🔙 Quay lại trang tải sách pdf ebook Niềm vui khám phá Ebooks Nhóm Zalo NIÏÌM VUI KHAÁM PHAÁ THE PLEASURE OF FINDING THINGS OUT https://thuvienpdf.com THE PLEASURE OF FINDING THINGS OUT. Copyright © 1999 by Carl Feynman and Michelle Feynman. Editor’s Introduction, chapter introductions, and footnotes copyright © 1999 by Jeffrey Robbins. All rights reserved. First published in the United States by Basic Books, a member of the Perseus Books Group. Xuêët baãn theo húåp àöìng nhûúång quyïìn búãi Perseus Books, Inc. Baãn tiïëng Viïåt © 2009 Nhaâ xuêët baãn Treã BIEÅU GHI BIEÂN MUÏC TRÖÔÙC XUAÁT BAÛN ÑÖÔÏC THÖÏC HIEÄN BÔÛI THÖ VIEÄN KHTH TP.HCM Feynman, Richard P Nieàm vui khaùm phaù / Richard P. Feynman ; ng.d. Phaïm Vaên Thieàu, Ñaëng Ñình Long. - T.P. Hoà Chí Minh : Treû, 2009. 308tr.; 21 cm. - (Khoa hoïc vaø khaùm phaù). Nguyeân baûn : The pleasure of finding things out. 1. Khoa hoïc. I. Phaïm Vaên Thieàu d. II. Ñaëng Ñình Long d. III. Ts: The pleasure of finding things out. 500 — dc 21 F435 https://thuvienpdf.com https://thuvienpdf.com 4 NIÏÌM VUI KHAÁM PHAÁhttps://thuvienpdf.com MUÅC LUÅC MUÅC LUÅCMUÅC LUÅC Lúâi noái àêìu 7 Niïìm vui khaám phaá 17 Maáy tñnh trong tûúng lai 46 Los Alamos nhòn tûâ bïn dûúái 76 Vùn hoáa khoa hoåc vaâ vai troâ cuãa noá trong xaä höåi hiïån àaåi 124 Kñch thûúác caác linh kiïån coá thïí thu nhoã nhiïìu hún nûäa 145 Giaá trõ cuãa khoa hoåc 172 Baáo caáo cuãa Richard P. Feynman vïì quaá trònh àiïìu tra vuå nöí taâu con thoi Challenger1 183 Khoa hoåc laâ gò? 207 Ngûúâi thöng minh nhêët thïë giúái 228 Vaâi nhêån xeát vïì khoa hoåc, giaã khoa hoåc vaâ laâm thïë naâo àïí khöng tûå lûâa döëi baãn thên 249 Àún giaãn nhû àïëm 1, 2, 3 264 Richard Feynman àaä dûång lïn möåt vuä truå 272 Möëi quan hïå giûäa khoa hoåc vaâ tön giaáo 294 5 PHÊÌN ÀÊÌU https://thuvienpdf.com 6 NIÏÌM VUI KHAÁM PHAÁhttps://thuvienpdf.com Lúâi noái àêìu “Töi yïu quyá ngûúâi àaân öng naây àïën mûác coi öng laâ thêìn tûúång cuãa mònh”, Ben Jonson1 nhaâ biïn kõch dûúái thúâi Nûä hoaâng Anh Elizabeth I àaä viïët nhû vêåy. “Ngûúâi àaân öng” úã àêy chñnh laâ William Shakespeare, ngûúâi baån cuäng laâ ngûúâi thêìy cuãa Jonson. Caã hai àïìu laâ nhûäng nhaâ viïët kõch taâi ba. Jonson laâ möåt hoåc giaã coá kiïën thûác uyïn thêm coân Shakespeare laâ möåt con ngûúâi phoáng tuáng vaâ laâ möåt thiïn taâi. Giûäa hoå khöng töìn taåi sûå àöë kyå. Shakespeare lúán hún Jonson 9 tuöíi vaâ caác vúã kõch cuãa öng àaä àûúåc trònh diïîn trïn sên khêëu cuãa London trûúác khi Jonson bùæt àêìu viïët kõch. Nhû Jonson tûâng noái, Shakespear laâ möåt ngûúâi rêët “trung thûåc, coá têm höìn phoáng khoaáng vaâ röång múã”. Shakespeare àaä daânh cho ngûúâi baån treã cuãa mònh sûå höî trúå vaâ khñch lïå thiïët thûåc. Möåt trong nhûäng höî trúå quan troång maâ Shakespeare àaä daânh cho Jonson laâ àoáng möåt vai chñnh trong vúã kõch àêìu tiïn cuãa Jonson nhan àïì Möîi ngûúâi möåt tñnh nïët, àûúåc trònh diïîn lêìn àêìu tiïn vaâo nùm 1598. Vúã diïîn àaä gêy àûúåc tiïëng vang lúán vaâ Jonson khúãi nghiïåp thaânh cöng tûâ àoá. Vaâo thúâi àiïím êëy, Jonson 25 tuöíi coân Shakespeare 34 tuöíi. Sau nùm 1598, Jonson tiïëp tuåc saáng taác thú vaâ viïët kõch, rêët nhiïìu vúã kõch cuãa Jonson àaä àûúåc cöng ty cuãa Shakespeare trònh diïîn. Jonson trúã nïn nöíi tiïëng vúái tû caách laâ möåt nhaâ thú, nhaâ hoåc giaã. Vaâ khi qua àúâi, öng àaä coá vinh dûå àûúåc mai taáng úã Tu viïån Westminster. Tuy nhiïn, öng chûa bao giúâ quïn moán núå vúái ngûúâi baån lúán. Khi Shakespeare mêët, Jonson àaä viïët baâi thú 1 Ben Jonson (11/6/1572 - 6/8/1637) laâ nhaâ thú, nhaâ biïn kõch nöíi tiïëng ngûúâi Anh. (Chuá thñch cuãa ngûúâi dõch. Kïí tûâ àêy seä viïët tùæt laâ ND). 7 PHÊÌN ÀÊÌU https://thuvienpdf.com “Tûúãng nhúá ngûúâi thêìy kñnh yïu cuãa töi, William Shakespeare” trong àoá coá nhûäng doâng nöíi tiïëng sau: “Öng khöng thuöåc thúâi àaåi naây, maâ laâ cuãa muön àúâi” “Dêîu Ngûúâi khöng biïët gò nhiïìu vïì tiïëng Latinh vaâ Hy Laåp Nhûng tön vinh Ngûúâi töi chùèng cêìn kiïëm àêu xa Húäi caác bêåc lêîy lûâng: Aeschylus, Euripides, Sophocles1 Haäy höìi sinh àïí nghe Ngûúâi, nhûäng khuác bi ca...” “Thiïn Nhiïn tûå haâo vïì mö taã cuãa öng Vaâ vui sûúáng khoaác têëm aáo choaâng dïåt bùçng nhûäng doâng vùn êëy Nhûng khöng phaãi chó Thiïn Nhiïn laâm nïn têët thaãy Shakespeare tuyïåt vúâi, öng xûáng àûúåc dûå vui. Trong mùæt nhaâ thú, Thiïn Nhiïn vöën àeåp röìi Nghïå thuêåt cuãa nhaâ thú laâm noá thaânh khaác laå Viïët nïn möåt doâng lung linh, bao möì höi vêët vaã... Thi nhên phaãi tûå reân thaânh thi nhên, bïn caånh duyïn trúâi...” Nhûng Jonson vaâ Shakespeare thò coá möëi liïn hïå gò vúái Richard Feynman? Àún giaãn laâ vò töi coá thïí lùåp laåi cêu noái cuãa Jonson “Töi yïu quyá ngûúâi àaân öng naây àïën mûác coi öng nhû laâ thêìn tûúång cuãa mònh”. Söë phêån àaä àem àïën cho töi sûå may mùæn kyâ diïåu khi àûúåc trúã thaânh hoåc troâ cuãa Feynman. Töi laâ sinh viïn cuãa Àaåi hoåc Cornell nùm 1947 vaâ ngay lêåp tûác bõ mï hoùåc búãi taâi nùng xuêët chuáng cuãa Feynman. Vúái tñnh kiïu ngaåo cuãa tuöíi treã, töi quyïët àõnh mònh coá thïí àoáng vai 1 Aeschylus (525-456 trûúác CN) - nhaâ viïët kõch Hy Laåp, àûúåc coi laâ cha àeã cuãa bi kõch - Hy Laåp cöí àaåi, taác giaã Prometheus bõ xiïìng vaâ böå ba Oresteia; Euripides (480-406 trûúác CN) - taác giaã cuãa caác bi kõch Hy Laåp cöí àaåi - Medea, Nhûäng ngûúâi àaân baâ thaânh Trois, Hyppolitus ... ; Sophocles (496-406 trûúác CN) - taác giaã cuãa caác bi kõch Hy Laåp cöí àaåi Ajax, Antigone, Oedipus Rex, Electra... 8 NIÏÌM VUI KHAÁM PHAÁ https://thuvienpdf.com cuãa Jonson trong möëi quan hïå vúái Feynman. Töi khöng kyâ voång àûúåc gùåp laåi Shakespeare dûúái hònh haâi cuãa möåt ngûúâi Myä, nhûng töi khöng gùåp khoá khùn àïí hònh dung ra Shakespeare khi nhòn thêëy öng. Trûúác khi gùåp Feynman, töi àaä àùng möåt vaâi baâi baáo vïì toaán hoåc. Nöåi dung caác baâi baáo chûáa àûång rêët nhiïìu tiïíu xaão thöng minh nhûng laåi thiïëu nhûäng nöåi dung coá möåt têìm quan troång naâo àêëy. Khi gùåp Feynman, töi lêåp tûác hiïíu rùçng mònh àang bûúác vaâo möåt thïë giúái khaác. Öng khöng quan têm túái viïåc cöng böë caác baâi baáo. Öng àêëu tranh möåt caách maänh liïåt hún têët thaãy nhûäng ai töi tûâng biïët àïí hiïíu àûúåc tûå nhiïn, bùçng caách xêy dûång laåi vêåt lyá hoåc tûâ nhûäng nïìn taãng cùn baãn nhêët. Töi àaä may mùæn àûúåc gùåp öng vaâo cuöëi nùm thûá 8 cuãa cuöåc àêëu tranh êëy. Ngaânh vêåt lyá múái maâ öng àaä tûâng mûúâng tûúång khi coân laâ möåt sinh viïn cuãa John Wheeler 7 nùm trûúác àêëy, cuöëi cuâng, àaä àûúåc húåp nhêët trong caách nhòn chùåt cheä vïì tûå nhiïn maâ öng goåi laâ “caách tiïëp cêån khöng thúâi gian”. Vaâo nhûäng nùm 1947, caách nhòn àoá vêîn chûa àûúåc hoaân thiïån, nhiïìu àiïím coân chûa coá kïët luêån cuöëi cuâng vaâ thiïëu nhêët quaán, nhûng töi ngay lêåp tûác cho rùçng noá nhêët àõnh seä laâ àuáng àùæn. Töi àaä nùæm bùæt tûâng cú höåi àïí àûúåc àïën nghe caác buöíi noái chuyïån cuãa Feynman, àûúåc hoåc búi trong cún luä nhûäng yá tûúãng cuãa öng. Öng ûa thñch troâ chuyïån vaâ àaä chaâo àoán töi nhû möåt thñnh giaã. Vaâ röìi, chuáng töi àaä trúã thaânh baån beâ suöët àúâi. Trong suöët möåt nùm, töi àaä chûáng kiïën Feynman hoaân thiïån phûúng phaáp mö taã tûå nhiïn bùçng nhûäng bûác tranh vaâ caác giaãn àöì cho àïën khi traã lúâi àûúåc toaân böå caác vêën àïì cuäng nhû loaåi boã nhûäng àiïím khöng nhêët quaán. Sau àoá, öng bùæt àêìu sûã duång caác giaãn àöì nhû laâ möåt cöng cuå àïí tñnh ra caác con söë. Vúái möåt töëc àöå àaáng kinh ngaåc, öng àaä tñnh àûúåc giaá trõ cuãa caác àaåi lûúång vêåt lyá vaâ so saánh chuáng trûåc tiïëp vúái thûåc nghiïåm. Vaâ thûåc nghiïåm àaä rêët phuâ húåp vúái caác con söë cuãa öng. Vaâo muâa heâ nùm 1948, chuáng töi àaä coá thïí nghiïåm lúâi noái cuãa Jonson: “Thiïn Nhiïn tûå haâo vïì mö taã cuãa öng, vaâ vui sûúáng khoaác têëm aáo choaâng dïåt bùçng nhûäng doâng vùn êëy”. 9 PHÊÌN ÀÊÌU https://thuvienpdf.com Trong cuâng nùm àoá, khi bùæt àêìu àöìng haânh vúái Feynman, töi cuäng tòm hiïíu vïì cöng trònh cuãa caác nhaâ vêåt lyá Schwinger vaâ Tomonaga, nhûäng ngûúâi ài theo caác con àûúâng thöng thûúâng hún, nhûng cuäng àaä thu àûúåc caác kïët quaã tûúng tûå. Schwinger vaâ Tomonaga àaä gùåt haái thaânh cöng möåt caách àöåc lêåp bùçng caách sûã duång caác phûúng phaáp phûác taåp vaâ khoá khùn hún àïí tñnh ra caác àaåi lûúång tûúng tûå nhû Feynman àaä laâm trûåc tiïëp tûâ caác giaãn àöì cuãa mònh. Tuy nhiïn, Schwinger vaâ Tomonaga àaä khöng xêy dûång laåi vêåt lyá maâ hoå chó duâng vêåt lyá nhû noá sùén coá nhûng àûa vaâo caác phûúng phaáp toaán hoåc múái àïí taách chiïët ra caác con söë tûâ vêåt lyá. Khi coá cú súã roä raâng àïí kïët luêån rùçng kïët quaã tñnh toaán cuãa Schwinger vaâ Tomonaga truâng húåp vúái kïët quaã cuãa Feynman, töi nhêån thêëy mònh àaä coá cú höåi àöåc nhêët vö nhõ àïí kïët húåp ba lyá thuyïët trïn vúái nhau. Töi àaä viïët baâi baáo coá tiïu àïì “Lyá thuyïët phaát xaå cuãa Tomonaga, Schwinger vaâ Feynman” nhùçm giaãi thñch vò sao ba lyá thuyïët coá veã khaác biïåt nhûng thûåc chêët laâ tûúng àûúng vúái nhau. Baâi baáo cuãa töi àûúåc àùng trïn taåp chñ Physical Review nùm 1949 vaâ àaä laâ bïå phoáng cho sûå nghiïåp khoa hoåc cuãa töi tûúng tûå nhû thaânh cöng cuãa vúã kõch Tñnh haâi hûúác trong möîi con ngûúâi àöëi vúái Jonson. Vaâo thúâi àiïím àoá, töi 25 tuöíi giöëng nhû Jonson vaâ Feynman 31 tuöíi, ñt hún Shakespeare 3 tuöíi vaâo nùm 1598. Töi àaä rêët thêån troång baây toã sûå tön kñnh nhû nhau vúái caã ba nhên vêåt chñnh, nhûng trong thêm têm töi vêîn cho rùçng Feynman laâ ngûúâi vô àaåi nhêët vaâ rùçng muåc àñch chñnh cuãa baâi baáo cuãa töi laâ àûa yá tûúãng mang tñnh caách maång cuãa öng àïën vúái caác nhaâ vêåt lyá trïn thïë giúái. Feynman àaä khñch lïå töi rêët nhiïìu trong viïåc cöng böë caác yá tûúãng cuãa öng vaâ chûa tûâng coá bêët kyâ lúâi phaân naân naâo vïì viïåc töi àaä àaánh cùæp tiïëng vang cuãa öng. Öng laâ diïîn viïn chñnh trong vúã kõch cuãa töi. Möåt trong nhûäng baáu vêåt cuãa nûúác Anh maâ töi mang túái Myä laâ Nhûäng àiïím nhêën trong cuöåc àúâi Shakespeare àûúåc viïët búãi J. Dover Wilson. Àoá laâ nhûäng baâi viïët ngùæn vïì tiïíu sûã cuãa Shakespeare trong àoá coá trñch dêîn hêìu hïët nhûäng nhêån xeát cuãa Jonson vïì Shakepeare maâ töi àaä nïu úã trïn. Cuöën saách àoá cuãa Wilson khöng phaãi laâ möåt 10 NIÏÌM VUI KHAÁM PHAÁ https://thuvienpdf.com cuöën tiïíu thuyïët cuäng khöng phaãi laâ cuöën saách vïì lõch sûã maâ laâ sûå dung hoaâ cuãa hai thïí loaåi àoá. Noá àûúåc soaån dûåa trïn nhûäng lúâi chûáng trûåc tiïëp, mùæt thêëy tai nghe cuãa Jonson vaâ nhûäng ngûúâi khaác, nhûng Wilson àaä laâm söëng laåi Shakespeare nhúâ vaâo sûå kïët húåp giûäa trñ tûúãng tûúång cuãa mònh cuâng vúái nhûäng tû liïåu lõch sûã ñt oãi êëy. Cuå thïí, bùçng chûáng àêìu tiïn vïì viïåc Shakespeare tham gia àoáng trong vúã kõch cuãa Jonson àûúåc trñch dêîn tûâ möåt taâi liïåu ra àúâi vaâo nùm 1709, hún möåt trùm nùm sau ngaây vúã kõch àûúåc trònh diïîn. Chuáng ta àïìu biïët rùçng Shakespeare nöíi tiïëng caã vúái tû caách möåt diïîn viïn lêîn tû caách kõch taác gia vaâ búãi vêåy töi khöng coá lyá do gò àïí nghi ngúâ nöåi dung cêu chuyïån cuãa Wilson. May mùæn thay caác taâi liïåu cung cêëp dêîn chûáng vïì cuöåc söëng vaâ saáng taåo cuãa Feynman khöng phaãi laâ hiïëm hoi nhû thïë. Vò vêåy, cuöën saách maâ caác baån àang cêìm trïn tay laâ têåp húåp cuãa nhûäng tû liïåu àem àïën cho chuáng ta gioång noái àñch thûåc cuãa Feynman àûúåc ghi laåi tûâ nhûäng lêìn thuyïët giaãng vaâ ghi cheáp tònh cúâ. Caác taâi liïåu khöng chñnh thûác êëy laâ daânh cho caác thñnh giaã àaåi chuáng thay vò cho nhûäng àöìng nghiïåp cuãa öng. Qua nhûäng taâi liïåu naây, chuáng ta seä thêëy con ngûúâi Feynman nhû öng vöën thïë, luön luön àuâa giúän vúái nhûäng yá tûúãng nhûng laåi luön nghiïm tuác vúái nhûäng gò maâ öng coi laâ quan troång. Àoá laâ sûå trung thûåc, tñnh àöåc lêåp, vaâ tinh thêìn sùén saâng chêëp nhêån sûå khöng biïët. Öng rêët gheát nhûäng caái goåi laâ thûá bêåc trong xaä höåi vaâ trên troång tònh baån cuãa con ngûúâi trïn moåi neão àûúâng cuöåc söëng. Vaâ giöëng nhû Shakespeare, Feynman cuäng laâ möåt diïîn viïn taâi nùng. Ngoaâi àam mï maänh liïåt vúái khoa hoåc, Feynman rêët coá khiïëu haâi hûúác vaâ nhûäng vui thuá nhû nhûäng con ngûúâi bònh thûúâng. Möåt tuêìn sau khi àûúåc biïët öng, töi àaä viïët thû cho cha meå úã Anh vaâ miïu taã vïì öng nhû sau “öng êëy möåt nûãa laâ thiïn taâi vaâ möåt nûãa laâ chaâng hïì”. Giûäa caác cuöåc àêëu tranh quaã caãm cuãa mònh àïí tòm hiïíu caác quy luêåt cuãa tûå nhiïn, öng rêët thñch àûúåc xaã húi cuâng vúái baån beâ, àûúåc chúi tröëng bongo, àûúåc laâm haâi loâng moåi ngûúâi bùçng nhûäng cêu chuyïån vaâ troâ tiïíu xaão cuãa mònh. Vïì àiïím naây, öng cuäng giöëng nhû Shakespeare. 