Được tạo bởi Blogger.
RSS

Không có một cuốn sách nào đánh giá được hết các nhà khoa học

        Mặc dù có những đóng góp rất ấn tượng đối với việc hệ thống hóa lôgic suy diễn, song Aristotle lại không được ghi nhận là đã có ống hiến cho toán học. Có lẽ cũng hơi đáng ngạc nhiên là người đã xác lập về căn bản khoa học như là một hoạt động có tổ chức lại không quan tâm nhiều (và chắc chắn là không nhiều bằng Plato) đến toán học và thậm chí còn yếu về vật lý học. Mặc dù thậm chí Aristotle đã thừa nhận tầm quan trọng của các mối quan hệ về số và hình học trong khoa học, song ông vẫn xem toán học như là một môn học trừu tượng, tách biệt với thực tại vật lý. Kết quả là trong khi không ai nghi ngờ rằng ông là một nhà máy sản xuất nàng lượng trí tuệ thì ông lại không nằm trong danh sách “các nhà ảo thuật” toán học của tôi.

Không có một cuốn sách nào đánh giá được hết các nhà khoa học

       Tôi sử dụng thuật ngữ “nhà ảo thuật” ở đây là để chỉ những người có thể lấy ra những con thỏ từ trong một cái mũ hoàn toàn trống rỗng; những người khám phá ra sự kết nối chưa từng được ai nghĩ tới giữa toán học và tự nhiên; những người có thể quan sát các hiện tượng tự nhiên phức tạp và chưng cất ra từ chúng những định luật toán học trong suốt như pha lê. Trong một số trường hợp, những nhà tư tưởng thượng thặng này thậm chí còn sử dụng những thí nghiệm và quan sát của mình để phát triển toán học của họ. Câu hỏi về tính hiệu quả đến phi lý của toán học trong việc giải thích tự nhiên sẽ không bao giờ được đặt ra nếu như không vì những nhà ảo thuật này. Câu đố này nảy sinh trực tiếp tử sự thấu thị phi thường của những nhà nghiên cứu này.

        Không có một cuốn sách nào có thể đánh giá được hết tất cả các nhà khoa học và toán học xuất sắc, những người đã có những đóng góp to lớn vào sự hiểu biết của chúng ta về vũ trụ. Trong chương này và chương sau, tôi dự định sẽ chi tập trung vào bốn trong số những người khổng lồ đó của các thế kỷ trước, về những người mà vị thế nhà ảo thuật của họ là điều không thể nghi ngờ – đó là những gương mặt tinh hoa tột bậc của thế giới khoa học.



  • Digg
  • Del.icio.us
  • StumbleUpon
  • Reddit
  • RSS

Thực tế đáng kinh ngạc về định luật sai của Aristotle

       Thực tế đáng kinh ngạc về định luật sai của Aristotle đối với chuyển động không phải là ở chỗ nó sai, mà là ở chỗ nó đã được chấp nhận trong suốt gần hai ngàn năm. Làm thế nào mà một ý tưởng sai lầm như vậy mà lại tồn tại lâu đến thế? Đây là một trường hợp kiểu “cơn bão hoàn hảo” – trong đó ba yếu tố khác nhau kết hợp lại để tạo nên một học thuyết không thể bác bỏ.

Thực tế đáng kinh ngạc về định luật sai của Aristotle

       Thứ nhất, có một thực tế đơn giản là trong điều kiện không có những phép đo chính xác, định luật của Aristotle dường như phù hợp với lẽ phải thông thường dựa trên kinh nghiệm – những mảnh giấy cói bay liệng lơ lửng trong khi những cục chi thì không. Phải có thiên tài của Galileo mới chỉ ra được lẽ phải thông thường cũng có thể sai lầm. Thứ hai, chính sức nặng khổng lồ của danh tiếng và uy quyền của một học giả như Aristotle gần như là vô song. Xét cho cùng, đây là người đã đặt nền móng cho nền văn hóa trí thức phương Tây. Dù là nghiên cứu về tất cả các hiện tượng tự nhiên hay nền tảng vững chắc của đạo đức, siêu hình học, chính trị hay nghệ thuật, Aristotle đều viết thành sách. Và không chỉ có thế. Theo một nghĩa nào đó, Aristotle còn dạy cho chúng ta cách tư duy, bằng việc giới thiệu những nghiên cứu hình thức đầu tiên về lôgic. Ngày nay, hầu hết mọi đứa trẻ ở trường đều biết đến hệ thống tiên phong và thực sự hoàn chỉnh về suy luận lôgic của Aristotle, còn được gọi là phép tam đoạn luận:


  1. Mỗi người Hy lạp là một con người.

  2. Mỗi con người đều phải chết

  3. Vì vậy mỗi người Hy Lạp đều phải chết.

          Lý do thứ ba đối với sự tồn tại dài đến phi lý của lý thuyết sai lầm của Aristotle là ở chỗ nhà thờ Thiên chúa giáo đã chấp nhận lý thuyết này như là một bộ phần chính thống của nó. Điều này có tác dụng như là vật cản trở đối với hầu hết mọi cố gắng định xem xét lại những khẳng định của Aristotle.



