Albert Einstein - Một huyền thoại

Một số nhà khoa học nghĩ rằng có lẽ hình dạng bộ não của ông đã giúp ông vừa chậm rãi, vừa rât thông minh khi còn trẻ... Einstein gửi một trong những bài báo của ông cho một trường đại h

Mi TỦ TP

ery yr

4

lý

i

ñ

\ Wl

Ss

=< Ss sf

A

1L

ia

Don Herweck

` Pom |

Ả ft

«4 ,,

\ ì ford h, ụ

2 ly

ị

|

Ả ti aie

\

ie at a 4 1 '

"NI, —_ “đã , Va { :

ý 1 Ld ¬ $

- , »» >»

L4

,

\

fon Herweck

Nội dung Albert Einstein:

Một huyén thoai a

Công trình làm thay đôi thê giới 10

lf=m 7N éoaấ số số 20

Bommpuyen th” / // 4 /////////// .2 24

Don Herweck

Trân Nghiêm dịch Thuật ngữ: .Sc Sàn 26

lon 0a .ố 27

SA

= feet

Trung tam chia sé

tai nguyên dạy và

học Vật Lý

cs Thời son trẻ

Albert Einstein có lẽ là nhà vật lí nôi tiếng nhất của mọi thời dai Ong

nôi tiếng vì trí tuệ lỗi lạc lẫn vì tâm hồn dịu dàng Ông nghĩ tới những thứ

mà chưa ai từng nghĩ Nhưng ông luôn luôn giữ khiêm tốn Ông tin rằng

mình chỉ là một phần nhỏ bé của thế giới muốn làm sáng tỏ mọi thứ mà

thôi

Einstein sinh vao tháng 3 nam 1879 o Ulm, nude Đức Gia đình của

ông sở hữu một công t¡ nhân tư nhân ở đó Họ chê tao các bộ phận máy

móc Những bộ phận này giúp máy móc chạy băng điện

Lúc nhỏ, Einstein vốn ít nói Một

số người nghĩ ông không thông minh

Sau này, ông đã chứng minh răng điều này còn lâu mới đúng

Lúc Einstein lên 5 tuổi và bị

bệnh, cha của ông đã mang từ cửa hàng về cho ông một cái la ban

Einstein nhận thấy có cái gì đó đã

lam cho kim la ban di chuyền “Cái

gi do” ay là từ trường Sau này, ông

kê lại răng thời khắc đó rất quan trọng đối với ông Nó khiến ông muốn nghiên cứu khoa học Ông đã xây dựng các mô hình và những món

đồ cơ giới đề giải trí

Einstein, cùng với người em gái Maja vào khoang nam 1884, đã yêu thích những câu đồ liên quan đến vật lí ngay từ hồi

còn là một cậu bé

Einstein tự học hình học lúc mới

12 tudi Ong chán với nề nếp

trường học và thường gặp rắc rối ở trường Ông tìm ra những phương pháp tự hơn lây Cửa hàng của gia đình là một sự hỗ

trợ lớn đối với việc học của ông

Cậu thiêu niên Einstein

Bộ não khác thường

Sau khi ông qua đời, bộ não của Emstein đã được người ta nghiên cứu Họ nhận thấy nó có một hình đạng khác thường Một số nhà khoa học nghĩ rằng có lẽ hình dạng bộ não của ông đã giúp ông vừa chậm rãi, vừa rât thông minh khi còn trẻ

Gia đình Einstein thường xuyên di cư Khi ông lên một tuôi, họ

đã chuyên đến Munich, Đức Sau đó, gia đình ông chuyển đến

Milan, Italy Luc ấy, Einstein 15 tudi Ong ở lại Đức tiếp tục học

Ông đã viết công trình khoa học đầu tiên của mình trong thời gian

này, lúc ở xa gia đình Đó là một bài báo về từ học

Einstein không thích ngôi trường của ông cho lắm Ông thích học, nhưng ông không thích cách dạy của trường ông Cuỗi cùng,

