Nguồn: read.st
Chương Hai Mươi Tám: Ngôi sao khoa học mới
Việc thiết kế và tính toán liên quan đến Pháo đài Calais thực ra không quá khó, Monge giao công việc này cho Joseph, thực chất là để anh kiếm thêm tiền. Tuy nhiên, Monge nhanh chóng nhận ra rằng những gì Joseph thu được từ công việc này không chỉ là một chút tiền.

Vào một ngày tháng bảy, Monge đang công tác ở Nice bất ngờ nhận được một lá thư từ Joseph. Đây là một lá thư rất dày, nặng trịch, nếu không phải thông qua kênh quân đội, lá thư này chắc chắn sẽ khiến Joseph phải trả thêm rất nhiều cước phí bưu điện. Monge mở phong bì, bên trong là một chồng giấy thư dày cộp, trên đó viết kín các con số và ký hiệu.

Monge lướt qua, biết rằng lá thư này thảo luận về vấn đề giới hạn của dòng chảy. Nhưng lúc đó ông đang chuẩn bị ra ngoài, không kịp nghiên cứu kỹ lá thư này, vì vậy Monge liền nhét lá thư vào túi áo khoác, rồi ra ngoài.

Giải quyết xong công việc, đã là hơn bốn giờ chiều. Một vài đồng nghiệp rủ nhau đi ăn tối. Họ đương nhiên cũng mời Monge. Tuy nhiên, Monge đã từ chối với lý do ông còn một số việc cá nhân cần giải quyết. Mấy người đồng nghiệp cũng không khuyên nhiều, liền tự mình đi.

Theo giáo lý Cơ đốc giáo, có bảy tội lỗi sẽ khiến linh hồn một người sa xuống địa ngục, đó là: kiêu ngạo, ghen tị, phẫn nộ, lười biếng, tham lam, tham ăn, dâm dục. Nếu điều này là thật, thì ở châu Âu, người Pháp có khả năng sa xuống địa ngục vì tội tham ăn là cao nhất. Giống như cường quốc ẩm thực ở phương Đông, người Pháp, đặc biệt là giới quý tộc Pháp, nổi tiếng khắp châu Âu với thói "ham uống rượu suốt đêm". Và so với Paris, vật giá ở Nice rẻ hơn nhiều, các loại hải sản cũng vô cùng phong phú, vài người từ chiều ăn đến tận khuya, cho đến khi thức ăn và rượu ngon không chỉ lấp đầy dạ dày mà còn lấp đầy thực quản, đến tận cổ họng, họ mới lảo đảo lên xe ngựa, trở về chỗ ở của mình. Và khi họ trở về thì mới phát hiện, căn phòng của Monge, người vốn luôn có cuộc sống rất quy củ, theo thói quen lẽ ra đã đi ngủ từ lâu, lại vẫn còn sáng đèn.

"Monge đang làm gì vậy?" Có người lẩm bẩm.

"Mặc kệ ông ta đi, cái gã cứng nhắc đó, chẳng giống người Pháp tí nào." Một gã say khướt khác trả lời.

Nhưng những kẻ say xỉn này không thực sự muốn tìm hiểu Monge đang làm gì. Vì vậy họ chỉ lẩm bẩm một chút rồi tự mình về ngủ.

Monge đương nhiên không biết bên ngoài cửa phòng mình, những kẻ say rượu kia đã nói gì về ông. Trên bàn làm việc của ông, bày một chồng giấy nháp lớn, trên đó viết kín, dày đặc, toàn là các phép tính. Ông nhíu mày, chăm chú tính toán, cho đến khi một cây nến nữa cháy hết và tắt, còn bầu trời ngoài cửa sổ của ông cũng bắt đầu hơi sáng.

"Nghiên cứu này của Joseph rất tốt, ít nhất bây giờ tôi chưa phát hiện ra vấn đề gì. Ừm, cậu ấy được truyền cảm hứng khi xử lý vấn đề xây dựng pháo đài sao? Tuổi trẻ thật tốt, khi tôi còn trẻ, tư duy cũng nhanh nhạy hơn bây giờ nhiều." Monge đặt bút lông xuống và cảm thán.

"Joseph hẳn cũng đã gửi bài báo này cho Viện Khoa học. Không biết những kẻ trong Viện Khoa học đánh giá thế nào." Monge cuối cùng nghĩ như vậy.

Joseph quả thực đã gửi bài báo này cho Viện Khoa học, nhưng có một điều Monge vẫn không ngờ tới, đó là Joseph đã gửi thêm một bài báo mới cho Viện Khoa học trong vòng một tuần, trong bài báo này, anh còn suy ra một bất đẳng thức quan trọng. Bất đẳng thức này trong lịch sử ban đầu được gọi là bất đẳng thức Cauchy, nhưng bây giờ, e rằng cũng phải đổi tên rồi.

