Tiểu Luận Về Khoa Học Và Triết Học Nguyễn Tường Bách Nhà Xuất Bản Trẻ tp. Hcm 2004


KHOA HỌC TỰ NHIÊN TRONG THỜI TRUNG CỔ



tải về 1.29 Mb.
trang4/18
Chuyển đổi dữ liệu25.04.2018
Kích1.29 Mb.
#37139
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   18

KHOA HỌC TỰ NHIÊN TRONG THỜI TRUNG CỔ


Hãy tìm hiểu, người ta nghĩ gì về thế giới tự nhiên trong thời kỳ Trung cổ của châu Âu, tức là thời đại cách đây khoảng sáu trăm năm. Thoạt nhìn, ta sẽ thấy, tư duy thời đó có nhiều điều thật kỳ lạ, thậm chí ngây ngô, nhưng sau này ta sẽ biết, chúng là những hệ tư tưởng hẳn hoi và có giá trị đến ngày hôm nay.

Từ xưa đến nay, tư duy của con người vẫn xoay quanh câu hỏi then chốt nhất: thực tại trước mắt này là gì, do đâu mà có, tính chất của nó như thế nào. Điều chắc chắn là thế giới hiện tượng thay đổi không ngừng. Thế thì sự vận động trong thiên nhiên, thực chất của chúng là gì, do những nguyên nhân nào gây nên.

Khoảng thế kỷ thứ 13, với hệ tư tưởng bao trùm của Thomas Aquinas, quan niệm sau đây của Aristotle về “vận động” được thừa nhận và trở thành nòng cốt của khoa học tự nhiên trong thời Trung cổ.

Đối với Aristotle, sự vận động không chỉ bao hàm sự biến dịch của vật thể trong không gian – như sự vận hành của các thiên thể - mà gồm tổng cộng bốn lĩnh vực: sự biến dịch của vật thể trong không gian; sự biến hoại của thể chất, thí dụ mộ khối gỗ biến thành tro và khói; sự biến hoại của tính chất, thí dụ cây lá đổi màu; và cuối cùng là sự thay đổi, tăng hay giảm về chất lượng của vật thể. Như thế, với định nghĩa này, sự vận động theo Aristotle chính là sự thay đổi của toàn bộ thế giới hiện tượng.

Aristotle cho rằng, thiên nhiên đang trải rộng trước mắt ta do bốn yếu tố đất, nước, gió, lửa tạo nên. Đất thuộc yếu tố nặng, chìm xuống dưới và trở thành trung tâm của vũ trụ. Lửa có khuynh hướng vươn lên, hướng ra ngoài. Còn gió và nước là hai yếu tố nằm giữa đất và lửa, chúng tùy vật thể bao quanh chúng nặng hay nhẹ hơn mà vận hành lên hay xuống. Aristotle phân biệt hai loại vận động, vận động tự nhiên với động lực nằm trong lòng vật thể, ví dụmột cái cấy đang phát triển. Loại vận động thứ hai là vận động bắt buộc mà động lực nằm ngoài vật thể, thí dụ một hòn đá bị ném đi.

Nếu so sánh tính chất khoa học tự nhiên của Aristotle với phương pháp tư duy hiện đại, ta thấy có nhiều điều khác biệt rất cơ bản. Aristotle chỉ quan tâm đến loại vận động tự nhiên và tìm hiểu tính chất cũng như nguyên nhân tại sao sự vật vận động. Theo ông thì sự vật vận động vì nhắm một mục đích tự thân, cái nặng thì “hướng đến”chỗ thấp, trong trường hợp thực vật thì cái cây “hướng đến”  dạng hình trưởng thành của nó. Sự vận động là tính chất nội tại chung của mọi vật và Aristotle chỉ chú ý tính chất then chốt chung nhất đó, ông xét thiên nhiên dưới khía cạnh tính khẳng định của sự vật. Ngược lại, tư duy khoa học ngày nay xét thiên nhiên qua khía cạnh tính liên hệ của sự vật, trong đó người ta chú ý đến mối liên hệ trong không gian và thời gian của một sự vật này đến sự vật khác.

Khoa học tự nhiên của Aristotle còn một tính chất đặc biệt nữa. Đó là nó xuất phát từ những định đề và trên cơ sở đó mà ông xây dựng một tòa lâu đài của suy luận. Tính chất đó tương tự như hình học của Euclid, trong đó một số giả định được xem là hiển nhiên và làm nền tảng cho cả một hệ thống lý luận. Vì lẽ đó, khoa học tự nhiên của Aristotle mang tính chất của phép suy diễn tuyệt đối. Đó là phép lý luận “từ trên đi xuống”.

