Ánh sáng - Những con đường của Vật lý siêu hình học (Tập I): Phần 2

Nối tiếp nội dung phần 1, phần 2 của tài liệu Ánh sáng - Những con đường của Vật lý siêu hình học (Tập I) tiếp tục trình bày các nội dung về sự kỳ lạ của ánh sáng lưỡng tính sóng/hạt, ánh sáng và bóng tối: Big Bang, vật chất tối và năng lượng tối. Mời các bạn cùng tham khảo để nắm nội dung chi tiết.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Ánh sáng - Những con đường của Vật lý siêu hình học (Tập I): Phần 2 CHƯƠNG 3 SỰ KỲ LẠ CỦA ÁNH SÁNG: LƯỠNG TÍNH SÓNG/HẠT Tán đồng hay phản đối Newton Sau khi cuốn Opticks xuất bản năm 1704 và trong suốt thế kỷ XVIII, không thể tranh luận về ánh sáng và màu sắc mà không đưa ra một lập trường đối với các quan điểm của Newton. Hai phe đã hình thành: những người theo Newton thì nhiệt tình bảo vệ các quan điểm của ông, còn những người chống Newton thì lại thấy ở đó có những điểm yếu. Những người chống Newton lập một nhóm tương đối dị đồng. Trong số họ có Huygens và Hooke, những người không hề thấy các thí nghiệm của Newton có sức thuyết phục và không chấp nhận lý thuyết hạt ánh sáng của ông. Nhưng phần lớn những người chống Newton thực chất là phản đối triết học cơ giới về thế giới của ông hơn là các quan điểm của ông về các hiện tượng quang học. Vũ trụ của Newton là một chiếc đồng hồ trơn tru dầu mỡ nhất mực tuân theo các định luật có tính tất định và không dành một chỗ nào cho sự sáng tạo của tự nhiên. Sau khi khởi động cỗ máy vũ trụ này, Chúa rút lui ra xa và không còn can thiệp vào các công việc của trần thế nữa. Tới mức, khi nhà vật lý người Pháp, Pierre Simon de Laplace giới thiệu với Napoléon Bonaparte cuốn Luận về cơ học thiên thể của ông, Hoàng đế nước Pháp có hỏi tại sao không thấy ông không nhắc đến Người thợ đồng hồ vĩ đại, thì Laplace đã trả lời một cách kiêu hãnh: “Thưa bệ hạ, thần không cần tới giả thiết này!”. Newton đã trở thành biểu tượng của hệ tư tưởng thế tục mới trong đó khoa học chiếm đoạt vị trí của tôn giáo. 80 NHỮNG CON ĐƯỜNG CỦA ÁNH SÁNG Cuộc tranh luận giữa những người theo Newton và những người chống Newton không tập trung nhiều vào cuốn Principia, một tác phẩm viết về thuyết vạn vật hấp dẫn của ông được trình bày bằng một ngôn ngữ toán học nhìn chung quá trừu tượng và quá khó đối với giới trí thức châu Âu, mà tập trung chủ yếu vào quan niệm về màu sắc được trình bày trong cuốn Opticks của ông. Trong suốt thế kỷ XVIII, các cuộc tranh luận tập trung nhiều vào bốn vấn đề chính liên quan đến ánh sáng và màu sắc, mà phải mãi tới thế kỷ sau mới có câu trả lời. Vấn đề thứ nhất liên quan đến mối quan hệ giữa ánh sáng và âm thanh: liệu có tồn tại một mối liên hệ chặt chẽ giữa ánh sáng và âm nhạc không? Vấn đề thứ hai liên quan đến các màu cơ bản: phải chăng chỉ có bảy màu cơ bản, như Newton tuyên bố? Vấn đề thứ ba liên quan đến sự phân biệt các màu sinh ra từ sự hòa trộn các sắc tố, mà người ta gọi là các “màu-vật chất”, và các màu sinh ra từ một hòa trộn quang học các chùm ánh sáng, mà người ta gọi là các “màu-ánh sáng”. Vấn đề thứ tư liên quan đến bản chất của ánh sáng: ánh sáng được tạo thành từ sóng hay hạt? Có bao nhiêu màu cơ bản? Về tất cả những vấn đề này, ảnh hưởng của Newton là vô cùng lớn. Bằng chứng là đoạn dưới đây do bá tước Buffon (1707-1788), một nhà tự nhiên học nổi tiếng người Pháp, viết năm 1743. Buffon nghĩ rằng ông có thể phân biệt được hơn bảy màu: “trong phổ ánh sáng, ta thấy rất rõ bảy màu; thậm chí có thể nhìn thấy nhiều hơn bảy màu nếu có một chút nghệ thuật. Khi nhìn các phần khác nhau của phổ ánh sáng được thanh lọc này xuất hiện lần lượt trên một sợi dây màu trắng, tôi vẫn thường đếm được mười tám hoặc hai mươi màu vẫn còn khác biệt rõ rệt đối với mắt tôi. Nếu có các thiết bị tốt hơn hoặc chú ý hơn, người ta còn có thể đếm được nhiều màu hơn nữa”. Tuy nhiên Buffon cũng cho biết ông đã bị các thí nghiệm của Newton thuyết phục và tán đồng quan điểm của Newton về bảy màu cơ bản: “Điều đó không ngăn cản việc người ta phải cố định số màu là 7, không hơn không kém; sở dĩ như vậy là vì một lý do hoàn toàn có cơ sở, đó là bằng cách chia phổ ánh sáng đã được thanh lọc thành bảy khoảng, và theo tỉ lệ mà Newton đã đưa ra, mỗi một khoảng này chứa các màu dù bị gộp lại tất cả với nhau vẫn không thể phân tách được bằng lăng kính và bất kỳ nghệ thuật nào, chính vì thế chúng có tên là màu nguyên thủy (hay cơ bản). Nếu, thay vì chia phổ thành bảy, ta chỉ chia thành sáu, hoặc năm, hoặc bốn, hoặc ba khoảng, thì khi đó các màu chứa trong mỗi một khoảng này sẽ bị lăng kính phân tách, và kết quả là các màu này không phải là thuần khiết nữa, Sự kỳ lạ của ánh sáng: lưỡng tính sóng/hạt 81 và do đó không thể được coi là màu cơ bản”. Và Buffon đã đứng lên chống lại những người gièm pha Newton, trong đó có những người thậm chí còn chưa nghiên cứu một cách thấu đáo các quan điểm của nhà bác học người Anh này: “Mặc dù trong thời gian gần đây người ta quan tâm rất nhiều đến vật lý của các màu, nhưng dường như người ta đã không đạt được tiến bộ gì lớn kể từ Newton: không phải là vì ông đã khai thác cạn kiệt lĩnh vực này, mà là bởi vì phần lớn các nhà vật lý học chỉ tìm cách tấn công hơn là lắng nghe ông, và tuy các nguyên lý của ông là rõ ràng, các thí nghiệm của ông là không thể chối ...