· Tia quang phổ trong trường lực hấp dẫn bị dịch chuyển về phía ánh sáng đỏ (phía sóng dài) Ngày 29/5/1919, các nhà thiên văn người Anh thông qua quan sát nhật thực đã chứng minh tính c[r]
(1)Tiểu sử Anhxtanh
Anbe Anhxtanh - Người làm nên cách mạng giới vật lý Anbe Anhxtanh (1879 - 1955)
Anbe Anhxtanh nhà khoa học số kỷ 20 Thuyết tương đối ông đánh giá “một thành tựu vĩ đại lịch sử tư tưởng nhân loại” Bằng học thuyết mình, Anhxtanh làm thay đổi sâu sắc hiểu biết nhân loại giới vật lý
Đúng 11h30 phút ngày 14 tháng năm 1879, Anbe Anhxtanh đời thị trấn Um nước Đức gia đình Do Thái Cậu bé Anhxtanh có đầu to, xương đầu lại cịn dơ Thuở bé mẹ cậu lo sợ cậu bị thiểu trí não đến 4-5 tuổi cậu chưa biết nói Ơng bố mời nhiều bác sỹ đến khám, họ kết luận cậu bé hoàn toàn khoẻ mạnh phát triển bình thường Thuở thiếu thời, Anhxtanh lặng lẽ, thường đơn độc đắm triền miên mơ ước suy tư, trò chơi mà cậu ưa thích dùng mẩu gỗ mẩu giấy chắp thành hình phức tạp Khi học, Anhxtanh ưa thích mơn tự nhiên triết học Ơng ruột cậu Jacôp tặng cho cậu sách “Hình học thần thánh” ơclit, cậu đọc mạch trang cuối Tính cách cậu bé Anhxtanh khác thường, với vấn đề thắc mắc khơng cậu buộc phải làm sáng tỏ mà cịn đào sâu tìm hiểu thêm lại lớp, thầy giáo thường không nhẫn nại chờ mà phải gõ thước vào bảng thúc Anhxtanh trả lời câu hỏi nhanh lên cậu ln suy nghĩ chu đáo chịu trả lời Khi thầy không hỏi, nhiên Anhxtanh hỏi lại điều “kỳ quái” mà cậu suy nghĩ sâu Thầy giáo thường bị đỏ mặt khơng trả lời Các thầy giáo khơng thích tính cách Anhxtanh, cậu khơng chịu học mơn học thuộc lịng, thành tích học tập cậu thường đứng cuối lớp
Tháng 10 năm 1896 Anhxtanh 17 tuổi, cậu thi đỗ vào trường Đại học liên bang Zurich (Thuỵ Sỹ), trường ĐH tiếng Trung Âu
Ở ĐH Zurich, Anhxtanh say mê làm việc phịng thí nghiệm phớt lờ lên lớp Hồi máy quang điện q, ắc-quy phịng thí nghiệm trường ĐH lại có nhiều máy đo điện, sinh viên tự đến làm thí nghiệm Anhxtanh vùi đầu vào nghiên cứu, cậu say mê nghiên cứu vấn đề bụi vũ trụ mà theo cậu mệnh đề quan trọng vật lý lý thuyết, “con hổ” cản đường tiến lên ngành vật lý
Sau nhiều đêm trăn trở, Anhxtanh đem thảo đến gặp giáo sư Uây-pơ - giáo sư trường ĐH Zurich Giáo sư nhận thảo cách hờ hững, vốn lịng ơng khơng ưa cậu sinh viên hay bỏ học này, nên lật xem vài trang thảo, thấy suy nghĩ Anhxtanh xa rời thực tế, giáo sư Uây-pơ trả thảo cho cậu nói: “Anhxtanh, cậu thông minh nhược điểm không muốn học cả” Nói giáo sư bỏ
Mùa thu năm 1900, Anhxtanh tốt nghiệp ĐH Đây thời kỳ long đong ông ông lâm vào cảnh thất nghiệp Ông khao khát giữ lại trường làm trợ giáo muốn cần phải có giáo sư giới thiệu mà chẳng vị giáo sư chịu giới thiệu sinh viên người Do Thái khơng chịu phục hay có suy nghĩ lạ hoắc này, thành tích tốt nghiệp Anhxtanh khơng thuộc loại xuất sắc Vì kế sinh nhai, Anhxtanh phải bơn ba khắp nơi tìm kiếm việc làm
Vào tháng năm 1902 Anhxtanh xin công việc ổn định làm giám định kỹ thuật Cục quyền Becnơ (Thụy Sỹ) với mức lương 3500 frăng Thụy Sỹ năm Không phải lo lắng ăn mặc nữa, từ ơng n tâm nghiên cứu vấn đề vật lý mà ơng u thích Năm 1903, Anhxtanh kết hôn với Mivela bạn học cũ, năm sau họ sinh trai
(2)Anhxtanh hoàn thành luận văn “Phương pháp xác định độ lớn phân tử”, ơng trích phần “Nghiên cứu khuếch tán nội ma sát chất trung tính dung dịch lỗng để xác định độ lớn thực tế nguyên tử” gửi cho ĐH cơng nghiệp liên bang Zurich Trong bốn luận văn luận văn mỏng
Luận văn thứ hai bàn “Thuyết quang lượng tử” Trước nghiên cứu “Hiệu ứng quang điện”, Niutơn cho ánh sáng hạt cấu thành, lịch sử khoa học gọi “thuyết hạt ánh sáng” Đến đầu kỷ 19 nhà khoa học lại cho ánh sáng hạt cấu thành mà lọai sóng dao động Về sau lý thuyết điện-từ Macxoen tiến thêm bước chứng minh tính dao động sóng ánh sáng Học thuyết có tên “Động học sóng ánh sáng” Lúc Anhxtanh từ góc độ mẻ bàn xạ lượng ánh sáng Anhxtanh cho ánh sáng hạt rời rạc (lượng tử) cấu thành Kết luận Anhxtanh cảm thấy “rất cách mạng” 16 năm sau nhờ luận văn Anhxtanh giành giải Nôben vật lý
