6. Tổng quan tài liệu nghiên cứu
1.2. CUỘC ĐỜI VÀ SỰ NGHIỆP ALBERT EINSTEIN
1.2.1. Cuộc đời Albert Einstein
Albert Einstein sinh ngày 14-3-1879 tại Ulm, một thành phố trung bình ở miền Tây Nam nƣớc Đức. Cha của Albert Einstein là là Hermann Einstein (1847-1902), mẹ là Pauline Einstein (1858-1920), cả hai đều gốc Do Thái. Năm 1880 gia đình Einstein di chuyển tới sinh sống ở Munich, tại đây Einstein học đàn vĩ cầm và đƣợc giảng dạy về tơn giáo. Vốn dịng dõi Do Thái nhƣng gia đình Einstein lại sinh sống nhƣ ngƣời Đức, vì tổ tiên của họ đã sinh cơ lập nghiệp tại nƣớc Đức lâu đời. Các phong tục Do Thái cũ đều cịn lại rất ít, trong khi tơn giáo bao giờ cũng là thứ mà họ giữ gìn. Vào các ngày lễ riêng của đạo Do Thái, nhĩm dân này thƣờng cử hành các buổi lễ theo nghi thức cổ truyền. Ngồi ra, cứ vào ngày thứ năm, gia đình Einstein thƣờng
mời một sinh viên nghèo đến dùng cơm rồi cùng nhau nhắc nhở lại các điều răn trong Thánh Kinh.
Munich, thành phố mà Albert Einstein đã sống trong thời thơ ấu, là trung tâm chính trị và văn hĩa của nƣớc Đức tại miền Nam. Ơng Hermann đã mở tại thành phố này một cái xƣởng nhỏ về điện cơ. Ơng cĩ một ngƣời em là kỹ sƣ điện nhiều kinh nghiệm, hai anh em cùng gĩp sức vào việc khai thác nguồn lợi: anh trơng nom về mặt giao dịch buơn bán cịn em cai quản phần kỹ thuật chuyên mơn. Einstein đã sống trong tình thƣơng của cha mẹ và bên cạnh ngƣời chú tài ba. Chính nhờ ơng này mà Einstein cĩ đƣợc các khái niệm đầu tiên về tốn học.
Albert Einstein đã yêu thích học hỏi về vật lý lúc cịn nhỏ. Einstein cịn nhớ khi lên 5 tuổi, cha cho một chiếc la bàn. Chiếc kim lúc nào cũng chỉ về một hƣớng làm cho Einstein thắc mắc, suy nghĩ. Lớn lên, Einstein ƣa thích đọc các loại sách khoa học. Chàng sinh viên tới ăn cơm vào ngày thứ năm đã khuyên Einstein đọc bộ sách “Khoa học phổ thơng” của Aaron Bernstein. Nhờ cuốn này mà Einstein hiểu biết thêm về sinh vật, thực vật, vũ trụ, thời tiết, động đất, núi lửa cùng nhiều hiện tƣợng thiên nhiên khác. Thời bấy giờ tại nƣớc Đức, các trƣờng tiểu học khơng phải do chính phủ mở ra, mà đƣợc các giáo hội phụ trách. Tuy theo đạo Do Thái nhƣng ơng Hermann lại cho con theo học một trƣờng tiểu học Kitơ giáo, cĩ lẽ ơng muốn con mình về sau này sinh sống nhƣ một đứa trẻ Đức. Einstein đã theo dần các lớp tiểu học mà khơng hề cảm thấy mình là một đứa trẻ khác đạo. Tại trƣờng tiểu học, Albert Einstein khơng cĩ gì tỏ ra là xuất sắc.
