Truyện kể về Các Nhà Bác Học Vật Lý – Đọc sách online ebook pdf

Ngày nay còn ai không biết định luật Archimedes? Định luật này không những đúng đối với các chất lỏng, mà còn đúng đối với cả các chất khí. Các kỹ sư khi chế tạo tàu thuyền, khí cầu v.v… đều phải ứng dụng định luật Archimedes.

Cách đây ba bốn nghìn năm, các thuyền buôn Ai Cập[2], Phoenicia[3], sau đó là các thuyền buôn Hy Lạp[4], La Mã[5], đã chở các hàng hóa đủ loại, đi lại trên Địa Trung Hải[6]. Đã có bao lần, khi chất hàng lên thuyền, các thủy thủ nhìn thấy thuyền lún dần xuống nước do sức nặng của hàng hóa. Nhưng vì sao chiếc thuyền nổi trên mặt nước?

Đã có bao nhiêu người trước Archimedes, cố công tìm kiếm định luật về sự nổi của các vật nhưng không thành công. Chỉ đến Archimedes, với óc quan sát tinh tế của nhà bác học thiên tài, định luật đó mới được tìm ra.

Một huyền thoại kể rằng có lần đức vua Hiero[7] sai một người thợ kim hoàn chế tạo một chiếc mũ miện bằng vàng.

Ngờ rằng người thợ thiếu lương tâm kia đã biển thủ một số vàng và thay vào đó bằng một số bạc, nhà vua cho gọi Archimedes đến và phán:

— Đây là chiếc vương miện của trẫm. Không được làm hỏng mũ, nhà ngươi phải tìm cho ra trong này có pha bạc không!

Archimedes lo lắng, ngày đêm suy nghĩ tìm cách giải bài toán hóc hiểm này. Lúc ăn ông cũng nghĩ đến nó, lúc đi dạo ông cũng nghĩ đến nó, thậm chí lúc tắm ông cũng nghĩ đến nó.

Một hôm, Archimedes vào tắm trong nhà tắm công cộng, mà đầu óc vẫn đang bị chiếc vương miện ám ảnh. Khi thả mình vào bồn tắm, ông bỗng nhận xét thấy một điều mà lâu nay không ai để ý đến. Ông cảm thấy khi dìm mình trong nước, thân thể mình có vẻ nhẹ nhõm hơn, tựa như có cái gì đẩy nó từ dưới, nâng nó lên cao. Một ý nghĩ mới mẻ lóe sáng trong đầu ông. Quên cả mặc áo quần, ông phấn khởi nhảy ra khỏi bồn tắm, chạy thẳng ra ngoài phố và mừng rỡ reo vang: “Eureka! Eureka!” (nghĩa là: Ta tìm ra rồi! Ta tìm ra rồi!).

Ông đã tìm ra một định luật mới cho phép giải bài toán của Hiero. Đó là định luật về sức đẩy của một chất lỏng lên một vật nhúng vào chất đó. Sau này định luật đó được gọi là định luật Archimedes.

Không có tài liệu nào kể lại một cách chính xác Archimedes đã thí nghiệm như thế nào để kiểm tra chiếc vương miện. Có thể phỏng đoán cách làm như sau. Ông đã xác định sức đẩy của nước lên chiếc vương miện và lên một thỏi vàng nguyên chất có cùng trọng lượng. Nếu chiếc vương miện bằng vàng nguyên chất thì sức đẩy trong hai trường hợp là như nhau. Nhưng ở đây sức đẩy lại khác nhau. Archimedes phát hiện được rằng chiếc vương miện đã bị pha bạc, và đã xác định được tỷ lệ pha là bao nhiêu.

Mọi người vô cùng kinh ngạc, và người thợ kim hoàn gian lận đã phải thú tội.

Như vậy là nhằm giải quyết một bài toán cụ thể, trong phạm vi hẹp, Archimedes đã phát minh ra một định luật có phạm vi ứng dụng rộng rãi. Kết quả, đạt được lớn hơn rất nhiều so với mục tiêu đề ra ban đầu.