Tuy nhiên, đây chỉ là một khởi đầu, nửa năm sau, Joseph lại xuất bản một bài báo vật lý mang tên "Nghiên cứu về ma sát sinh nhiệt". Trong bài báo này, Joseph đã dùng hai khối băng đặt trong một hộp thủy tinh kín ngâm trong nước, cọ xát vào nhau cho tan chảy, và so sánh với một nhóm đối chứng gồm hai khối băng cùng khối lượng và nhiệt độ tự tan chảy, đồng thời ghi lại sự thay đổi nhiệt độ của nước trong cả hai nhóm. Kết quả cho thấy nhiệt độ nước của nhóm ma sát không giảm mạnh hơn. Ngược lại, mức giảm lại nhỏ hơn, và đường cong giảm cũng phẳng hơn. Joseph chỉ ra rằng hiện tượng này hoàn toàn trái ngược với suy luận có thể đưa ra dựa trên thuyết nhiệt tố truyền thống. Từ đó, anh suy luận thêm rằng thuyết nhiệt tố đang thịnh hành có thể không chính xác.

"Thuyết nhiệt tố" là một giả thuyết khoa học xuất hiện sau khi Lavoisier dùng thí nghiệm bác bỏ "Thuyết Phlogiston". Giả thuyết này cho rằng, nhiệt là một chất gọi là "nhiệt tố" (caloric), nhiệt tố là một chất không khối lượng và không chiếm không gian, vật thể hấp thụ nhiệt tố thì nhiệt độ sẽ tăng lên, nhiệt tố sẽ tự động chảy từ vật thể có nhiệt độ cao đến vật thể có nhiệt độ thấp, và cũng có thể xuyên qua các lỗ hổng của chất rắn hoặc chất lỏng.

"Thuyết nhiệt tố" có thể giải thích khá hiệu quả nhiều hiện tượng vật lý. Ví dụ, việc trà nóng nguội đi ở nhiệt độ phòng có thể được giải thích bằng thuyết nhiệt tố: nhiệt độ của trà nóng cao, cho thấy nồng độ nhiệt tố cao hơn, do đó nhiệt tố sẽ tự động chảy đến vùng có nồng độ nhiệt tố thấp hơn, tức là không khí lạnh hơn xung quanh. Thuyết nhiệt tố cũng có thể giải thích sự giãn nở của không khí khi bị nung nóng, vì các phân tử không khí hấp thụ nhiệt tố, làm cho thể tích của chúng lớn hơn. Nếu phân tích sâu hơn các chi tiết trong quá trình các phân tử không khí hấp thụ nhiệt tố, còn có thể giải thích bức xạ nhiệt, sự thay đổi pha của vật thể ở các nhiệt độ khác nhau, thậm chí đến hầu hết các định luật khí. Vì vậy, cho đến giữa thế kỷ XIX, "thuyết nhiệt tố" vẫn là một giả thuyết khoa học chủ đạo. Lúc đó cũng đã có người đưa ra thuyết chuyển động phân tử, nhưng trong thời đại này, người ta thường cho rằng hai thuyết này là tương đương.

Tuy nhiên, "thuyết nhiệt tố" cũng tồn tại lỗ hổng. Bởi vì "thuyết nhiệt tố" cho rằng "nhiệt" là một vật chất, mà dựa trên "định luật bảo toàn vật chất" của Lomonosov, "nhiệt tố" tự nhiên không thể tự sinh ra, cũng không thể bị tiêu diệt, mà chỉ có thể truyền từ vật thể này sang vật thể khác. Từ đó, có một suy luận rất tự nhiên, đó là, nếu nhiệt độ của một vật thể tăng lên, thì nhất định nhiệt độ của một vật thể khác sẽ giảm xuống, và tổng lượng nhiệt tố mà vật thể tăng nhiệt độ nhận được phải bằng tổng lượng nhiệt tố mà vật thể giảm nhiệt độ mất đi. Điều này khiến cho giả thuyết này rất khó để giải thích các hiện tượng như ma sát sinh nhiệt. Bởi vì trong các hiện tượng này, rất khó tìm ra, hoặc thậm chí không thể tìm ra vật thể đã mất đi "nhiệt tố". Ví dụ trong thí nghiệm của Joseph, hoàn toàn không tìm ra nguồn gốc của nhiệt tố làm băng tan thành nước.

Không giống như Humphry Davy, người đầu tiên thực hiện thí nghiệm này trong lịch sử. Humphry Davy không hoàn toàn hiểu ý nghĩa đằng sau thí nghiệm này, cũng không phân tích chặt chẽ thí nghiệm này về mặt toán học. Trên thực tế, bản thân ông cũng không quá coi trọng thí nghiệm này, nên vào thời điểm đó, thí nghiệm này đã bị bỏ qua.