Ngược lại, nền khoa học tự nhiên ngày nay được bắt đầu từ thế kỷ thứ 16 thì lại khác. Nó xuất phát từ những mô hình lý thuyết đó được kiểm chứng bằng thực nghiệm. Trong quá trình đó, mô hình nào lý giải và tiên đoán được kết quả thực nghiệm thì được xem là đúng đắn. Vì lẽ đó, nền khoa học tự nhiên ngày nay mang tính chất của phép suy diễn giả thiết. Đó là phép lý luận “từ dưới đi lên”.

Với Thomas Aquinas, tư tưởng của Aristotle được hoàn thiện về mặt thần học. Aristotle xem mọi sự vật đều là sự vận động, hơn thế nữa, ông cho rằng nguyên ủy của mọi vận động đó phải là một thực thể bất động, nó chính là cái duy nhất làm mọi sự vận hành. Cái duy nhất đó được Thomas Aquinas trả lời rành mạch, đó chính là Thượng đế. Thượng đế với sức sáng tạo vô biên đã tạo dựng mọi đơn vị theo cách của mình và để chúng vận động theo qui luật do mình đặt ra.

Thomas Aquinas còn nêu lên một khái niệm vô cùng hệ trọng nữa trong ngành vật lý, đó là “lực”, là sức mạnh của Thượng đế tác dụng lên vật thể mà không cần sự xúc chạm, một thứ “lực từ xa”. Thứ lực này về sau được Newton lý giải cho tính chất lực trọng trường của mình, nó được thừa nhận suốt bảy trăm năm. Khái niệm về lực tác dụng mà không cần sự xúc chạm này thật ra rất kỳ quặc nhưng nghịch lý thay, lại rất hiển nhiên đối với chúng ta. Thứ lực trọng trường “từ xa và tức thời” này phải đợi đến  Einstein của thế kỷ thứ 20 mới bị phá bỏ.

Nền khoa chọ tự nhiên của thời Trung cổ còn sinh ra một khái niệm hết sức quan trọng nữa, thời đó người ta gọi là “khả năng”. Khả năng là nguồn gốc của lực và Thượng đế là kẻ biến khả năng thành hiện thực. Về sau từ “khả năng” trở thành một khái niệm quan trọng trong nền vật lý của thời Phục hưng, là khái niệm trung tâm của thuyết bảo toàn năng lượng. Đến thế kỷ 20, “khả năng” được gọi là trường, và khái niệm trường sẽ còn đóng một vai trò tuyệt đối quan trọng trong nền vật lý hiện đại.

Với quan niệm về vận động, về các yếu tố cấu tạo thành vật chất, với những khái niệm mới về  lực và khả năng, nền khoa học tự nhiên của Aristotle trong thời Trung cổ là rất nhất quán và thành công trong thời kỳ đó.

Gần ba trăm năm sau khi người Ý Thomas Aquinas mất, một người Ý khác ra đời, đó là Galileo. Ông là người đầu tiên từ vbỏ khoa học tự nhiên của Aristotle và Thomas Aquinas, từ bỏ phép lý luận “từ trên đi xuống”. Galileo đã dưa quan đểm thực nghiệm vào khoa học, dùng thực nghiệm để chứng minh cho mô hình lý thuyết. Ông cũng chính là người khai sinh nền vật lý của thời đại mới đồng thới là người đưa đường dẫn lối cho khoa học và kỹ thuật phát triển một cách vũ bão trong hơn ba thế kỷ qua.

---o0o---


Phần thứ hai - BUỔI BÌNH MINH CỦA KHOA HỌC TỰ NHIÊN

TRÁI ĐẤT KHÔNG PHẢI LÀTRUNG TÂM VŨ TRỤ


Chúng ta đã biết trái đất không hềt là trung tâm của vũ trụ. Điều này ai cũng đã nghe, đã biết, nhưng liệu ta có dễ dàng cảm nhận được sự thực này?

