5 phương trình làm thay đổi thể giới – sức mạnh và chất thơ của toán học: phần 2

albert einstein và phương trình năng lượng, nhà khoa học người thuỵ sĩ daniel bernoulli và phương trình thuỷ động lực học, nhà vật lý người anh michael faraday và phương trình điện từ trường, isaac newton và phương trình vạn vật hấp dẫn, nhà toán lý người Đức rudolf julius emmanuel clausius và phương trình nhiệt động lực học - 5 con người và 5 phương trình đã làm thay đổi thế giới. mời các bạn cùng tham khảo phần 2 cuốn sách.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
5 phương trình làm thay đổi thể giới – sức mạnh và chất thơ của toán học: phần 2phận của chính mình; anh quyết định từ bỏ toán học. “Tôi thà họccông việc đóng giầy còn hơn là học toán. Và kể từ khi đó, tôi cũngkhông còn có thể thuyết phục được bản thân mình để làm bất cứ việcgì về toán học nữa. Toàn bộ niềm vui còn lại của tôi là thỉnh thoảnglàm ít việc trên bục giảng để quên lãng tương lai”.VĨ THANHTrong thần thoại, con người luôn thấy dễ dàng bay lượn như chim.Chẳng hạn, trong cổ tích của người Na Uy thế kỷ thứ năm, một nhàchế tạo vũ khí có tên là Wayland đã chế cho mình một bộ áo lông vũvà có thể bay được chỉ nhờ tuân theo hai qui luật đơn giản: “Chạyngược gió thì sẽ bay lên dễ dàng hơn. Rồi khi muốn hạ xuống, thì hãybay theo chiều gió”.Tuy nhiên, trong thực tế, những nỗ lực ban đầu của con ngườimuốn bay như chim luôn luôn kết thúc trong thảm họa. Suốt thờikỳ Trung cổ, đó là môn thể thao phổ biến với mọi người nhờ nhữngchiếc cánh tự làm rồi gắn vào hai cánh tay để nhảy ra từ những thápcao. May mắn lắm họ mới thoát khỏi cảnh xương cốt bị gãy vụn.Năm 1680, với việc công bố nghiên cứu toán học chưa từng có trướcđó của Giovanni Borelli về sức mạnh cơ bắp của con người, thế giớimới lần đầu tiên biết được rằng cơ thể con người được cấu tạo quáư yếu ớt để có thể bay được. Theo Borelli: “Rõ ràng là sức mạnh vậnđộng của các cơ ngực ở con người nhỏ hơn rất nhiều sức mạnh cầnthiết để có thể bay được”.Theo tính toán của Borelli, con người cần có cơ ngực mạnh gấphai mươi lần bình thường mới có thể nâng người lên khỏi mặt đất,khi dùng những cái cánh hợp lý. Borelli kết luận con người chỉ có thểGiữa hòn đá và cuộc đời truân chuyên- 137hy vọng làm cho mình nổi trong không khí giống như cách nhữngmiếng chì nổi được trên mặt nước, nếu gắn vào nó một lượng nàođó các nút li-e.Viễn kiến của Borelli về khả năng con người có thể bồng bềnhtrong không khí đã trở thành sự thật vào năm 1783, khi anh em nhàMontgolfier, Etienne và Joseph, trở thành những người đầu tiên làmra được khí cầu dùng khí nóng để bay lên. Họ không lên được thậtcao trong các khí cầu làm bằng giấy và vải lanh được thiết kế tranghoàng lộng lẫy, nhưng họ đã thu hút được sự chú ý của toàn thế giới,chưa kể đến việc xua đuổi chim chóc.Lý thuyết về các khí cầu này tương đối đơn giản, chủ yếu là dựatrên Định luật về lực đẩy Archimedes. Vấn đề là ở chỗ biết điều khiểnchúng ra sao. Năm 1785, hai người Pháp, Pilatre de Rozir và PierreAnge Romain, đã bị rơi khi cố gắng vượt qua eo biển Manche trên mộtkhinh khí cầu lớn, cồng kềnh và có khả năng tự điều khiển.Về mặt khoa học mà nói, các khí cầu và các quả cầu nhỏ đượcgọi là khí tĩnh học (tương đương đối với khí của thủy tĩnh học), bởivì trọng lượng của chúng được nâng đỡ hoàn toàn bởi sức đẩy củakhông khí tĩnh. Ngược lại, các con tàu được đỡ bởi sự chuyển độngcủa không khí được gọi là khí động lực học (tương đương đối với khícủa thủy động lực học).Suốt thế kỷ 18, những sự khác biệt về kỹ thuật này đã tỏ ra là thứyếu đối với thảm họa của con người. Trong khi một số người liều lĩnhvật lộn một cách vô ích để điều khiển những con quái vật khí tĩnh họccủa họ, thì một số người khác thậm chí còn ít may mắn hơn khi baylên khỏi mặt đất trên những cái máy khí động lực học thô kệch của họ.Chẳng hạn, năm 1742, Marquis de Bacqueville đã gắn bốn cái cánhlàm bằng vải lanh được hồ tinh bột vào tay và chân mình. Khi nhảyra khỏi bờ tả ngạn sông Seine, ông ta rơi xuống như một hòn đá vàbị gẫy chân lúc hạ xuống nóc xà lan của một chị thợ giặt.1 3 8 - 5 P H Ư Ơ N G T R Ì N H L À M T H AY Đ Ổ I T H Ế G I Ớ IKhi nhiều thập kỷ trôi qua và cái chết của bao người muốn trởthành những người bay tăng lên thì sự lạc quan của con người cũngbổ nhào xuống đất. Vào khoảng thế kỷ 19, nhiều người băn khoăn tựhỏi liệu lịch sử có muốn nói với chúng ta một điều gì đó về chuyệnnày hay không; cụ thể là số phận của con người phải chăng đã đượcđịnh trước là sẽ phải sống vĩnh viễn gắn chặt với mặt đất và khôngbao giờ được biết đến cái cảm giác lao xuống khoảng không như mộtcon đại bàng.“Những khí cụ bay nặng-hơn-không-khí là không thể bay được”,William Thomson, một trong những nhà vật lý nổi tiếng của nướcAnh tuyên bố. Ngay cả Thomas Edison, một hiện thân của tầm nhìnvà tính cách kiên trì, cũng nghi ngờ rằng chúng ta không bao giờ cóthể bay được. Ông bi quan kết luận: “Những khả năng có được máybay đã cạn kiệt rồi”.Nếu lịch sử đã dạy cho những công dân của thế kỷ 19 nỗi hoàinghi đối với những nỗ lực khoa học để rời khỏi mặt đất, thì nó cũngdạy cho người ta hoài nghi về những nỗ lực khoa học trong việc dựđoán tương lai. Hai trăm năm trước đó, sơ đồ sử dụng phép tính vitích phân đầy hi vọng của Leibniz để tiên đoán những nhu cầu cấpbách của cuộc sống đã thất bại hoàn toàn, nhà viết kịch người PhápVoltaire đã chế nhạo điều đó trong vở kịch Candide, một vở hài kịchchâm biếm xuất sắc mà trong đó Leibniz được đồng nhất với tiến sĩPangloss cù lần. ...