Luận văn thứ ba nghiên cứu “Chuyển động Brao” Ngược lại thời gian, vào năm 1827 hôm nhà thực vật học Brao người Anh làm thí nghiệm rắc phấn hoa vào nước, sau dùng kính hiển vi quan sát Brao phát tượng lạ: phấn hoa chuyển động không ngừng giống vô số sinh linh li ti nhảy múa Chuyển động kỳ lạ gọi “chuyển động Brao” Mấy chục năm sau để giải thích tượng nhà khoa học nhiều công sức chưa lý giải thấu đáo Anhxtanh nhãn quan độc đáo nắm chất vấn đề: Đó phân tử nước vơ nhỏ bé nhảy múa Hồi nhiều người chưa tin vào tồn phân từ nguyên tử
Anhxtanh ngược lại sâu nghiên cứu chuyển động phân tử Ông cho phân tử nước nhỏ, dùng kính hiển vi khơng thấy phân tử nước vận động không ngừng Do va chạm với phân tử nước mà phấn hoa có chuyển động Brao khơng quy tắc Anhxtanh cịn dùng phương pháp tóan học tính độ lớn phân tử số Avơgađrơ - số lượng phân tử chất khí trạng thái tiêu chuẩn Như Anhxtanh có thuyết phục để chứng minh tồn phân tử Ba năm sau nhà vật lý người Pháp Faylan chứng minh định luật Anhxtanh chuyển động Brao
Luận văn thứ tư công bố Tạp chí Vật lý học “Bàn điện động lực học vật thể động”, luận văn thuyết tương đối Với luận văn dày 30 trang
Anhxtanh làm nên thay đổi chất quan niệm thời gian không gian Trước kỷ 20 Niutơn chúa tể vương quốc vật lý, học Niutơn xây dựng sở thời gian tuyệt đối không gian tuyệt đối Niutơn cho điều kiện độ dài thời gian đo luôn nhau, khơng thể có kết thứ hai Niutơn cho thời gian không gian tuyệt đối, không liên quan đến vật giới bên ngoài, biết tồn nó? Lấy ví dụ thời gian phát tiếng máy ghi âm mặt đất đo thời gian phát tiếng máy ghi âm mặt trăng đo giờ, theo nguyên lý thời gian tuyệt đối Niutơn Nhưng Anhxtanh cho người mặt đất mà đo thời gian phát xong băng mặt trăng kết khơng phải mà Như thời gian tương đối, tức độ dài thời gian đo điều kiện khác khác Đến năm 30 từ thí nghiệm kích phát ngun tử hyđrơ người ta chứng minh thời gian bị kéo dài Về không gian tương tự, độ dài theo phương chuyển động thước chuyển động với tốc độ nhanh bị rút ngắn lại so với thước trạng thái nằm yên Đó thuyết tương đối hẹp Luận văn thuyết tương đối hẹp Anhxtanh nhanh chóng thu hút hứng thú mạnh mẽ phận nhà khoa học có kiến thức cao giới vật lý Qua luận văn họ nhận thông tin mẻ cách mạng vật lý
(3)tương đối vào đường phát triển huy hoàng Chỉ hai năm sau Beclin, năm 1916 ông hồn thành luận văn có tính tổng kết thuyết tương đối: “Cơ sở thuyết tương đối rộng” đưa giả thuyết hữu hạn vô biên không gian vũ trụ, tổng kết phát triển thuyết lượng tử, lần đầu tiến hành khám phá sóng lực hấp dẫn công nhận đỉnh cao lý luận vật lý kỷ 20 Về sau Anhxtanh phương trình chuyển động thuyết tương đối đưa ba dự đoán lớn:
· Tia sáng bị cong trường lực hấp dẫn mặt trời
· Quy luật chuyển động Thủy điểm gần mặt trời nhất: sau vịng quay quanh mặt trời, vị trí điểm gần mặt trời Thủy bị biến đổi
· Tia quang phổ trường lực hấp dẫn bị dịch chuyển phía ánh sáng đỏ (phía sóng dài) Ngày 29/5/1919, nhà thiên văn người Anh thông qua quan sát nhật thực chứng minh tính xác Thuyết tương đối rộng Anhxtanh: Tia sáng bị uốn cong trường lực hấp dẫn mặt trời, không gian không gian cong, học thuyết lực hấp dẫn hồn tồn xác Hai dự đoán sau nghiệm chứng Anhxtanh nhanh chóng trở thành thần tượng giới sùng bái, từ khắp nơi giới lời mời gửi đến Anhxtanh đợt sóng triều Ơng đến nhiều nơi giới để thuyết trình thuyết tương đối, ông mệnh danh “Niutơn kỷ 20”
Năm 1933, để phản đối chế độ phát xít Đức, Anhxtanh rời bỏ nước Đức đến định cư thành phố Prinxetôn nước Mỹ Mỹ Anhxtanh có nhiều diễn thuyết cho hịa bình nhân lọai Ông sống 22 năm Mỹ Ngày 18 tháng năm 1955 Anhxtanh đx vĩnh viễn đi, hưởng thọ 76 tuổi Thế giới nhà khoa học kiệt xuất nhất, nhân lọai người lương thiện Ông tên tuổi ông trở lên bất tử, lời ơng nói: “Chúng ta chết nghiệp sáng tạo chung mãi”