11 PHÊÌN ÀÊÌU https://thuvienpdf.com Töi xin àûúåc trñch dêîn lúâi chûáng cuãa Jonson ghi trong saách cuãa Wilson nhû sau: “Khi öng dûå àõnh bùæt tay vaâo viïët möåt vúã kõch, öng coá thïí viïët quïn ngaây quïn àïm, eáp mònh vaâo khuön khöí, khöng àïëm xóa túái bêët kyâ thûá gò khaác cho àïën khi ngêët xóu; nhûng khi xong viïåc, öng laåi àùæm mònh trong nhûäng mön thïí thao vaâ thû giaän. Khi êëy, khoá coá caách naâo àïí keáo öng trúã laåi vúái cuöën saách cuãa mònh. Nhûng möåt khi bùæt buöåc phaãi ngöìi vaâo baân laâm viïåc, öng seä trúã nïn maånh meä vaâ nghiïm tuác hún bêët kyâ luác naâo”. Àoá laâ Shakespeare vaâ cuäng laâ Feynman maâ töi tûâng biïët, tûâng yïu quyá vaâ coi nhû thêìn tûúång cuãa mònh. FREEMAN J. DYSON Viïån nghiïn cûáu cao cêëp Princeton, New Jersey 12 NIÏÌM VUI KHAÁM PHAÁ https://thuvienpdf.com Lúâi giúái thiïåu cuãa chuã biïn Gêìn àêy töi àaä tham dûå möåt buöíi thuyïët giaãng taåi phoâng thñ nghiïåm danh tiïëng Jefferson cuãa Àaåi hoåc Havard. Diïîn giaã laâ Tiïën sô Lene Hau àïën tûâ Viïån Rowland, ngûúâi vûâa tiïën haânh möåt thñ nghiïåm khöng chó àûúåc àùng trïn Nature, möåt taåp chñ khoa hoåc danh tiïëng maâ coân àûúåc nhùæc túái trïn trang nhêët cuãa túâ New York Times. Trong thñ nghiïåm cuãa mònh, baâ (cuâng vúái nhoám nghiïn cûáu göìm caác sinh viïn vaâ caác nhaâ khoa hoåc khaác) àaä chiïëu möåt chuâm tia laser qua möåt möi trûúâng vêåt chêët múái coá tïn laâ ngûng tuå Bose-Einstein. Noá laâ möåt traång thaái lûúång tûã múái laå bao göìm rêët nhiïìu nguyïn tûã àûúåc laâm laånh àïën gêìn 0 àöå tuyïåt àöëi. Trong àiïìu kiïån êëy, caác nguyïn tûã gêìn nhû khöng chuyïín àöång, chuáng cuâng vúái nhau ûáng xûã nhû laâ möåt haåt duy nhêët. Möi trûúâng vêåt chêët naây àaä laâm cho töëc àöå chuâm saáng chêåm laåi túái mûác khöng thïí tin nöíi, 38 dùåm/giúâ (~ 60,8 km/giúâ - ND). Chuáng ta vêîn biïët laâ aánh saáng chuyïín àöång trong chên khöng rêët nhanh vúái töëc àöå 168.000 dùåm/giêy (~ 300.000 km/giêy). Khi aánh saáng chuyïín àöång trong möåt möi trûúâng vêåt chêët noá seä bõ chêåm laåi möåt chuát so vúái töëc àöå aánh saáng trong chên khöng (tó lïå vúái chiïët suêët cuãa möi trûúâng - ND). Tuy nhiïn, nïëu chuáng ta laâm möåt pheáp tñnh söë hoåc àún giaãn bùçng caách lêëy 38 dùåm/giúâ chia cho 669,6 triïåu dùåm/giúâ chuáng ta seä àûúåc 0,00000006, tûác laâ vêån töëc àoá chó bùçng 0,000006% cuãa töëc àöå aánh saáng trong chên khöng. Àïí hònh dung möåt caách trûåc quan vïì kïët quaã naây, baån haäy tûúãng tûúång noá giöëng nhû viïåc Galileo thaã nhûäng viïn bi cuãa öng tûâ trïn thaáp nghiïng Pisa xuöëng phaãi mêët 2 nùm thò caác viïn bi múái chaåm àûúåc àïën mùåt àêët. 13 PHÊÌN ÀÊÌU https://thuvienpdf.com Khi ngöìi nghe, töi gêìn nhû ngûâng thúã (vaâ töi nghô laâ ngay caã Einstein coá ngöìi àêy cuäng seä phaãi coá êën tûúång). Lêìn àêìu tiïn trong àúâi mònh, töi coá thïí caãm nhêån àûúåc möåt phêìn nhoã cuãa caái maâ Feynman goåi laâ “àöåt phaá trong phaát minh”. Möåt caãm nhêån bêët ngúâ (coá leä giöëng nhû sûå kiïån Chuáa Giïsu ra àúâi, mùåc duâ trong trûúâng húåp naây àoá laâ möåt traãi nghiïåm giaán tiïëp) khi àaä nùæm bùæt àûúåc möåt yá tûúãng múái tuyïåt vúâi. Möåt àiïìu múái meã àaä xuêët hiïån trïn thïë giúái vaâ töi àang àûúåc chûáng kiïën möåt sûå kiïån khoa hoåc quan troång. Caãm nhêån àoá chùæc hùèn seä khöng keám phêìn hûáng thuá vaâ maånh meä nhû caãm giaác cuãa Newton khi öng nhêån ra rùçng lûåc bñ êín khiïën quaã taáo rúi xuöëng àêìu öng cuäng chñnh laâ lûåc àaä khiïën Mùåt trùng xoay quanh Traái àêët hoùåc caãm giaác cuãa Feynman khi öng àaåt àûúåc bûúác tiïën àêìu tiïn trong quaá trònh tòm hiïíu baãn chêët cuãa möëi liïn hïå giûäa aánh saáng vaâ vêåt chêët, cöng trònh àaä mang àïën cho öng giaãi Nobel. Ngöìi giûäa caác thñnh giaã, töi gêìn nhû caãm nhêån àûúåc rùçng Feynman àang nhòn töi tûâ phña sau vaâ thò thêìm vaâo tai töi “Anh thêëy chûa. Àoá chñnh laâ lyá do khiïën caác nhaâ khoa hoåc kiïn trò trong nghiïn cûáu cuäng nhû khiïën chuáng töi àêëu tranh khöng mïåt moãi àïí tñch luäy kiïën thûác. Chuáng töi ngöìi haâng àïm àïí tòm kiïëm lúâi giaãi àaáp cho tûâng vêën àïì, vûúåt qua nhûäng raâo caãn cam go nhêët àïí tiïën lïn möåt nêëc thang múái vïì hiïíu biïët àïí röìi cuöëi cuâng chaåm àïën khoaãnh khùæc vui sûúáng khi taåo ra àûúåc sûå àöåt phaá trong phaát minh. Àoá laâ möåt phêìn cuãa niïìm vui khaám phaá”. Feynman luön noái rùçng öng nghiïn cûáu vêåt lyá khöng phaãi vò danh lúåi maâ laâ àïí tòm kiïëm niïìm vui, àïí àûúåc thoãa maän niïìm àam mï khaám phaá. Di saãn cuãa Feynman laâ sûå àùæm mònh vaâ hiïën dêng hoaân toaân cho khoa hoåc – lögic cuãa noá, caác phûúng phaáp cuãa noá, sûå vûát boã nhûäng giaáo àiïìu, vaâ khaã nùng vö haån vïì sûå hoaâi nghi cuãa noá. Feynman tin vaâ söëng búãi niïìm xaác tñn rùçng khoa hoåc möåt khi àûúåc sûã duång möåt caách coá traách nhiïåm seä khöng chó àem laåi niïìm vui maâ coân àem laåi nhûäng giaá trõ vö cuâng to lúán khöng thïí ûúác lûúång hïët àûúåc àöëi vúái tûúng lai cuãa xaä höåi loaâi ngûúâi. Tûúng tûå nhû nhûäng nhaâ khoa hoåc vô àaåi khaác, 14 NIÏÌM VUI KHAÁM PHAÁ https://thuvienpdf.com Feynman sùén loâng chia seã nhûäng àiïìu kyâ diïåu cuãa caác àõnh luêåt tûå nhiïn vúái caác àöìng nghiïåp vaâ bêët kyâ ai. Niïìm àam mï tri thûác cuãa Feynman àûúåc miïu taã möåt caách roä raâng vaâ cuå thïí nhêët trong cuöën saách maâ caác baån àang cêìm trïn tay. Àoá laâ möåt têåp húåp nhûäng baâi phaát biïíu ngùæn cuãa öng, ngoaåi trûâ möåt baâi, coân thò hêìu hïët àïìu àaä àûúåc cöng böë. Caách töët nhêët àïí àaánh giaá àuáng vïì Feynman àoá laâ àoåc cuöën saách naây, qua àoá baån seä àûúåc tiïëp cêån rêët nhiïìu chuã àïì maâ Feynman suy nghô vaâ diïîn giaãi möåt caách thêëu àaáo vaâ àêìy quyïën ruä. Úà àoá, caác chuã àïì khöng chó giúái haån úã vêåt lyá, maâ giaãng daåy noá khöng ai coá thïí vûúåt qua àûúåc öng, maâ caã tön giaáo, triïët hoåc, vaâ nhûäng troâ löë lùng trïn sên khêëu hoåc thuêåt. Vaâ caã tûúng lai cuãa maáy vi tñnh cuäng nhû cöng nghïå nano maâ öng laâ ngûúâi ài tiïn phong. Sûå khiïm töën vaâ niïìm vui trong khoa hoåc, tûúng lai cuãa khoa hoåc, cuãa nïìn vùn minh nhên loaåi, thïë giúái quan cuãa nhûäng nhaâ khoa hoåc múái vaâ nhûäng goác khuêët dêîn àïën thaãm hoåa taâu con thoi Challenger vúái nhûäng baâi tûúâng thuêåt àûúåc àùng trïn trang nhêët àaä laâm cho caái tïn “Feynman” trúã thaânh tûâ cûãa miïång. Àiïìu àaáng noái laâ chó coá rêët ñt caác nöåi dung truâng lùåp trong caác baâi noái chuyïån àûúåc trñch dêîn trong cuöën saách naây, möåt vaâi cêu chuyïån múái àûúåc nhùæc laåi chó úã möåt vaâi núi. Töi tûå cho mònh quyïìn àûúåc xoáa ài möåt vaâi nöåi dung truâng lùåp àïí traánh cho ngûúâi àoåc phaãi àoåc ài àoåc laåi möåt caách khöng cêìn thiïët. Töi sûã duång dêëu (...) àïí chó ra rùçng nöåi dung lùåp laåi àoá àaä àûúåc xoáa boã. Feynman khöng mêëy chuá têm lùæm àïën vêën àïì ngûä phaáp. Àiïìu naây àûúåc thïí hiïån roä trong hêìu hïët caác baâi àûúåc ghi laåi tûâ caác buöíi noái chuyïån hoùåc phoãng vêën. Àïí giûä àûúåc àùåc tñnh cuãa Feynman, nhòn chung töi seä khöng thay àöíi caách sûã duång caác mïånh àïì khöng tuên theo caác quy tùæc ngûä phaáp cuãa öng. Tuy nhiïn, úã nhûäng chöî ghi êm töìi hoùåc rúâi raåc laâm nhûäng tûâ hoùåc cuåm tûâ trúã nïn khöng thïí hiïíu nöíi thò töi coá biïn têåp àöi chuát àïí caác baån dïî theo doäi hún. Töi tin rùçng àiïìu àoá seä khöng laâm aãnh hûúãng àïën nhûäng gò thuöåc vïì Feynman trong khi baån àoåc vêîn coá thïí lônh höåi àûúåc nhûäng gò öng muöën truyïìn àaåt. 15 PHÊÌN ÀÊÌU https://thuvienpdf.com Àûúåc ngûúäng möå trong suöët cuöåc àúâi vaâ àûúåc tön kñnh ngay caã khi khöng coân coá mùåt trïn thïë gian naây, Feynman luön laâ kho tri thûác cho têët caã moåi ngûúâi trïn moåi neão àûúâng cuöåc söëng. Töi hy voång rùçng, cuöën saách têåp húåp nhûäng baâi giaãng, nhûäng cuöåc phoãng vêën vaâ nhûäng baâi baáo nöíi tiïëng nhêët cuãa Feynman seä khñch lïå vaâ mang laåi niïìm hûáng thuá cho caác thïë hïå nhûäng ngûúâi hêm möå vaâ nhûäng ngûúâi múái àûúåc biïët àïën böå oác àöåc àaáo vaâ thûúâng xuyïn vui nhöån cuãa Feynman. Haäy àoåc, khaám phaá vaâ àöi khi àûâng ngêìn ngaåi cûúâi phaá lïn hoùåc hoåc lêëy möåt vaâi baâi hoåc vïì cuöåc söëng. Hún têët thaãy, haäy chiïm nghiïåm niïìm vui thñch khi khaám phaá vïì möåt con ngûúâi khaác thûúâng. Töi xin daânh lúâi caãm ún trên troång túái Michelle vaâ Carl Feynman vò sûå giuáp àúä nhiïåt thaânh, túái tiïën sô Judith Goodstein, Bonnie Ludt vaâ Shelley Erwin laâm viïåc taåi böå phêån lûu trûä cuãa Àaåi hoåc Caltech vò sûå giuáp àúä khöng thïí thiïëu àûúåc vaâ loâng hiïëu khaách thõnh tònh, àùåc biïåt laâ giaáo sû Freeman Dyson, ngûúâi àaä viïët cho cuöën saách naây Lúâi noái àêìu thêåt laâ haâm suác vaâ tao nhaä. Ngoaâi ra, töi muöën baây toã loâng caãm ún chên thaânh túái John Gribbin, Toney Hey, Melanin Jackson vaâ Ralph Leighton vò nhûäng lúâi khuyïn böí ñch vaâ thûúâng xuyïn trong suöët quaá trònh chuêín bõ cuöën saách naây. JEFFREY ROBBINS, Massachusetts, 9/1999 16 NIÏÌM VUI KHAÁM PHAÁ https://thuvienpdf.com Chûúng 1 Niïìm vui khaám phaá Dûúái àêy laâ nöåi dung cuöåc phoãng vêën Feynman do chûúng trònh Horizon1 cuãa Àaâi truyïìn hònh BBC, thûåc hiïån nùm 1981, àûúåc phaát soáng taåi Myä trong khuön khöí chûúng trònh truyïìn hònh coá tïn NOVA2. Vaâo thúâi gian naây, Feynman àang söëng nhûäng nùm thaáng cuöëi cuâng cuãa àúâi mònh (öng mêët nùm 1988). Búãi vêåy, öng coá àiïìu kiïån àïí chiïm nghiïåm cuöåc söëng bùçng nhûäng kinh nghiïåm àaä tñch luäy àûúåc qua nhiïìu nùm thaáng vúái caách nhòn maâ khöng phaãi baån treã naâo cuäng coá thïí coá àûúåc. Cuöåc noái chuyïån diïîn ra trong bêìu khöng khñ chên thaânh, cúãi múã vaâ riïng tû vïì nhiïìu chuã àïì gùæn liïìn vúái con ngûúâi Feynman: Taåi sao nïëu chó àún thuêìn biïët tïn goåi cuãa möåt sûå vêåt hay sûå viïåc naâo àoá thò cuäng àöìng nghôa vúái viïåc chùèng biïët gò vïì sûå vêåt/sûå viïåc àoá. Vò sao öng vaâ caác cöång sûå cuãa mònh trong dûå aán Manhattan3 vêîn tiïåc tuâng röm raã vò thaânh cöng cuãa möåt loaåi vuä khñ huãy diïåt trong khi úã àêìu kia cuãa thïë giúái, taåi Hiroshima4, haâng nghòn ngûúâi àaä bõ giïët hoùåc àang chïët dêìn vò thûá vuä khñ àoá. Vaâ taåi sao Feynman vêîn coá thïí haâi loâng cho duâ coá thïí khöng àûúåc nhêån giaãi Nobel naâo ài chùng nûäa. 1 Horizon laâ möåt chûúng trònh cuãa haäng BBC chuyïn vïì khoa hoåc vaâ caác hiïån tûúång tûå nhiïn. Horizon thûåc hiïån rêët nhiïìu cuöåc phoãng vêën vúái nhûäng nhaâ khoa hoåc haâng àêìu trong moåi lônh vûåc. (ND) 2 Möåt chûúng trònh truyïìn hònh vïì khoa hoåc àûúåc phaát soáng úã Myä. (ND) 3 Dûå aán chïë taåo bom nguyïn tûã cuãa Myä trong thïë chiïën thûá II (ND) 4 Tïn thaânh phöë nùçm úã phña Nam cuãa Nhêåt Baãn, bõ Myä thaã quaã bom nguyïn tûã àêìu tiïn vaâo ngaây 6 thaáng 8 nùm 1945. (ND) 17 NIÏÌM VUI KHAÁM PHAÁ https://thuvienpdf.com Veã àeåp cuãa möåt böng hoa Töi coá möåt anh baån laâ nghïå sô. Àöi khi anh êëy coá nhûäng nhêån àõnh maâ töi khöng mêëy àöìng tònh. Möåt lêìn, khi cêìm trïn tay möåt böng hoa, anh êëy noái: “Xem naây, böng hoa múái àeåp laâm sao!”. Trong thêm têm töi cuäng coá caãm nhêån nhû vêåy. Nhûng röìi anh êëy laåi noái tiïëp: “Cêåu xem naây, laâ möåt nghïå sô, mònh nhêån thêëy böng hoa naây múái àeåp laâm sao. Coân cêåu, vò laâ möåt nhaâ khoa hoåc nïn cûá thñch möí xeã moåi thûá vaâ laâm cho noá trúã nïn xêëu xñ ài”. Töi thêëy baån mònh húi thiïín cêån laâ vò trûúác hïët, töi tin rùçng ai cuäng coá thïí caãm nhêån àûúåc veã àeåp cuãa böng hoa nhû anh êëy, kïí caã töi mùåc duâ coá thïí khöng coá oác thêím myä nhû anh êëy. Khöng nhûäng vêåy, töi coân nhêån thêëy nhiïìu hún nhûäng gò anh êëy coá thïí caãm nhêån àûúåc. Töi coá thïí hònh dung ra caác tïë baâo hay nhûäng phaãn ûáng phûác taåp bïn trong böng hoa vúái veã àeåp cuãa riïng noá. Töi muöën noái rùçng ngoaâi veã àeåp úã kñch thûúác cúä möåt xentimeát maâ ta thûúâng thêëy, noá coân êín chûáa möåt veã àeåp bïn trong cêëu truác nöåi taåi vúái kñch thûúác nhoã hún rêët nhiïìu lêìn. Tûúng tûå, quaá trònh taåo nïn maâu sùæc cuãa böng hoa àïí thu huát cön truâng àïën thuå phêën cuäng rêët thuá võ. Àiïìu àoá coá nghôa laâ cön truâng cuäng coá thïí nhêån biïët maâu sùæc. Viïåc naây laâm naãy sinh cêu hoãi: Liïåu khaã nùng caãm thuå thêím myä naây coá töìn taåi úã nhûäng loaâi cêëp thêëp hún khöng? Nïëu coá thò vò sao? Têët caã nhûäng cêu hoãi thuá võ àoá noái lïn rùçng tri thûác khoa hoåc laâ chêët xuác taác àïí gia tùng sûå kñch thñch vaâ trñ toâ moâ hay nhûäng thùæc mùæc vïì böng hoa. Noá coá taác duång laâm tùng thïm chûá töi chùèng thïí lyá giaãi àûúåc taåi sao maâ khoa hoåc laåi coá thïí coá taác duång ngûúåc laåi. 18 NIÏÌM VUI KHAÁM PHAÁ https://thuvienpdf.com Laãng traánh khoa hoåc nhên vùn Töi laâ möåt ngûúâi coá caái nhòn phiïën diïån àöëi vúái khoa hoåc. Thúâi treã töi chó chuá troång vaâo khoa hoåc tûå nhiïn. Töi chùèng coá thúâi gian vaâ cuäng chùèng àïí mùæt àïën lônh vûåc maâ ngûúâi ta goåi laâ khoa hoåc nhên vùn gò àoá, mùåc duâ àoá cuäng laâ möåt mön hoåc trong chûúng trònh àaåi hoåc cuãa töi. Töi àaä tòm caách àïí tröën traánh noá. Töi coá àïí têm hún möåt chuát àïën khoa hoåc nhên vùn chó khi bùæt àêìu àaä coá tuöíi vaâ coá nhiïìu thúâi gian raãnh röîi hún. Töi àaä hoåc veä vaâ àoåc thïm àöi chuát nhûng thêåt sûå vêîn laâ möåt con ngûúâi phiïën diïån vaâ töi chùèng biïët thïm àûúåc nhiïìu àiïìu. Trñ tuïå cuãa töi chó coá haån vaâ vò thïë töi chó coá thïí sûã duång noá cho möåt muåc àñch thöi. Khuãng long baåo chuáa trïn cûãa söí Nhaâ chuáng töi coá möåt cuöën Baách khoa Toaân thû Britannica. Khi coân beá, cha thûúâng àùåt töi vaâo loâng vaâ àoåc cho töi nghe nhûäng gò ngûúâi ta viïët trong cuöën tûâ àiïín àoá. Chuáng töi cuâng àoåc vïì khuãng long, coá thïí laâ loaâi khuãng long thêìn sêëm, khuãng long ùn thõt hay möåt loaâi khuãng long naâo àoá. Trong cuöën tûâ àiïín àoá, ngûúâi ta àaä miïu taã caác con khuãng long theo caách nhû sau “Con naây cao 25 foot vaâ caái àêìu to 6 foot1”. “Con nhòn naây” – cha töi bùæt àêìu dûâng laåi vaâ giaãi thñch – “Haäy suy nghô xem àiïìu àoá coá nghôa gò naâo. Àiïìu àoá coá nghôa laâ nïëu noá àûáng trûúác sên nhaâ ta, vúái chiïìu cao cuãa mònh, noá coá thïí chui àêìu qua cûãa söí nhûng vò caái àêìu húi to nïn khi chui qua, noá seä laâm vúä tung caái cûãa”. 