Năm lên 10 tuổi, Albert rời trƣờng tiểu học vào Gymnasium tức là trƣờng trung học Đức; từ đây Einstein đã thấy nhu cầu phải tự học và vì thế ơng đã chú ý đọc tất cả những cuốn sách về khoa học mà mình cĩ đƣợc. Việc học của các thiếu niên Đức từ 10 tới 18 tuổi đều do Gymnasium quyết định và
cho phép lên đại học hay bƣớc sang các ngành kỹ thuật. Tại bậc trung học, học sinh phải học rất nhiều về tiếng La Tinh và Hy Lạp. Kỷ luật nhà trƣờng rất nghiêm khắc, các giáo sƣ thƣờng độc đốn và xa cách học sinh. Điều nổi bật đầu tiên của ơng là tính độc lập và sự căm ghét mọi sự trĩi buộc gị bĩ. Là một học sinh cĩ học lực khá nhƣng khơng xuất sắc, ơng luơn bị thầy giáo mắng mỏ, rầy la về điều đƣợc mơ tả là “sự cứng đầu, cứng cổ” của ơng. Ơng so sánh các thầy giáo quá nghiêm nghị của trƣờng phổ thơng cơ sở ở Muynich (Muenchen) với các "cai, đội". Và các thầy giáo cũng nặng lời với học trị Einstein: “Chỉ sự cĩ mặt của trị Einstein trong lớp cũng đã làm giảm kỷ cƣơng của lớp học”. Một giáo sƣ ở trƣờng đại học than phiền: “Anh là ngƣời thơng minh nhƣng anh quá cứng đầu. Anh chẳng nghe ai bao giờ”. Nhƣng đĩ lại chính là một đức tính của Einstein: khơng chịu khuất phục trƣớc bất kỳ một uy thế nào nếu khơng chứng minh đƣợc lẽ phải khoa học. Ơng viết trong thƣ cho một ngƣời bạn: “Khuất phục trƣớc quyền uy là kẻ thù của chân lý” [42, tr. 15].
Về tốn học, khơng phải nhà trƣờng cho Einstein các khái niệm đầu tiên mà là gia đình và ơng chú ruột đã chỉ dạy cho Einstein rõ ràng hơn các giáo sƣ tại Gymnasium. Nhà trƣờng đã dùng phƣơng pháp cổ điển, cứng rắn và khĩ hiểu bao nhiêu thì tại nhà, chú của Einstein lại làm cho cách giải các bài tốn trở nên vui thích, dễ dàng, nhờ cách dùng các thí dụ đơn giản và các ý tƣởng mới lạ.
Năm 12 tuổi, Albert Einstein đƣợc tặng một cuốn sách về hình học Ơclit. Einstein nghiền ngẫm cuốn sách đĩ và lấy làm thích thú về sự rõ ràng cùng các thí dụ cụ thể trong sách. Sau này, Einstein nĩi: “Sự sáng sủa và chắc chắn đĩ đã mang lại cho tơi một ấn tƣợng khĩ tả” [1, tr. 211]. Đời sống tại nƣớc Đức càng ngày càng khĩ khăn. Vào năm 1894, ơng Hermann đành phải bán cửa hàng của mình rồi sang Milan, nƣớc Ý, mở một cơ xƣởng tƣơng tự.
Ơng để con trai ở lại nƣớc Đức theo nốt bậc trung học, vì chính nơi đây sẽ cho phép con ơng bƣớc lên bậc đại học. Vốn bản tính ƣa thích tự do, Albert Einstein cảm thấy khĩ chịu khi phải sống tại Gymnasium. Albert Einstein khơng thích khi mỗi lần đồn diễu binh đi qua. Ơng nhận xét: “Thật là một điều lạ kỳ khi cả trăm ngƣời phải bƣớc chân và vung tay nhƣ nhau theo nhịp chỉ huy của một ngƣời khác”. Theo ơng, đĩ là biểu hiện của sự hạn chế tự do và nhân cách của con ngƣời. Cũng may mắn cho ơng, chỉ vì một tật nhỏ vơ hại ở chân mà các bác sĩ quân đội Phổ đã từ chối nhận ơng vào quân đội theo lệnh tổng động viên cho Chiến tranh thế giới lần thứ I (1914-1918) [42, tr. 17].
Nền kỹ nghệ phát triển rất nhanh tại nƣớc Đức đã khiến cho con ngƣời hầu nhƣ quên lãng thiên nhiên. Trái lại tại nƣớc Ý, cảnh thiên nhiên rực rỡ và bầu trời trong sáng của miền Địa Trung Hải đã khiến cho Einstein tham quan khắp các đƣờng phố, đâu đâu cũng vang lên tiếng hát của ngƣời dân yêu thích âm nhạc. Einstein đi thăm rất nhiều viện bảo tàng với các tác phẩm nghệ thuật. Phong cảnh của nƣớc Ý thực là hữu tình nên đã khiến cho con ngƣời yêu mến thiên nhiên. Ngƣời dân tại nơi đây khơng làm việc nhƣ một cái máy, khơng sợ quyền hành, khơng bị ràng buộc vào các điều lệ nhân tạo gị bĩ mà trái lại, tất cả mọi ngƣời đều cởi mở, vui vẻ và hồn nhiên.
