Vật lí học và chiến tranh - Từ mũi tên đồng đến bom nguyên tử (Phần 18)

6
BA NGƯỜI ĐI TRƯỚC THỜI ĐẠI
Da Vinci, Tartaglia, và Galileo

Kỉ nguyên Tăm tối kéo dài cho đến khoảng năm 1500, nhưng vào cuối thế kỉ mười lăm, những tiến bộ quan trọng đã ra đời, không những trong công nghệ quân sự mà cả trong nhận thức tự nhiên. Một trong những người dẫn đầu thời kì này giải quyết nhiều bí ẩn cơ bản của tự nhiên là Leonardo da Vinci, ông sống từ năm 1452 đến 1519. Tuy nhiên, ông không có ảnh hưởng đáng kể đối với khoa học thuộc thế hệ của ông, phần lớn bởi vì chỉ có vài ba phát minh tài tình của ông thật sự được triển khai, và các ghi chép và hình họa của ông không được công bố lúc ông còn sống. Tuy vậy, ngày nay ông được xem là một trong những thiên tài lỗi lạc nhất từng tại thế, và chẳng ai nghi ngờ rằng nhiều ý tưởng của ông đã đi trước thời đại của ông nhiều năm hoặc thậm chí hàng thế kỉ. Ngày nay, đa số mọi người biết tới ông là một họa sĩ. Hầu như mọi người đều quen thuộc với hai bức họa danh tiếng của ông: Mona Lisa và Bữa tối Cuối cùng. Nhưng ông còn là một kĩ sư bậc thầy, một nhà phát minh, và một nhà khoa học với lòng hiếu kì vô hạn trước tự nhiên và trí tưởng tượng hết sức sáng tạo. Thật vậy, ông là một thiên tài thuộc tầm cỡ số một, và các nghiên cứu của ông bao quát một ngưỡng lĩnh vực rộng, bao gồm vật lí học, thiên văn học, toán học, quang học, thủy động lực học, hóa học, và giải phẫu học.

Ông chào đời ở Italy tại thị trấn nhỏ Vinci, gần Florence – là con trai ngoài giá thú của một công chứng viên giàu có và một cô gái nhà quê. Trong 5 năm đầu đời, ông sống cùng với mẹ, rồi ông chuyển đến sống cùng bố, chú, và ông nội. Mặc dù bố ông không có ảnh hưởng nhiều đối với cuộc sống sáng tạo của ông, nhưng chú và ông nội thì có ảnh hưởng. Chú của ông đã truyền dẫn sự hiếu kì về tự nhiên và khoa học, còn ông nội thì lưu giữ các tạp chí trong đó ông viết về đời mình và các sự kiện hàng ngày. Leonardo có thói quen này từ ông nội, ông ghi lại các suy nghĩ của ông, các phát minh, và vân vân trong các tạp chí ông lưu giữ hầu như mỗi ngày trong đời mình.1

Năm 1466, ở tuổi mười bốn, Leonardo học việc với họa sĩ lừng danh Verrocchio xứ Florence, một trong những họa sĩ giỏi nhất ở Italy. Leonardo học được rất nhiều trong những năm tháng ông ở cùng Verrocchio. Tuy nhiên, năm 1478, ở tuổi hai mươi sáu, ông rời xưởng vẽ của Verrocchio, và đồng thời rời nhà bố đẻ, và dọn đến ở nhà riêng của ông. Lúc bấy giờ ông đã định danh là “bậc thầy” trong giới hội họa, nhưng ông cảm thấy khó tiếp tục công việc với vai trò người họa sĩ. May mắn thay, ông đã phát triển một tài năng khác. Theo năm tháng, ông đã vẽ nhiều hình phác thảo những loại vũ khí mới trên các tạp chí của ông. Vì nhà nước đang cần kĩ sư quân sự, nên ông đến Milan xin việc với Công tước Ludovico Sforza, thành chủ Milan, nhưng Sforza, không thấy ấn tượng trước những hình vẽ vũ khí kì cục và đi trước thời đại của ông, nên đã từ chối. Tuy vậy, ông vẫn ở lại Milan và làm việc ở đó từ năm 1482 cho đến 1499. Trong khoảng thời gian này, ông tiếp tục các nghiên cứu khoa học và các dụng cụ kĩ thuật và ông nhanh chóng trở thành một nhà phát minh tài năng.