1 1 foot = 0,3048 meát. (ND) 19 NIÏÌM VUI KHAÁM PHAÁ https://thuvienpdf.com Têët caã nhûäng gò chuáng töi cuâng àoåc vúái nhau àïìu àûúåc cha töi mö taã bùçng nhûäng vñ duå thûåc tïë. Nhúâ àoá, töi àaä àuác ruát ra àûúåc möåt baâi hoåc: khi àoåc bêët kyâ vêën àïì naâo töi àïìu tòm hiïíu xem thêåt sûå noá coá nghôa gò hay noái lïn àiïìu gò khi àûúåc minh hoaå bùçng nhûäng vñ duå thûåc tïë. Thïë àêëy (Cûúâi), töi àaä tûâng àoåc cuöën Baách khoa Toaân thû khi coân laâ möåt àûáa treã nhûng àoåc bùçng nhûäng minh hoaå thûåc tïë. Baån thêëy àêëy, chuáng ta seä thêåt haâo hûáng vaâ caãm thêëy thuá võ khi biïët rùçng coá nhûäng con vêåt coá kñch thûúác khöíng löì àïën vêåy. Töi seä khöng súå haäi nïëu nhû coá möåt con khuãng long nhû cha töi mö taã chui qua cûãa khi chuáng töi àang troâ chuyïån. Têët caã chuáng àaä bõ tuyïåt chuãng maâ chùèng ai biïët vò sao nhûng nhûäng gò cha kïí cho töi nghe vïì khuãng long àïìu vö cuâng thuá võ. Chuáng töi tûâng coá thúâi gian sinh söëng taåi khu vûåc gêìn daäy nuái Catskill1 trong thúâi gian úã New York. Àoá laâ núi moåi ngûúâi thûúâng lui túái vaâo muâa heâ. Úà àoá coá rêët àöng ngûúâi vaâ caác öng böë chó coá mùåt úã nhaâ vaâo cuöëi tuêìn vò nhûäng ngaây trong tuêìn phaãi laâm viïåc taåi New York. Khi úã nhaâ, cha hay dêîn töi daåo chúi trong rûâng vaâ kïí cho töi nghe rêët nhiïìu àiïìu thuá võ maâ töi seä tiïët löå vúái caác baån ngay sau àêëy. Caác baâ meå khaác rêët thñch haânh àöång àoá cuãa cha töi. Dô nhiïn laâ hoå cho rùçng àiïìu àoá thêåt coá ñch cho con caái vaâ nghô rùçng àoá laâ viïåc laâm maâ caác öng böë khaác nïn hoåc têåp. Khi chûa thuyïët phuåc àûúåc chöìng mònh, hoå ngoã yá nhúâ cha töi dêîn boån treã cuâng ài nhûng öng àaä tûâ chöëi vò öng muöën duy trò thúâi gian àùåc biïåt giûäa hai cha con (chuáng töi coá nhûäng àiïím chung rêët riïng tû). Vò thïë, nhûäng öng böë khaác phaãi dêîn con hoå ài chúi vaâo tuêìn kïë tiïëp. Khi caác öng böë quay trúã laåi laâm viïåc vaâo ngaây thûá hai, luác boån treã chuáng töi àang vui chúi trïn caánh àöìng, möåt àûáa àaä hoãi töi: “Haäy nhòn con chim kia, cêåu coá biïët àoá laâ loaâi chim 1 Tïn möåt vuâng àöìi nuái úã phña Têy Bùæc cuãa thaânh phöë New York. (ND) 20 NIÏÌM VUI KHAÁM PHAÁ https://thuvienpdf.com gò khöng?” Töi traã lúâi rùçng: “Túá chùèng quan têm noá laâ loaâi chim naâo”, röìi cêåu ta noái tiïëp, “Noá laâ chim heát cöí nêu àêëy” hoùåc àaåi loaåi nhû thïë. “Böë cêåu khöng noái cho cêåu biïët àiïìu àoá aâ?”. Thûåc tïë hoaân toaân ngûúåc laåi, cha con töi àaä tûâng noái vïì loaâi chim êëy. Khi nhòn thêëy noá, öng noái, “Con coá biïët àoá laâ con chim gò khöng? Noá laâ con chim heát cöí nêu àêëy nhûng trong tiïëng Têy Ban Nha, ngûúâi ta goåi noá laâ... trong tiïëng Italia ngûúâi ta goåi noá laâ...”. Röìi öng noái tiïëp, “Trong tiïëng Trung Quöëc ngûúâi ta goåi noá laâ... , trong tiïëng Nhêåt, ngûúâi ta goåi noá laâ...” v.v. “Giúâ thò”, öng giaãng giaãi, “con àaä biïët trong caác ngön ngûä khaác nhau ngûúâi ta goåi con chim àoá nhû thïë naâo röìi àêëy vaâ khi con biïët àûúåc têët caã àiïìu àoá”, öng tiïëp lúâi, “con seä thêëy con chim êëy khöng phaãi laâ möåt thûá tuyïåt àöëi. Con chó cêìn biïët rùçng moåi ngûúâi úã khùæp moåi núi goåi noá nhû thïë naâo thöi”. Röìi öng baão “Haäy ngùæm noá ài con”. Öng àaä daåy töi àïí yá àïën moåi vêåt theo caách nhû vêåy. Möåt ngaây kia töi àang chúi vúái chiïëc xe gooâng töëc haânh, möåt caái xe gooâng nhoã coá àûúâng ray chaåy voâng quanh àïí treã con coá thïí àêíy ài xung quanh. Theo trñ nhúá cuãa töi, noá coá möåt quaã boáng bïn trong. Khi àêíy caái xe gooâng àoá, töi àaä chuá yá àïën caái caách quaã boáng lùn. Töi àaä hoãi öng: “Böë úi, con thêëy thïë naây: Khi àêíy xe, con thêëy quaã boáng lùn ngûúåc laåi vïì phña sau nhûng khi àêíy tiïëp vaâ àöåt nhiïn dûâng laåi thò quaã boáng laåi lùn vïì phña trûúác “. Röìi töi tiïëp tuåc hoãi: “Vò sao laåi nhû thïë aå?”. Öng traã lúâi: “Chùèng ai biïët taåi sao àêu con trai” vaâ öng tiïëp lúâi “Nguyïn lyá cú baãn laâ nhûäng vêåt àang chuyïín àöång thò seä chuyïín àöång tiïëp coân nhûäng vêåt àang àûáng yïn thò cûá tiïëp tuåc àûáng yïn trûâ khi con àêíy maånh noá”. Öng noái: “Ngûúâi ta goåi àoá laâ quaán tñnh nhûng chùèng ai biïët taåi sao laåi nhû vêåy”. Öng àaä chùèng àûa cho töi möåt caái tïn naâo. Àöëi vúái öng, àiïìu cêìn biïët laâ sûå khaác nhau giûäa viïåc biïët tïn möåt sûå vêåt hay sûå viïåc vaâ sûå hiïíu biïët vïì chñnh noá. Àoá chñnh laâ sûå hiïíu biïët sêu sùæc maâ 21 NIÏÌM VUI KHAÁM PHAÁ https://thuvienpdf.com töi àaä nhêån thûác àûúåc khi coân nhoã qua nhûäng cuöåc troâ chuyïån vúái öng. Öng noái tiïëp: “Nïëu quan saát kyä hún, con seä phaát hiïån ra quaã boáng thûåc sûå khöng lùn ngûúåc laåi phña sau maâ laâ do con àêíy phêìn sau xe vïì phña quaã boáng. Quaã boáng vêîn àûáng nguyïn úã võ trñ àoá hoùåc thûåc tïë do ma saát, noá àaä chuyïín àöång vïì phña trûúác chûá khöng phaãi laâ phña sau”. Töi chaåy laåi phña caái xe gooâng vaâ àùåt laåi quaã boáng lïn trïn röìi àêíy tûâ phña dûúái röìi quan saát tûâ bïn caånh vaâ quaã thûåc laâ cha töi àaä àuáng. Quaã boáng chùèng bao giúâ lùn vïì phña sau khi töi àêíy xe vïì phña trûúác maâ laâ ngûúåc laåi nhûng nhòn tûâ bïn caånh thò quaã boáng húi lùn vïì phña trûúác möåt chuát. Àoá laâ vò caái xe chuyïín àöång cuâng vúái quaã boáng. Cha àaä daåy töi theo caách nhû vêåy àêëy, thöng qua viïåc àûa ra caác vñ duå vaâ giaãi thñch kiïíu nhû thïë maâ khöng taåo bêët kyâ aáp lûåc naâo, chó àún thuêìn laâ nhûäng cuöåc troâ chuyïån thuá võ. ÀAÅI SÖË THÛÅC HAÂNH Töi coá möåt öng anh hoå lúán hún töi ba tuöíi. Khi àang hoåc trung hoåc, anh êëy gùåp nhiïìu phiïìn toaái vúái mön àaåi söë vaâ phaãi thuï gia sû àïën keâm cùåp taåi nhaâ. Töi cuäng àûúåc pheáp ngöìi úã goác phoâng (Cûúâi) trong khi gia sû giaãng cho anh möåt baâi àaåi söë àaåi loaåi nhû laâ 2x cöång caái gò àoá. Töi hoãi: “Anh àang laâm gò vêåy?”. Baån biïët khöng, anh êëy noái vïì êín söë x theo caách nhû sau: “Àöë nhoác biïët phaãi laâm gò vúái àùèng thûác 2x + 7 = 15, khi nhoác muöën tòm giaá trõ cuãa x”. Töi noái: “bùçng 4 phaãi khöng”. Anh êëy noái, “Àuáng, nhûng àêëy laâ nhoác tñnh theo kiïíu söë hoåc, nhoác phaãi tñnh bùçng àaåi söë cú”. Àoá laâ lyá do taåi sao anh êëy chùèng biïët gò vïì àaåi söë caã búãi vò anh êëy chùèng hiïíu mònh cêìn phaãi laâm gò. Àuáng laâ boá tay. Töi àaä may mùæn àûúåc hoåc àaåi söë maâ khöng cêìn àïën trûúâng vaâ vêîn biïët caách tòm àûúåc giaá trõ cuãa x. Baån tòm ra lúâi giaãi bùçng caách naâo 22 NIÏÌM VUI KHAÁM PHAÁ https://thuvienpdf.com khöng quan troång, chùèng cêìn phaãi phên biïåt laâ giaãi bùçng söë hoåc hay àaåi söë. Àoá laâ möåt sai lêìm khi bùæt luä treã phaãi hoåc àaåi söë àïí coá thïí vûúåt qua caác kyâ kiïím tra. Hoå nghô ra möåt àöëng caác quy tùæc maâ khi aáp duång baån seä tòm ra kïët quaã, nhûng chùèng phaãi suy nghô gò: trûâ 7 úã hai vïë, nhên chia úã caã hai vïë, v.v... vaâ möåt chuöîi caác bûúác àïí thu àûúåc kïët quaã maâ baån chùèng hiïíu laâ mònh àang laâm gò. Coá haâng àöëng saách vïì toaán nhû Söë hoåc thûåc haânh röìi Àaåi söë thûåc haânh hay Lûúång giaác thûåc haânh. Töi àaä hoåc Lûúång giaác tûâ möåt trong caác cuöën saách àoá nhûng lêåp tûác quïn ngay vò chùèng hiïíu lùæm. Nhûng haâng taá cuöën saách tûúng tûå vêîn cûá ra àúâi, nhû quyïín Giaãi tñch thûåc haânh sùæp àûúåc böí sung vaâo thû viïån. Lêìn naây nhúâ àoåc cuöën Baách khoa Toaân thû maâ töi biïët rùçng giaãi tñch laâ möåt mön hoåc rêët quan troång vaâ lyá thuá maâ töi cêìn phaãi hoåc. Khi lúán hún, àöå khoaãng 13 tuöíi, cuöën saách giaãi tñch àoá, cuöëi cuâng, múái àûúåc phaát haânh vaâ töi àaä rêët haâo hûáng àïën thû viïån àïí hoãi mûúån. Cö thuã thû nhòn töi vaâ noái “Naây, chaáu chó laâ möåt àûáa treã, chaáu mûúån quyïín saách naây àïí laâm gò, noá daânh cho ngûúâi lúán àêëy”. Àoá laâ möåt trong söë ñt lêìn trong àúâi töi caãm thêëy khöng dïî chõu lùæm vaâ töi àaä noái döëi laâ mûúån cho cha. Töi àaä hoåc giaãi tñch toaán tûâ quyïín saách àoá. Töi cöë giaãi thñch cho cha vaâ öng bùæt àêìu àoåc phêìn múã àêìu röìi nhêån thêëy quyïín saách àoá thêåt khoá hiïíu. Phaãn ûáng àoá cuãa cha khiïën töi thùæc mùæc àöi chuát. Töi àêu biïët rùçng hiïíu biïët cuãa öng chó coá haån. Baån biïët khöng, thûåc sûå laâ öng khöng hiïíu àûúåc nöåi dung cuãa cuöën saách àoá. Töi cho rùçng noá khaá àún giaãn vaâ dïî hiïíu coân öng thò ngûúåc laåi. Àoá laâ lêìn àêìu tiïn töi chúåt nhêån ra, theo möåt yá nghôa naâo àoá, töi biïët nhiïìu hún öng. 23 NIÏÌM VUI KHAÁM PHAÁ https://thuvienpdf.com Quên haâm vaâ Giaáo hoaâng Möåt trong nhûäng àiïìu maâ cha daåy töi ngoaâi vêåt lyá (Cûúâi), duâ àuáng hay khöng, àoá laâ sûå bêët kñnh vúái möåt vaâi àiïìu àaáng kñnh... trong möåt söë hoaân caãnh nhêët àõnh. Vñ duå, höìi töi coân laâ möåt cêåu beá, coá möåt bûác aãnh àûúåc in bùçng maáy in xoay1, àoá laâ nhûäng bûác hònh àûúåc in trong caác túâ baáo, lêìn àêìu tiïn xuêët hiïån trïn túâ New York Times. Nhû thûúâng lïå, cha àùåt töi vaâo loâng vaâ öng chó cho töi xem möåt têëm hònh. Àoá laâ bûác hònh cuãa Giaáo hoaâng àang àûáng vaâ coá rêët nhiïìu ngûúâi àang vêy quanh öng ta. Cha töi noái: “Haäy nhòn nhûäng ngûúâi naây maâ xem. Möåt ngûúâi àûáng úã àêy, coân têët caã nhûäng ngûúâi khaác àang àûáng vêy quanh. Sûå khaác nhau úã àêy laâ gò vêåy? Chó vò öng naây laâ Giaáo hoaâng”. Öng noái vêåy vò khöng thiïån caãm lùæm vúái Giaáo hoaâng. Röìi öng noái tiïëp: “Sûå khaác nhau laâ úã nhûäng chiïëc quên haâm”. Têët nhiïn khöng phaãi laâ trong trûúâng húåp naây, nhûng nïëu öng ta laâ möåt võ tûúáng thò lyá do laâ vò böå quên phuåc vaâ cêëp haâm cuãa öng ta. “Öng êëy cuäng nhû ngûúâi bònh thûúâng thöi, cuäng coá nhu cêìu ùn uöëng, tùæm giùåt vaâ gùåp phaãi nhûäng vêën àïì trong cuöåc söëng nhû nhûäng ngûúâi khaác vò öng êëy cuäng laâ möåt con ngûúâi. Nhûng taåi sao moåi ngûúâi laåi khuám nuám trûúác öng ta nhû vêåy? Chùèng qua laâ vò tïn tuöíi vaâ àõa võ cuãa öng êëy, vò böå quên phuåc öng êëy àang mang trïn ngûúâi chûá khöng phaãi vò öng êëy àaä laâm àûúåc àiïìu gò àoá thêåt àùåc biïåt, cuäng khöng phaãi vò àûác haånh cuãa öng êëy hay möåt àiïìu gò khaác tûúng tûå thïë”. Tuy nhiïn, vò laâ ngûúâi kinh doanh quên phuåc, nïn öng biïët caái gò 1 Nguyïn vùn: rotogravure. Möåt kyä thuêåt in bùçng tröëng xoay. Trong khoaãng tûâ nùm 1930-1960, caác túâ baáo àùng taãi khaá ñt aãnh. Chó trong söë Chuã nhêåt múái coá möåt muåc riïng àùng aãnh in bùçng kyä thuêåt naây. (ND) 24 NIÏÌM VUI KHAÁM PHAÁ https://thuvienpdf.com laâ sûå khaác nhau giûäa möåt ngûúâi luác mùåc quên phuåc vaâ luác khöng mùåc, àöëi vúái öng cuäng chó laâ con ngûúâi êëy maâ thöi. Töi tin rùçng öng haâi loâng vïì töi. Mùåc duâ vêåy, trong möåt lêìn trúã vïì nhaâ tûâ Viïån Cöng nghïå Massachusetts (MIT), núi töi àaä theo hoåc àûúåc vaâi nùm, öng noái vúái töi, “Giúâ con àaä àûúåc hoåc nhiïìu kiïën thûác. Böë coá möåt cêu hoãi maâ cho àïën nay vêîn chûa tòm ra cêu traã lúâi vaâ muöën con giaãi àaáp höå. Böë nghô laâ con àaä àûúåc hoåc vïì noá nïn haäy giaãi thñch cho böë nghe nheá”. Töi hoãi öng àoá laâ caái gò vaâ öng noái rùçng, theo nhû öng biïët thò khi möåt nguyïn tûã chuyïín tûâ traång thaái naây sang traång thaái khaác, noá seä phaát xaå möåt haåt aánh saáng goåi laâ photon. Töi noái “Àuáng röìi aå”. Öng noái tiïëp “Cêu hoãi cuãa cha laâ photon coá sùén trong nguyïn tûã tûâ trûúác hay chùèng coá photon naâo trong nguyïn tûã caã”. Töi traã lúâi: “Chùèng coá photon naâo trong nguyïn tûã caã, chó khi möåt electron chuyïín traång thaái thò noá múái xuêët hiïån”. Öng hoãi tiïëp: “Vêåy thò noá àïën tûâ àêu vaâ noá àaä xuêët hiïån nhû thïë naâo?”. Töi àaä khöng thïí traã lúâi ngay àûúåc laâ “Úà àêy söë photon khöng baão toaân, chuáng chó àûúåc taåo ra nhúâ chuyïín àöång cuãa caác electron”. Töi àaä khöng thïí thûã giaãi thñch cho öng àaåi khaái nhû thïë naây: Caái êm thanh maâ töi bêy giúâ phaát ra khöng hïì coá sùén trong töi. Hiïån tûúång àoá khöng giöëng nhû hiïån tûúång con trai töi khi múái têåp noái, noá bêët chúåt noái rùçng noá khöng thïí noái möåt tûâ naâo àoá – vñ nhû tûâ “con meâo”, vò kho tûâ vûång cuãa noá khöng coá tûâ “con meâo” (Cûúâi). Nhû vêåy, baån chùèng coá sùén kho tûâ vûång naâo bïn trong caã, sao cho baån sûã duång caác tûâ khi chuáng xuêët hiïån. Vúái cuâng möåt caách hiïíu nhû vêåy, chùèng coá kho chûáa photon naâo trong nguyïn tûã, khi photon phaát ra noá khöng àïën tûâ möåt núi naâo caã. ÊËy vêåy maâ töi àaä chùèng thïí giaãi thñch àûúåc theo caách nhû vêåy. Cha töi khöng thêëy thoaã maän vúái caách giaãi thñch khöng thoãa àaáng cuãa töi (Cûúâi). Búãi vêåy, úã möåt chûâng mûåc naâo àoá, coá thïí thêëy cha töi àaä khöng thaânh cöng khi cho töi ài 25 NIÏÌM VUI KHAÁM PHAÁ https://thuvienpdf.com hoåc úã têët caã caác trûúâng àaåi hoåc vúái muåc àñch khaám phaá ra nhûäng gò maâ öng chûa biïët (Cûúâi). Lúâi múâi tham gia dûå aán chïë taåo bom [Khi àang laâm nghiïn cûáu sinh, Feynman àûúåc múâi tham gia dûå aán phaát triïín bom nguyïn tûã]. Àoá laâ möåt vêën àïì hoaân toaân laå lêîm. Àiïìu àoá coá nghôa rùçng àïí coá thúâi gian tham gia dûå aán naây, töi seä phaãi dûâng vêën àïì àang nghiïn cûáu trong khi vêën àïì àoá laåi laâ ûúác nguyïån cuãa àúâi töi. Nhûng dûå aán kia laåi laâ dûå aán maâ töi caãm thêëy mònh nïn tham gia àïí baão vïå nïìn vùn minh nhên loaåi. Búãi vêåy, töi àaä phaãi tûå àêëu tranh vúái baãn thên àïí àûa ra quyïët àõnh cuöëi cuâng. Phaãn ûáng àêìu tiïn cuãa töi laâ khöng muöën boã dúã cöng viïåc àang theo àuöíi àïí bùæt àêìu cöng viïåc laå luâng àoá. Tiïëp theo, dô nhiïn laâ vò nhûäng vêën àïì àaåo àûác liïn quan àïën chiïën tranh. Thûåc ra töi cuäng chùèng phaãi laâm gò nhiïìu nhûng noá khiïën töi coá caãm giaác súå haäi khi biïët àûúåc thûá vuä khñ êëy seä nhû thïë naâo. Hún nûäa, viïåc chïë taåo thaânh cöng quaã bom laâ möåt viïåc khaã thi nïn