Nhưng Joseph thì khác, anh còn kèm theo thí nghiệm này một phân tích toán học khá chặt chẽ, chứng minh rằng trong vấn đề này, thuyết nhiệt tố và thuyết chuyển động phân tử không tương đương.

"Thành thật mà nói, bài báo này gần như đã tuyên án tử hình cho thuyết nhiệt tố rồi!" Laplace đau khổ nói với Lavoisier, "Gã Joseph này, đúng là làm người ta đau đầu! Thế giới này rõ ràng có biết bao nhiêu thứ để nghiên cứu, nhưng cậu ta dường như luôn lấy việc phá hủy những tòa nhà của người khác làm niềm vui. Cậu ta... cậu ta thật là..."

"Đúng vậy, tôi cũng cảm thấy nỗi đau của các anh khi lần trước cậu ta đưa ra ý kiến ánh sáng là sóng." Lavoisier khổ sở trả lời, "Thực ra tôi vừa hoàn thành một nghiên cứu dựa trên thuyết nhiệt tố."

"Tôi cũng vậy." Laplace trả lời, "Tôi vừa có một ý tưởng, có lẽ sau khi xem xét sự thay đổi của nhiệt tố, có thể sửa đổi một số vấn đề trong công thức tốc độ âm thanh của Newton. Tuy nhiên bây giờ, nghiên cứu này vừa mới bắt đầu, thì gần như buộc phải tạm dừng."

"Đây không phải là vấn đề lớn." Lavoisier nói, "Trước hết, nghiên cứu của cậu chưa tiến hành được bao lâu, bây giờ chuyển sang nghiên cứu từ góc độ chuyển động phân tử cũng không phải là không thể. Hơn nữa, theo lập luận của Joseph, mặc dù chuyển động phân tử và thuyết nhiệt tố không hoàn toàn tương đương, nhưng trong hầu hết các trường hợp, thực ra vẫn có thể coi là tương đương. Vì vậy, những chỗ cậu cần sửa đổi hẳn rất hạn chế. Nhưng nghiên cứu của tôi thì đã hoàn thành rồi..."

"Vậy, thầy, thầy nghĩ sao về bài báo này của cậu ấy?" Laplace hỏi.

"Còn có thể nghĩ sao được?" Lavoisier nói, "Giống như lần trước, ít nhất là hiện tại, tôi không tìm ra vấn đề trong bài báo của cậu ấy. Đương nhiên, quan điểm này của cậu ấy chắc chắn có vấn đề, thuyết nhiệt tố làm sao có thể sai được chứ? Cùng lắm thì có những chỗ cần sửa đổi, cần bổ sung. Ừm, cậu ấy cũng thừa nhận, có lẽ ngoài lời giải thích của cậu ấy, còn có những lời giải thích khác. Thuyết nhiệt tố hiện tại quả thực có lỗ hổng trong vấn đề ma sát sinh nhiệt, nhưng điều này cũng không thể nói thuyết nhiệt tố đã hoàn toàn sụp đổ, điều này chỉ cho thấy để nó tiếp tục tồn tại, chúng ta phải sửa chữa nó nhiều hơn... Chỉ là hiện tại, tôi vẫn chưa tìm ra cách sửa chữa nó... Joseph này, cứ luôn gây rối cho chúng ta."

Laplace nhận thấy, mặc dù nghiên cứu của Joseph đã gây ra rất nhiều rắc rối cho Lavoisier, và nhiều chỗ còn mâu thuẫn với nghiên cứu của Lavoisier. Nếu là trong trường hợp bình thường, Lavoisier lẽ ra sẽ không có ấn tượng tốt đẹp gì về Joseph, nhưng bây giờ khi Lavoisier nhắc đến Joseph, mặc dù miệng toàn là phàn nàn, nhưng giọng điệu lại có vẻ như đang nói "đứa trẻ này thật nghịch ngợm", không hề chứa đựng bất kỳ ác ý nào.

"Thầy quả là người rộng lượng như vậy sao? Không giống chút nào!" Laplace không khỏi thầm nghĩ, "Hơn nữa, thầy thực ra không hề đồng tình với quan điểm của Joseph. Nếu là người khác đưa ra quan điểm như vậy, ví dụ như là tôi, có lẽ, có lẽ thầy đã nổi trận lôi đình rồi, nhưng tại sao lần này, thái độ của thầy lại ôn hòa đến vậy?"

"Thằng nhóc đó, thật thông minh, chỉ là quá thích gây rối. Cậu nói xem nếu cậu ta có thể dùng hết sự thông minh vào những việc có ích, thay vì chuyên gây rối cho chúng ta, thì tốt biết mấy. Ừm, đợi cậu ta về, tôi nhất định phải nói chuyện tử tế với cậu ta." Lavoisier không để ý đến những suy nghĩ của Laplace, vẫn mỉm cười nói như vậy.
------oOo------