ông đã bỏ trường Ông theo gia đình sang Italy

Einstein tại sở cấp bằng sang ché Bern

Gia đình Einstein muốn ông tốt nghiệp

Năm 1896, họ gửi ông sang Thụy Sĩ tiếp tục

học Ông được đào tạo đề trở thành một

giáo viên day vat lí và toán học Khi không

tìm được một chỗ đạy, ông đã xin vào làm

việc tại sở cấp bằng sáng chế Thụy Sĩ Ông

trở thành một trợ lí chuyên viên kĩ thuật

Công việc này có nghĩa là đánh giá các ứng dụng do những nhà phát minh nêu ra

Tháp đồng hồ này ở Bem tồn tại từ thời Einstein và ngày nay vân hoạt động

Nhà khoa học quan trọng Isaac Newton (1643-1727) là một nhà khoa học, nhà toán học,

và nhà phát minh người Anh Ba định luật của ông về chuyển động rất quan trọng trong vật lí học Nghiên cứu của ông là cơ sở cho công trình mà sau này Emstem thực hiện

te

Pre

Hôn nhân va gia đình Einsteim cưới bà Mileva Maric vào năm 1903 Họ có một con gái và hai con trai Hôn nhân của họ đồ vỡ vào năm 1919

Trong năm đó, Einstein cưới người em họ Elsa Löwenthal

Bà qua đời vào năm 1936.

Chan dung Albert Einstein, nam 1947, khoảng thời gian ông bat đâu việt những lí thuyét sang giá nhât của mình

Chuyên môn của Einstein tại sở cấp bằng sáng chế là các dụng cụ điện từ

Ông biết một ít về những cái như vậy

Ông đã học rất nhiều thứ trong cửa hàng của nhà ông Kiến thức này giúp công việc của ông diễn ra thuận lợi Nó cho ông thời gian đề nghĩ tới vật lí học

và những cái ông cho là quan trọng

Lúc nhàn rỗi, ông bắt đầu viết các

bài báo khoa học chứa đầy những ý tưởng mới Một khi những ý tưởng của ông ra đời, thì thế giới không bao giờ còn giống như cũ nữa

Einstein gửi một trong những bài báo của ông cho một trường đại học

Họ cấp cho ông bằng tiến sĩ Ông gửi một bài báo khác cho một trường đại học khác Họ mời ông làm giảng viên

Còn trường đại học thứ ba thì mời ông

làm giáo sư vật lí Ở độ tuổi 30, ông

được nhiều người xem là một trong những nhà tư tưởng khoa học hàng đầu

của thế giới

Einstein còn nôi tiếng vì giải được một số bài toán khó nuốt Các nhà khoa học vào thời của ông không thể tìm ra câu trả lời cho những bài toán này Họ đang sử dụng những quan niệm cũ

Einstein tìm thấy những phương pháp mới đề nhìn vào những bài toán đó

Những ý tưởng của ông đã làm thay đôi

Công trình làm thay đối thế giới

Hiệu ứng quang điện

Năm 1905 là một năm vĩ đại đối với Einstein Nó cũng là và Lương tử ánh san

một năm vĩ đại đối với thế giới khoa học Ông đã viết Dor aa) Lộ

bài báo quan trọng Chúng trở thành những viên gạch nên Bài báo thứ nhất của Einstein giải thích hiệu móng của vật lí hiện đại Đó cũng là năm ông đạt được ứng quang điện Các nhà khoa học đã chú ý thấy

danh vọng của đời mình có cái gì đó kì lạ Họ chiếu một chùm ánh sang _ _ - = lên trên một bê mặt kim loại Một dòng điện sẽ