nhêët àõnh phaãi chïë taåo bùçng àûúåc. Chùèng coá gò àaãm baão rùçng chuáng töi coá thïí thaânh cöng vaâ phña àõch laåi thêët baåi. Búãi vêåy, viïåc tham gia dûå aán laâ rêët quan troång. [Àêìu nùm 1943 Feynman tham gia vaâo nhoám Oppenheimer1 úã Los Alamos2]. Nhùæc túái phaåm truâ àaåo àûác, töi coá vaâi lúâi muöën chia seã. Lyá do ban àêìu àïí khúãi àöång dûå aán bùæt nguöìn tûâ möëi àe doåa cuãa quên Àûác. Àoá chñnh laâ lyá do dêîn dùæt töi àïën vúái dûå aán phaát triïín hïå thöëng chïë taåo bom àêìu tiïn úã trûúâng Àaåi hoåc Princeton 1 J. Robert Oppenheimer (1904-1967), laâ nhaâ vêåt lyá lyá thuyïët ngûúâi Myä, trûúãng dûå aán Manhattan vaâ àûúåc xem nhû cha àeã cuãa bom nguyïn tûã. (ND) 2 Thuöåc tiïíu bang Mexico, phña Têy Nam nûúác Myä, núi àùåt Phoâng thñ nghiïåm quöëc gia nöíi tiïëng cuäng mang tïn Los Alamos, viïët tùæt laâ LANL. (ND) 26 NIÏÌM VUI KHAÁM PHAÁ https://thuvienpdf.com vaâ sau àoá laâ Los Alamos àïí laâm cho quaã bom coá thïí hoaåt àöång àûúåc. Têët caã nhûäng nöî lûåc àûúåc têåp trung vaâo viïåc chïë taåo ra möåt quaã bom coá khaã nùng huãy diïåt lúán hún. Àêy laâ möåt dûå aán maâ têët caã chuáng töi àaä phaãi laâm viïåc cêåt lûåc vaâ húåp taác chùåt cheä vúái nhau. Vúái nhûäng dûå aán kiïíu naây, khi àaä nhuáng tay vaâo, baån seä khöng ngûâng nöî lûåc àïí ài àïën thaânh cöng. Nhûng àiïìu maâ töi àaä laâm – coá thïí noái laâ phi àaåo àûác – laâ khöng coân nhúá túái caái lyá do ban àêìu àaä khiïën töi tham gia vaâo dûå aán, sao cho khi lyá do àaä thay àöíi, vò quên Àûác àaä baåi trêån, töi chùèng hïì maãy may coá yá nghô naâo trong àêìu vïì àiïìu àoá. Vaâ àiïìu naây coá nghôa laâ bêy giúâ töi khöng cêìn phaãi xem xeát laåi taåi sao töi laåi tiïëp tuåc laâm chuyïån àoá. Àún giaãn chó laâ töi àaä khöng suy nghô, coá phaãi vêåy khöng? Thaânh cöng vaâ Dùçn vùåt [Vaâo ngaây 6 thaáng 8 nùm 1945, quaã bom nguyïn tûã àoá àaä àûúåc thaã xuöëng Hiroshima]. Phaãn ûáng duy nhêët maâ töi coá thïí nhúá laåi laâ töi vö cuâng phêën khúãi vaâ haänh diïån, röìi tiïåc tuâng vaâ say khûúát cuâng moåi ngûúâi. Coá leä töi àaä muâ quaáng khi coá haânh àöång vaâ caãm nghô nhû vêåy. Àiïìu àoá àaä taåo ra möåt sûå tûúng phaãn cûåc kyâ thuá võ giûäa nhûäng gò àang diïîn ra úã Los Alamos taåi cuâng thúâi àiïím vúái úã Hiroshima. Vúái niïìm haånh phuác àoá töi àaä uöëng vaâ say cuâng vúái moåi ngûúâi, töi àaä vö cuâng phêën khñch ngöìi àaánh tröëng trïn capö cuãa chiïëc xe Jeep, ài khùæp Los Alamos trong khi nhûäng ngûúâi úã Hiroshima thò àang hêëp höëi hay àang vêåt vaä vúái caái chïët. Töi àaä coá phaãn ûáng maänh liïåt sau cuöåc chiïën taân khöëc naây. Phaãn ûáng àoá coá thïí xuêët phaát tûâ hêåu quaã cuãa quaã bom kia, cuäng coá thïí vò möåt vaâi lyá do têm lyá do vúå töi vûâa qua àúâi hoùåc vò lyá do naâo àoá khaác. Ngay sau khi quaã bom phaát nöí, töi coân nhúá luác àoá àang ngöìi vúái meå taåi möåt nhaâ haâng úã New York vaâ nghô vïì New 27 NIÏÌM VUI KHAÁM PHAÁ https://thuvienpdf.com York. Töi biïët sûác cöng phaá cuãa quaã bom thaã xuöëng Hiroshima vaâ töi hiïíu noá seä bao phuã möåt vuâng röång lúán ra sao, v.v vaâ v.v. Töi nhêím tñnh trong àêìu, tûâ núi töi àang ngöìi, hònh nhû úã àûúâng 59 thò phaãi, nïëu quaã bom àûúåc thaã úã àûúâng 341 thò noá seä coá thïí gêy aãnh hûúãng àïën têån chöî töi àang ngöìi vaâ têët caã nhûäng ngûúâi ngöìi kia seä bõ giïët chïët vaâ moåi thûá seä bõ huãy diïåt hïët. Maâ khöng chó coá möåt quaã àêu vò khaá dïî daâng àïí chïë taåo ra nhiïìu quaã khaác. Vò thïë hêåu quaã cuãa noá giöëng nhû möåt viïîn caãnh têån thïë cûá aám aãnh trong töi. Nhûäng yá nghô àoá xuêët hiïån trong töi tûâ rêët súám, súám hún nhûäng ngûúâi laåc quan khaác. Seä chùèng coá gò thay àöíi trong möëi quan hïå giûäa caác quöëc gia vaâ caách moåi ngûúâi àöëi xûã vúái nhau so vúái thúâi gian trûúác àêy vaâ röìi chiïën tranh seä laåi xaãy ra. Töi tin chùæc rùçng nhûäng quaã bom seä laåi àûúåc sûã duång trong caác cuöåc chiïën àoá. Búãi vêåy, töi caãm thêëy vö cuâng bûát rûát, dùçn vùåt vaâ thûåc sûå thêëu hiïíu rùçng nhûäng gò mònh àaä laâm thêåt ngu ngöëc. Khi nhòn thêëy ngûúâi ta àang xêy caác cêy cêìu, töi muöën thöët lïn rùçng “hoå chùèng hiïíu gò hïët”. Töi àaä thûåc sûå tin rùçng xêy dûång bêët kyâ thûá gò àïìu laâ vö nghôa, búãi vò chuáng coá thïí seä súám bõ phaá huãy, nhûng hoå laåi chùèng hiïíu àûúåc àiïìu àoá. Töi àaä coá caách nhòn kyâ cuåc naây möîi khi nhòn thêëy bêët kyâ cöng trònh naâo. Töi nghô rùçng hoå múái ngu xuêín laâm sao khi cûá cöë gùæng xêy dûång nhûäng cöng trònh àoá. Vò thïë töi àaä thûåc sûå lêm vaâo tònh traång trêìm caãm. 1 Úà Myä àûúâng phöë àûúåc xêy dûång theo kiïíu ö baân cúâ, tïn àûúâng thûúâng àûúåc àùåt theo söë thûá tûå. (ND) 28 NIÏÌM VUI KHAÁM PHAÁ https://thuvienpdf.com “Töi chùèng phaãi cöë gùæng laâm cho töët chó vò ngûúâi ta nghô töi seä laâm töët” [Sau chiïën tranh, Feynman tham gia vaâo nhoám nghiïn cûáu cuãa Hans Bethe1 laâm viïåc taåi trûúâng Àaåi hoåc Cornell2. Öng tûâ chöëi lúâi múâi laâm viïåc taåi Viïån nghiïn cûáu cêëp cao úã Princeton]. Öng böåc baåch: Hoå chùæc hùèn phaãi kyâ voång vaâo töi rêët nhiïìu khi múâi töi vïì laâm úã àoá trong khi töi chùèng xuêët sùæc àïën vêåy. Vò thïë töi nhêån ra möåt nguyïn lyá múái, àoá laâ chùèng viïåc gò phaãi chõu traách nhiïåm vúái nhûäng gò maâ ngûúâi ta kyâ voång vaâo baãn thên mònh. Töi chùèng phaãi cöë gùæng laâm cho töët chó vò ngûúâi ta nghô laâ töi seä laâm töët. Bùçng caách naây hay caách khaác, töi coá thïí caãm thêëy thû thaái vò àiïìu naây. Töi ngêîm rùçng baãn thên mònh chûa laâm àûúåc àiïìu gò quan troång vaâ töi cuäng seä chùèng bao giúâ àõnh laâm möåt viïåc gò quan troång caã. Nhûng töi àaä tûâng thûåc sûå yïu thñch vêåt lyá vaâ toaán hoåc vaâ búãi vò töi àaä tûâng vui àuâa vúái chuáng, nïn viïåc töi tòm ra nhûäng gò mang laåi cho töi giaãi Nobel sau naây thêåt sûå nheå nhaâng3. 1 Hans Bethe (1906-) - giaãi thûúãng Nobel vïì vêåt lyá nùm 1967 do nhûäng àoáng goáp cuãa öng trong lyá thuyïët caác phaãn ûáng haåt nhên, àùåc biïåt laâ nhûäng phaát hiïån liïn quan àïën viïåc taåo ra nùng lûúång trong caác vò sao. 2 Möåt trûúâng àaåi hoåc tû danh tiïëng úã thaânh phöë New York. (ND) 3 Nùm 1965, Richard Feynman cuâng chia seã giaãi Nobel vïì vêåt lyá vúái Julian Schwinger vaâ Sin-Itiro Tomnaga do nhûäng àoáng goáp trong Àiïån àöång lûåc hoåc lûúång tûã vaâ nhûäng hïå quaã sêu sùæc cuãa noá àöëi vúái vêåt lyá caác haåt cú baãn. CT 29 NIÏÌM VUI KHAÁM PHAÁ https://thuvienpdf.com Giaãi Nobel coá giaá trõ nhû thïë naâo? [Feynman àûúåc trao giaãi Nobel cho cöng trònh nghiïn cûáu vïì Àiïån àöång lûåc hoåc lûúång tûã]. Vïì cú baãn nhûäng gò töi laâm vaâ cuäng àûúåc nghiïn cûáu àöåc lêåp búãi hai ngûúâi khaác laâ [Sinitiro] Tomanaga úã Nhêåt vaâ [Julian] Schwinger àoá laâ tòm caách kiïím soaát, phên tñch vaâ thaão luêån lyá thuyïët lûúång tûã vïì àiïån hoåc vaâ tûâ hoåc àaä àûúåc àïì cêåp àïën lêìn àêìu tiïn vaâo nùm 1928. Laâm thïë naâo àïí giaãi thñch noá maâ traánh àûúåc caác phên kyâ, àïí tñnh ra caác kïët quaã nhaåy caãm nhûng hoáa ra laåi phuâ húåp chñnh xaác vúái moåi thûåc nghiïåm àaä àûúåc thûåc hiïån cho túái luác àoá, khiïën cho Àiïån àöång lûåc hoåc lûúång tûã truâng khúáp vúái thûåc nghiïåm trong moåi chi tiïët úã bêët cûá àêu coá thïí aáp duång àûúåc – vñ duå khöng coá sûå tham gia cuãa caác lûåc haåt nhên – vaâ àoá laâ cöng trònh töi thûåc hiïån nùm 1947 vaâ cöng trònh àoá àaä mang laåi cho töi giaãi Nobel. [BBC: Giaá trõ cuãa giaãi Nobel laâ gò vêåy?] Nhû laâ... (Cûúâi) Töi chùèng coá khaái niïåm naâo vïì giaãi Nobel caã, töi cuäng chùèng hiïíu röët cuöåc thò noá mang laåi àiïìu gò hay noá coá giaá trõ nhû thïë naâo. Nïëu nhûäng ngûúâi úã Viïån Haân lêm Thuåy Àiïín quyïët àõnh öng X, Y hay Z naâo àoá àûúåc trao giaãi thò thûåc tïë seä laâ nhû vêåy. Töi chùèng biïët laâm gò vúái giaãi Nobel caã... thêåt phiïìn phûác. Töi khöng coi troång danh tiïëng. Töi ghi nhêån giaãi Nobel laâ daânh cho nhûäng gò mònh laâm vaâ nhûäng ai àaánh giaá cao noá. Töi àûúåc biïët rùçng rêët nhiïìu nhaâ vêåt lyá àaä sûã duång kïët quaã nghiïn cûáu cuãa mònh vaâ töi chùèng mong àúåi gò hún àiïìu àoá. Ngoaâi nhûäng muåc àñch vûâa nïu, töi khöng thêëy giaãi Nobel coá thïm yá nghôa naâo khaác. Mùåc duâ laâ ngûúâi àûúåc trao giaãi Nobel, töi khöng àaánh giaá viïåc möåt vaâi ngûúâi úã Viïån Haân lêm Thuyå Àiïín quyïët àõnh möåt cöng trònh naâo àoá xûáng àaáng àûúåc trao giaãi laâ coá 30 NIÏÌM VUI KHAÁM PHAÁ https://thuvienpdf.com yá nghôa. Phêìn thûúãng àñch thûåc chñnh laâ niïìm vui khaám phaá, laâ sûå àöåt phaá trong phaát minh vaâ chûáng kiïën kïët quaã nghiïn cûáu cuãa mònh àûúåc nhiïìu ngûúâi sûã duång. Vúái töi thanh danh chó laâ phuâ phiïëm. Töi khöng cêìn danh tiïëng búãi àoá laâ nöîi phiïìn toaái àöëi vúái töi, danh tiïëng chó laâ hònh thûác vaâ voã boåc bïn ngoaâi. Cha töi àaä daåy töi àiïìu àoá. Töi khöng thïí chõu àûång àûúåc vaâ noá laâm töín thûúng töi. Trong thúâi gian hoåc úã trûúâng trung hoåc, möåt trong vinh dûå àêìu tiïn maâ töi coá àûúåc àoá laâ trúã thaânh thaânh viïn cuãa nhoám Arista, nhoám nhûäng hoåc sinh coá kïët quaã hoåc têåp cao. Ai cuäng muöën trúã thaânh thaânh viïn cuãa nhoám naây. Khi gia nhêåp nhoám, töi phaát hiïån ra rùçng caái maâ hoå laâm trong nhûäng cuöåc hoåp laâ àïí thaão luêån xem ai laâ ngûúâi xûáng àaáng àûúåc kïët naåp vaâo nhoám. Chuáng töi ngöìi thaão luêån àïí quyïët àõnh lûåa choån ai. Viïåc àoá àaä gêy taác àöång túái têm lyá cuãa töi vò lyá do naây hay lyá do khaác. Caá nhên töi khöng thïí hiïíu àûúåc thïë naâo laâ danh giaá vaâ kïí tûâ thúâi àiïím àoá, noá luön laâ nöîi phiïìn toaái àöëi vúái töi. Ngay sau khi trúã thaânh viïån sô cuãa Viïån Haân lêm Khoa hoåc Quöëc gia (Myä), töi àaä quyïët àõnh rúâi boã töí chûác àoá. Lyá do laâ vò àoá cuäng chó laâ möåt töí chûác maâ thúâi gian chuã yïëu daânh cho viïåc xem xeát, lûåa choån nhûäng ngûúâi àuã xuêët sùæc àïí trúã thaânh hoùåc àûúåc pheáp trúã thaânh thaânh viïn cuãa Viïån vúái haâng loaåt caác vêën àïì àûúåc àûa ra àún giaãn laâ (phaãi chùng) nhûäng nhaâ vêåt lyá chuáng ta cêìn húåp lûåc laåi vò coá rêët nhiïìu nhaâ hoáa hoåc xuêët sùæc àang cöë gùæng àïí trúã thaânh viïån sô cuãa Viïån trong khi chuáng ta laåi khöng coá nhiïìu chöî, v.v vaâ v.v.. Nhiïìu nhaâ hoáa hoåc thò coá vêën àïì gò chûá? Moåi thûá cûá quay cuöìng búãi vò muåc àñch chñnh chó laâ quyïët àõnh xem ai coá thïí àaåt àûúåc vinh dûå àoá? Danh giaá vúái töi chùèng coá giaá trõ gò. 31 NIÏÌM VUI KHAÁM PHAÁ https://thuvienpdf.com Nhûäng qui tùæc cuãa cuöåc chúi [Tûâ nùm 1950 àïën nùm 1988, Feynman laâ giaáo sû vêåt lyá lyá thuyïët taåi Viïån Cöng nghïå California1]. Coá möåt àiïìu thuá võ giöëng nhû khi chuáng ta thûã khaám phaá tûå nhiïn. Bùçng caách naâo àoá, baån haäy thûã tûúãng tûúång rùçng caác àêëng töëi cao àang chúi möåt vaâi troâ chúi thuá võ nhû cúâ vua chùèng haån, trong khi baån thò chùèng biïët luêåt chúi. Baån àûúåc pheáp quan saát baân cúâ, ñt nhêët laâ luác naây hay luác khaác, tûâ möåt goác nhoã naâo àoá. Tûâ nhûäng quan saát àoá, baån cöë gùæng tòm ra luêåt chúi laâ gò, qui tùæc dõch chuyïín nhûäng quên cúâ ra sao. Vñ duå, sau möåt luác quan saát, baån coá thïí phaát hiïån rùçng con tûúång chó coá thïí di chuyïín trïn caác ö coá cuâng maâu trïn baân cúâ. Tiïëp àoá, baån coá thïí biïët thïm con tûúång chó di chuyïín trïn caác àûúâng cheáo cuãa baân cúâ. Àiïìu naây giaãi thñch taåi sao noá chó ài trïn nhûäng ö cheáo coá cuâng maâu khaác nhau maâ baån àaä nhêån biïët àûúåc trûúác àoá. Nhûäng phaát hiïån naây tûúng tûå nhû viïåc baån tòm ra qui tùæc cuãa troâ chúi röìi sau seä hiïíu vïì noá kô hún. Moåi viïåc tiïëp diïîn möåt caách suön seã vaâ baån nùæm àûúåc têët caã caác qui tùæc. Coá veã khaá dïî daâng nhûng àöåt nhiïn xuêët hiïån möåt vaâi caách thûác laå lêîm maâ baån khöng lûúâng trûúác khiïën baån laåi phaãi bùæt àêìu tòm hiïíu. Nhên àêy, töi muöën àïì cêåp möåt chuát vïì vêåt lyá. Trong vêåt lyá cú baãn, chuáng ta luön cöë gùæng tòm ra nhûäng thûá maâ chuáng ta chùèng thïí ài àïën kïët luêån àûúåc. Chó sau khi kiïím chûáng möåt caách àêìy àuã, chuáng ta múái caãm thêëy haâi loâng. Àiïìu khöng ùn khúáp laâ àiïìu thuá võ nhêët, noá chñnh laâ phêìn khöng 1 Àûúåc biïët àïën vúái caái tïn Caltech viïët tùæt cuãa California Institute of Technology, laâ möåt trûúâng àaåi hoåc danh tiïëng cuãa Myä, àùåt taåi Pasadena, bang California, doåc duyïn haãi phña Têy nûúác Myä. (ND) 32 NIÏÌM VUI KHAÁM PHAÁ https://thuvienpdf.com phuâ húåp vúái àiïìu baån àaä kyâ voång hoùåc khöng nhû tröng àúåi cuãa baån. Vñ duå, chuáng ta coá thïí taåo ra nhûäng cuöåc caách maång trong vêåt lyá theo caách nhû thïë naây: Sau khi baån àaä quan saát thêëy con tûúång chó di chuyïín trïn caác ö cuâng maâu, theo caác àûúâng cheáo vaâ coi àoá laâ àiïìu khöng phaãi baân caäi nûäa, thò àöåt nhiïn baån phaát hiïån ra rùçng con tûúång khöng di chuyïín theo maâu trûúác kia nûäa maâ di chuyïín trïn caác ö cúâ coá maâu khaác. Chó khi àoá baån múái hiïíu rùçng coá möåt khaã nùng khaác xaãy ra. Àoá laâ khi möåt con tûúång bõ ùn coân möåt con töët di chuyïín xuöëng hïët baân cúâ phña bïn àöëi phûúng àïí hoáa thaânh con tûúång, àiïìu naây coá thïí xaãy ra nhûng trûúác àoá baån khöng biïët àïën. Noá cuäng tûúng tûå nhû nhûäng àõnh luêåt vêåt lyá cuãa chuáng ta: Àöi khi nhûäng àõnh luêåt coá veã nhû laâ khaã dô, noá vêån haânh töët nhûng àöåt nhiïn coá möåt phaát hiïån nhoã cho thêëy àõnh luêåt kia khöng coân phuâ húåp nûäa. Thïë laâ chuáng ta laåi phaãi nghiïn cûáu xem nhûäng àiïìu kiïån naâo cho pheáp con tûúång di chuyïín trïn caác ö cúâ coá maâu khaác vúái trûúác vaâ v.v. Nhúâ vêåy chuáng ta biïët thïm möåt qui tùæc múái coá thïí