Thật khó tưởng tượng mình không phải là trung tâm của thế giới. Khi con người ngước nhìn bầu trời, ta chỉ thấy mặt trời, mặt trăng và các vì sao quay quanh mình. Khi con người mở mắt nhìn xã hội, tất cả đều hiện ra như chính mình là trung tâm điểm. Người ta thấy cái tôi, những cái của tôi và những cái không phải là tôi. Trong vũ trụ cũng thế, trong tâm lý xã hội cũng thế, con người luôn luôn lấy vị trí của mình làm trung tâm để nhìn môi trường xung quanh. Thái độ đó đã ăn sâu vào trong đầu óc con người.

Thế nhưng, nếu trong xã hội, ta sớm biết mình không phải trung tâm vì còn có sự hiện diện của những người khác, thì trong vũ trụ, con người ngày xưa không thể có cơ hội để nhận thức, để biết rằng mình chỉ là một đơn vị nhỏ trong không gian bao la. Những đầu óc xuất chúng của thời cổ đại cũng không thể thoát ra ngoài quy luật đó.

Trong thời kỳ đầu công nguyên, nhà thiên văn Ptolemy, với số lượng thông tin hạn chế về sự vận động thiên thể, nhưng tài năng toán học của ông đã tìm ra được quy luật vận hành của các hành tinh mà hệ quả gây ấn tượng nhất là tiên đoán được thời điểm của nhật thực, nguyệt thưc. Trước sự chính xác đáng kinh ngạc đó của các phép tính toán trong ngành thiên văn, người thời đó không có lý do gì để nêu lên một giả thuyết khác ngoài niềm tin trái đất quả thật là trung tâm bất động của vũ trụ.

Vấn đề này còn trầm trọng hơn ở chỗ, Giáo hội Thiên chúa giáo, trong hệ thống thần học của mình, đã xây dựng một lý thuyết hoàn chỉnh về thần học và tôn giáo, về khoa học và triết học, về niềm tin và nhận thức, trên cơ sở đó cho rằng, trái đất là trung tâm bất động của vũ trụ. Và như thế ta đã biết kể từ thế kỷ thứ 12 trở đi, Giáo hội thiên chúa giáo có một định chế hết sức há khắc đối với những ai có chủ trương và thái độ “lệch lạc”. Để thực thi định chế này, Giáo hội đã thành lập Tòa án dị giáo mà hoạt động của nó đã bóp chết nhiều tư duy sáng tạo trong thời Trung cổ và Phục hưng.

Thế nhưng, thời đại nào cũng có những con người dũng cảm. Cuối thế kỷ thứ 13, không bao lâu sau khi Thomas Aquina mất, có một triết gia người Đức tên gọi là Ockham ra đời. Là một nhà thông thái cũa dòng tu Faciscan, nhưng ông cho rằng cần tách rời thần học khỏi triết học, tôn giáo khỏi khoa học, không ai có thể chứng minh Thượng đế là có thật. Quan điểm của ông dĩ nhiên là bị Giáo hội lên án, ông bị triệu hồi đi Avignon để giải trình về tư tưởng sai lạc của mình. Về sau ông bị trục xuất khỏi giáo hội, bị xem là “kẻ thù” của Giáo hội và phải trốn đi Munich để khỏi bị giam cầm và mất mạng trong tù. Tại Munich thuộc về nước Đức, ông trở thành nhà văn chuyên viết những đề tài về chính trị và trở thành phần tử đối cực của tòa thánh trong nhiều vấn đề. Ông triệt để chống lại Giáo hoàng và cho rằng một cộng đồng Thiên chúa giáo có thể tồn tại “mà không cần sự lãnh đạo của Tòa thánh”. Ông phê bình sự xa hoa của giáo hội và cuối cùng dám khẳng định Giáo hoàng mới là kẻ “lệch lạc”.

Mặc dù khá cực đoan, nhưng quan niệm phải tách rời giữa thần học và triết học của Ockham dần dần được thừa nhận. Chủ trương đó của nhóm kinh vận trong Giáo hội là cố duy trì một sự thống nhất giữa tôn giáo và khoa học, giữa cái biết và cái tin. Chủ trương đó bị xem như thất bại. Tri thức con người dần dần có một con đường phân cách rạch ròi, một bên là khoa học và triết học, bên kia là tôn giáo và thần học. Trong thế kỷ 14, 15 nhiều học trò của Ockham nắm giữ các vị trí quan trọng trong các viện đại học châu Âu. Quan điểm của ông về khoa học đã mở đường cho nhiều phát minh táo bạo, mà tiêu biểt nhất là của nhà thiên văn Copernicus.