Năm 1494, vua Charles VIII của Pháp tấn công Italy. Khi quân đội của ông tiến đến Milan vào năm 1499, Leonardo đã chạy tới Venice, và khi Venice bị tấn công thì ông sớm tìm được việc làm kĩ sư quân sự phụ trách phát minh các phương pháp mới và tốt hơn để phòng thủ thành phố.

Leonardo da Vinci

Leonardo da Vinci

Năm 1502, ông được thuê mướn bởi Cesare Borgia, một lần nữa làm kĩ sư quân sự. Borgia giao cho ông công việc lập bản đồ chi tiết của khu vực xung quanh thành trì của ông ta. Thời ấy bản đồ là thứ mới mẻ, và có rất ít bản đồ tồn tại, dù là thuộc loại gì. Leonard hăng hái lao vào làm việc, đo đạc các khoảng cách và vân vân một cách tỉ mỉ. Bản đồ của ông khiến Borgia ấn tượng đến mức ông ta lập tức phong Leonardo làm kĩ sư quân sự trưởng của mình.

Lúc này Leonardo đã có nhiều học trò, người học việc, và môn đồ, và vào năm 1506 ông trở lại Milan cùng với phần lớn họ. Về sau, ông chuyển đến Vatican ở Rome.

LEONARDO VÀ VẬT LÍ HỌC

Leonardo luôn ghi chép tỉ mỉ. Cách ông tiếp cận tự nhiên và khoa học chủ yếu là quan sát và nghiên cứu, nhưng trí tưởng tượng của ông luôn luôn phát huy. Ông bỏ ra hàng giờ nghiên cứu dòng nước chảy dưới những điều kiện khác nhau. Ông để ý nó chảy như thế nào xung quanh các rào chắn thuộc loại khác nhau, và nó biến đổi vận tốc như thế nào khi nó di chuyển. Ông đặc biệt quan tâm dòng chảy xoáy và động lực học mà nó hình thành. Và từ cái ông học được, ông đã phát triển nhiều dụng cụ sử dụng sức nước.

Ông còn say mê với dòng không khí xung quanh các vật, và ông đã phát minh ra một  phong kế để đo tốc độ của nó. Ý tưởng bay trên trời khiến ông say mê suốt cả đời, và ông đã bỏ ra hàng trăm giờ quan sát và nghiên cứu chim chóc khi chúng bay. Làm thế nào chúng làm chủ việc lơ lửng trong không khí? Làm thế nào mà chúng chao liệng một cách tuyệt diệu như thế? Ông quyết tâm tìm câu trả lời.

Ông không làm nhiều thí nghiệm theo kiểu như Galileo và Newton đã làm, mà ông học được nhiều thứ bằng cách quan sát và nghiên cứu. Đồng thời, không giống như các học giả khác cùng thời kì, ông có học vấn chính thống không bao nhiêu, và ông chưa từng vào đại học. Về cơ bản, ông tự học. Tuy nhiên, về sau, ông theo học nhà toán học Luca Pacioli. Thuở đầu, nhiều theo đuổi khoa học của ông gắn liền với niềm đam mê nghệ thuật và hội họa. Ông nghiên cứu tính chất của ánh sáng chi tiết đến đáng nể. Đồng thời, đối với thú hội họa lẫn điêu khắc của mình, ông đều cần kiến thức chi tiết của cấu trúc cơ và giải phẫu học.

Mặc dù ông chẳng làm thí nghiệm nào, nhưng ông vẫn lưu giữ các ghi chép chi tiết của những cái ông quan sát thấy và đã làm. Chúng được ghi chép trong mười ba nghìn trang bao gồm những mô tả và những hình vẽ trau chuốt. Đặc biệt, ông để lại số lượng lớn hình vẽ các phát minh quân sự của mình.

Lo lắng bị xâm phạm và khả năng một số phát minh quân sự của ông rơi vào tay người xấu, ông sử dụng kĩ thuật ảnh qua gương để ghi chép trong các tạp chí của mình. Bạn chỉ có thể hiểu được nó khi nhìn qua gương. Trong nhiều trường hợp, ông còn cắt bớt thông tin thiết yếu hoặc thay đổi hình vẽ của ông một chút.

Lúc còn sống ông ít công bố tác phẩm, nhưng phần lớn cái ông để lại trông như thể nó đã được chuẩn bị để công bố. Nói cách khác, nó ở dạng thích hợp cho công bố.