= 7 «3 Ds x 2 chay qua tam kim loai Ho không biết vì sao hiện

tượng này xảy ra

Bài báo bắt đầu với việc giải thích công trình

của những nhà khoa học khác Einstein sử dụng toán học đề mô tả nguyên nhân cho những cái mà

họ tìm thấy Ông giải thích vì sao có một dòng

N 3 điện nhỏ chạy qua kim loại khi ánh sáng chiếu lên

= Ánh sáng tần số Ma —_ 6 Ông see gist itl ies aoa ss ad neal

— no tru gây = điện mạnh 8 vào mau sie ánh sáng, và ông lí giải đây là

dòng điện yêu KV KG Ấ

ong dién

Einstein da lam thi nghiém voi anh sang có màu Ông chứng minh ánh sáng lam gây ra đòng biT No U1Ệ Tri 8T 08c VViT8 s70 Mô 1 v/,Ei1

thấy ánh sáng tử ngoại gây ra đòng điện lớn hơn ánh sang mau lam

: - Điều đó có nghĩa là gì? Einstein vẫn chưa

Ảnh A Anh sang ni rr 7 sáng đô si tử ngoại

Sau này, nhà khoa học Max Planck sử dụng công trình của Einstein về hiệu ứng quang điện trong công trình khoa học của ông, nhờ đó ông đã giành Giải thưởng Nobel Planck đã nêu rõ giá

Phién kim loại l trị cơ bản của năng lượng mà mỗi hạt ánh sáng chứa trong nó.

Einstein trinh bay rằng những ánh sáng

khác nhau gây ra những lượng điện năng khác

nhau Phần năng lượng đó phụ thuộc vào sóng

ánh sáng

Các nhà khoa học đã biết rằng ánh sang

truyền đi dưới đạng sóng Ánh sáng đỏ có tan

số sóng rất thấp Ánh sáng lam có tan số sóng

cao hơn Tần số ánh sáng tử ngoại thì rất cao

Tần số càng cao thì sóng ánh sáng mang năng

lượng càng nhiêu vũ trụ là nó có thê hiêu

` ` được” Einstein muôn

Einstein chứng minh răng càng có nhiêu nói thật bát ngờ khi mà

năng lượng trong sóng ánh sáng, thì điện năng những bí ân của thế giới

khi nó tạo ra trong miếng kim loại mà nó G0 vẻ

chiếu vào càng lớn Năng lượng của ánh sáng

đã chuyển hóa thành điện năng

Các lượng tử ánh * hay photon Bài báo của Einstein mô

tả các lượng tử, hay từng

% Cac electron bật 2 gói năng lượng rời rạc

ra khỏi bẻ mặt Sóng ánh sáng đây những

me lượng tử này đi xa Ngày

% ' nay, chúng ta gọi chúng là

5 ; photon Ong giai thich rang

các lượng tử gây ra hiệu ứng quang điện

Einstein gianh Giai

Nobel Vật lí năm 1921 cho công trình nghiên cứu này

về lượng tử ánh sáng

a

Vì sao bâu trời có màu xanh?

Một thí dụ của ánh sáng và màu sắc nằm

ngay trên đầu của chúng ta Nó nằm ở trên trời và màu xanh của bâu trời Tại sao bầu trời có màu xanh? Câu trả lời được giải thích với những sóng ánh sáng Những

sóng ánh sáng bị hấp thụ và tán xạ ở những

tỉ lệ khác nhau Ánh sáng có bước sóng ngắn (như ánh sáng lam) bị tán xạ nhiều hơn ánh sảng có bước sóng dài (như ánh

