Từ con số không trở thành anh hùng: Những ý tưởng không tưởng làm chuyển biến thế giới docx

Từ con số không trở thành anh hùng: Những ý tưởng không tưởng làm chuyển biến thế giới 2 Câu đố xác suất của Bayes Cái gì liên hệ vũ trụ học hiện đại với những trầm tư thế kỉ 18 trên bàn

Từ con số không trở thành anh hùng: Những ý tưởng không tưởng

làm chuyển biến thế giới (2)

Câu đố xác suất của Bayes

Cái gì liên hệ vũ trụ học hiện đại với những trầm tư thế kỉ 18 trên bàn billiard? Câu trả lời nằm ở một định lí do nhà toán học nghiệp dư Thomas Bayes nghĩ ra.

Một tu sĩ người Anh trầm tư bên những quả bóng trên bàn billard là nguồn gốc không xác thực cho lắm của một trong những kĩ thuật mạnh nhất trong khoa học hiện đại Tại gốc rễ của nó là một câu hỏi đơn giản Nhưng câu trả lời, gần 250 năm sau mới xuất hiện lần đầu tiên, vẫn gây tranh cãi mãi cho đến tận bây giờ

Cơ hội là bao nhiêu ? (Ảnh: SuperStock) Năm 1764, Hội Hoàng gia ở London cho công bố một bài báo của Thomas Bayes, một viên chức thuộc giáo hội và là nhà toán học nghiệp dư, xử lí một bài

toán lắc léo trong lí thuyết xác suất Cho đến khi ấy, các nhà toán học đã tập trung vào bài toán quen thuộc là chỉ ra điều gì được kì vọng từ, nói thí dụ, một con xúc xắc gieo xuống, khi người ta biết cơ hội nhìn thấy một mặt nhất định là 1 trên 6 Bayes quan tâm đến mặt ngược lại của vấn đề: làm thế nào chuyển các quan sát của một sự kiện thành một ước tính của cơ hội đó xuất hiện một lần nữa

Trong bài báo của ông, Bayes minh họa bài toán trên với một câu hỏi bí

truyền về vị trí của các quả bóng billard lăn trên một cái bàn Ông đi đến một công thức biến đổi các quan sát vị trí cuối cùng của chúng thành một ước tính của cơ hội các quả bóng tương lai đi theo chúng Tất cả rất tầm thường – ngoại trừ vấn đề căn bản giống như vậy là nền tảng của khoa học: làm thế nào chúng ta biến các quan sát thành bằng chứng ủng hộ hay chống đối niềm tin của chúng ta? Nói cách khác, công trình của ông cho phép các quan sát được sử dụng để suy luận ra xác suất mà một giả thuyết có thể là đúng Vì thế, Bayes đã lập nền tảng cho sự định lượng niềm tin

Nhưng có một trục trặc; bản thân Bayes đã nhận ra nó, và nó vẫn gây tranh cãi Để suy luận ra công thức của ông, Bayes đã đưa ra các giả định về hành vi của các quả bóng, ngay cả trước khi thực hiện các quan sát Ông tin những cái gọi là

“tiền định” này là hợp lí, nhưng có thể xem những cái khác là không thể Ông đã sai Trong phần lớn thời gian của 200 năm qua, việc áp dụng phương pháp Bayes cho khoa học đã gây ra nhiều tranh cãi vì vấn đề các giả thuyết tiền định này

Trong những năm gần đây, các nhà khoa học ngày một dễ chịu hơn với ý tưởng các tiền định Kết quả là phương pháp Bayes đang trở thành trung tâm cho

sự tiến bộ khoa học trong các lĩnh vực khác nhau từ vũ trụ học cho đến khoa học khí hậu Thật không tệ cho một công thức mô tả hành vi của các quả bóng billard

Từ con số không trở thành anh hùng: Những ý tưởng không tưởng làm

chuyển biến thế giới (1)