Copernicus đi vào lịch sử như người đầu tiên khẳng định là trái đất quay xung quanh mặt trời. Khẳng định mà ngày nay người ta cho là bình thường và hiển nhiên này được nhà thơ lớn và nhà khoa học Đức Goethe cho là “không phát hiện nào có tác động mạnh hơn lên tâm thức con người bằng lý thuyết của Copernicus”. Goethe không hề nói quá vì phát hiện của Copernicus đã mở đường cho ngành thiên văn hiện đại, ngành đầu tiên của bộ môn khoa học tự nhiên. Hơn thế nữa, phát minh của Copernicus đã làm đảo lộn quan niệm về thần học đang ngự trị trong giới triết học và khoa học tại châu Âu thời bấy giờ.

Copernicus mồ côi cha từ năm lên mười, được một người chú nuôi nấng. Lớn lên ông theo ngành toán, thiên văn, triết và ngôn ngữ La tinh. Khoảng năm 1511, ông rút về sống cô độc trong một tòa tháp và chỉ chú tâm vào thiên văn học. Thời đó hệ thống thiên văn của Ptolemy ngự trị toàn bộ khoa học, với quan niệm trái đất bất động là trung tâm vũ trụ. Nay Copernicus, với một số quan sát mới, nhất là với một tư duy mới, cho rằng trái đất vận hành không đều của các thiên thể, hệ thống Ptolemy vốn đã phải cần đến 40 “hình cầu phụ” để điều chỉnh chúng trong một lý thuyết. Với một lý thuyết mới mà trong đó bản thân trái đất cũng vận hành, ngoài con số 40 đó, Copernicus còn cần thêm 8 hình cầu phụ nữa để tính toán sự vận hành của các thiên thể.

Công trình của Copernicus hình thành khoảng năm 1514, thế nhưng ông không dám công bố. Ông thừa biết công trình này sẽ bị Giáo hội Thiên chúa giáo lên án gắt gao. Còn các nhà khoa học khác chắc cũng sẽ phản đối và chê cười ông, họ đã quá tin vào mô hình của Ptolemy, một mô hình thành công và đã tồn tại trên 15 thế kỷ.

Có lẽ công trình của Copernicus sẽ không đọc ai biết đến nếu không có một nhà toán học trẻ tuổi tên là Rhetikus. Rhetikus viết một bài khảo cứu giới thiệu mô hình thái dương hệ của Copernicus và thúc giục ông hày công bố công trình của mình. Năm 1542, Copernicus ốm nặng, phải nằm trên giường bệnh. Ngày 24 thnág 5 năm 1543 Rhetikus mang lại cho ông bản in đầu tiên của tác phẩm De revoluyionibus, trong đó Copernicus trình bày toàn  bộ công trình cách mãng của mình về thiên văn học. Vài giờ sau Copernicus từ trần, trên tay còn cầm tập sách mới ra đời.

Hệ thống của Copernicus được tiếp đón với nhiều thái độ khác nhau. Bản in đầu tiên với 1000 cuốn bán không chạy và mãi hơn 300 năm sau cũng chỉ tái bản lần thứ tư. Năm 1611 De revolutinonibus bị ghi vào sổ đen của Tòa thánh, cấm không cho lưu hành. Đó là thời mà tư tưởng Phục hưng cởi mở sau một thời gian được chấp nhận lại bị chủ trương của tôn giáo và thần học lấn át.

Chắc Copernicus không ngờ là mô hình của mình đã mở ra một kỷ nguyên mới cho loài người. Thế nhưng ông đã đoán đúng một điều, tư tưởng của mình sẽ bị Giáo hội lên án. Vì trái đất, từ chỗ là trung tâm bất động của vũ trụ đã trở thành một hành tinh tí hon quay quanh mặt  trời. Trong một không gian vô tận, trái đất chỉ còn là một hiện tượng bé nhỏ nằm bê lề của vũ trụ. Với Copernicus, buổi bình minh của khoa học tự nhiên bắt đầu ló dạng, trong đó tôn giáo và khoa học trở thành hai cực không thể dung hòa mà sự đấu tranh của nó còn tồn tại đến ngày nay. Con người chỉ là hạt bụi trong không gian vô tận, vì thế không thể được xem là đỉnh cao của sự sáng tạo của Thượng đế được nữa. Thế nhưng, nếu chỉ là một hạt bụi vô nghĩa, con người có vai trò gì trong vũ trụ? Vấn đề đặt ra về tầm quan trọng của ý thức con người trở nên sắc nét hơn bao giờ hết và ngày nay trở thành quan trọng, cả trong thực tại vật chất.

