdù trong thế giới vi mô,con người đang nghiên cứucác quá trình vật lý diễn ra ở khoảng cách 10 -33 cm(được gọi là "chiều dài Planck")và thờigian 10 -42 gy (còn được gọi là "Thời gianPlanck") sauBig Bang.Phải chăng rào cản nhậnthức nguồn gốc của vũ trụ của con người hiện naylà Bứctường Planck? Không,các nhà khoa họcvẫn tiếnsâu vào cấu trúc vi hạt của vật chất. Theo nhà vật lý Mỹ Steven Weinberg dự đoán vào năm 2050 lý thuyết thống nhất đó sẽ được hoàn thành? Giữa vậtlý họcvà triếthọc có mối quan hệ khăng khít vàhỗ trợ lẫn nhau trong toàn bộ tiến trình lịch sử phát triển khoahọc. Đối tượng của triết học macxít là chứngminh vật chất cótrướctinh thần, đồngthời nghiên cứucác quy luật chung nhất của sự phát triển tự nhiên, xã hộivà tư duycon người. Triết học macxít là côngcụ của nhận thứckhoa học, nghiên cứu thực tiễnvà cải tạo thế giới vật chất có nhiều đặc tínhcặn bản, trong đó vận động làđặc tính căn bảnnhất. Vậtchất vận trong không gianvà thờigian. Mặt khác, vật lý học lạilà ngành khoahọcnghiên cứu những dạngchuyển độngcơ bản nhấtcủa các dạngvật chất và tương tác giữa chúng. Nhà vật lý nói riêng, nhàkhoahọc nói chúng cần trang bị cho mìnhphép biện chứng macxít như là một phương pháp, mộtcông cụ trongnhận thức và tư duy sángtạo.Ngược lại, những nhàtriết học không tìmhiểu những thànhtựu của học học tự nhiên nói chung, đặc biệt các phát minh củavật lý học hiện đại, thì khó vươn tới tầm cao của một nhàtư tưởng. Công trình "Nhận thức thế giới vi mô" của GS. Nguyễn Duy Quý đã đi sâu nghiêncứu thế giới vi mô dướigóc nhìn triết học dựa trênnhững thành tựu vật lý học hiện đại. Điều nổi bật của công trìnhlà nội dungnghiêncứu đã tiếp cậnđược những thành tựu hiện đạicủa vật lý học thế giới đã được giới thiệuở trên. Công trìnhđã nêu lên những đặctrưng định tính vàđịnh lượngcủa thế giới góc nhìn triết họcdựa trên những thành tựu vật lý học hiện đại. Điều nổi bật củacôngtrình là nội dung nghiên cứu đã tiếp cận được nhữngthành tựu hiện đại của vật lýhọc thế giới đã được giới thiệu ở trên. Công trình đã nêu lên những đặc trưng địnhtính và địnhlượng của thế giới vi mô(từ trang 64- 89).Đây là sự khái quát có giá trị về mặtkhoa học,sự đóng góp của tác giả với tư duy độclập đưa rakết luận rất mới: "Trong thế giớivimôcó nhữngđặc điểm riêngcủacác thuộc tính không- thời gian, do nhữngtương tác đặc biệt giữa hạt cơ bản và trườngvật lý quy định. Điều đó chứng tỏ rằng không chỉ điện tử là vô cùngtận mà cả cấu trúc không - thời gian của nó cũng vô cùng tận. Vật lý học vi mô đã làm giàu thêm kiến thức của chúng ta về khônggian vàthời gian" (tr.89). Công trình khôngchỉ tiếp cậnmà còncó đóng góp vào sự phát triển chung của khoahọc triết học trong vật lý học của thế giới. Từ phản hạt - 1982đếnphản nguyêntử - 1995vấn đề phảnvật chất trong nghiên cứu thế giới vi mô, nhận định mớicủa tác giả về vấn để này như sau: “Cácphản nguyên tử nói riêng và phản vật chất nói chung, trên thực tế, không phải là phi vậtchất màcũng chỉ là vật chất. Chúng làmộtdạng của vật chất" (tr.140-141). Điều đặcbiệt của công trìnhnày là nội dungcủa cuốn sách đã được công bố trên những Tạp chí có uy tínbằng tiếng Nga ở Liên Xô cũ (bài số 1 đến số 4 tr. 259) điều này thể hiện rõ giá trị khoa họccủa công trình. Trênlĩnh vựctriết học trongvậtlý học ở nước ta, công trình nhận thứcthế giới vi mô của GS. Nguyễn DuyQuý là công trìnhcơ bản nhất, cóhệ thống với tầm nghiêncứu hiện đại nhấtcó tác dụng thúc đẩyviệc nghiên cứu triết học bắtkịp những tiến bộ của khoa họctự nhiên nói chungvà vật lý học nói riêng không chỉ hiện nayvà cả trong tươnglai của khoa học nước nhà. Trongđiều kiệncủa nước ta hiệnnay côngtrình nàythuộc loại quý và đặc biệt bổ ích vàxuất sắc, rất đáng trân trọng. Xin giới thiệu với bạn đọc cuốn sách "Nhận thức thế giới vi mô"của GS. Nguyễn Duy Quý, một nhà giáo và nhà khoa họcđầu tiên ở nướcta đặt vấn đề nghiêncứu cácvấnđề cơ bản nhất của thế giới vậtchất xuấtphát đồngthời từ hai góc độ triết học và vật lýhọc. Cuốnsách là một công trìnhnghiên cứu khoahọc nghiêmtúc,mà tác giả đã thực hiệntrong nhiều năm.Trên quan điểm duyvật biện chứng, tác giả đã khái quátnhững bước cơ bản trong việc nhận thức các khái niệm cơ bản của lý thuyết lượngtử, môtả thế giới vi mô. Trong cáclập luận, tác giả đã phân tíchrõ sự khác nhau giữa biện chứng và siêu hình, và chỉ ra sự phù hợpgiữa lý luận với thực tiễn. Sách và tài liệu về các vấn đề khoa học thuộclĩnh vựcliên ngànhgiữavật lý học và triết họcchưa nhiều, đặcbiệtsự liên hệ giữa triết học với vật lýhọc hiện đại, hầu như còn quá ít ở nước ta. Mặtkhác, việc "đói sáchvà học chay” ở bậcĐại học đang cản trở việcnhậnthức khoa học trong quátrình hội nhập vàtoàn cầu hoá và hạn chế rất nhiều chất lượngđào tạo nguồn nhân lực chothời kỳ đẩy mạnh CNH và HĐH đất nước. Cuốnsách "Nhận thứcthế giới vi mô" của GS.Nguyễn Duy Quý là một tài liệu quý, thật bổ ích cho các nhà giáo vàcác nhà khoahọc nước ta,góp phần đápứng yêu cầu cấp thiết hiện nay. . Nhận thức thế giới vi mô Trong vật lý các nghiên cứu thế giới vật chất xung quanh được hình thành tự nhiên theo hai xu hướng tưởng là trái ngược nhau: Thế giới ngày càng bé. khó vươn tới tầm cao của một nhàtư tưởng. Công trình " ;Nhận thức thế giới vi mô& quot; của GS. Nguyễn Duy Quý đã đi sâu nghiêncứu thế giới vi mô dướigóc nhìn triết học dựa trênnhững thành tựu vật. proton, nơtron, quark được gọi là thế giới vi mô và thế giới vô cùng lớn như trái đất, mặt trăng, mặt trời, các vì sao, thiên hà và vũ trụ học được gọi là thế giới vĩ mô. Giữa các hướng nghiên cứu