Từ khóa tìm kiếm nhiều: những nhà bác học nổi tiếng

  • Digg
  • Del.icio.us
  • StumbleUpon
  • Reddit
  • RSS

Aristotle và định luật mang tính định lượng của chuyển động

        Aristotle thậm chí còn thử phát biểu một định luật mang tính định lượng của chuyển động, ông khẳng định rằng những vật nặng hơn thì rơi nhanh hơn, với tốc độ tỷ lệ thuận với khối lượng (tức là một vật nặng hơn vật khác 2 lần thì được cho là rơi xuống với tốc độ lớn gấp đôi).Trong khi kinh nghiệm hàng ngày có thể cho thấy quy luật này dường như là hợp lý – quả thật là một viên gạch được quan sát thấy là chạm đất nhanh hơn một chiếc lông chim rơi từ cùng một độ cao – thì Aristotle không bao giờ tiến hành kiểm nghiệm phát biểu đinh lượng của mình một cách chính xác hơn.

Aristotle và định luật mang tính định lượng của chuyển động

         Không hiểu sao mà ông không nghĩ ra hay là ông thấy là không cần thiết phải kiểm tra xem nếu buộc hai viên gạch vào nhau thì nó có rơi nhanh gấp hai lần một viên gạch hay không. Galileo Galilei (1564-1642), người có định hướng toán học và thực nghiệm hơn nhiều và cũng là người tỏ ra ít quan tâm tới viên gạch và quả táo rơi, lại là người đầu tiên chỉ ra rằng Aristotle đã hoàn toàn sai lầm. Dùng một thí nghiệm tưởng tượng thông minh, Galileo có thể chứng minh rằng định luật của Aristotle là không có ý nghĩa vì nó không nhất quán về mặt lôgic. ông lập luận như sau: Giả sử bạn buộc hai vật vào nhau, một vật nặng hơn vật kia. Vậy hai vật sẽ rơi nhanh hơn bao nhiêu so với một trong hai thành phần của nó? Một mặt, theo định luật của Aristotle, bạn có thể kết luận rằng nó sẽ rơi với tốc độ trung gian vì vật nhẹ hơn sẽ rơi chậm hơn vật nặng. Nhưng mặt khác, căn cứ vào chỗ hai vật buộc lại với nhau sẽ nặng hơn hai vật thành phần của nó, và như vậy nó sẽ rơi nhanh hơn cả vật nặng hơn trong hai vật, dẫn đến một mâu thuẫn rất rõ ràng.

          Lý do duy nhất của việc một cái lông chim rơi xuống đất nhẹ nhàng hơn viên gạch là bởi vì lông chim chịu sức cản của không khí lớn hơn – nếu rơi ở cùng độ cao trong môi trường chân không, thì chiếc lông và viên gạch sẽ rơi xuống đất cùng một lúc. Thực tế này đã được chứng minh trong rất nhiều thí nghiệm, nhưng không có thí nghiệm nào ấn tượng như của David Randolph Scott – nhà du hành vũ trụ trên con tàu Apollo 15. Scott – người thứ bảy bước chân lên Mặt trâng – đã thả rơi đồng thời một cái búa từ tay này và một chiếc lông chim tử tay kia. Vì Mặt trăng rất ít khí quyển nên cái búa và lông chim chạm vào bề mặt của Mặt trăng cùng lúc.



Từ khóa tìm kiếm nhiều: các nhà bác học nổi tiếng

  • Digg
  • Del.icio.us
  • StumbleUpon
  • Reddit
  • RSS

Tự nhiên chính là một loại nguyên lý

       Không giống như 10 điều răn của Chúa, khoa học không được trao cho con người trên những phiến đá đồ sộ. Lịch sử khoa học là câu chuyện về sự thăng trầm của rất nhiều tư biện, giả thuyết và mô hình. Rất nhiều ý tưởng dường như rất thông minh lại hóa ra có sự khởi đầu sai lầm hoặc dẫn vào ngõ cụt. Một số học thuyết một thời được coi là bền vững như bọc thép nhưng sau đó thì tan rã khi được thử lửa bằng những thí nghiệm và quan sát, và cuối cùng trở thành hoàn toàn bỏ đi.