---o0o---


SỰ RA ĐỜI CỦA KHOA HỌC THỰC NGHIỆM


Như ta biết, công trình của Copernicus không hề được chấp nhận ngay. Thần học và cả khoa học sẵn sàng lên án mô hình của ông, dù cả hai có những lý do khác nhau, sau khi ông mất vài năm một nhà thiên văn xuất sắc người Đan Mạch tên là Tycho Brahe ra đời. Ông đã khám phá nhiều vì sao, đặc biệt nhất là phát hiện được một chùm sao xuất hiện năm 1572. Ông đến với kết luận là cả hai thiên thể hay tinh hà cũng chịu qui luật sinh thành và hoại diệt như mọi hiện tượng khác.

Là một nhà thiên văn học xuất chúng, Tycho Brahe cũng vẫn chưa chấp nhận nổi thuyết trái đất quay xung quanh mặt trời của Copernicus. Tycho Brahe không thể từ bỏ được nền vật lý của Aristotle và mô hình Ptolemy vì mô hình đó đã ăn sâu vào suy nghĩ của nhà khoa học thời bấy giờ, vì tên tuổi Aristotle quá vang dội và vì Giáo hội Thiên chúa giáo quá mạnh. Thế nhưng Tycho Brahe cũng thấy những mặt tiến bộ của Copernicus nên cuối cùng ông đưa ra một mô hình mới, đó là trái đất là trung tâm bất động của vũ trụ, mặt trời và mặt trăng quay quanh quả đất và các thiên thể khác như kim tinh, thổ tinh... lại quay quanh mặt trời.

Tycho Brahe đã để lại tên tuổi mình trong lịch sử thiên văn bằng kỳ tích quan sát được sự hình thành của chùm sao vào năm 1572, nhưng mô hình “thỏa hiệp” vô nghĩa của ông sớm đi vào quên lãng. Qua trường hợp của Copernicus, ta đã biết rõ hơn, một mô hình mới trong khoa học bao giờ cũng gặp rất nhiều sự đề kháng mạnh mẽ của xã hội và tâm lý. Điều này sẽ lặp lại về sau và có lẽ sẽ mãi mãi đến mai sau.

Người nhất định bênh vực thuyết của Copernicus đến cùng là nhà bác học người Ý Galileo. Galileo cũng bị lên án và truy lùng vì hồi đó giáo hội thiên chúa giáo luôn định đoạt cái gì là đúng, là sai cả trong lĩnh cực khoa học. Giáo hội buộc ông phải từ bỏ mô hình của Copernicus. Trước tòa án dị giáo, để khỏi bị bắt tội, Galileo phải miễn cưỡng thừa nhận rằng trái đất là bất động nhưng miệng ông vẫn lẩm bẩm: “Thế nhưng nó (trái đất) vẫn cứ vận động”.

Cuối cùng ông bị giáo hoàng UrbanVII ra lệnh giam cầm nhưng miễn tra tấn. Galileo, nhà khoa học danh tiếng nhất của thời Phục hưng, người khai sinh nền khoa học thực nghiệm hiện đại, bị giam lỏng đến ngày mất trong năm 1642. Tháng 10 năm 1992, đúng 350 năm sau, gần 25 năm sau khi con người đặt chân lên mặt trăng, Tòa thánh Vatican mới phục hồi danh dự cho ông, cho rằng ông “có lý”.

Khác với tất cả những bậc tiền bối về khoa học của mình, Galileo có một khuynh hướng đặc biệt, đó là tính thực tiễn và sự ưa thích những ứng dụng kỹ thuật của kiến thức khoa học. Nếu tất cả những nhà khoa học từ xưa đến nay đều là tư tưởng gia, hay ít nhất là những người dùng thông tin của thực tiễn để chứng minh cho tư tưởng của mình thì Galileo xem hực nghiệm là người phán xét cuối cùng về tư duy của con người; và hơn thế nữa thực tiễn phải là nơi con người áp dụng thành tựu của tư duy. Thời đó công nghệ hay kỹ thuật còn hết sức sơ khai, chưa ai biết đến vai trò của kỹ thuật trong việc nâng cao đời sống con người.