giaãi thñch hiïån tûúång àoá möåt caách cùån keä hún. Tuy vêåy, khöng giöëng nhû möåt vaán cúâ, trong àoá caâng tòm hiïíu thò caác quy tùæc caâng trúã nïn phûác taåp hún, trong vêåt lyá, khi baån tòm ra nhûäng hiïån tûúång múái noá nhòn àún giaãn hún. Nhûng trïn töíng thïí maâ noái, chñnh vò chuáng ta tñch luäy àûúåc nhiïìu kinh nghiïåm hún, chuáng ta biïët àûúåc nhiïìu haåt hún vaâ nhiïìu àiïìu múái meã hún nïn caác àõnh luêåt xem ra ngaây caâng trúã nïn phûác taåp hún. Tuy nhiïn, nïëu baån nhêån thêëy têët thaãy nhûäng àiïìu tuyïåt vúâi àoá vaâ ngaây caâng múã röång têìm hiïíu biïët cuãa mònh thò àïën möåt luác naâo àoá, chuáng ta coá thïí seä gùæn kïët nhûäng hiïíu biïët vaâ kinh nghiïåm àoá thaânh möåt thïí thöëng nhêët, thò sûå viïåc laåi trúã nïn àún giaãn hún. Nïëu baån quan têm àïën àùåc tñnh töëi hêåu cuãa thïë giúái vêåt lyá hoùåc cuãa toaân böå thïë giúái vaâ hiïån taåi chuáng ta chó coá möåt caách duy 33 NIÏÌM VUI KHAÁM PHAÁ https://thuvienpdf.com nhêët àïí hiïíu àûúåc noá laâ thöng qua loaåi suy luêån toaán hoåc, thò töi khöng nghô rùçng coá ai àoá khöng biïët gò vïì toaán hoåc laåi coá thïí hiïíu àûúåc möåt caách àêìy àuã hay phêìn lúán nhûäng diïån maåo cuãa thïë giúái, chiïìu sêu cuãa àùåc tñnh phöí quaát cuãa caác àõnh luêåt, caác möëi liïn hïå giûäa caác sûå vêåt. Töi cho laâ chuáng ta cuäng chùèng coá caách naâo khaác àïí mö taã thïë giúái möåt caách chñnh xaác... hay àïí thêëy àûúåc nhûäng möëi quan hïå tûúng höî maâ khöng coá sûå trúå giuáp cuãa toaán hoåc. Tuy nhiïn, àïí moåi ngûúâi khöng hiïíu nhêìm nhûäng gò àaä noái, töi muöën giaãi thñch thïm möåt chuát. Coá rêët nhiïìu khña caånh cuãa thïë giúái khöng cêìn àïën toaán hoåc nhû tònh yïu chùèng haån. Sûå bñ hiïím vaâ àêìy kinh ngaåc cuãa tònh yïu thêåt thuá võ vaâ tuyïåt vúâi khi chuáng ta àaánh giaá cuäng nhû caãm nhêån noá. Töi khöng coá yá cho rùçng trïn àúâi naây chó coá vêåt lyá maâ chó àún giaãn muöën noái laâ nïëu baån àaä vaâ àang noái vïì vêåt lyá nhûng laåi khöng biïët àïën toaán hoåc thò àoá laâ haån chïë rêët lúán khi tòm hiïíu thïë giúái àêëy. Nghiïìn caác nguyïn tûã Hiïån nay töi àang nghiïn cûáu vïì möåt vêën àïì àùåc biïåt trong vêåt lyá maâ chuáng ta seä quay trúã laåi sau vaâ mö taã vïì noá möåt caách cuå thïí hún. Baån biïët àêëy, moåi thûá àûúåc hònh thaânh tûâ caác nguyïn tûã. Àoá laâ möåt thûåc tïë maâ ai cuäng biïët. Nguyïn tûã coá möåt haåt nhên vúái caác electron chuyïín àöång xung quanh. Chuyïín àöång cuãa caác electron xung quanh haåt nhên àaä àûúåc ngûúâi ta biïët roä. Ngûúâi ta cuäng àaä hiïíu roä caác àõnh luêåt vïì noá trong khuön khöí cuãa Àiïån àöång lûåc hoåc lûúång tûã, nhû töi àaä trao àöíi vúái caác baån. Vaâ sau nhûäng gò àaä laâm àûúåc, thò cêu hoãi àùåt ra bêy giúâ laâ caác haåt nhên hoaåt àöång nhû thïë naâo, caác haåt (trong haåt nhên) tûúng taác vúái nhau ra sao vaâ laâm thïë naâo maâ chuáng cöë kïët àûúåc vúái nhau? Möåt trong nhûäng kïët quaã thu àûúåc tûâ caác nghiïn cûáu laâ phaát hiïån vïì 34 NIÏÌM VUI KHAÁM PHAÁ https://thuvienpdf.com sûå phên haåch vaâ chïë taåo bom haåt nhên. Thïë nhûng viïåc nghiïn cûáu caác lûåc àïí giûä àûúåc caác haåt taåo nïn haåt nhên vúái nhau laâ möåt nhiïåm vuå lêu daâi. Ban àêìu ngûúâi ta cho rùçng, àoá laâ do sûå trao àöíi cuãa möåt loaåi haåt bïn trong goåi laâ caác haåt pion1 (phaát hiïån cuãa Yukawa2). Ngûúâi ta àaä tiïn àoaán rùçng nïëu bùæn caác proton vaâo möåt haåt nhên (proton laâ möåt trong nhûäng haåt cêëu taåo nïn haåt nhên) thò chùæc chùæn chuáng seä àaánh bêåt àûúåc caác pion vaâ nhûäng haåt naây seä bay ra. Nhûng khöng chó coá caác pion bêåt ra maâ coân coá nhiïìu haåt khaác àïën mûác chuáng ta khöng coân tïn àïí àùåt cho chuáng nûäa, naâo laâ kaon, sigma hay lamda, v.v. Ngaây nay chuáng àïìu àûúåc goåi laâ caác hadron3. Caâng gia tùng nùng lûúång cuãa phaãn ûáng, chuáng ta caâng thu àûúåc nhiïìu loaåi haåt àïën khi söë lûúång caác loaåi haåt khaác nhau lïn àïën haâng trùm. Leä dô nhiïn vêën àïì àûúåc àùåt ra khi àoá – tûác laâ trong khoaãng thúâi gian tûâ nùm 1940 àïën 1950 vaâ cho àïën têån bêy giúâ – laâ laâm thïë naâo àïí tòm àûúåc hònh mêîu êín sau caác haåt àoá. Dûúâng nhû coá rêët nhiïìu möëi liïn hïå vaâ hònh mêîu thuá võ giûäa caác haåt. Nhûng phaãi maäi àïën khi xuêët hiïån möåt lyá thuyïët giaãi thñch àûúåc nhûäng hònh mêîu naây thò ngûúâi ta múái biïët àûúåc rùçng têët caã caác haåt noái trïn àïìu àûúåc taåo nïn tûâ caác haåt goåi laâ caác quark4, vñ duå ba haåt quark seä taåo thaânh proton. Proton laâ möåt trong nhûäng haåt cêëu thaânh haåt nhên, ngoaâi ra coân coá nútron. Thûåc tïë, coá rêët nhiïìu loaåi quark, nhûng àêìu tiïn chó coá ba loaåi àûúåc sûã duång àïí 1 Viïët tùæt cuãa tûâ pi meson, laâ tïn chung cho ba haåt kñch thûúác nhoã hún nguyïn tûã: π0, π+, π-. Caác pion coá vai troâ quan troång trong viïåc giaãi thñch caác tñnh chêët vêåt lyá úã vuâng nùng lûúång thêëp cuãa lûåc haåt nhên maånh. (ND) 2 Hideki Yukawa (1907-1981) - nhaâ vêåt lyá lyá thuyïët ngûúâi Nhêåt Baãn àêìu tiïn nhêån àûúåc giaãi Nobel nùm 1949 cho cöng trònh vïì lûåc haåt nhên vaâ tiïn àoaán sûå töìn taåi cuãa caác haåt meson. (ND) 3 Tïn chung cho caác haåt cú baãn, bao göìm baryon vaâ meson. (ND) 4 Tïn loaåi haåt àûúåc cho laâ thaânh phêìn cú baãn nhêët cêëu taåo nïn vêåt chêët (ND) 35 NIÏÌM VUI KHAÁM PHAÁ https://thuvienpdf.com giaãi thñch cho haâng trùm haåt kia, àoá laâ quark-u (trïn), quark-d (dûúái), quark-s (laå)1. Proton àûúåc cêëu taåo tûâ hai quark-u vaâ möåt quark-d, coân nútron laåi àûúåc cêëu taåo tûâ hai quark-d vaâ möåt quark-u. Khi àoá vêën àïì àûúåc naãy sinh laâ: thûåc sûå caác quark tûúng taác vúái nhau nhû thïë naâo vaâ caái gò àaä liïn kïët chuáng laåi vúái nhau. Ngûúâi ta àaä nghô àïën möåt lyá thuyïët rêët àún giaãn àïí giaãi quyïët vêën àïì naây, gêìn tûúng tûå nhû Àiïån àöång lûåc hoåc lûúång tûã, nhûng chó gêìn giöëng thöi. Theo lyá thuyïët naây, caác quark àûúåc liïn kïët vúái nhau búãi caác haåt goåi laâ gluon2. Caác gluon coá vai troâ giöëng nhû caác photon truyïìn qua laåi giûäa caác electron vaâ nhúâ àoá maâ caác electron tûúng taác àûúåc vúái nhau. Vïì mùåt toaán hoåc thò hai lyá thuyïët trïn tûúng tûå nhau, nhûng chuáng coá vaâi àiïím khaác biïåt. Sûå khaác biïåt dûúái daång caác phûúng trònh maâ ta coá thïí phoãng àoaán àûúåc dûåa trïn caác nguyïn lyá vïì sûå àeåp vaâ tñnh àún giaãn, chûá khöng hïì tuây tiïån maâ rêët xaác àõnh. Caái tuây tiïån úã àêy laâ coá bao nhiïu loaåi quark chûá khöng phaãi laâ àùåc tñnh cuãa lûåc tûúng taác giûäa chuáng. Trong àiïån àöång lûåc hoåc, hai electron bõ àêíy ra xa nhau bao nhiïu cuäng àûúåc3 mùåc duâ khi khoaãng caách caâng xa thò lûåc tûúng taác giûäa chuáng caâng yïëu. Nïëu àiïìu naây cuäng àuáng vúái caác haåt quark thò baån seä kyâ voång rùçng khi taác àöång àuã maånh vaâo möåt loaåi haåt khaác (hadron4) thò caác haåt quark seä xuêët hiïån. Nhûng thûåc tïë khi laâm thñ nghiïåm vúái nùng lûúång àuã lúán àïí caác quark coá thïí bêåt ra, thò thay vò thu àûúåc caác quark, baån laåi thu àûúåc möåt tia lúán. Àoá laâ vò têët caã caác haåt cuâng chuyïín àöång theo hûúáng cuãa 1 Xuêët phaát tûâ tïn tiïëng Anh: up (u) laâ lïn, down (d) laâ xuöëng, strange (s) laâ laå. Töíng cöång coá 6 loaåi quark, ba loaåi coân laåi lêìn lûúåt laâ: charm (c) laâ duyïn, top (t) laâ àónh vaâ bottom laâ àaáy. (ND) 2 Laâ haåt cú baãn gêy ra tûúng taác giûäa caác quark. (ND) 3 Lûåc tûúng taác giûäa caác electron laâ lûåc Coulomb, laâ lûåc coá têìm tûúng taác xa àïën vö cuâng. (ND) 4 Haåt coá cêëu taåo tûâ caác quark. (ND) 36 NIÏÌM VUI KHAÁM PHAÁ https://thuvienpdf.com caác haåt hadron ban àêìu, chûá chùèng coá haåt quark naâo bêåt ra caã. Theo lyá thuyïët, roä raâng khi caác haåt quark bùæn ra, noá seä taåo thaânh caác cùåp quark múái, chuáng bùæn ra theo caác nhoám nhoã vaâ taåo thaânh caác haåt hadron. Cêu hoãi àùåt ra laâ taåi sao lyá thuyïët naây laåi khaác vúái Àiïån àöång lûåc hoåc àïën nhû vêåy. Vò sao chó coá caác söë haång khaác biïåt nhoã trong phûúng trònh, maâ laåi coá thïí taåo ra nhûäng hiïåu ûáng khaác nhau, thêåm chñ hoaân toaân khaác nhau àïën nhû vêåy? Thûåc tïë naây àaä gêy khöng ñt ngaåc nhiïn cho nhiïìu ngûúâi khi àûúåc nïu ra lêìn àêìu tiïn. Trûúác tiïn baån cho rùçng lyá thuyïët àoá khöng àuáng, nhûng caâng nghiïn cûáu thò ngûúâi ta laåi caâng thêëy nhûäng söë haång khaác biïåt àoá laåi coá khaã nùng taåo nïn caác hiïåu ûáng khaác hùèn. Vaâ vò thïë chuáng ta àang úã möåt thúâi àiïím àùåc biïåt cuãa lõch sûã vêåt lyá, hoaân toaân khaác biïåt vúái quaá khûá. Chuáng ta coá möåt lyá thuyïët, möåt lyá thuyïët hoaân chónh vaâ xaác àõnh cho caác hadron àoá, keâm theo caã taá nhûäng thñ nghiïåm vö cuâng chi tiïët, tó mó. Nhûng taåi sao chuáng ta khöng thïí kiïím tra ngay lyá thuyïët àïí xem noá àuáng hay sai? Búãi vò chuáng ta phaãi tñnh toaán lyá thuyïët àïí tòm ra nhûäng hïå quaã cuãa noá trûúác. Nïëu lyá thuyïët naây àuáng, thò àiïìu gò seä xaãy ra hoùåc àaä xaãy ra chûa? Taåi thúâi àiïím naây thò khoá khùn àoá laâ úã bûúác thûá nhêët. Thêåt khoá àïí hònh dung ra àiïìu gò seä xaãy ra nïëu lyá thuyïët naây laâ àuáng. Toaán hoåc cêìn thiïët àïí hònh dung ra hïå quaã cuãa lyá thuyïët naây laâ gò, úã thúâi àiïím naây, hoáa ra laåi laâ möåt khoá khùn tûúãng nhû khöng thïí vûúåt qua nöíi. Lûu yá laâ chó taåi thúâi àiïím naây thöi àêëy nheá. Vò vêåy, viïåc maâ töi cêìn laâm laâ bùçng caách naâo àoá khi sûã duång lyá thuyïët naây coá thïí àûa ra àûúåc nhûäng con söë àïí kiïím chûáng möåt caách tó mó, khöng chó àõnh tñnh, maâ tòm hiïíu xem liïåu noá coá cho ra nhûäng kïët quaã àõnh lûúång àuáng hay khöng. Töi àaä mêët vaâi nùm trong viïåc cöë gùæng tòm ra nhûäng cöng cuå toaán hoåc cho pheáp giaãi caác phûúng trònh àoá nhûng chùèng ài àïën 37 NIÏÌM VUI KHAÁM PHAÁ https://thuvienpdf.com àêu. Vaâ röìi töi quyïët àõnh rùçng àïí laâm àûúåc àiïìu àoá, viïåc àêìu tiïn töi phaãi hiïíu àûúåc laâ àaáp söë nhòn àaåi khaái seä nhû thïë naâo. Thêåt laâ khoá maâ giaãi thñch àûúåc àiïìu naây möåt caách thêåt roä raâng, nhûng töi cêìn phaãi coá àûúåc möåt yá niïåm àõnh tñnh vïì hiïån tûúång àoá diïîn ra nhû thïë naâo trûúác khi töi coá möåt yá niïåm töët möåt caách àõnh lûúång. Noái möåt caách khaác, thêåm chñ khi moåi ngûúâi coân chûa hiïíu (möåt caách thö sú) hiïån tûúång àoá diïîn ra nhû thïë naâo thò töi àaä daânh möåt hoùåc hai nùm àïí tòm hiïíu hiïån tûúång àoá cú baãn diïîn ra thïë naâo (möåt caách thö sú) nhûng chûa phaãi laâ àõnh lûúång vúái hy voång trong tûúng lai nhûäng hiïíu biïët sú böå àoá seä àûúåc chñnh xaác hoáa bùçng caác cöng cuå toaán hoåc chñnh xaác hay giaãi thuêåt àïí tòm ra caác haåt naây tûâ lyá thuyïët. Baån thêëy àêëy, chuáng ta àang lêm vaâo tònh huöëng thêåt trúá trïu, nhûäng gò chuáng ta àang laâm khöng phaãi laâ tòm ra möåt lyá thuyïët vò noá àaä töìn taåi, thêåm chñ laâ rêët hoaân haão. Chuáng ta àang tiïën haânh nhûäng hoaåt àöång khoa hoåc cêìn thiïët àïí so saánh lyá thuyïët vúái thûåc nghiïåm, bùçng caách kiïím chûáng nhûäng hïå quaã cêìn coá cuãa lyá thuyïët. Chuáng ta bõ mùæc keåt trong viïåc tòm hiïíu xem hïå quaã laâ gò: muåc àñch cuãa töi, ûúác voång cuãa töi laâ tòm hiïíu xem liïåu mònh coá thïí tòm ra caách àïí xaác àõnh hïå quaã cuãa lyá thuyïët naây laâ gò (Cûúâi). Àuáng laâ möåt tònh huöëng trúá trïu khi töìn taåi möåt lyá thuyïët maâ baån khöng thïí xaác àõnh àûúåc hïå quaã cuãa noá laâ gò. Thûåc tïë àoá khiïën töi caãm thêëy bûát rûát, nhêët àõnh töi seä phaãi tòm ra noá, trong möåt ngaây naâo àoá. “Haäy àïí George laâm ài” Àïí nghiïn cûáu vêåt lyá àónh cao, chùæc chùæn baån phaãi cêìn möåt khoaãng thúâi gian daâi cöë gùæng khöng ngûâng nghó àïí têåp húåp nhûäng yá tûúãng khöng roä raâng vaâ khoá nhúá. Àiïìu àoá cuäng giöëng nhû baån xêy möåt ngöi nhaâ bùçng caác quên baâi eäo oùåt, chó cêìn quïn möåt 38 NIÏÌM VUI KHAÁM PHAÁ https://thuvienpdf.com têëm thò toaân böå cöng trònh seä ài tong. Nïëu baån bõ ngùæt quaäng hay àaåi loaåi laâ chó cêìn quïn möåt nûãa chûá chûa noái laâ toaân böå caách thûác àïí liïn kïët caác quên baâi vúái nhau, baån seä khöng biïët tiïëp tuåc nhû thïë naâo vaâ chó coá caách laâ bùæt àêìu laåi tûâ àêìu. Caác quên baâi cuäng giöëng nhû caác phêìn khaác nhau cuãa yá tûúãng, phaãi liïn kïët caác yá tûúãng khaác nhau laåi múái coá thïí hònh thaânh nïn yá tûúãng chñnh. Vêën àïì chñnh laâ khi baån têåp húåp moåi thûá laåi vúái nhau, kiïíu nhû xêy möåt toâa thaáp thò chuáng rêët dïî bõ àöí suåp xuöëng. Vò vêåy, àoâi hoãi baån phaãi rêët têåp trung, phaãi duy trò viïåc suy nghô trong möåt khoaãng thúâi gian liïn tuåc. Nïëu cöng viïåc cuãa baån liïn quan àïën quaãn lyá thò baån khöng coá thúâi gian liïn tuåc daânh cho viïåc àoá. Àoá laâ quan àiïím caá nhên vaâ töi khöng chõu traách nhiïåm vïì quan àiïím naây àêu nheá. Töi noái vúái moåi ngûúâi laâ töi chùèng laâm gò caã. Nïëu coá ai àïì nghõ töi tham gia möåt höåi àöìng xeát duyïåt naâo àoá, töi seä tûâ chöëi lêëy cúá laâ vò khöng coá traách nhiïåm nïn seä töi seä khöng quan têm àïën viïåc àaánh giaá sinh viïn. Dô nhiïn laâ töi khöng àïí mùåc hoå vò töi biïët seä coá ai àoá laâm thay töi vaâ töi quan niïåm laâ “Haäy àïí George laâm ài”. Baån àûâng hoåc têåp töi úã àiïím naây nheá vò noá khöng töët. Coân töi seä vêîn laâm nhû thïë vò töi yïu thñch nghiïn cûáu vêåt lyá hún vaâ töi muöën xem liïåu mònh coân laâm àûúåc vêåt lyá nûäa hay khöng. Nhû thïë xem ra coá veã laâ ñch kó nhûng töi chó muöën gùæn boá vúái vêåt lyá thöi. Teã nhaåt do lõch sûã Sinh viïn àaä coá mùåt àêìy àuã trong giaãng àûúâng: Baån hoãi töi nïn daåy hoå bùçng phûúng phaáp naâo laâ töët nhêët û? Töi nïn bùæt àêìu tûâ quan àiïím cuãa lõch sûã khoa hoåc hay tûâ nhûäng aáp duång