sáng đỏ) Trong trường hợp ánh sáng mặt

trời, sóng ánh sáng xanh bị hấp thụ dé dang

bởi bụi, nước, và những hạt nhỏ khác khi

ánh sáng truyền từ Mặt trời đến Trái đất Khi sóng ánh sáng xanh lam bị hấp thụ,

chúng còn bị tán xạ theo những hướng khác nhau Cho nên khi bạn nhìn lên bầu

trời, cái thật ra bạn đang trông thấy là

những sóng ánh sáng xanh lam bị tắn xạ ra khắp nơi

Chuyển động Brown

Bài báo thứ hai của Einstein giải

thích chuyên động Brown Vào năm

1827, Robert Brown đang nghiên cứu

các hạt phần hoa Ông quan sát chúng

ở trong nước, qua một chiếc kính

inte Ong để ý thấy các hạt phấn

hoa Conan động lung tung trong

nước Ông không biết tại sao lại xảy

ra như vậy

tHinstein đã giải thích ronan

động này Giọt nước cấu tạo gôm

hàng tỉ phân tử nước Nguyên nhân

khiến các hạt phần hoa chuyên động

là do các phân tử nước va chạm vào

chúng Hạt phấn hoa chuyển động

theo hướng ngẫu nhiên vì các phân tử

va chạm với chúng từ mọi phía

“Tap hop” Brown

Đề hiểu rõ hơn chuyền động

Brown ngẫu nhiên, hãy nghĩ tới một

: 5 trường học Tưởng tượng mọi người Trong sơ đồ này của chuyển động _ đang ở đó Điều gì sẽ xảy ra nêu như

Brown, những hạt phân hoa lớn màu = i x =: Se

TP 0 0 n0 0ý nh roan bộ những người này đi vào trong

nhỏ hơn nhiều, nên nó luôn chuyển một phòng học? Họ sẽ bị nhôi nhét

chật cứng hoặc không vào được trong phòng Bây giờ hãy tưởng tượng đưa một số quả bóng bãi biên thật lớn vào trong phòng Chúng ở a tại chỗ

vì trong phòng chăng có cái gì chuyên động Vậy điều gì sẽ xảy ra nêu như mọi người cố gắng đi chuyên? Các quả bóng sẽ buộc phải di chuyên, mặc dù không nhiều lắm Nếu mọi người có găng chạy vòng quanh phòng, thì một

số người sẽ bị đây ra khỏi cửa Các quả bóng sẽ chuyên động mỗi lúc một nhanh hơn Khoảng cách giữa mọi người trong phòng sẽ tăng lên Nhiệt

độ trong phòng cũng sẽ tăng lên Đây

là cái xảy ra với chuyén déng Brown gg

WYÓ0-4/)9005050(0520) trên, những quả bóng bãi biển bị sinh viên xô

đây lung tung

Thuyết tương đối đặc biệt

Bài báo thứ ba năm 1905 mô tả thuyết

tương đôi đặc biệt của Einstein Nó giải

bài toán người ta hiêu như thê nào về ánh

sáng

Lúc ấy, các nhà khoa hoc tin rằng sóng

ánh sáng hoạt động giống như sóng trên đại

dương Sóng đại đương truyền đi trong

nước Họ nghĩ sóng ánh sáng cũng phải

truyền đi trong một cái gì đó Họ gọi chất

này là ê te Có một trở ngại Hai nhà khoa

học đã làm thí nghiệm đê đo ê te Nhưng

họ không tìm thây ê te

Bài báo của Einstein bắt đầu với

nghiên cứu của những nhà khoa học khác

Ông sử dụng cơ sở toán học của họ đề giải

thích rằng ánh sáng không cần truyền đi

trong cái gì cả Ánh sáng khác với sóng

trên đại đương Ánh sáng luôn luôn truyền

đi ở cùng một tốc độ Tốc độ đó là một con

số rất lớn Thay vì phải luôn viết con số đó

ra, Einstein kí hiệu nó là c

rs

Albert Michelson va Edward Morley không nô lực bác bỏ ê

te, nhưng đó là kết quả do họ mang lại Họ đã tiến hành một thí nghiệm để đo xem ê te nang ánh sáng đi bao nhanh