Mặc dù thoạt nhìn trông chúng thật khéo léo và to tát, nhưng đa số các ý

tưởng khoa học mới lạ hóa ra là sai lầm Nhưng trong vài trường hợp lại xảy ra

điều ngược lại Khi lần đầu tiên được đề xuất, chúng hóa ra không những đúng mà còn làm chuyển biến thế giới Trong một thời đại khi mà sự tài trợ cho nghiên cứu không dễ gì kiếm được, 10 ý tưởng này đóng vai trò một sự nhắc nhở kịp lúc về giá trị của khoa học thuần túy không chỉ theo nghĩa làm thỏa mãn trí tò mò của chúng

ta, mà cuối cùng còn vì những ứng dụng thực tiễn vô tận của nó

Micheal Faraday (Ảnh: Hulton Deutsch Collection/Corbis)

Công dụng của điện là gì?

Michael Faraday đã chế tạo một động cơ điện vào năm 1821 và một máy phát điện sơ bộ sau đó một thập kỉ - nhưng phải nửa thế kỉ trôi qua thì điện năng mới bắt đầu cất cánh.

Trong số nhiều câu chuyện về nhưng khám phá không tưởng có thể làm chuyển biến thế giới, đây là trường hợp nổi tiếng nhất và vẫn được nói đến nhiều nhất Sự thật là gì, hay đơn thuần chỉ là câu chuyện tinh thần thôi, vẫn là một câu hỏi bỏ ngỏ

Sẽ không có các ổ đĩa cứng nếu không có điện từ học (Ảnh: Steve

Gschmeissner/SPL) Năm 1821, trong khi đang làm việc tại Viện Hoàng gia ở London, Michael Faraday đã theo đuổi công trình của người Đan Mạch Hans Christian Ørsted, người chú ý tới cái kim la bàn quay, suy luận ra rằng điện và từ là có liên quan với nhau Faraday đã phát triển động cơ điện và sau đó, một thập kỉ sau, nhận thấy một nam châm đang chuyển động bên trong một cuộn dây dẫn cảm ứng ra một dòng điện Năm 1845, ông đã thiết lập nên nền tảng của vật lí học hiện đại, lí thuyết trường điện từ

Như người ta thường kể lại, chính thủ tướng hay một vị chính khách quan trọng nào đó đã được Faraday trình diễn thí nghiệm cảm ứng đó Khi được hỏi “Nó hay ra sao?”, Faraday trả lời: “Một đứa trẻ sơ sinh thì hay thế nào chứ?” Hoặc có lẽ ông đã nói: “Không lâu thôi ngài sẽ có thể đánh thuế nó” Phiên bản cũ của câu

chuyện này phát sinh từ một lá thư gửi đi vào năm 1783 bởi người tiền nhiệm vĩ đại của Faraday trong lĩnh vực điện học, nhà triết học và chính khách người Mĩ Benjamin Franklin Về nguồn gốc của lá thư thì chẳng một ai rõ cả

Cho dù thế nào đi nữa, thì bài học ở đây là có thể mất đến nửa thế kỉ cho một

sự đầu tư trong lĩnh vực khoa học cơ bản đi đến đơm hoa kết trái Sự sâu sắc của Faraday đã thể hiện trong những năm 1850 trong một nỗ lực thất bại nhằm xây dựng một ngọn hải đăng thắp sáng bằng điện, và một đường truyền điện báo cự li dài – cái đã dẫn tới đường cáp điện báo Đại Tây Dương Nhưng mãi cho đến thập niên 1880 thì điện năng mới bắt đầu được sử dụng rộng rãi

Frank James, giáo sư lịch sử khoa học tại Viện Hoàng gia, chỉ ra một bước ngoặc trong câu chuyện trên Cho dù đúng hay không, nó đã bắt nguồn và đưa vào

sử dụng vào những năm 1880, khi nhà sinh vật học lỗi lạc Thomas Huxley và nhà vật lí John Tyndall vận động chính phủ tài trợ cho khoa học Và họ đã thành công