thûåc tiïîn? Theo töi, phûúng phaáp giaãng daåy töët nhêët laâ khöng duâng triïët lyá. Noá khiïën ngûúâi ta dïî bõ lêîn löån vaâ nhêìm lêîn khi phaãi tòm moåi 39 NIÏÌM VUI KHAÁM PHAÁ https://thuvienpdf.com caách coá thïí àïí sûã duång noá. Àoá laâ caách duy nhêët töi nhêån thêëy àïí coá thïí àaáp ûáng àûúåc súã thñch cuãa sinh viïn naây hay sinh viïn kia trong caã tiïët hoåc, búãi vò möåt sinh viïn thñch Lõch sûã seä caãm thêëy nhaâm chaán vúái caác lyá thuyïët Toaán hoåc vaâ ngûúåc laåi. Nïëu traánh àûúåc kiïíu daåy triïët lyá, baån seä khiïën sinh viïn khöng caãm thêëy teã nhaåt vaâ nïëu luön laâm àûúåc nhû vêåy, coá leä khaã nùng giaãng daåy cuãa baån àaä àûúåc caãi thiïån. Nhûng töi thûåc sûå khöng biïët caách àïí àaåt àûúåc àiïìu àoá. Töi khöng coá cêu traã lúâi cho têët caã cêu hoãi tûâ nhûäng caái àêìu khaác nhau vúái nhûäng möëi quan têm khaác nhau: àiïìu gò thu huát hoå khiïën hoå quan têm vaâ laâm sao àïí hoå caãm thêëy hûáng thuá. Coá möåt phûúng phaáp laâ sûã duång mïånh lïånh, yïu cêìu hoå phaãi thi àöî mön naây, phaãi laâm baâi kiïím tra kia. Àoá laâ caách rêët hiïåu quaã, rêët nhiïìu ngûúâi àaä sûã duång phûúng phaáp àoá. Töi rêët tiïëc laâ sau rêët nhiïìu nùm giaãng daåy, thûã nghiïåm rêët nhiïìu phûúng phaáp töi thûåc sûå khöng tòm ra àûúåc phûúng phaáp naâo phuâ húåp nhêët. Gioã nhaâ ai, quai nhaâ êëy Khi coân laâ möåt cêåu beá, cha àaä taåo cho töi nhiïìu hûáng thuá tûâ nhûäng cuöåc troâ chuyïån vúái öng. Búãi vêåy, töi cöë gùæng kïí cho con trai töi nghe vïì nhûäng àiïìu tuyïåt diïåu cuãa thïë giúái naây. Khi chaáu coân rêët beá, töi thûúâng kïí chuyïån cho noá nghe trong möîi lêìn àûa noá ài nguã. Töi àaä bõa ra möåt cêu chuyïån vïì nhûäng ngûúâi tñ hon cao bùçng têìm naây (àiïåu böå tay - ND), àang ài laåi, coá thïí laâ ài picnic vaâ v.v, hoå söëng trong caác maáy thöng gioá vaâ ài qua nhûäng caánh rûâng vúái nhûäng vêåt maâu xanh da trúâi to lúán giöëng nhû cêy cöëi nhûng khöng coá laá maâ chó coá thên thöi. Hoå phaãi ài giûäa nhûäng thûá naây vaâ v.v. Dêìn daâ chaáu cuäng àoaán ra àoá laâ möåt têëm thaãm maâu xanh da trúâi, coá phêìn têëm bõ xuâ lïn. Chaáu thñch troâ chúi naây vò töi mö taã moåi thûá theo möåt caách khaác laå. Chaáu rêët hûáng thuá 40 NIÏÌM VUI KHAÁM PHAÁ https://thuvienpdf.com vúái nhûäng cêu chuyïån àoá vaâ chuáng töi àaä coá nhûäng khoaãng thúâi gian tuyïåt vúâi. Thêåm chñ chaáu coân àûúåc phiïu lûu vaâo möåt caái hang êím ûúát coá gioá thöíi ra thöíi vaâo trong cêu chuyïån cuãa töi, luác gioá thöíi vaâo thò êëm thöíi ra thò laånh vaâ v.v. Àoá chñnh laâ caái muäi cuãa con choá. Dô nhiïn sau àoá töi coá thïí noái vúái chaáu vïì caác chûác nùng sinh lyá theo cuâng möåt caách nhû vêåy v.v. Cu cêåu rêët hûáng thuá búãi vêåy töi àaä kïí cho chaáu nghe rêët nhiïìu chuyïån. Töi cuäng thñch thuá vò àûúåc noái vïì nhûäng àiïìu mònh yïu thñch vaâ rêët thuá võ khi nghe cu cêåu àoaán giaâ àoaán non. Sau naây, töi coá thïm möåt cö cöng chuáa nûäa vaâ cuäng laâm nhûäng àiïìu tûúng tûå nhû àaä tûâng laâm vúái con trai trûúác kia. Tuy nhiïn, con gaái töi laåi coá súã thñch khaác, cö beá khöng thñch caác cêu chuyïån kiïíu àoá, maâ chó thñch nghe ài nghe laåi caác cêu chuyïån trong saách thöi. Cö beá thñch töi àoåc caác cêu chuyïån àoá, chûá khöng phaãi caác cêu chuyïån do töi saáng taác, àoá laâ sûå khaác biïåt vïì caá tñnh. Vêåy àêëy, töi àang noái vïì möåt phûúng phaáp töët àïí daåy treã vïì khoa hoåc thöng qua viïåc hû cêëu caác cêu chuyïån vïì nhûäng ngûúâi tñ hon nhûng noá chùèng phuâ húåp vúái con gaái töi maâ chó thñch húåp vúái con trai töi maâ thöi. “Khoa hoåc khöng phaãi laâ khoa hoåc...” Töi cho rùçng àaä coá khoa hoåc thûåc sûå thò cuäng coá giaã khoa hoåc. Nhû khoa hoåc xaä höåi laâ möåt vñ duå cuãa kiïíu khoa hoåc maâ khöng phaãi laâ khoa hoåc. Hoå khöng nghiïn cûáu möåt caách khoa hoåc maâ chó sûã duång nhûäng hònh mêîu coá sùén. Hoå têåp húåp dûä liïåu röìi tiïën haânh viïåc naây viïåc kia nhûng chùèng àûa ra àûúåc àõnh luêåt naâo vaâ chùèng tòm ra àûúåc kïët quaã gò. Hoå chùèng ài àïën àêu caã (coá leä vaâo möåt ngaây naâo àoá chùng?) vaâ nhûäng viïåc hoå laâm khöng àûúåc caãi thiïån gò, thêåm chñ coân teã nhaåt hún. Chuáng ta coá caác chuyïn gia trong moåi lônh vûåc, nghe thò coá veã hoå (nhûäng nhaâ khoa hoåc 41 NIÏÌM VUI KHAÁM PHAÁ https://thuvienpdf.com xaä höåi) laâ nhûäng nhaâ khoa hoåc thûåc thuå. Nhûng thûåc tïë khöng phaãi nhû vêåy. Hoå ngöìi trûúác möåt caái maáy àaánh chûä vaâ tûúãng tûúång ra möåt vaâi thûá àaåi loaåi nhû laâ: Cêy lûúng thûåc lúán lïn bùçng phên boán hûäu cú thò töët hún laâ phên boán vö cú. Coá thïí nhêån àõnh naây àuáng, coá thïí sai, chùèng ai chûáng minh àûúåc. Thïë röìi vúái chiïëc maáy àaánh chûä, hoå dûång lïn têët caã nhûäng nhêån àõnh nhû thïí rêët mang tñnh khoa hoåc vaâ sau àoá hoå trúã thaânh chuyïn gia vïì thûåc phêím hûäu cú, vaâ v.v. Sûå hoang tûúãng vaâ giaã khoa hoåc kiïíu naây töìn taåi úã khùæp moåi núi. Coá thïí töi sai vò coá thïí hoå hiïíu biïët vïì nhûäng thûá àoá nhûng töi khöng nghô mònh sai. Baån thêëy àêëy, duâ khoá khùn nhûng töi coá nhiïìu lúåi thïë hún khi so saánh vúái hoå. Khi khaám phaá vaâ àïí thûåc sûå hiïíu àûúåc möåt àiïìu gò àoá, baån cêìn phaãi kiïím tra caác thñ nghiïåm möåt caách cêín troång vò rêët dïî mùæc sai lêìm hay dïî àaánh lûâa baãn thên. Do àoá, khi chûáng kiïën caách hoå laâm, töi khöng thïí tin laâ hoå àaåt àïën mûác àöå hiïíu biïët àêëy: hoå khöng laâm tó mó, khöng coá sûå kiïím tra kyä lûúäng vaâ sûå cêín troång cêìn thiïët. Töi rêët ngúâ laâ hoå chùèng hiïíu gò vaâ hoå àang huâ doåa moåi ngûúâi... Töi cho laâ nhû vêåy, töi chùèng biïët hïët moåi thûá trïn àúâi nhûng àoá laâ suy nghô cuãa töi. Nghi ngúâ vaâ bêët àõnh Nïëu baån àaä tûâng kyâ voång rùçng khoa hoåc coá thïí traã lúâi àûúåc moåi cêu hoãi thuá võ nhû chuáng ta laâ ai, chuáng ta àang ài àïën àêu, yá nghôa cuãa sûå töìn taåi cuãa vuä truå naây laâ gò v.v vaâ v.v thò töi cho rùçng baån coá thïí dïî bõ vúä möång àêëy. Coá thïí sau àoá baån seä cöë gùæng tòm möåt cêu traã lúâi coá tñnh chêët thêìn bñ naâo àoá cho nhûäng cêu hoãi naây. Töi khöng thïí hiïíu nöíi bùçng caách naâo maâ möåt nhaâ khoa hoåc coá thïí àûa ra möåt cêu traã lúâi coá tñnh chêët thêìn bñ. Àiïìu àoá thêåt ra chùèng quan troång vò suy cho cuâng cuäng chó laâ hiïíu àûúåc 42 NIÏÌM VUI KHAÁM PHAÁ https://thuvienpdf.com àiïìu àoá maâ thöi nhûng dêîu sao töi cuäng khöng thïí hiïíu nöíi àiïìu àoá. Duâ thïë naâo ài nûäa, nïëu baån nghô vïì noá thò viïåc àùåt cêu hoãi mònh àang laâm gò cuäng àöìng nghôa vúái viïåc baån àang tòm kiïëm cêu traã lúâi cho vêën àïì àoá vaâ cöë gùæng hïët sûác àïí tòm hiïíu caâng nhiïìu caâng töët vïì thïë giúái naây. Moåi ngûúâi hoãi töi: “Öng àang tòm kiïëm nhûäng àõnh luêåt töëi hêåu cuãa vêåt lyá aâ?” Khöng, töi khöng laâm viïåc àoá, töi chó àang tòm hiïíu nhiïìu hún nûäa vïì thïë giúái maâ thöi, vaâ nïëu hoáa ra coá töìn taåi möåt àõnh luêåt töëi hêåu àún giaãn coá thïí giaãi thñch àûúåc têët caã moåi thûá thò seä thêåt tuyïåt diïåu àïí phaát minh ra noá. Nïëu kïët quaã tòm ra giöëng nhû möåt cuã haânh vúái haâng triïåu lúáp voã maâ chuáng ta phaãi nhòn möåt caách chaán ngùæt vaâ mïåt moãi thò thûåc tïë buöåc chuáng ta phaãi chêëp nhêån nhû vêåy. Duâ theo caách naâo ài nûäa thò khi baãn chêët àaä xuêët hiïån, thò kïët quaã têët yïëu phaãi laâ nhû vêåy. Do àoá khi chuáng ta khaão saát möåt vêën àïì gò, chuáng ta khöng nïn phaán trûúác laâ chuáng ta àang thûã laâm viïåc gò, ngoaåi trûâ muåc àñch cöë gùæng tòm hiïíu thïm vïì àiïìu àoá. Búãi vò, nïëu coá thïí noái trûúác àoá laâ vêën àïì laâ gò thò taåi sao baån coân cêìn phaãi tòm hiïíu thïm nûäa. Coân nïëu baån nghô laâ mònh àang tòm hiïíu thïm vïì vêën àïì àoá àïí coá möåt cêu traã lúâi cho möåt vêën àïì mang tñnh triïët lyá sêu xa naâo àoá, baån coá thïí mùæc sai lêìm. Coá thïí baån seä khöng nhêån àûúåc cêu traã lúâi cho möåt cêu hoãi cuå thïí àoá chó bùçng caách tòm hiïíu thïm vïì àùåc tñnh cuãa tûå nhiïn. Nhûng töi thò khöng nhòn nhêån vêën àïì theo caách àoá, möëi quan têm cuãa töi trong khoa hoåc àún giaãn chó laâ khaám phaá thïë giúái, khaám phaá àûúåc caâng nhiïìu caâng töët. Coá nhiïìu àiïìu khaá bñ êín xung quanh khaã nùng con ngûúâi coá thïí laâm àûúåc nhiïìu viïåc hún nhûäng loaâi àöång vêåt khaác hay nhûäng vêën àïì tûúng tûå. Tuy nhiïn, àoá laâ nhûäng bñ êín töi muöën khaám phaá maâ khöng biïët trûúác cêu traã lúâi. Töi hoaân toaân khöng tin vaâo nhûäng cêu chuyïån kyâ laå àûúåc thïu dïåt vïì möëi liïn hïå cuãa chuáng 43 NIÏÌM VUI KHAÁM PHAÁ https://thuvienpdf.com ta vúái vuä truå úã quy mö lúán vò chuáng dûúâng nhû quaá àún giaãn, liïn hïå quaá mêåt thiïët, quaá cuåc böå vaâ quaá vuån vùåt. Traái àêët, Giïsu, möåt hiïån thên cuãa Chuáa Trúâi, haå giúái xuöëng Traái àêët. Tuy nhiïn, haäy nhòn ra ngoaâi kia, öng êëy chùèng thïí so saánh àûúåc vúái sûå tuyïåt diïåu vaâ vö biïn cuãa vaån vêåt. Tuy nhiïn, àoá khöng phaãi vêën àïì àïí tranh luêån vaâ töi cuäng chùèng thïí tranh luêån àûúåc. Töi chó muöën noái vúái baån rùçng taåi sao nhûäng quan àiïím khoa hoåc trong töi àaä coá möåt aãnh hûúãng nhêët àõnh àïën niïìm tin cuãa töi. Möåt vêën àïì khaác cêìn àûúåc quan têm laâ laâm thïë naâo àïí xaác àõnh àûúåc möåt viïåc gò àoá laâ àuáng vaâ nïëu nhû caác tön giaáo khaác nhau coá nhûäng luêån thuyïët hoaân toaân khaác nhau vïì möåt àiïìu gò àoá thò baån seä thêëy bùn khoùn. Khi bùæt àêìu ngúâ vûåc, baån hoãi töi phaãi chùng khoa hoåc laâ chñnh xaác. Khöng phaãi nhû vêåy, chuáng ta chùèng biïët caái gò laâ chñnh xaác caã. Chuáng ta chó àang cöë gùæng tòm hiïíu vaâ têët caã àïìu coá khaã nùng sai. Àïí hiïíu vïì tön giaáo, trûúác tiïn baån phaãi cho rùçng moåi thûá àïìu coá khaã nùng sai. (Tûác laâ phaãi nghô àïën caã khaã nùng caác lúâi giaáo huêën cuäng coá thïí sai chûá khöng chó tuên theo chuáng khi xem chuáng nhû laâ caác chên lyá). Chuáng ta haäy cuâng xem nheá. Ngay khi baån laâm àiïìu àoá, baån seä bùæt àêìu trûúåt xuöëng túái möåt ranh giúái khoá maâ quay laåi àûúåc, v.v. Vúái möåt caách nhòn khoa hoåc, nhû caách nhòn cuãa cha töi chùèng haån, chuáng ta nïn tòm hiïíu xem caái gò laâ àuáng, caái gò coá thïí àuáng, hoùåc caái gò coá thïí khöng àuáng. Möåt khi töi bùæt àêìu ngúâ vûåc vaâ tòm hiïíu thò loâng tin cuãa töi bõ giaãm búát ài möåt chuát. Töi thêìm nghô àoá laâ möåt phêìn cùn baãn trong linh höìn töi. Baån thêëy àêëy, töi coá thïí söëng chung vúái sûå nghi ngúâ hay bêët àõnh vaâ chùèng biïët gò hïët. Töi cho rùçng söëng maâ khöng biïët hïët moåi àiïìu seä thuá võ hún viïåc ài tòm nhûäng cêu traã lúâi coá thïí khöng chñnh xaác. Töi coá nhûäng cêu traã lúâi gêìn chñnh xaác, nhûäng niïìm 44 NIÏÌM VUI KHAÁM PHAÁ https://thuvienpdf.com tin coá thïí xaãy ra vaâ nhiïìu cung bêåc khaác nhau vïì sûå chùæc chùæn cuãa caác vêën àïì khaác nhau. Nhûng töi khöng tuyïåt àöëi tin chùæc vaâo bêët cûá àiïìu gò vaâ coá rêët nhiïìu àiïìu töi coi nhû mònh chùèng biïët tñ gò caã, vñ duå nhû taåi sao chuáng ta úã àêy vaâ yá nghôa cuãa cêu hoãi àoá. Töi coá thïí nghô vïì noá àöi chuát nhûng nïëu khöng coá cêu traã lúâi, töi seä chuyïín sang laâm viïåc khaác. Töi chùèng cêìn biïët cêu traã lúâi, töi khöng hïì run súå khi khöng biïët hïët moåi thûá hay bõ laåc vaâo möåt vuä truå kyâ bñ maâ khöng coá muåc àñch gò. Àoá laâ thûåc tïë têët yïëu phaãi xaãy ra. Noá chùèng khiïën töi súå haäi. 45 NIÏÌM VUI KHAÁM PHAÁ https://thuvienpdf.com Chûúng 2 Maáy tñnh trong tûúng lai Böën mûúi nùm sau vuå neám bom nguyïn tûã úã Nagasaki, cûåu chiïën binh Feynman, ngûúâi àaä tûâng tham gia dûå aán Manhattan, àaä coá buöíi noái chuyïån taåi Nhêåt nhûng laâ chuã àïì hoaâ bònh vïì möåt vêën àïì maâ nhûäng caái àêìu thöng minh nhêët thúâi àaåi vêîn àang quan têm àoá laâ tûúng lai cuãa maáy tñnh. Chuã àïì liïn quan àïën giúái haån cuöëi cuâng cuãa kñch thûúác maáy tñnh dûúâng nhû àaä biïën Feynman thaânh möåt Nostradamus1 cuãa khoa hoåc maáy tñnh. Vúái möåt vaâi àöåc giaã, nöåi dung cuãa chûúng naây coá thïí khoá hiïíu nhûng àêy laâ möåt phêìn àoáng goáp vö cuâng quan troång cho khoa hoåc cuãa Feynman. Búãi vêåy, töi hy voång rùçng caác àöåc giaã seä daânh thúâi gian àoåc noá mùåc duâ àöi khi phaãi boã qua möåt vaâi chi tiïët mang tñnh kô thuêåt. Chûúng naây kïët thuác bùçng möåt thaão luêån ngùæn goån vïì möåt trong nhûäng yá tûúãng cuãa Feynman àaä laâm nïn cuöåc caách maång trong cöng nghïå nano ngaây nay. 1 Michel de Nostredame (1503-1566) - nhaâ chiïm tinh hoåc ngûúâi Phaáp, taác giaã quyïín Nhûäng Thïë kyã (Les-Centuries) göìm nhûäng lúâi tiïn tri vïì caác sûå kiïån xaãy ra trong möåt thïë kyã, xuêët baãn lêìn àêìu tiïn nùm 1555. (ND) 46 NIÏÌM VUI KHAÁM PHAÁ https://thuvienpdf.com Giúái thiïåu Töi rêët lêëy laâm vinh dûå vaâ hên haånh coá mùåt taåi buöíi troâ chuyïån ngaây höm nay àïí tûúãng nhúá àïën giaáo sû Nishina1, möåt ngûúâi maâ töi vö cuâng kñnh troång vaâ ngûúäng möå. Àïën Nhêåt àïí troâ chuyïån vïì maáy tñnh chùèng khaác naâo giaãng àaåo trûúác àûác Phêåt. Tuy nhiïn, töi xin maånh daån trao àöíi vïì chuã àïì maáy tñnh, möåt chuã àïì maâ töi rêët quan têm vaâ àoá cuäng laâ chuã àïì duy nhêët xuêët hiïån trong àêìu khi töi àûúåc múâi tham dûå buöíi troâ chuyïån naây. Àêìu tiïn laâ töi muöën noái vïì nhûäng caái maâ töi seä khöng àõnh noái túái. Töi muöën noái vïì tûúng lai cuãa maáy tñnh. Nhûng töi seä khöng noái vïì nhûäng phaát triïín khaã dô quan troång nhêët cuãa maáy tñnh trong tûúng lai. Vñ duå, coá rêët nhiïìu nöî lûåc trong viïåc cöë gùæng phaát triïín nhûäng chiïëc maáy tñnh thöng minh hún coá quan hïå töët hún vúái con ngûúâi vúái muåc àñch coá thïí xûã lyá caác söë liïåu àêìu vaâo vaâ àêìu ra àún giaãn hún so vúái viïåc phaãi