Họ nghĩ ê te đang chuyển động Nếu họ chiều ánh theo chiêu ê te đang chuyên động, thì ánh sáng sẽ đi nhanh hơn Nếu họ chiếu ánh sáng theo hướng ngược lại, thì ánh sáng sẽ đi chậm lại

cho dù họ chiêu ánh sáng theo hướng nào đi nữa,

sáng đo được luôn kỉ

Ê te không mang ánh sáng Nó không tổn tại

Albert Michelson

Thién tai hay sai chinh ta

Einstein nói và đọc tiếng Anh và tiếng Đức trôi chảy

Nhưng ông là người r chính tả khủng kh

tiếng Anh vị chính tả quá nhiêu

Edward Morley

EW sao, Einstein khong nghi giống như mọi

người Ánh sáng rẩ/ khác với sóng đại dương

Nếu bạn ở trên một con tàu đang lướt sóng, bạn

có thể đi xuôi chiều sóng Từ chỗ bạn đứng trên thành

tàu, những con sóng trông như không chuyên động

Bạn còn có thể đi nhanh hơn sóng nữa Khi đó, những

con sóng trông như thể chúng đang chạy lùi!

Ánh sáng hoạt động không như vậy Ánh sáng

luôn luôn truyền đi ở tốc độ c Hay tưởng tượng bạn

có một chiếc xe đạp vọt nhanh và người bạn của bạn

có một cái đèn flash Bạn của bạn bật ánh sáng đèn

flash và bạn đạp xe cùng chiều với nhau OTN

đạp xe cật lực dường nảo, ánh sáng vẫn chiếu ra phía

trước cứ như thé bạn đang đứng tại chỗ vậy Làm thé

nào điêu đó xảy ra? Einstein có câu trả lời

Einstein nói rằng bạn chuyển động K1 nhanh,

thì thời gian trôi cảng chậm b> Non thời, mọi thứ trở

nên ngắn hơn Phần trước chiếc xe đạp của ban sé co

SSO NER IED CRE Ree RTM str Mer nite Merits

theo ánh sáng bao nhiêu, thì thời gian càng trôi chậm

bấy nhiêu, và độ dài bạn thấy cảng ngắn Ng nhiêu

Bạn không để ý thấy điều b0 050020» Q20 00 2802612

ngày Điều này chỉ xảy ra ở gần tốc độ của ánh sáng

Einstein chứng minh rằng những định nghĩa cũ

của không gian và thời gian cần phải thay đôi Chúng

là hai bộ phận của cùng một thứ gọi là &hông-thời

gian Bạn chuyên động càng nhanh, thì vạn vật càng

trở nên kì lạ

Ae Cô gái đang quan sát người đạp xe ở gân tôc độ ánh bo 20 chú ý là hình dáng của người đạp xe đường

như Bội thu ngắn lại

Tron; Tong khi i dang chuyển đang chuyên động ở gần động ở gị

tốc độ ánh sáng, thê giới dường

như lu mờ đi đôi với người đạp xe

Haren Magnus Tiến sĩ Magnus là người Mĩ gốc

Ấn Độ Bà cũng là một nhà khoa học tài năng Bà sử dụng năng lượng cao của tia X dé tim hiểu cấu trúc nguyên

tử của một chất Bà thực hiện nghiên

cứu này với các tỉnh thê Khi tia X đi

vào một tỉnh thê, thì tia X bị nhiễu xạ

Điều đó có nghĩa là nó bị phân tách

ra Hiện tượng này giống như cái xây

ra khi ánh sáng mặt trời bị phân tách

đê trở thành câu vông Cách thức tia

X nhiễu xạ cho người ta biết về cầu

trúc của nguyên tử Magnus nói,

“Công việc khoa học của tôi đã dạy tôi về sự linh hoạt, và thực tế thì

anh luôn luôn phải thay đôi suy nghĩ của mình Thí dụ, anh có thể đi tới một giâ thuyết, nhưng các thí nghiệm

của anh không mang lại những kết quả

mà anh mong đợi Khi xảy ra điều này thì anh nên thừa nhận răng mình đã sai

và hãy tiếp tục làm việc!”