Tự nhiên chính là một loại nguyên lý

        Ngay cả trí lực phi thường của những người khởi xướng ra một số khái niệm cũng không thể làm cho những khái niệm đó thoát khỏi sự phế bỏ. Chẳng hạn như Aristotle vĩ đại đã nghĩrằng đá, quả táo và những vật nặng khác rơi xuống là bởi vì chúng đi tìm vị trí tự nhiên của chúng, tức là ở tâm Trái đất. Khi chúng tiếp đất, Aristotle luận giải, các vật này sẽ tăng tốc bởi vì chúng sung sướng khi được về đến nhà. Trái lại, không khí (và cả lửa nữa), bốc lên trên là bởi vì vị trí tự nhiên của không khí là các mặt cầu trên trời. Tất cả các vật đều có thể được ấn định một bản chất dựa trên mối quan hệ cảm nhận được giữa chúng vớinhững yếu tố cơ bản nhất là đất, lửa, không khí và nước. Theo lời Aristotle:

       Một số vật tồn tại là tự nhiên trong khi những vật khác là do những nguyên nhân khác. Những vật tự nhiên là… những vật thể đơn giản như đất, lửa, không khí và nước… tất cả chúng rõ ràng đều khác với những yếu tố phi tự nhiên, bởi vì mỗi thứ ở bên trong nó đều có một nguyên lý chuyển động và ổn định tại chỗ… Tự nhiên chính là một loại nguyên lý và nguyên nhân của chuyển động và ổn định bên trong các vật này… Những vật có liên quan đến tự nhiên bao gồm cả những vật đó và bất kỳ thứ gì thuộc về chúng, chẳng hạn như chuyển động đi lên thuộc về lửa.



Từ khóa tìm kiếm nhiều: nhà bác học

  • Digg
  • Del.icio.us
  • StumbleUpon
  • Reddit
  • RSS

Dự đoán của nhà sử học toán học nổi tiếng là Eric Temple Bell

        Một số nhà toán học, triết học, khoa học nhận thức và những “khách hàng” khác của toán học chẳng hạn, các nhà khoa học về máy tính đã xem thế giới Platonic như là thứ hư cấu của trí tưởng tượng của những đầu óc quá mơ mộng (tôi sẽ mô tả khía cạnh này và những thứ giáo điều khác một cách chi tiết hơn ở phần sau của cuốn sách). Thực tế thì vào năm 1940, nhà sử học toán học nổi tiếng là Eric Temple Bell (1883-1960) đã đưa ra dự đoán dưới đây:

       Theo các nhà tiên tri, môn đồ cuối cùng của lý tưởng Platonic trong toán học sẽ gia nhập đội ngủ khủng long vào năm 2000 (hàm ý tuyệt chúng -ND). Lột bỏ tấm áokhoác hoang tưởng của chủ nghĩa vãnh cửu, toán học sẽ trở lại bản chất như nó vốn có, một kiểu ngôn ngữ có cấu trúc nhân văn do con người tạo ra cho những mục đích xác định do chính họ đặt ra. Đền thờ cuối cùng của một chân lý tuyệt đối sẽ biến mất mà không có gì cất giữ ở bên trong nó.

Dự đoán của nhà sử học toán học nổi tiếng là Eric Temple Bell

        Lời tiên tri của Bell đã được chứng minh là sai. Trong khi đã xuất hiện những giáo điều ngược lại hoàn toàn (nhưng đi theo những hướng khác) với học thuyết Plato, nhưng những giáo điều đó còn chưa chiếm được hoàn toàn khối óc (và cả trái tim nửa!) của tất cả các nhà toán học và triết học, những người ngày nay vẫn tiếp tục còn chia rẽ như bất cứ khi nào trước đây.

        Tuy nhiên, cứ tạm giả sử rằng trường phái Platonic chiến thắng, và tất cả chúng ta đều trở thành những nhà Platonic toàn tâm. Liệu khi đó học thuyết Plato có thực sự giải thích được “tính hiệu quả đến phi lý” của toán học trong việc mô tả thế giới của chúng ta hay không? Không hẳn. Tại sao thực tại vật lý lại hành xử theo các quy luật có trong thế giới Platonic trừu tượng? Xét cho cùng thì đây là một trong những điều bí ẩn mà Penrose nêu ra, và chinh bản thân Penrose cũng là một người theo trường phái Platonic nhiệt thành. Vì vậy trong lúc này, chúng ta phải chấp nhận một thực tế rằng ngay cả nếu chúng ta có toàn tâm đi theo các nhà Platonic thì câu đố về sức mạnh của toán học vẫn còn chưa thể giải được. Nói như Wigner, “Thật khó có thể tránh được ấn tượng rằng một điều thần kỳ đã đối diện với chúng ta ở đây, mà về bản chất đầy kinh ngạc của nó, có thể so sánh với sự thần kỳ mà trí óc của con người có thể xâu chuỗi hàng ngàn lập luận với nhau mà không mắc một mâu thuẫn nào”.

         Để đánh giá được đầy đủ tầm cỡ của sự thần kỳ này, chúng ta phải đào sâu vào cuộc sống và di sản của bản thân một số nhân vật thần kỳ – những bộ óc đứng phía sau các khám phá một số định luật toán học chính xác một cách đáng kinh ngạc của tự nhiên.



Từ khóa tìm kiếm nhiều: nhà khoa học

  • Digg
  • Del.icio.us
  • StumbleUpon
  • Reddit
  • RSS