tiïën haânh lêåp trònh möåt caách phûác taåp nhû ngaây nay. Ngûúâi ta thûúâng goåi àoá laâ trñ tuïå nhên taåo nhûng töi khöng thñch khaái niïåm àoá. Coá leä nhûäng chiïëc maáy tñnh khöng thöng minh thêåm chñ laåi coá thïí laâm viïåc töët hún nhûäng chiïëc maáy thöng minh. Möåt vêën àïì khaác laâ viïåc chuêín hoáa ngön ngûä lêåp trònh. Ngaây nay xuêët hiïån quaá nhiïìu ngön ngûä lêåp trònh vaâ búãi vêåy seä laâ möåt yá hay laâ cêìn lûåa choån lêëy möåt ngön ngûä laâm chuêín mûåc. (Töi rêët lûúäng lûå khi noái ra àiïìu naây úã Nhêåt vò nhû vêåy àún giaãn seä xuêët hiïån thïm nhiïìu ngön ngûä chuêín hún. Hiïån taåi, caác baån àaä coá 1 Yoshio Nishina (1890-1951) - nhaâ vêåt lyá ngûúâi Nhêåt Baãn, àûúåc àùåt tïn cho möåt cöng thûác trong vêåt lyá, cöng thûác Klein-Nishina. Tûâng laâ ngûúâi àûáng àêìu caác dûå aán nguyïn tûã cuãa Nhêåt Baãn. (ND) 47 MAÁY TÑNH TRONG TÛÚNG LAI https://thuvienpdf.com àïën böën ngön ngûä vaâ dûúâng nhû nhûäng nöî lûåc chuêín hoáa úã àêy laåi seä taåo ra nhiïìu chuêín hún chûá khöng phaãi ñt hún!) Möåt vêën àïì khaá thuá võ khaác cuãa tûúng lai cêìn àûúåc têåp trung nghiïn cûáu, nhûng töi seä khöng àïì cêåp túái úã àêy, àoá laâ chûúng trònh sûãa löîi lêåp trònh tûå àöång. Sûãa löîi lêåp trònh úã àêy nghôa laâ khùæc phuåc nhûäng khiïëm khuyïët cuãa möåt chûúng trònh hoùåc cuãa möåt chiïëc maáy tñnh. Tuy vêåy, viïåc sûãa löîi caác chûúng trònh laåi gùåp phaãi khoá khùn vò caác chûúng trònh ngaây caâng trúã nïn phûác taåp hún. Möåt hûúáng caãi tiïën khaác laâ chïë taåo nhûäng cöî maáy vêåt lyá ba chiïìu thay vò laâm moåi thûá trïn bïì mùåt con chip (hai chiïìu - ND) nhû hiïån nay. Viïåc naây coá thïí àûúåc thûåc hiïån thöng qua nhiïìu cöng àoaån thay vò möåt cöng àoaån. Vñ duå baån coá thïí laâm möåt vaâi lúáp vêåt liïåu trûúác röìi böí sung thïm nhiïìu lúáp vaâo sau. Chuáng ta cuäng cêìn coá möåt thiïët bõ khaác vúái khaã nùng tûå àöång xaác àõnh àûúåc caác linh kiïån bõ khuyïët têåt trïn möåt con chip maáy tñnh. Sau àoá, con chip naây seä tûå nöëi dêy laåi àïí traánh caác linh kiïån bõ khiïëm khuyïët. Taåi thúâi àiïím hiïån nay, trong khi cöë gùæng chïë taåo caác con chip coá dung lûúång lúán, chuáng ta thûúâng phaãi vûát boã toaân böå con chip khi xuêët hiïån nhûäng sai hoãng hay vïët haân töìi. Seä hiïåu quaã hún nhiïìu nïëu chuáng ta coá thïí sûã duång àûúåc nhûäng phêìn khöng bõ löîi trong con chip. Nhùæc túái nhûäng chuyïån naây laâ töi muöën noái vúái caác baån rùçng töi hoaân toaân yá thûác àûúåc nhûäng vêën àïì thûåc sûå cuãa maáy tñnh trong tûúng lai. Nhûng àiïìu maâ töi muöën noái vúái caác baån laåi rêët àún giaãn, ñt mang yïëu töë kô thuêåt vaâ chó têåp trung vaâo caác yïëu töë mang tñnh nguyïn tùæc trong khuön khöí cuãa caác àõnh luêåt vêåt lyá. Noái möåt caách khaác, töi seä thaão luêån vïì caách cêëu taåo cuãa maáy chûá khöng ài sêu vaâo caách sûã duång maáy. Töi seä trao àöíi vïì möåt vaâi khaã nùng mang tñnh kô thuêåt trong viïåc chïë taåo nhûäng chiïëc maáy tñnh àoá. Töi seä àïì cêåp àïën ba chuã àïì. Möåt laâ, maáy tñnh xûã lyá song song seä xuêët hiïån trong tûúng lai 48 NIÏÌM VUI KHAÁM PHAÁ https://thuvienpdf.com gêìn, loaåi maáy naây sùæp xuêët hiïån trong thúâi gian khöng xa vò ngûúâi ta àang nghiïn cûáu àïí chïë taåo röìi. Tûúng lai xa hún laâ vêën àïì tiïu thuå nùng lûúång cuãa maáy tñnh, möåt vêën àïì àûúåc xem laâ haån chïë úã thúâi àiïím naây nhûng nïëu xem xeát kyä lûúäng thò khöng hùèn laâ nhû vêåy. Cuöëi cuâng, töi seä noái vïì kñch thûúác cuãa maáy tñnh. Seä töët hún nïëu chuáng ta coá thïí chïë taåo àûúåc nhûäng chiïëc maáy tñnh coá kñch thûúác nhoã hún nhûng vêën àïì àùåt ra laâ: vïì nguyïn tùæc coá thïí taåo ra nhûäng chiïëc maáy tñnh coá kñch thûúác nhoã àïën giúái haån naâo trong khuön khöí cuãa caác àõnh luêåt cuãa tûå nhiïn? Töi seä khöng thaão luêån vïì loaåi maáy tñnh naâo hay kiïíu maáy tñnh naâo seä xuêët hiïån trong tûúng lai. Àiïìu naây phuå thuöåc vaâo thûåc traång kinh tïë vaâ xaä höåi nïn töi khöng coá yá àõnh phoãng àoaán vïì caác vêën àïì àoá. Maáy tñnh song song Chuã àïì àêìu tiïn töi muöën trao àöíi laâ vïì maáy tñnh song song. Hêìu hïët nhûäng chiïëc maáy tñnh thöng thûúâng hiïån nay laâm viïåc theo möåt sú àöì hay möåt cêëu truác do Neumann1 phaát minh ra. Àoá laâ möåt böå nhúá rêët lúán coá thïí lûu trûä têët caã thöng tin vaâ böå phêån trung têm coá chûác nùng laâm nhûäng pheáp tñnh àún giaãn. Chuáng ta lêëy möåt con söë tûâ võ trñ naây cuãa böå nhúá vaâ möåt con söë khaác tûâ võ trñ khaác röìi gûãi hai con söë àoá àïën àún võ xûã lyá söë hoåc trung têm àïí thûåc hiïån pheáp cöång, sau àoá gûãi kïët quaã àïën möåt võ trñ khaác cuãa böå nhúá. Vò vêåy, trong khi böå xûã lyá trung têm coá thïí hoaåt àöång vúái töëc àöå rêët lúán vaâ cûúâng àöå cao thò toaân böå hïå thöëng nhúá chó giöëng nhû möåt caái tuã lûu trûä thöng tin rêët ñt àûúåc sûã duång. 1 John von Neumann (1903-1957) - nhaâ toaán hoåc ngûúâi Myä, sinh taåi Hungary coá nhiïìu àoáng goáp quan troång àöëi vúái rêët nhiïìu lônh vûåc trong toaán hoåc. Öng coân àûúåc coi laâ möåt trong nhûäng cha àeã cuãa maáy tñnh. 49 MAÁY TÑNH TRONG TÛÚNG LAI https://thuvienpdf.com Roä raâng laâ chuáng ta coá thïí thûåc hiïån caác pheáp tñnh vúái töëc àöå lúán hún nïëu coá nhiïìu böå xûã lyá cuâng laâm viïåc taåi möåt thúâi àiïím. Nhûng vêën àïì laâ úã chöî khi möåt ngûúâi sûã duång möåt böå xûã lyá, anh ta coá thïí duâng möåt söë thöng tin tûâ böå nhúá maâ ngûúâi khaác cuäng àang cêìn vaâ vò thïë rêët dïî bõ nhêìm lêîn. Chñnh vò lñ do naây maâ ngûúâi ta cho rùçng rêët khoá sûã duång nhiïìu böå xûã lyá coá thïí laâm viïåc song song. Möåt söë bûúác caãi tiïën theo hûúáng àoá àaä àûúåc thûåc hiïån àöëi vúái caác maáy tñnh thöng thûúâng lúán hún goåi laâ “caác böå xûã lyá vectú”. Àöi luác, baån muöën thûåc hiïån cuâng möåt thao taác naâo àoá trïn nhiïìu haång muåc khaác nhau, baån coá thïí thûåc hiïån chuáng möåt caách àöìng thúâi. Hy voång laâ caác chûúng trònh chñnh quy seä coá thïí àûúåc viïët theo caách thöng thûúâng, sau àoá chûúng trònh dõch seä tûå àöång nhêån biïët khi naâo nïn duâng khaã nùng vectú naây. YÁ tûúãng àoá àaä àûúåc ûáng duång trong hïå maáy tñnh Cray1 vaâ trong caác “siïu maáy tñnh” úã Nhêåt Baãn. Möåt yá tûúãng khaác laâ kïët nöëi möåt lûúång lúán caác maáy tñnh àún giaãn (nhûng khöng quaá thö sú) laåi vúái nhau theo möåt kiïíu hònh naâo àoá. Nhúâ àoá, chuáng coá thïí cuâng laâm viïåc trïn möåt phêìn cuãa baâi toaán. Möîi möåt maáy tñnh thûåc sûå laâ möåt maáy àöåc lêåp, nhûng chuáng seä truyïìn thöng tin cho nhau, khi maáy naây hay maáy khaác cêìn túái thöng tin àoá. Àún cûã, loaåi sú àöì naây àaä àûúåc ûáng duång cho hïå maáy tñnh song song àùåt taåi Caltech coá tïn Cosmic Cube. Noá chó laâ möåt trong rêët nhiïìu khaã nùng. Rêët nhiïìu nhoám àang chïë taåo ra caác hïå maáy tñnh coá cú chïë vêån haânh tûúng tûå. Coá möåt caách khaác laâ ngûúâi ta tòm caách phên böí möåt söë lûúång lúán caác böå xûã lyá trung têm àún giaãn trïn khùæp böå nhúá. Möîi böå xûã lyá trung têm chó laâm viïåc vúái möåt phêìn nhoã cuãa böå nhúá vaâ giûäa chuáng coá möåt hïå thöëng kïët nöëi lêîn nhau phûác húåp. Möåt vñ duå cuãa loaåi 1 Hïå maáy tñnh nöíi tiïëng àûúåc ra mùæt lêìn àêìu tiïn nùm 1976 búãi cöng ty saãn xuêët siïu maáy tñnh coá truå súã àùåt taåi Seattle, bang Washington, Myä. (ND) 50 NIÏÌM VUI KHAÁM PHAÁ https://thuvienpdf.com maáy tñnh kiïíu naây laâ hïå maáy Connection Machine chïë taåo úã MIT. Noá coá 64000 böå xûã lyá vaâ möåt hïå thöëng phên nhaánh trong àoá cûá 16 böå xûã lyá coá thïí liïn hïå àûúåc vúái 16 böå khaác vaâ nhû vêåy seä coá 4000 khaã nùng liïn hïå theo kiïíu phên nhaánh. Hoáa ra nhûäng vêën àïì khoa hoåc nhû sûå truyïìn soáng trong möåt vêåt liïåu naâo àoá laåi coá thïí àûúåc xûã lyá rêët dïî daâng búãi caác quaá trònh song song. Àoá laâ do caái xaãy ra trong möåt phêìn àaä cho cuãa khöng gian úã möåt thúâi àiïím bêët kyâ àaä cho àûúåc taåo ra möåt caách cuåc böå vaâ chó coá aáp suêët vaâ ûáng suêët úã nhûäng vuâng lên cêån laâ cêìn phaãi biïët. Viïåc naây coá thïí àûúåc thûåc hiïån àöìng thúâi cho möîi thïí tñch vaâ caác àiïìu kiïån biïn thöng giûäa caác thïí tñch khaác nhau. Àiïìu àoá giaãi thñch vò sao thiïët kïë naây seä giaãi quyïët àûúåc vêën àïì. Hoáa ra coá möåt söë rêët lúán caác baâi toaán thuöåc àuã caác loaåi coá thïí àûúåc giaãi quyïët nhúâ quaá trònh xûã lyá song song. Chûâng naâo baâi toaán laâ àuã lúán àoâi hoãi phaãi thûåc hiïån rêët nhiïìu pheáp tñnh thò quaá trònh tñnh song song coá thïí laâm giaãm thúâi gian tñnh toaán ài möåt caách àaáng kïí vaâ nguyïn tùæc naây khöng chó aáp duång cho caác baâi toaán khoa hoåc. Caách àêy hai nùm àaä coá nhûäng àõnh kiïën cho rùçng viïåc lêåp trònh song song laâ rêët khoá. Ngûúâi ta àaä nhêån ra rùçng súã dô hoå gùåp phaãi khoá khùn, thêåm chñ khöng thïí vûúåt qua laâ vò hoå sûã duång chûúng trònh thöng thûúâng cho nhûäng tñnh toaán song song maâ khöng tiïën haânh thay àöíi bêët kyâ àiïìu gò. Thay vò, chuáng ta cêìn bùæt àêìu laåi hoaân toaân tûâ viïåc àaánh giaá khaã nùng thûåc hiïån tñnh toaán song song àïën viïåc viïët laåi toaân böå chûúng trònh theo caách hiïíu múái vïì cú chïë bïn trong cuãa maáy tñnh. Quaã laâ khöng thïí sûã duång möåt caách hiïåu quaã nhûäng chûúng trònh cuä vaâ nhêët thiïët phaãi viïët laåi chuáng. Yïu cêìu phaãi viïët laåi caác chûúng trònh múái laâ möåt bêët lúåi lúán cho hêìu hïët caác ûáng duång cöng nghiïåp vaâ gùåp phaãi rêët nhiïìu lûåc caãn lúán. Tuy nhiïn, caác nhaâ khoa hoåc hoùåc nhûäng ngûúâi lêåp trònh thöng minh khöng chñnh quy, nhûäng ngûúâi yïu thñch khoa 51 MAÁY TÑNH TRONG TÛÚNG LAI https://thuvienpdf.com hoåc maáy tñnh, thûúâng sûã duång caác chûúng trònh lúán. Hoå sùén saâng bùæt àêìu laåi tûâ àêìu vaâ viïët laåi chûúng trònh àïí caác chûúng trònh chaåy hiïåu quaã hún. Vò vêåy, nhûäng chûúng trònh phûác taåp vaâ coá quy mö lúán laåi chñnh laâ nhûäng chûúng trònh àêìu tiïn àûúåc lêåp trònh laåi búãi caác chuyïn gia theo phûúng thûác múái. Sau àoá, viïåc naây seä khiïën moåi ngûúâi dêìn thay àöíi quan àiïím vaâ ngaây caâng coá nhiïìu chûúng trònh seä àûúåc lêåp ra theo cuâng phûúng thûác nhû vêåy vaâ caác lêåp trònh viïn chó phaãi hoåc caách viïët ra chuáng. Giaãm thiïíu thêët thoaát nùng lûúång Chuã àïì thûá hai töi muöën àïì cêåp àïën àoá laâ thêët thoaát nùng lûúång khi sûã duång maáy tñnh. Möåt haån chïë roä raâng cuãa caác maáy tñnh coá kñch thûúác lúán àoá laâ vêën àïì laâm maát maáy tñnh. Ngûúâi ta àaä mêët rêët nhiïìu cöng sûác àïí giaãi quyïët vêën àïì naây. Theo töi, àoá àún giaãn chó laâ chuyïån yïëu keám vïì kyä thuêåt chûá khöng phaãi laâ vêën àïì coá tñnh cú baãn. Bïn trong maáy tñnh, möåt bit thöng tin àûúåc àiïìu khiïín búãi möåt dêy dêîn coá thïí nhêån hai giaá trõ àiïån aáp. Chuáng ta phaãi thay àöíi àiïån aáp cuãa dêy dêîn tûâ mûác naây sang mûác khaác hay noái caách khaác laâ àûa àiïån tñch vaâo hoùåc lêëy àiïån tñch ra àïí àùåc trûng cho möåt bit. Ta haäy lêëy möåt vñ duå tûúng tûå vúái nûúác. Chuáng ta àöí nûúác vaâo möåt caái bònh àïí coá möåt mûác nûúác naâo àoá. Nïëu truát hïët nûúác ra chuáng ta seä coá möåt mûác khaác (chó coá hai mûác laâ coá vaâ khöng coá nûúác). Vñ duå naây chó laâ möåt sûå tûúng tûå, nhûng nïëu baån thñch àiïån hún, baån coá thïí tûúãng tûúång ra nhûäng sú àöì àiïån chñnh xaác hún. Nhûäng gò chuáng ta lêëy vñ duå vúái nûúác úã àêy chó mang tñnh tûúng tûå àoá laâ àöí nûúác vaâo bònh tûâ miïång bònh (Hònh 1) vaâ bùçng möåt caái van úã àaáy bònh chuáng ta coá thïí laâm cho nûúác chaãy ra hïët. Trong caã hai trûúâng húåp àïìu coá sûå thêët thoaát nùng lûúång do sûå giaãm àöåt ngöåt mûåc nûúác thöng qua chiïìu 52 NIÏÌM VUI KHAÁM PHAÁ https://thuvienpdf.com NÙNG LÛÚÅNG SÛà DUÅNG Hònh 1. Hònh minh hoåa viïåc àöí nûúác vaâo bònh. cao tûâ miïång bònh khi nûúác chaãy vaâo àïën àaáy bònh. Khi baån àöí nûúác laåi vaâo bònh thò cuäng coá sûå thêët thoaát nùng lûúång. Trûúâng húåp cuãa àiïån aáp vaâ àiïån tñch cuäng nhû vêåy. Nhû ngaâi Bennett àaä giaãi thñch, àiïìu naây giöëng nhû àiïìu khiïín möåt chiïëc ötö, chuáng ta cêìn bêåt maáy àïí khúãi àöång vaâ àaåp phanh khi dûâng laåi. Möîi lêìn bêåt maáy hay àaåp phanh, baån àïìu mêët nùng lûúång. Coá möåt caách thu xïëp khaác chuyïån naây cho möåt chiïëc ötö àoá laâ kïët nöëi baánh xe vúái caác baánh àaâ. Khi chiïëc xe naây dûâng laåi, chuáng ta seä tiïët kiïåm àûúåc nùng lûúång nïëu baánh àaâ vêîn quay vaâ caác baánh àaâ àoá laåi coá thïí àûúåc kïët nöëi laåi àïí khúãi àöång chiïëc xe. Vñ duå tûúng tûå vúái nûúác laâ möåt caái öëng hònh chûä U coá van úã chñnh giûäa àaáy cuãa noá, nöëi hai nhaánh cuãa öëng chûä U (H. 2). Chuáng ta àoáng van vaâ bùæt àêìu àöí àêìy nûúác úã nhaánh bïn phaãi vaâ àïí tröëng úã nhaánh bïn traái. Nïëu chuáng ta múã van thò nûúác seä chaãy sang nhaánh bïn kia. Chuáng ta àoáng ngay van laåi àuáng vaâo thúâi àiïím nûúác chaãy hïët vïì phña bïn traái. Sau àoá, nïëu chuáng ta laåi muöën nûúác chaãy laåi sang nhaánh bïn phaãi thò chuáng ta laåi múã van ra vaâ àoáng van kõp thúâi khi nûúác chaãy hïët sang nhaánh bïn phaãi. Úà àêy nûúác bõ thêët thoaát möåt chuát, mûåc nûúác khöng àaåt àûúåc àöå cao 53 MAÁY TÑNH TRONG TÛÚNG LAI https://thuvienpdf.com QUAÁN TÑNH (ÀIÏÅN CAÃM) Hònh 2. ÖËng hònh chûä U, minh hoaå viïåc sûã duång quaán tñnh cuãa nûúác. nhû trûúác àêy nhûng chuáng ta chó viïåc àöí thïm möåt chuát nûúác vaâo àïí buâ laåi phêìn nûúác àaä mêët – möåt sûå mêët maát nùng lûúång nhoã hún rêët nhiïìu phûúng phaáp àöí àêìy ngay. Thuã thuêåt úã àêy laâ sûã duång quaán tñnh cuãa nûúác hay duâng möåt àaåi lûúång tûúng àûúng trong àiïån tûâ hoåc laâ àöå tûå caãm. Tuy nhiïn, caác transistor silic trong caác