Thuộc một dòng dõi quí tộc nhưng bị khánh kiệt tại Ý, mới 17 tuổi Galileo ghi danh học đại học và làm quen vói ngành vật lý. Mới đầu ông theo học ngành vật lý của Aristotle mà về sau ông sẽ từ bỏ. Thời đó, ông vẫn còn phảihọc về hệ thống thiên văn cảu Ptolemy với trái đất  bất động nằm tại trung tâm cảu vũ trụ vì quan đểm của Copernicus không được thừa nhận. Ông được nghe bốn yếu tố đất nước gió lửa có tính chất khác nhau và vì thế vật thể cho các yếu tố đó tại thành cũng rơi xuống đất với vận tốc nhanh chậm khác nhau, vật càng nặng rơi càng nhanh. Ông say mê tiếp thu hình học Euclid, một môn mà chủ trương kinh viện thời Trung cổ không coi trọng bao nhiêu, thậm chí bị các nhà thần học chê cười là vô giá trị.

Tất cả những điều đó chỉ gây hoài nghi trong tâm hồn của chàng trai Galileo. Năm 21 tuổi, ông bỏ ngang đại học, tự mình tìm tòi và viết nên hai công trình khoa học đầu tay: thứ nhất, dựa trên nguyên lý archimedes, ông tìm ra phép đo tỉ trọng của chất lỏng; và thứ hai phép tính trọng tâm của vật thể chất rắn. Đó là những công  trình tiêu biểu cho tư duy của Galileo, chúng vừa có tính kỹ thuật áp dụng, vừa đa dạng. Hai công trình này mở màn cho một cuộc đời khoa học xuất chúng. Sau đó, ông trở thành giáo sư toán học tại Pisa, Ý; nhờ đó mà người con trai của một gia đình khánh kiệt giảm nhẹ được gánh nặng tài chánh triền miên.

Không kể hết công trình của Galileo về vật lý, thiên văn và cơ khí chính xác. Những thành tựu của ông thật ra ngày nay đã trở thành kiến thức của học sinh trung học, chúng trở nên bình thường. Thế nhưng Galileo là người khai sinh nền khoa học hiện đại, bởi lẽ ông là người mở đường cho một phương pháp tư duy hoàn toàn mới mẻ, đó là phép lý luận “từ dưới đi lên”.

Thế nào là “từ dưới đi lên”? Nền vật lý trước Galileo là khoa học của Aristotle, nó xuất páht từ nhữgn giả định siêu hình, từ những định đề do đầu óc con gười nghĩ ra. Những giả định đó xuất phát tử một “nguyên lý thiêng liêng” mà người ta cho là của thượng đế thiết lập nên. Xuất phát từ những giả định đó, con người phân tích, lý giải và tiên đoán các hiện tượng trong thế giới tự nhiên. Những lý giải đó, kể cả toán học, có mục đích xếp đặt hiện tượng sao cho chúng có thứ tự hợp lý, có thể nắm bắt được đầu óc con người.

Ngày nay, nghe quan điểm này, hẳn ta rất lạ lùng tại sao người xưa lại có thể “mù quáng” như thế. Và hẳn ta cũng còn ngạc nhiên hơn vì thực sự là, một nền khoa học có một nguồn đốc siêu hình và mơ hồ như thế lại vẫn có thể lý giải và tiên đoán nhiều hiện tượng cực kỳ phức tạp như nhật thực, nguyệt  thực. Nơi đây ta đã thấy trước một luận đề quan trọng của nền vật lý hiện đại, đó là nhiều mô hình về thực tại – kể cả mô hình “sai”- vẫn lý giải đúng đắn một hiện tượng trong thiên nhiên. Điều đó có nghĩa: một mô hình giải thích thỏa đáng một hiện tượng chưa có nghĩa là thiên nhiên vận hành đúng như mô hình đó mô tả.

Nhưng hãy trở về với Galileo! Ông đã nêu lên một cách lý luận hoàn toàn mối trong khoa học. Phương thức của ông là trước hết cũng đưa ra giả định tạm hời có tính cấht giả thiết và sau đó dùng kết quả trong thực nghiệm để khẳng định hay bác bỏ giả thiết đó. Giả định tạm thời đó thường được phát biểu bằng toán học, nó được gọi là những mô hình toán học. Vì lẽ đó, toán học không còn đóng một vai trò lý giải sự kiện một cách thụ động như trước nữa, mà bây giờ nó là giả thiết, là mô hình, là sự phát biểu của chính hiện tượng. Galileo nói: “Người ta chỉ hiểu được tác phẩm của thiên nhiên khi hiểu được ngôn ngữ và những chữ cái mà nhờ chúng, ngôn ngữ này được viết ra. Tác phẩm này được viết bằng ngôn ngữ của toán học và các chữ cái chính là hình tam giác, hình tròn và những hình dạng hình học khác và nếu không có những phương tiện này thì con người chúng ta không thể hiểu được, dù chỉ một chữ”.

