Năm thần kỳ của Einstein - Larry Lagerstrom

Xem toàn bộ bài học tại đây: http://ed.ted.com/lessons/einstein-s-miracle-year-larry-lagerstrom

Vào năm 1905, Albert Einstein phải đối diện với sự nghiệp được cho là "thất bại". Nhưng chỉ trong 12 tháng tiếp theo, ông đã cho công bố bốn bản báo cáo phi thường, mỗi bản về một chủ đề khác nhau, và đã định hình lại hiểu biết của chúng ta về vũ trụ. Larry Lagerstrom đi vào chi tiết 4 bản báo cáo đặc biệt này.

Bài giảng của Larry Lagerstrom, hoạt họa bởi Oxbow Creative.

Vào năm 1905,

chàng thanh niên sắp bước qua tuổi 26
Albert Einstein

đối mặt với sự nghiệp hàn lâm
bị coi là thất bại.

Đa số nhà vật lý thời đó nhạo báng rằng,

tên đày tớ nhỏ bé này
chẳng thể cống hiến nhiều cho khoa học.

Song, trong năm đó,

Einstein công bố không chỉ một,

hai,

hay ba,

mà đến bốn bản báo cáo phi thường,

mỗi bản một chủ đề khác nhau,
giúp định hình lại

cách mà ta hiểu về vũ trụ.

Lời đồn đoán về một Einstein
học dốt Toán chỉ là lời đồn.

Ông đã tự học,
thuần thục môn tích phân ở tuổi 15

và hoàn thành tốt việc học
ở trường trung học Munich

và tại đại học kỹ thuật Thụy Sỹ,

nơi ông học về
phương pháp dạy Toán và Vật Lý.

Nhưng việc cúp học để dành nhiều
thời gian ở phòng thí nghiệm

và bỏ qua sự tôn trọng
tối thiểu với các giáo sư

đã làm hỏng sự nghiệp dự định của ông.

Không có việc, ngay cả cho vị trí
phụ tá phòng lab,

ông phải vào làm cho
sở sáng chế Thụy Sỹ,

nhờ sự giúp đỡ từ
một người bạn của cha.

Là nhân viên, làm việc sáu ngày một tuần,

Einstein vẫn dành được chút
thời gian cho Vật Lý,

trao đổi những ý tưởng mới nhất
với vài người bạn thân,

và công bố một số báo cáo nhỏ.

Bất ngờ lớn đến

vào tháng 3 năm 1905, ông nộp bản báo cáo
với một giả thuyết gây chấn động.

Mặc cho việc ánh sáng là sóng
đã được chứng minh từ nhiều thập kỷ,

Einstein giả định ánh sáng,
trên thực tế, là hạt,

chỉ ra những hiện tượng bí ấn,
ví dụ như hiệu ứng quang điện,

có thể được giải thích
bởi giả thuyết của ông.

Ý tưởng bị chế giễu trong nhiều năm,

nhưng Einstein đơn giản là
đã đi trước 20 năm.

Lưỡng tính sóng-hạt trở thành
nền tảng cho cuộc cách mạng lượng tử.

Hai tháng sau, vào tháng 5,
Einstein nộp bản báo cáo thứ hai,

lần này, đánh vào câu hỏi hàng thế kỷ:
liệu nguyên tử có thực sự tồn tại?

Mặc dù một số lý thuyết đã được
xây dựng trên ý tưởng nguyên tử vô hình,

một số nhà khoa học vẫn tin
đó là một viễn tưởng hợp lý,

hơn là vật thể vật lý thực sự.

Nhưng Einstein đã dùng lập luận khéo léo,

chỉ ra rằng hành vi của các hạt nhỏ

ngẫu nhiên chuyển động trong chất lỏng,
biết đến với tên gọi: chuyển động Brown,

có thể được dự đoán chính xác

bằng sự va chạm của hàng triệu
nguyên tử vô hình.

Thí nghiệm sau đó đã xác nhận
mô hình của Einstein,

và mối nghi ngờ về nguyên tử
đã được loại bỏ.

Bản báo cáo thứ ba đến vào tháng 6.

Trong thời gian dài,

Einstein đã bị trăn trở
bởi sự thiếu nhất quán

giữa hai nguyên lý cơ bản trong Vật Lý.

Nguyên lý về tính tương đối,
được trình bày rõ ràng,

từ thời Galileo,

nói rằng không thể xác định
được chuyển động tuyệt đối.

Nhưng trong thuyết điện từ,
cũng được trình bày súc tích,

khẳng định có tồn tại
chuyển động tuyệt đối.

Sự khác biệt, và bất lực
trong việc tìm ra lời giải,

khiến ông, như ông mô tả,
rơi vào trạng thái căng thẳng thần kinh.

Nhưng một ngày tháng 5,

sau khi nghiền ngẫm câu đố
với người bạn Michele Besso

lời giải đã đến.

Einstein nhận thấy mâu thuẫn
sẽ được giải quyết

nếu tốc độ ánh sáng là không đổi,

trong bất kể hệ quy chiếu nào,

trong khi cả thời gian và không gian
đều chỉ tương đối với người quan sát.

Einstein mất vài tuần để giải chi tiết

và công thức hóa cái được gọi là
tính tương đối đặc biệt.

Lý thuyết này không chỉ làm suy yếu
hiểu biết cũ của ta về thực tế

mà còn mở đường cho công nghệ,

từ máy gia tốc hạt,

đến hệ thống định vị toàn cầu.

Mọi người có thể nghĩ vậy là đủ,

nhưng vào tháng 9,

bản báo cáo thứ tư đến, là tiếp nối của
bản về sự tương đối đặc biệt.

Einstein suy nghĩ sâu hơn
về lý thuyết của mình,

và nhận ra nó có nghĩa là,
khối lượng và năng lượng,

một là chất rắn rõ ràng,
một là tinh không,

thực sự tương đương nhau.

Và mối liên hệ giữa chúng được diễn giải
bằng một trong những công thức

nổi tiếng và được chấp nhận nhất lịch sử:

E=mc^2.

Einstein sẽ thể không trở thành biểu tượng
thế giới trong gần 15 năm tiếp theo,

chỉ cho đến khi thuyết tương đối rộng
của ông được xác nhận năm 1919

bằng việc đo đạc ánh sáng
bị bẻ cong khi nhật thực,

sự kiện khiến ông trở nên nổi danh.

Nhưng dù trở lại sở sáng chế
và không có thành tựu gì sau năm 1905,

4 bản báo cáo trong năm thần kỳ đó
của ông

vẫn mãi là tiêu chuẩn vàng cho
sự xuất hiện bất ngờ của một thiên tài.