Vậy Leonardo thật sự hiểu được bao nhiêu về vật lí học? Một kiến thức khoa học rõ ràng của phần lớn những nguyên lí cơ bản của vật lí học vẫn chưa được phát triển. Các nguyên lí đó sẽ được thiết lập về sau bởi Galileo, Newton, và những người khác, nhưng chẳng ai nghi ngờ Leonardo đã có một kiến thức trực giác của nhiều cái cơ bản. Ông chắc chắn hiểu được những cái như lực, khối lượng, và quán tính, và ông biết sự khác biệt giữa chuyển động có gia tốc và chuyển động đều. Và nhiều dụng cụ của ông sử dụng bánh xe, tay quay, và đĩa tròn, vì thế ông phải hiểu tốc độ góc và chuyển động.

Đặc biệt, ông khai thác rộng rãi các máy cơ đơn giản sử dụng đòn bẩy, bánh xe và trục, bánh răng có vấu, đai ốc đa chủng loại, ròng rọc, và mặt phẳng nghiêng. Máy cơ được định nghĩa trong vật lí học là một dụng cụ thực hiện công dễ dàng hơn. Về cơ bản, máy cơ di dời lực từ điểm nó tác dụng đến một điểm khác nơi nó được sử dụng. Một trong những máy cơ đơn giản nhất là đòn bẩy (một thanh đòn và một điểm tựa). Trên hình vẽ dễ dàng thấy rằng ta có thể nâng một vật nặng lên tương đối dễ dàng bằng cách tác dụng một lực nhỏ hơn ở cự li xa hơn tại đầu kia của thanh đòn.


Đòn bẩy

Vật lí học và chiến tranh
Barry Parker - Trần Nghiêm dịch
<< Phần trước | Phần tiếp theo >>

Vui lòng ghi rõ "Nguồn Thuvienvatly.com" khi đăng lại bài từ CTV của chúng tôi.

Nếu thấy thích, hãy Đăng kí để nhận bài viết mới qua email
Tin tức vật lý
Downlaod video thí nghiệm

Thêm ý kiến của bạn

Security code
Refresh

Các bài khác


Lỗ đen thật ra có thể là lỗ sâu đục đang va chạm
14/07/2018
Khi hai lỗ sâu đục va chạm nhau, chúng tạo ra những gợn lăn tăn trong không-thời gian lan tỏa ra mọi phía. Theo một nghiên cứu
Phải chăng các nhà thiên văn đã tìm thấy khối lượng mất tích của vũ trụ?
10/07/2018
Vào thập niên 1960, các nhà thiên văn bắt đầu để ý thấy Vũ trụ dường như thiếu mất một phần khối lượng. Giữa các quan
Vì sao một số vết nứt đẩy nhau ra?
22/06/2018
Một nghiên cứu lí thuyết về sự lan truyền vết nứt đem lại một lời giải thích cho sự đẩy nhau mà người ta quan sát thấy
Vật lí Lượng tử Tốc hành (Phần 14)
22/06/2018
Các số lượng tử Số lượng tử chính mô tả mức năng lượng của các lớp vỏ electron không phải là cách duy nhất để chúng
Vật lí Lượng tử Tốc hành (Phần 13)
21/06/2018
Cấu trúc nguyên tử Mô hình nguyên tử mà Bohr và Rutherford mô tả là khá đơn giản, với một hạt nhân nguyên tử tại trung tâm,
Các va chạm hạt bên trong LHC trông như thế nào?
20/06/2018
Nếu hai proton va chạm ở tốc độ bằng 99,9999991% tốc độ ánh sáng thì chúng có tạo ra âm thanh hay không? Máy Va chạm Hadron
Những bài học thiên văn ngắn (Phần 3)
18/06/2018
Trái Đất quay tròn xung quanh Mặt Trời theo một vòng trònMô hình nhật tâm sơ khai Là nhà thiên văn học và nhà toán học xứ
Những bài học thiên văn ngắn (Phần 2)
18/06/2018
Rõ ràng Trái Đất không chuyển độngMô hình địa tâm Là một trong những nhà triết học có sức ảnh hưởng nhất ở phương

Chúng tôi hiện có hơn 60 nghìn tài liệu để bạn tìm

360 độ

Vật lý 360 độ là trang tin nhanh, trao đổi chuyên đề vật lý và các khoa học khác cũng như các nội dung liên quan đến dạy và học.
Hi vọng các bạn giúp chúng tôi bằng cách đăng kí làm CTV.
Liên hệ: banquantri@thuvienvatly.com