Tài liệu: Vành đai Sao Thổ và nhiều thứ khác nữa

Tài liệu
Vành đai Sao Thổ và nhiều thứ khác nữa

Nội dung

VÀNH ĐAI SAO THỔ VÀ NHIỀU THỨ KHÁC NỮA

 

Thời gian còn là sinh viên của trường Trinity, Maxwell đã tham gia giải quyết một vấn đề mà từ lâu nhiều nhà nghiên cứu vẫn quan tâm và cuốn hút đến tận bây giờ: đó là cấu tạo vành đai sao Thổ (Saturn). Kết quả những nghiên cứu của Maxwell về vấn đề này đã được đưa vào chuyên khảo, do trường đại học Cambridge xuất bản năm 1859. Nói riêng, ông đã chứng minh rằng các vành đai này không phải là chất lỏng cũng không phải chất rắn đặc mà là những ''đám'' rất đông gồm các tảng đá cứng, quay xung quanh hành tinh. Ngày 28-8-1857, ông viết về kết quả khảo sát cho Campbell như sau: ''Tôi lại tấn công vào sao Thổ... Tôi đã chọc được vài đột phá khẩu trong cái vành đai rắn đó và bây giờ tôi đang ngụp lặn trong môi trường chất lỏng, đắm chìm trong thế giới của những biểu tượng và ký hiệu diệu kỳ. Không lâu nữa tôi sẽ ngập trong màn sương tựa như trạng thái không khí thời vây hãm Sevastopol (ý nói cuộc chiến tranh ở Crime thời kỳ 1853 -1855).

Một rừng đại bác chiếm diện tích một hình chữ nhật có cạnh 100 và 300.000 dặm phóng đạn không lúc nào ngớt và các hòn đạn quay theo vòng tròn bán kính 170.000 dặm...'' (1 dặm Anh = 1,609 km).

Với những kết quả nghiên cứu phong thú và đa dạng thu được trong những ngày ở Aberdeen, đây là những năm tháng sung sức nhất trong đời Maxwell. Ông nghiên cứu vấn đề nhận biết màu sắc thông qua thị giác và nêu lên lý thuyết phụ màu. Như nhà Vật lý và Toán học nổi tiếng nước Anh, Ngài George Gabriel Stokes (1819 - 1903) trong thư gửi Maxwell ngày 7 tháng 11 năm 1857 đã viết: ''Những kết quả mà Ngài đã thu được là một chứng minh quan trọng và tuyệt vời về quan điểm cảm thụ ba màu cơ bản, mà theo thiển ý của tôi, Ngài và chỉ có Ngài mới có thể luận bàn về mặt định lượng lý thuyết ấy''.

Công trình chủ yếu của Maxwell là biểu diễn toán học của trường điện từ. Bản thân khái niệm về từ trường do một người tự học thiên tài và có phát minh là Faraday đưa ra. Thế nhưng không có công cụ toán học, Faraday không thể trình bày dưới dạng công thức những điều mà ông hình dung tường tận trong đầu: bức tranh sắp xếp trong không gian của những đường sức. Ngày 13 tháng 11 năm 1857, Faraday viết cho người đồng nghiệp trẻ (Maxwell trẻ hơn ông đến 40 tuổi): ''Tôi muốn hỏi một câu. Giả sử rằng một nhà toán học nghiên cứu những hiện tượng vật lý và cuối cùng đi đến những kết luận nhất định. Nếu không áp dụng các công thức toán học thì liệu các kết quả thu được có thể trình bày được đầy đủ, rõ ràng và cụ thể cho mọi người hiểu được hay không? Nếu có thể, thì đối với những người như tôi sẽ là sự thuận lợi lớn lao nếu chuyển từ ngôn ngữ của các ký hiệu để chúng tôi có thể vận dụng trong quá trình khảo nghiệm. Tôi nghĩ rằng điều ấy anh có thể làm được vì ý tưởng các kết luận của anh đối với tôi rất dễ hiểu mặc dầu không phải lúc nào tôi cũng hiểu được chi tiết quá trình suy luận của anh''.

 

Hoàn toàn có thể xem Maxwell là một trong những nhà sáng lập lý thuyết tĩnh lực học các chất khí. Năm 1859 ông đã trình lên Hiệp hội khuyến khích khoa học Anh một bài báo, trong đó từ những lập luận lý thuyết ông đã suy ra hàm số phân bố theo vận tốc các phân tử khí mà ngày nay gọi là phân bố Maxwell. Sau đó vào năm 1866, ông đưa ra kết luận thứ hai về sự phân bố có tính đến về tác động va đập thuận nghịch của các phân tử. Phân bố Maxwell là một kết quả nghiên cứu diệu kỳ có thể xếp nhà khoa học này ngang với Boltzmann, người sáng lập môn cơ học thống kê. Đó là một ví dụ về các định luật thống kê, không đề cập tới hành trạng riêng biệt của một hạt cụ thể mà mô tả trạng thái trung bình của một lượng vô cùng lớn các hạt. Đấy chính là hình ảnh những ''đàn'', những “đám” hằng hà sa số đã đề cập ở trên. Nhờ những thực nghiệm tưởng tượng về thực thể không có sự hiện diện của vật thể có khả năng phân loại các phân tử khí theo vận tốc mà sau đó được gọi là “con quỷ của Maxwell”, năm 1867,  nhà bác học chứng minh rằng nguyên lý thứ II của nhiệt động học mang tính thống kê. Ngày nay, sau khi ra đời thuật ngữ ''tin học'', được một người vừa là nhà toán học vừa là kỹ sư Mỹ có tên là Claude Shannon (sinh năm 1916) định nghĩa chặt chẽ thì ''con quỷ của Maxwell'' là nhân vật quan trọng trong các cuốn sách nói về lý thuyết tin học.




Nguồn: bachkhoatrithuc.vn/encyclopedia/1127-02-633396341527656250/James-Clerk-Maxwell/Vanh-dai-Sao-Tho-va-n...


Chưa có phản hồi
Bạn vui lòng Đăng nhập để bình luận