Satyendra Nath Bose – người khiến Einstein phải tự dịch bài của mình

tai-xuong-45 (1)

Satyendra Nath Bose – người khiến Einstein phải tự dịch bài của mình

Nếu bạn từng nghe tới boson, Higgs boson, Bose–Einstein condensate, thì bạn đã vô tình nghe tên của một thiên tài Ấn Độ: Satyendra Nath Bose.

Điều đặc biệt là:
???? Ông chưa từng học ở châu Âu,
???? Không có phòng thí nghiệm lớn,
???? Không có danh tiếng quốc tế.

Nhưng chỉ một bài báo đã thay đổi vật lý mãi mãi.


Một giáo sư vô danh ở Calcutta

Năm 1924, Bose là một giảng viên vật lý tại Đại học Dhaka (nay thuộc Bangladesh).
Ông đang dạy sinh viên về bức xạ vật đen (blackbody radiation) – bài toán từng khiến vật lý cổ điển sụp đổ.

Vấn đề là: cách giải thích của sách giáo khoa lúc đó… không hợp lý.

Bose nghĩ:

“Có gì đó sai sai trong cách chúng ta đếm các hạt ánh sáng.”

Và ông quyết định làm điều táo bạo.


Sai lầm của thế giới: họ đếm photon như đếm… viên bi

Trong vật lý cổ điển, các hạt được xem như những viên bi riêng biệt.
Bạn có thể gắn nhãn cho từng viên: A, B, C…

Nhưng Bose đặt câu hỏi thiên tài:

???? Nếu các photon hoàn toàn giống nhau thì sao?
???? Nếu không thể phân biệt chúng thì sao?

Đây là một ý tưởng cực kỳ sâu sắc.

Ông bắt đầu đếm lại photon theo cách mới – coi chúng là indistinguishable particles (hạt không thể phân biệt).

Kết quả:
Ông tự mình suy ra công thức bức xạ Planck mà không cần vật lý cổ điển.

Đây là một cú sốc trí tuệ.


Tạp chí từ chối. Bose gửi thẳng cho Einstein.

Bose gửi bài báo tới một tạp chí Anh.
Kết quả: bị từ chối

Một giáo sư vô danh từ Ấn Độ?
Không ai quan tâm.

Vậy ông làm gì?

Ông viết thư trực tiếp cho Albert Einstein.

Trong thư ông nói đại ý:

“Thưa giáo sư, nếu ông thấy bài này đáng giá, xin hãy giúp tôi công bố.”

Một hành động cực kỳ liều lĩnh.


Einstein đọc xong… và lập tức dịch sang tiếng Đức

Einstein nhận được bài báo.
Ông đọc.

Và ông nhận ra ngay:
???? Đây là một ý tưởng cực kỳ quan trọng.

Einstein đã:

  • Tự dịch bài sang tiếng Đức

  • Tự gửi đăng trên tạp chí danh tiếng

  • Và… mở rộng ý tưởng của Bose sang nguyên tử

Thế là ra đời:

Bose–Einstein Statistics

Bose–Einstein Condensate (BEC)

Một bước ngoặt lớn của quantum physics.


Boson – cả một họ hạt mang tên ông

Ngày nay, vật lý chia hạt cơ bản thành 2 họ:

Loại hạt Tên
Fermions theo Enrico Fermi
Bosons theo Satyendra Nath Bose

Boson bao gồm:

  • Photon (ánh sáng)

  • Gluon (lực mạnh)

  • W/Z boson (lực yếu)

  • Higgs boson (tạo khối lượng)

Nói cách khác:

???? Mọi lực trong vũ trụ đều do “boson” truyền tải.

Tên của Bose hiện diện trong nền móng của thực tại.


Bose–Einstein Condensate – trạng thái vật chất kỳ lạ

Einstein mở rộng lý thuyết và dự đoán:

Nếu làm lạnh các nguyên tử gần 0 Kelvin,
chúng sẽ:

• mất cá tính riêng
• chồng lên nhau
• hành xử như một siêu nguyên tử duy nhất

Trạng thái này gọi là Bose–Einstein Condensate (BEC).

Phải tới năm 1995, con người mới tạo ra được nó.
Và ngay lập tức nhận Nobel 2001.

Một dự đoán mất 70 năm để kiểm chứng.


Điều thú vị: Bose chưa từng nhận Nobel

Dù:

  • boson mang tên ông

  • thống kê Bose–Einstein là nền tảng vật lý lượng tử

  • BEC đoạt Nobel

Nhưng Bose không bao giờ nhận Nobel.

Einstein từng nói rằng công trình của ông là “rất quan trọng”.
Nhiều người xem đây là một trong những “thiếu sót Nobel” lớn nhất.


Di sản của một thiên tài khiêm tốn

Bose không phải kiểu thiên tài ồn ào.
Ông không chạy đua danh tiếng.
Không thích chính trị học thuật.

Ông chỉ đơn giản:

Đếm photon theo cách đúng.

Và bằng cách đó, ông đã:

  • đổi cách chúng ta hiểu ánh sáng

  • đổi cách chúng ta hiểu lực

  • đổi cách chúng ta hiểu vật chất

Tất cả bắt đầu từ một câu hỏi đơn giản:

“Nếu các hạt không thể phân biệt thì sao?”

Một câu hỏi nhỏ.
Một cuộc cách mạng lớn.

Bình luận