Tại châu Âu vào thời kỳ đĩ, ngồi các trƣờng kỹ thuật của nƣớc Đức ra, trƣờng bách khoa tại Zurich là nơi danh tiếng. Trƣờng này thuộc Liên bang Thụy Sĩ là một nƣớc cĩ nền chính trị trung lập ở châu Âu. Các sinh viên ngoại quốc khơng thể theo đuổi sự học tại nƣớc mình vì lý do chính trị, cĩ thể tiếp tục học tại nơi đây. Vì vậy trong trƣờng bách khoa, số sinh viên nƣớc ngồi cũng khá đơng. Muốn vào trƣờng, sinh viên phải qua một kỳ thi tuyển. Năm 1895 Einstein thi trƣợt đại học bách khoa Liên bang ETH tuy rằng mơn tốn của Einstein thừa điểm, mơn thiếu điểm là mơn nghệ thuật.
Năm 1896 Einstein vào học Đại học bách khoa Zũrich, Thụy Sĩ. Einstein làm quen với Mileva Mairic; (1875-1948), ngƣời trở thành vợ ơng sau này. Ơng bỏ quốc tịch Đức và năm năm liền, ơng là ngƣời khơng cĩ quốc tịch.
Năm 1900 Einstein gửi bài viết khoa học đầu tiên tới tạp chí “Annalen der Physik” (Niên giám vật lý). Vào năm 1901, Albert Einstein tốt nghiệp trƣờng ETH và cũng trở thành cơng dân Thụy Sĩ. Năm 1902, Bố qua đời ở Milan, Einstein trở thành nhân viên Cục cấp bằng sáng chế tại Berne. Con gái Liesert chào đời trƣớc hơn nhân. Năm 1903 Einstein cƣới Mileva Maric. Năm 1904 con trai Hans Albert Einstein chào đời. Sau nhiều tháng sống tại Berne, Albert Einstein thấy rằng các cơng việc tại phịng văn bằng càng ngày càng trở nên dễ dàng hơn, vì vậy ơng cĩ đủ thời giờ để tâm tới mơn vật lý và tốn học.
Tuy Einstein ƣa thích lối sống cơ đơn nhƣng khơng phải là ơng khơng cĩ cảm tình với các ngƣời chung quanh. Tƣ tƣởng cởi mở của ơng khiến cho ơng cĩ nhiều bạn. Sự vui đùa và cách châm biếm khiến ơng luơn luơn vui nhộn và đầy nhựa sống. Nụ cƣời hiện ra trên mơi làm cho mọi ngƣời phải chú ý đến ơng. Ngƣời nào đã sống gần Einstein đều nhận thấy rằng sự cƣời đùa của ơng là một nguồn vui, song đơi khi nĩ cịn là sự chỉ trích. Hình nhƣ Einstein cĩ cảm tình với bất cứ ai, nhƣng ơng lại khơng thích đi tới sự quá thân mật khiến cho ơng thiếu tự do.
Tại Berne, ngồi thời giờ khảo cứu về tốn học và vật lý học, Einstein cịn để tâm nhiều đến triết học. Vài triết gia đã giúp ơng học đƣợc các nguyên tắc đại cƣơng của phƣơng pháp luận. Chính phƣơng pháp này cho phép các nhà bác học diễn tả những điều nhận xét trực tiếp thành các định luật rõ ràng. David Hume, Ernst Mach, Henri Poincaré và Emmanuel Kant thuộc vào hạng các triết gia kể trên. Einstein bắt đầu những hoạt động chính trị rất sớm, vào
thời gian Chiến tranh thế giới lần thứ nhất, khi ơng cịn là giáo sƣ ở Berlin. Hoạt động chính trị lớn thứ hai của Einstein là chủ nghĩa phục quốc Do thái (Zionism). Mặc dầu thuộc dịng họ Do thái, Einstein phủ nhận các ý tƣởng kinh thánh của Chúa.
