Câu chuyện những con số xác định vũ trụ của chúng ta - Những con số làm nên vũ trụ: Phần 1

Phần 1 Tài liệu Những con số làm nên vũ trụ trình bày các nội dung: Hằng số hấp dẫn, tốc độ ánh sáng, hằng số khí lí tưởng, độ không tuyệt đối, số Avogadro, điện học và hằng số tỉ lệ, hằng số Boltzmann, hằng số Planck.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Câu chuyện những con số xác định vũ trụ của chúng ta - Những con số làm nên vũ trụ: Phần 1 NHỮNG CON SỐ LÀM NÊN VŨ TRỤ James D. Stein Trần Nghiêm dịch Dịch theo bản in của nhà xuất bản Basic Books, New York, 2011 Gửi đến Bill Bade với lòng biết ơn sâu sắc vì mọi sự giúp đỡ MỤC LỤC Lời nói đầu 1 Hằng số hấp dẫn 1 2 Tốc độ ánh sáng 15 3 Hằng số khí lí tưởng 30 4 Độ không tuyệt đối 43 5 Số Avogadro 57 6 Điện học và hằng số tỉ lệ 70 7 Hằng số Boltzmann 84 8 Hằng số Planck 102 9 Bán kính Schwarzschild 117 10 Hiệu suất nhiệt hạch hydrogen 134 11 Giới hạn Chandrasekhar 150 12 Hằng số Hubble 168 13 Omega 187 Ghi chú danh mục tham khảo 205 LỜI NÓI ĐẦU Có một số chuyện tôi chưa hề biết đến cho đến khi tôi ngồi viết quyển sách này. Trước đây, tôi đã viết một số sách, nhưng tôi không thỏa mãn với việc chỉ đứng tên tác giả hay đơn giản là viết một quyển sách rồi chuyển cho nhà xuất bản làm nốt phần việc đưa nó ra thị trường. Giống như đa số tác giả khác, tôi phải viết thư đề nghị, trong đó nêu sơ lược nội dung của quyển sách, thị trường tiềm năng của nó, và đôi ba chương mẫu. Sau đó, người đại diện của tôi mang nó đến trình với các nhà xuất bản và – nếu may mắn – sẽ có người đầu tư xuất bản. Tôi luôn bị thu hút bởi những con số, và tôi nghĩ lịch sử khám phá những con số tâm điểm của quyển sách này – những con số làm nên vũ trụ, như bạn sẽ thấy – sẽ là một quyển sách thú vị. Có rất ít ý tưởng mới sẵn có, và những tác giả khác chắc cũng có hứng thú như tôi. Martin Rees từng viết một quyển sách tựa đề Chỉ sáu con số (vài số trong đó có mặt trong quyển sách này) mô tả sáu con số mà ông cảm thấy nằm tại tâm điểm của vũ trụ học, nhưng có những con số khác tôi thấy cũng đáng để kể lại câu chuyện của chúng. Vì thế, tôi viết một bản phác thảo mục lục của bộ sách và một chương mẫu về Độ không tuyệt đối. Cái may mắn với tôi là không những Basic Books, một nhà xuất bản hàng đầu về kinh doanh sách khoa học, đồng ý cho xuất bản, mà T. J. Kelleher, người theo tôi biết là một biên tập viên hết sức khó tính vì tôi từng làm việc với ông trước đây khi cho in quyển Toán học giải thích thế giới như thế nào, đồng ý làm biên tập cho quyển sách mới của tôi. Tôi viết T.J. là một biên tập viên giỏi bởi vì, ngoài những lí do khác, khi chúng tôi cùng làm việc ở quyển sách trước, ông đã dành rất nhiều thời gian cấu trúc lại trật tự của các chương. Việc cấu trúc lại này làm tăng tính tuần tự và tính dễ đọc của quyển sách; lựa chọn của ông không phải là cái tôi đề xuất nhưng không nghi ngờ gì đó là lựa chọn tốt hơn. Tôi không nghĩ chuyện tổ chức như thế sẽ là vấn đề ở quyển sách này, vì các con số vũ trụ được trình bày thuộc về ba ngành khoa học vật chất: vật lí, hóa học và thiên văn học. Thoạt đầu, tôi để quyển sách được tổ chức theo hướng đó, và bắt tay vào viết chương đầu tiên – hằng số hấp dẫn. Cái làm cho tiến trình viết quyển sách này đáng nhớ là mỗi chương dường như báo trước chương tiếp theo, chúng tự tổ chức theo tiến trình lịch sử khoa học chứ không phải nhóm lại theo ngành học. Sau vài chương, tôi nhận ra rằng mình đang viết một bản phác thảo lịch sử khoa học được hiện thân bởi những con số mà tôi trình bày. Nó không phải là một lịch sử đầy đủ của khoa học; các ngành khoa học sự sống là không có và sự phát triển dừng lại đâu đó giữa thế kỉ hai mươi. Tuy nhiên, nếu bạn đưa quyển sách này cho ai đó chẳng biết về khoa học (thật không may, đây là câu mô tả phần lớn dân chúng Mĩ), thì khi họ đọc xong, họ sẽ có một suy nghĩ rất tốt về cái đã xảy ra trong những ngành khoa học vật chất chính. Nó là lịch sử được viết bởi những con số - mặc dù không theo nghĩa hiểu thông thường của câu này. Một vài thứ khác đáng nhắc tới đã xảy ra khi tôi viết quyển sách này. Khi đang tham khảo tài liệu mà quyển sách cần đến, tôi đã có cơ hội đọc tiểu sử của một số nhà khoa học có những đóng góp có mặt ở đây. Tôi không biết cái gì gây cho tôi ấn tượng nhiều hơn – chất lượng của bài viết hay nhân vật có mặt trong bài viết. Một số quyển sách này được liệt kê ở cuối sách, nhưng một số quyển đã gột rữa tâm hồn tôi là Bậc thầy của ánh sáng, câu chuyện hết sức chi tiết của cuộc đời Albert Michelson (do con gái của ông viết); ngắn gọn nhưng tuyệt vời Ludwig Boltzmann (của tác giả Englebert Broda), một quyển sách khiến bạn ao ước có cơ hội nói chuyện một giờ với Boltzmann; và Chandra (của Kameshwar Wali), miêu tả vị giáo sư đáng kính – và, trong chừng mực nào đó, có phần đáng sợ - đối với các sinh viên, nhưng là người được đồng nghiệp hâm mộ và quý mến. Bốn người đã góp sức kh ...