Công trình tiêu biểu nhất của Galileo có thể minh họa quan niệm này là định luật rơi tự do. Từ trước, Galileo đã không tin quan niệm của Aristotle cho rằng, vật thể có khối lượng nặng nhẹ khác nhau thì rơi nhanh chậm khác nhau. Ông thấy cần phải tìm ra một qui luật mô tả sự rơi tự do của vật thể. Cuối cùng ông nêu lên những mối tương quan chính xác: vận tốc rơi không phụ thuộc và khối lượng của vật; vận tốc rơi tỉ lệ thuận với thời gian rơi, tức là thời gian rơi gấp đôi thì vận tốc rơi tăng lên gấp đôi; khoảng cách rơi tỉ lệ thuận với bình phương thời gian rơi, tức là thời gian rơi gấp đôi thì khoảng cách rơi tăng lên gấp bốn. Trương truyền rằng, ông đã chứng minh qui luật về sự rơi tự do ngay tại thành phố Pisa, bằng cách cho thả vật thể rơi từ một cái tháp cao khoảng 60m. Tháp này được gọi là “tháp nghiêng Pisa” vì nó lệch nghiêng  qua một bên, ngày nay nó trở thành một điểm tham quan du lịch không thể thiếu được cho những ai đến Pisa.

Galileo còn phát hiện nhiều qui luật khác nữa như sự chuyển động theo hình parapol của vật thể được bắn đi với một vận tốc ban đầu, chứng minh và khai triển thêm mô hình thiên thể của Copernicus, sự đồng nhất giữa vận động và tĩnh tại trong hệ thống quán tính, của sự vận hành cũa thủy triều, phát minh và hoàn thiện các viễn vọng kính, lý giải các hiện tượng bất thường của mặt trời... Các công trình của ông mở đường cho Kepler, Newton về sự chuyển động của vật chất trong trường trọng lực và cả cho Einstein 400 năm sau về thuyết tương đối tổng quát.

Thành tựu ưu việt của Galileo là đã đưa mọi qui luật của khoa học tự nhiên vào khuôn khổ của sự thực nghiệm, của sự chứng thực bằng kinh nghiệm, những kinh nghiệm đó phải có thể lặp lại và kiểm chứng chung. Quan niệm của ông bị lên án là “vô thần” và dĩ nhiên không thể phù hợp với toà thánh La Mã. Ông chỉ mới bác bỏ nền vật lý của Aristotle thì đã bị mất chức giáo sư toán học và về sau bị giam lỏng như ta đã biết.

Galileo là một trong những người con xuất chúng của dân tộc Ý. Nền khoa học của ông khai sinh vẫn tồn tại đến ngày hôm nay và phát triển hơn bao giờ cả. Thế nhưng, như ta sẽ thấy, đến phiên mình, nền vật lý của Galileo cũng sẽ bị vượt qua như nền tảng của Aristotle trong thời đại đó đã bị Galileo bác bỏ.

Với Galileo, trong lịch sử cũng đã nảy sinh những câu hỏi lớn của loài người. Chúng là những vấn đề triết học sâu sắc. Đó là: “thực nghiệm” là gì, liệu những gì mà tất cả mọi người đều thấy nghe, những gì “lặp lại và kiểm chứng được” có thật là khách quan tự nó hay không, hay vẫn là một quá trình có sự tham gia của đầu óc con người? Đó là, tại sao thiên nhiên, vốn được xem là thực tại độc lập với đầu có lại tuân thủ một cách chính xác qui luật toán học, loại qui luật do con người nghĩ ra? Thiên nhiên và ý thức được “nối” với nhau bằng chiếc cầu nào?

---o0o---




tải về 1.29 Mb.

Chia sẻ với bạn bè của bạn:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   18




Cơ sở dữ liệu được bảo vệ bởi bản quyền ©hocday.com 2024
được sử dụng cho việc quản lý

    Quê hương