Einstein qua đời ngày 18 tháng 4 năm 1955. Câu cuối cùng ơng viết là “Nhiệt tình chính trị địi hỏi phải hi sinh”[1,tr. 214]. Ghi nhận cơng lao to lớn của Einstein bắt đầu bằng những phát minh đúng một trăm năm trƣớc đây đối với sự phát triển của thế giới, Liên hiệp quốc tuyên bố lấy năm 2005 là năm Vật lý quốc tế. Ngày 14-11-2002, cuộc triển lãm lớn nhất từ trƣớc đến nay về cuộc đời và sự nghiệp của nhà khoa học vĩ đại Albert Einstein đƣợc tổ chức tại viện bảo tàng về lịch sử tự nhiên của Mỹ ở New York.
1.2.2. Sự nghiệp của Albert Einstein
Trong số 100 gƣơng mặt tiêu biểu nhất của thế kỷ XX do tờ Times bình chọn hồi cuối năm 1999, Einstein đƣợc xếp ở vị trí đầu bảng. Một nhà vật lý vốn chỉ tị mị tìm hiểu những chuyện “đâu đâu” khơng mấy ai bận tâm trong cuộc sống thƣờng nhật lại in dấu ấn sâu đậm nhất lên cuộc sống của hàng tỷ con ngƣời trên trái đất. Phải chăng đây là bức thơng điệp đầy ý nghĩa mà thế kỷ XX đã gửi vào hành trang cho nhân loại bƣớc sang thế kỷ mới.
Vào những năm cuối thế kỷ XIX đầu thế kỷ XX , những phát minh lớn về cấu trúc vật chất xuất hiện dồn dập, mà cao điểm là năm 1905, “Annus Mirabilis”- năm kỳ diệu của Einstein đã tới, xuất bản 5 tiểu luận khoa học, trong đĩ cĩ Thuyết Tương đối hẹp của ơng ra đời. Ngày 30 tháng 6, Einstein
gửi bài báo về điện động lực học của các vật chuyển động tới tờ báo hàng đầu về vật lý của Đức. Ở tuổi 26, ơng áp dụng thuyết của ơng vào khối lƣợng và năng lƣợng. Từ đĩ ơng tìm ra phƣơng trình E=mc2
. Albert Einstein đã trình bày “Thuyết tƣơng đối” của mình trên tờ báo vật lý Annalen der Physik. Ơng đã đề cập đến sự tƣơng quan của năng lƣợng và khối lƣợng bằng một phƣơng
trình nổi tiếng trong khoa học: E = mc2. Nĩi một cách đại cƣơng, phƣơng trình trên cĩ nghĩa là năng lƣợng của vật chất thì bằng khối lƣợng nhân với bình phƣơng tốc độ của ánh sáng.
Năm 1907, Einstein cộng tác với các nhà vật lý lớn nhất của thời đại, trong đĩ cĩ Max Planck (1858-1947) và Hermann Minkowski (1864-1909). Năm 1908, Einstein bảo vệ luận án sau tiến sĩ tại Đại học Berne. Trong buổi giảng bài đầu tiên tại học kỳ mùa đơng về “lý thuyết bức xạ” chỉ cĩ 3 sinh viên đến nghe. Năm 1909, Einstein đƣợc bổ nhiệm làm “Giáo sƣ đặc cách” của trƣờng đại học Zurich.
Tuy bƣớc lên một địa vị cao hơn trong xã hội, nhƣng lúc nào Einstein cũng thản nhiên, bình dị. Cuộc sống mới này tuy khá hơn trƣớc về mặt tài chính, nhƣng bà vợ ơng vẫn phải cho các sinh viên thuê phịng để kiếm thêm tiền. Trƣớc tình trạng vật chất cịn eo hẹp đĩ, Einstein đã cĩ lần nĩi đùa nhƣ sau: “Trong thuyết tƣơng đối của tơi, tơi đã đặt rất nhiều đồng hồ tại khắp nơi trong vũ trụ nhƣng thực ra, tơi thấy khơng cĩ đủ tiền mua nổi một chiếc để đặt ngay trong phịng của chính mình”.
Năm 1912, sau một thời gian sống tại Prague, Einstein lại đƣợc giấy mời giữ chân giáo sƣ mơn vật lý lý thuyết tại trƣờng Bách khoa Zurich. Trƣờng này thuộc quyền của Liên bang Thụy Sĩ nên rất lớn, và những kỷ niệm của tuổi trƣởng thành làm cho Einstein cũng muốn quay về Zurich. Hơn nữa, bà Mileva vợ ơng, lại cảm thấy khĩ chịu khi sống tại Prague và mong muốn trở lại Zurich. Vì vậy Einstein cùng gia đình rời Prague.
Sự ra đi khỏi thành phố Prague của Einstein làm cho nhiều ngƣời lƣu luyến . Ai cũng muốn lƣu giữ danh tiếng của nhà bác học cho địa phƣơng của mình. Các báo chí cho rằng các bạn của ơng đã ngƣợc đãi Einstein và bắt ơng xin đổi đi. Cĩ ngƣời lại nĩi vì ơng gốc Do Thái, nhà cầm quyền khơng đối xử tử tế với ơng khiến cho Einstein phải từ giã Prague. Đúng ra, các điều kể trên
trái với sự thực. Tại Prague, Einstein cảm thấy dễ chịu và ngƣời dân nơi này với tính tình cởi mở, đã làm cho ơng quý mến họ.
Tới cuối năm 1912, Albert Einstein trở thành giáo sƣ thực thụ của trƣờng Bách khoa Zurich và mang lại danh tiếng cho đại học này. Einstein làm việc khơng ngừng. Các lý thuyết mới về tốn học của các nhà tốn học Ý là Ricci và Levi-Civita đã làm cho Einstein chú ý đến. Vào năm 1913 Einstein viết “Phác thảo về một lý thuyết tƣơng đối tổng quát và một lý thuyết về hấp dẫn”.
Berlin, thủ đơ của nƣớc Đức, dần dần trở nên trung tâm chính trị và kinh tế của châu Âu. Hơn nữa, ngƣời Đức cịn muốn thành phố này là nơi tập trung khoa học và nghệ thuật. Riêng về khoa học, muốn cho bộ mơn này phát triển, cần phải cĩ các viện khảo cứu và nhiều nhà bác học danh tiếng. Tại Hoa Kỳ, ngồi các trƣờng đại học ra, cịn cĩ các viện khảo cứu đƣợc các nhà tƣ bản nhƣ Rockfeller, Carnegie, Guggenheim trợ giúp. Hồng Đế Wilhelm II cũng muốn các cơng trình tƣơng tự đƣợc thực hiện tại nƣớc mình. Vì thế các kinh tế gia, kỹ nghệ gia và các thƣơng gia Đức cùng nhau xây dựng vào việc thành lập viện Kaiser Wilhelm Gesellschaft.
Ngƣời ta đang tìm kiếm các nhà bác học lỗi lạc và sự chọn lựa đƣợc căn cứ theo giá trị khoa học của từng ngƣời. Vào thời kỳ đĩ, Max Planck và Walther Nernst là hai nhân vật dẫn đầu về khoa học của nƣớc Đức. Hai ơng này khuyên vị giám đốc viện Wilhelm, ơng Adolphe von Harnack, gửi giấy mời Albert Einstein, một ngơi sao sáng đang lên của nền trời vật lý mới. Einstein cũng đƣợc Planck và Nernst khuyên nhủ nên nhận lời để sau này cĩ thể trở thành nhân viên của Hàn lâm viện Hồng gia Phổ, một danh dự mà các giáo sƣ đại học đều ao ƣớc.
Cơng việc của Einstein trong viện sẽ là nghiên cứu theo ý riêng của mình. Ơng lại đƣợc mời làm Giáo sƣ đại học đƣờng Berlin, tại nơi này cơng
việc giảng dạy nhiều hay ít tùy ý. Việc quản trị đại học đƣờng cùng với việc trơng coi các kỳ thi, ơng sẽ khơng phải để tâm tới. Einstein đƣợc hồn tồn tự do khảo cứu.
Riêng đối với Einstein, ơng cũng phân vân trƣớc việc trở lại Berlin. Nhà bác học bị giằng co giữa hai ý tƣởng: quan niệm sống cho khoa học, cho bản thân và ý tƣởng về một chủ nghĩa xã hội hợp đạo lý. Ngồi ra tại Berlin,