con chip ngaây nay rêët khoá àïí caãi tiïën. Vò vêåy, vúái cöng nghïå hiïån nay, phûúng phaáp naây laâ khöng khaã thi cho lùæm. Möåt caách khaác àïí àöí àêìy bònh laâ sûã duång möåt nguöìn nûúác àùåt trïn mûåc nûúác möåt chuát, bùçng caách nêng nguöìn nûúác theo thúâi gian cuâng vúái quaá trònh àöí nûúác vaâo bònh (H. 3) àïí sûå rúi xuöëng cuãa nûúác luön luön laâ nhoã trong quaá trònh àoá. Tûúng tûå, ta coá thïí sûã duång möåt öëng thoaát àïí haå mûác nûúác trong bònh. Tuy nhiïn, chuáng ta chó lêëy ài phêìn nûúác úã gêìn mùåt nûúác vaâ thêëp hún öëng dêîn vaâo àïí lûúång nhiïåt mêët maát khöng xaãy ra taåi chöî phên nhaánh hoùåc nïëu coá thò rêët ñt. Phêìn nùng lûúång bõ mêët maát phuå thuöåc vaâo àöå cao giûäa nguöìn nûúác vaâ bïì mùåt cuãa mûác nûúác khi chuáng ta àöí vaâo. Caách laâm naây tûúng àûúng vúái viïåc thay àöíi nguöìn àiïån aáp theo thúâi gian. Vò vêåy, phûúng phaáp naây seä laâ khaã thi 54 NIÏÌM VUI KHAÁM PHAÁ https://thuvienpdf.com NGUÖÌN CHUYÏÍN ÀÖÅNG NGUÖÌN ÀIÏÅN BIÏËN THIÏN (NHÕP ÀÖÌNG BÖÅ) THÚÂI GIAN NÙNG LÛÚÅNG THÊËT THOAÁT ⋅ ´THÚÂI GIAN = HÙÇNG SÖË Hònh 3. Minh hoåa viïåc àöí àêìy bònh bùçng nguöìn nûúác, tûúng àûúng vúái yá tûúãng sûã duång möåt nguöìn àiïån biïën thiïn theo thúâi gian àùåt vaâo maåch àiïån. nïëu chuáng ta sûã duång möåt nguöìn àiïån aáp biïën thiïn theo thúâi gian. Dô nhiïn chuáng ta vêîn bõ mêët maát nùng lûúång nhûng têët caã chó xaãy ra úã möåt chöî nhûng àoá laâ caách àún giaãn àïí taåo ra möåt àöå tûå caãm lúán. Sú àöì hoaåt àöång kiïíu naây goåi laâ “chuyïín nhõp àöìng böå”1 búãi vò nguöìn àiïån aáp hoaåt àöång àöìng thúâi coân nhû möåt àöìng höì xaác àõnh thúâi gian cuãa têët caã. Thïm vaâo àoá, chuáng ta khöng cêìn coá möåt tñn hiïåu àöìng höì böí sung àïí xaác àõnh thúâi gian trong caác maåch nhû chuáng ta vêîn laâm vúái nhûäng thiïët kïë thöng thûúâng. Hai thiïët bõ vûâa àûúåc àïì cêåp úã trïn sûã duång ñt nùng lûúång hún nïëu chuáng chaåy chêåm hún. Nïëu töi dõch chuyïín nguöìn nûúác quaá nhanh thò mûác nûúác trong öëng khöng theo kõp, kïët quaã laâ mûåc nûúác trong öëng bõ tuåt maånh. Vò vêåy, àïí laâm cho thiïët bõ hoaåt àöång, töi phaãi vêån haânh vúái töëc àöå tûâ tûâ. Tûúng tûå nhû vêåy, sú àöì öëng hònh chûä U seä khöng laâm viïåc trûâ khi van úã giûäa coá thïí múã ra vaâ 1 Nguyïn vùn: hot clocking. Khaái niïåm naây duâng àïí chó quaá trònh chuyïín maåch (tñn hiïåu) àûúåc thûåc hiïån àuã chêåm, gêìn nhû tônh àïí giaãm thiïíu töëi àa nùng lûúång thêët thoaát, nghôa laâ gêìn nhû àoaån nhiïåt. (ND) 55 MAÁY TÑNH TRONG TÛÚNG LAI https://thuvienpdf.com àoáng laåi nhanh hún thúâi gian nûúác chaãy qua chaãy laåi trong öëng. Nïëu laâm chêåm àûúåc thiïët bõ àoá, töi seä tiïët kiïåm nùng lûúång. Thûåc tïë, nùng lûúång mêët maát nhên vúái thúâi gian hoaåt àöång cuãa maåch laâ möåt hùçng söë. Tuy nhiïn, àiïìu naây laâ rêët khaã thi vò thúâi gian àöìng höì thûúâng lúán hún nhiïìu so vúái thúâi gian trong maåch àöëi vúái caác transistor. Do vêåy, chuáng ta coá thïí sûã duång caách àoá àïí giaãm thiïíu thêët thoaát nùng lûúång. Nïëu chuáng ta laâm chêåm hún 3 lêìn so vúái tñnh toaán thò chuáng ta coá thïí duâng 1/3 nùng lûúång trong thúâi gian lêu hún àïën 3 lêìn, nghôa laâ nùng lûúång bõ tiïu taán ñt hún 9 lêìn. Chuáng ta coá thïí duâng lêu hún luác vêån haânh úã vêån töëc maåch cûåc àaåi möåt chuát bùçng caách sûã duång caác tñnh toaán song song hoùåc caác thiïët bõ khaác àïí thiïët kïë laåi, nhùçm taåo ra möåt chiïëc maáy tñnh lúán hún maâ vêîn giaãm àûúåc nùng lûúång mêët maát. Nùng lûúång thêët thoaát trong möåt transistor nhên vúái thúâi gian maâ noá laâm viïåc phuå thuöåc vaâo möåt vaâi yïëu töë sau (H. 4): 1. Nhiïåt nùng tó lïå vúái nhiïåt àöå, kT. 2. Chiïìu daâi cuãa transistor, giûäa cûåc phaát vaâ cûåc thu, chia cho vêån töëc cuãa caác electron chaåy bïn trong (vêån töëc cuãa chuyïín àöång nhiïåt ( ). 3. Chiïìu daâi transistor tñnh bùçng àún võ quaäng àûúâng tûå do trung bònh àöëi vúái caác va chaåm giûäa caác electron bïn trong transistor. 4. Töíng söë electron trong transistor khi àang hoaåt àöång. Àùåt caác giaá trõ phuâ húåp cuãa têët caã caác thöng söë vaâo cöng thûác trïn ta coá thïí thêëy rùçng nùng lûúång àûúåc duâng trong caác transistor ngaây nay cúä tûâ 1 tó àïën 10 tó lêìn nhiïåt nùng, kT, hoùåc nhiïìu hún. Àiïìu àoá cho thêëy chuáng ta cêìn khaá nhiïìu nùng lûúång. Vò thïë, roä raâng yá tûúãng giaãm kñch thûúác cuãa transistor laâ möåt yá tûúãng hay. 56 NIÏÌM VUI KHAÁM PHAÁ https://thuvienpdf.com Hònh 4. Minh hoåa sûå phuå thuöåc cuãa nùng lûúång nhên vúái thúâi gian vaâo möåt vaâi àaåi lûúång vêåt lyá. Chuáng ta giaãm chiïìu daâi giûäa cûåc phaát vaâ cûåc thu àïí giaãm söë lûúång electron nïn nùng lûúång sûã duång seä ñt hún. Àiïìu naây cuäng cho thêëy transistor nhoã hún seä chaåy nhanh hún búãi vò caác electron coá thïí ài tûâ cûåc phaát sang cûåc thu nhanh hún vaâ laâm cho nhûäng quyïët àõnh chuyïín maåch cuãa chuáng cuäng nhanh hún. Toám laåi, ngûúâi ta àang cöë gùæng chïë taåo transistor coá kñch thûúác nhoã hún vò àoá laâ möåt yá tûúãng hay xeát trïn moåi goác àöå. Tuy nhiïn, giaã sûã chuáng ta gùåp tònh huöëng nhû sau: nïëu quaäng àûúâng tûå do trung bònh daâi hún kñch thûúác transistor thò transistor khöng coân hoaåt àöång möåt caách phuâ húåp theo nhûäng hiïíu biïët cuãa chuáng ta àûúåc nûäa. Chñnh àiïìu naây àaä laâm töi nhúá àïën caái àûúåc goåi laâ haâng raâo êm thanh vaâi nùm trûúác àêy. Ngûúâi ta tûâng cho rùçng maáy bay khöng thïí bay nhanh hún vêån töëc cuãa êm thanh. Búãi vò, nïëu thiïët kïë theo caách thöng thûúâng röìi sau àoá àùåt vêån töëc êm vaâo caác phûúng trònh thò caánh quaåt seä khöng laâm viïåc vaâ caánh maáy bay seä khöng nêng àûúåc lïn, àöìng nghôa vúái viïåc maáy 57 MAÁY TÑNH TRONG TÛÚNG LAI https://thuvienpdf.com bay khöng hoaåt àöång. ÊËy vêåy maâ caác maáy bay vêîn coá thïí bay nhanh hún vêån töëc êm thanh. Chó cêìn baån xaác àõnh chñnh xaác caác àõnh luêåt aáp duång cho tûâng hoaân caãnh cuå thïí vaâ thiïët kïë caác thiïët bõ phuâ húåp vúái caác àõnh luêåt àoá. Baån àûâng kyâ voång rùçng caác thiïët kïë cuä coá thïí thñch ûáng vúái caác hoaân caãnh múái. Nhûng caác thiïët kïë múái coá thïí hoaåt àöång trong caác hoaân caãnh múái. Töi coá thïí khùèng àõnh rùçng chuáng ta hoaân toaân coá thïí taåo ra möåt hïå thöëng transistor, hay chñnh xaác hún laâ möåt hïå thöëng chuyïín maåch cuâng caác thiïët bõ tñnh toaán coá kñch thûúác theo caác chiïìu nhoã hún quaäng àûúâng tûå do trung bònh. Dô nhiïn töi chó coá thïí àûa ra nhêån àõnh àoá xeát trïn khña caånh “nguyïn lyá” chûá khöng phaãi trïn khña caånh saãn xuêët thûåc tiïîn. Búãi vêåy, chuáng ta haäy thaão luêån àiïìu gò seä xaãy ra nïëu chuáng ta coá thïí chïë taåo caác thiïët bõ coá kñch thûúác nhoã nhêët coá thïí. Giaãm kñch thûúác con chip Chuã àïì thûá ba cuãa töi liïn quan àïën kñch thûúác cuãa caác phêìn tûã tñnh toaán vaâ nhûäng gò töi trao àöíi höm nay chó thuêìn tuáy mang tñnh lyá thuyïët. Khi moåi thûá àûúåc chïë taåo úã kñch thûúác rêët nhoã thò vêën àïì àêìu tiïn maâ baån nïn quan têm àoá laâ chuyïín àöång Brown. Súã dô nhû vêåy vò têët caã moåi thûá seä bõ röëi tung lïn vaâ khöng úã nguyïn möåt võ trñ nûäa. Vêåy thò laâm thïë naâo àïí coá thïí àiïìu khiïín caác maåch? Hún thïë, nïëu möåt maåch àiïån àang hoaåt àöång, thò liïåu noá coá cú may àöåt nhiïn àaão laåi maåch khöng? Chùèng haån, nïëu chuáng ta duâng 2V cho nùng lûúång cuãa maåch àiïån naây (H. 5), tûác laâ tûúng àûúng vúái 80 lêìn nhiïåt nùng úã nhiïåt àöå phoâng (kT = 1/40 V). Khaã nùng möåt sûå kiïån naâo àoá quay trúã laåi traång thaái ban àêìu dûúái àiïån aáp bùçng 80 lêìn nhiïåt nùng úã nhiïåt àöå phoâng laâ e-80 hay laâ 10-43. Àiïìu naây coá nghôa gò? Noá coá nghôa laâ nïëu chuáng ta 58 NIÏÌM VUI KHAÁM PHAÁ https://thuvienpdf.com coá 1 tó transistor trong möåt chiïëc maáy tñnh (dô nhiïn hiïån taåi vêîn chûa chïë taåo àûúåc), têët caã chuáng chuyïín maåch trong 10-10 giêy (thúâi gian chuyïín maåch bùçng 1/10 cuãa möåt nano giêy-ns), giaã thiïët laâ quaá trònh chuyïín liïn tuåc trong 109 giêy (khoaãng 30 nùm) thò töíng söë lêìn chuyïín maåch trong chiïëc maáy tñnh àoá seä laâ 1028. Cú höåi àïí möåt trong caác transistor quay trúã laåi traång thaái ban àêìu chó laâ 10-43, nïn seä khöng coá bêët kyâ löîi tñnh toaán naâo gêy ra búãi caác dao àöång nhiïåt trong voâng 30 nùm liïìn. Nïëu baån khöng muöën thò coá thïí sûã duång nguöìn 2,5 V vaâ nhû vêåy thò xaác xuêët gêy ra löîi thêåm chñ coân nhoã hún. May chùng sûå sai lïåch thûåc sûå xaãy ra khi möåt tia vuä truå bêët thêìn xuyïn qua transistor maâ chuáng ta thò chùèng cêìn hoaân haão hún thïë. Tuy nhiïn, thûåc tïë coân coá nhiïìu khaã nùng hún vaâ töi muöën giúái thiïåu vúái caác baån möåt baâi baáo àùng trong söë múái àêy nhêët cuãa taåp chñ Scientific American cuãa taác giaã C. H. Bennett vaâ R. Landauer coá nhan àïì “Giúái haån vêåt lyá cú baãn cuãa tñnh toaán”1. Chuáng ta hoaân toaân coá thïí chïë taåo möåt chiïëc maáy tñnh trong àoá caác phêìn tûã vaâ caác transistor hoaåt àöång theo chiïìu thuêån vaâ hy hûäu lùæm múái bõ àaão ngûúåc nhûng maáy tñnh vêîn vêån haânh möåt caách bònh thûúâng. Têët caã caác thao taác trong maáy tñnh àïìu coá tiïën vaâ thoaái. Quaá trònh tñnh toaán àûúåc thûåc hiïån trong giêy laát theo möåt chiïìu, sau àoá tûå ngûâng, “khöng tñnh” nûäa, röìi laåi tiïëp tuåc tñnh, v. v. Chuáng ta chó cêìn àêíy ài möåt chuát laâ coá thïí khiïën cho chiïëc maáy tñnh àoá hoaåt àöång vaâ hoaân thaânh viïåc tñnh toaán bùçng caách thûåc hiïån quaá trònh tiïën nhiïìu hún quaá trònh thoaái möåt chuát. Chuáng ta àïìu biïët rùçng têët caã caác tñnh toaán coá thïí thûåc hiïån bùçng caách kïët húåp möåt vaâi phêìn tûã àún giaãn laåi vúái nhau vñ nhû caác transistor hoùåc theo kiïíu ngön ngûä logic maáy tñnh àûúåc goåi 1 Àùng trïn taåp chñ, Sci. Am. thaáng 7 nùm 1985 59 MAÁY TÑNH TRONG TÛÚNG LAI https://thuvienpdf.com Hònh 5. Minh hoåa möåt vaâi àùåc trûng cuãa maåch hoaåt àöång vúái nguöìn àiïån 2V. laâ cöíng NAND (NAND coá nghôa laâ NOT-AND). Möåt cöíng NAND coá hai “àêìu” vaâo vaâ möåt àêìu ra (H. 6). Haäy taåm boã qua yá nghôa cuãa NOT àïí hiïíu thïë naâo laâ cöíng AND trûúác àaä. Möåt cöíng AND coá àêìu ra laâ 1 khi vaâ chó khi caã hai àêìu vaâo laâ 1, traái laåi noá seä coá giaá trõ 0. NOT-AND coá nghôa ngûúåc laåi. Vò vêåy àêìu ra cuãa noá luön laâ 1 (mûác àiïån thïë seä coá giaá trõ tûúng àûúng vúái mûác 1 naây) trûâ khi caã hai àêìu vaâo laâ 1. Nïëu caã hai àêìu vaâo laâ 1 thò àêìu ra seä laâ 0 (mûác àiïån thïë seä coá giaá trõ tûúng àûúng vúái mûác 0 naây). Hònh 6 laâ baãng giaá trõ caác àêìu vaâo vaâ àêìu ra cho möåt cöíng NAND. A vaâ B laâ caác àêìu vaâo, C' laâ àêìu ra. Nïëu caã A vaâ B coá giaá trõ 1 thò àêìu ra coá giaá trõ 0, caác trûúâng húåp coân laåi seä coá giaá trõ 1. Tuy vêåy, möåt thiïët bõ nhû thïë hoaåt àöång khöng thuêån nghõch vaâ seä dêîn àïën viïåc mêët thöng tin. Nïëu chó biïët àêìu ra, töi seä khöng thïí suy laåi àûúåc giaá trõ àêìu vaâo. Thiïët bõ naây khöng thïí hoaåt àöång theo chiïìu 60 NIÏÌM VUI KHAÁM PHAÁ https://thuvienpdf.com thuêån röìi laåi theo chiïìu nghõch maâ vêîn tñnh toaán àuáng àûúåc. Vñ duå, nïëu chuáng ta biïët rùçng àêìu ra laâ 1, thò chuáng ta khöng biïët àoá laâ do A = 0, B = 1 hay laâ A = 1, B = 0, hay laâ do A = 0, B = 0, vò thïë khöng thïí tñnh ngûúåc laåi àûúåc. Thiïët bõ naây laâ cöíng khöng thuêån nghõch. Phaát hiïån tuyïåt vúâi, àöåc lêåp nhau cuãa Bennett vaâ Fredkin vïì khaã nùng tñnh toaán cuãa möåt loaåi cöíng cú baãn khaác goåi laâ cöíng thuêån nghõch. Töi seä minh hoåa yá tûúãng cuãa hoå nhúâ möåt linh kiïån goåi laâ cöíng NAND thuêån nghõch. Noá coá ba àêìu vaâo vaâ ba àêìu ra (H. 7). Hai àêìu ra A' vaâ B' giöëng hïåt nhû hai àêìu vaâo A vaâ B, nhûng àêìu thûá ba thò hoaåt àöång nhû sau. C' seä giöëng hïåt nhû C trûâ phi A vaâ B cuâng coá giaá trõ 1, trong trûúâng húåp naây noá seä àöíi giaá trõ cuãa cöíng C bêët kïí luác àoá giaá trõ cuãa noá thïë naâo. Vñ Hònh 6. Sú àöì vaâ baãng giaá trõ cuãa möåt cöíng logñc khöng thuêån nghõch. 61 MAÁY TÑNH TRONG TÛÚNG LAI https://thuvienpdf.com Hònh 7. Sú àöì möåt cöíng logñc thuêån nghõch vaâ nhûäng ûu àiïím cuãa noá. duå, nïëu cöíng C coá giaá trõ 1, thò noá seä bõ àöíi thaânh giaá trõ 0, coân nïëu cöíng C coá giaá trõ 0 noá seä bõ àöíi thaânh giaá trõ 1 – nhûng sûå thay àöíi naây chó xaãy ra nïëu caã hai cöíng A vaâ B àïìu coá giaá trõ 1. Nïëu baån àùåt liïn tiïëp hai cöíng naây, baån seä thêëy A vaâ B seä ài qua khöng thay àöíi, coân nïëu cöíng C khöng bõ thay àöíi giaá trõ trong caã hai trûúâng húåp, noá seä giûä nguyïn giaá trõ. Coân nïëu cöíng C bõ àöíi giaá trõ, thò noá seä bõ àöíi hai lêìn vaâ do àoá vêîn giûä nguyïn giaá trõ. Vò vêåy, cöíng naây coá thïí tûå àaão ngûúåc maâ thöng tin khöng bõ mêët ài. Chuáng ta coá thïí suy àûúåc àêìu vaâo nïëu baån biïët àêìu ra. Möåt thiïët bõ àûúåc chïë taåo hoaân toaân búãi caác cöíng loaåi naây seä laâm àûúåc tñnh toaán nïëu têët caã àïìu hoaåt àöång theo chiïìu thuêån. Thiïët bõ àoá vêîn hoaåt àöång àuáng ngay caã khi àöi luác coá quaá trònh 62 NIÏÌM VUI KHAÁM PHAÁ https://thuvienpdf.com nhaãy ài nhaãy laåi nhûng cuöëi cuâng vêîn hoaåt àöång àuã theo chiïìu thuêån. Nïëu möåt vaâi quaá trònh bõ nhaãy ngûúåc laåi nhûng cuöëi cuâng vêîn thûåc hiïån theo chiïìu thuêån thò pheáp tñnh vêîn àuáng. Àiïìu naây rêët giöëng vúái möåt haåt úã trong möåt khöëi khñ bõ bùæn phaá búãi caác nguyïn tûã xung quanh. Nhûäng haåt nhû thïë thûúâng àûáng taåi chöî, nhûng chó àêíy möåt chuát, möåt chuát theo chuã yá seä laâm cho haåt di chuyïín theo möåt hûúáng naây thay vò hûúáng khaác. Noá seä chêìm chêåm tiïën vïì phña trûúác vaâ di chuyïín tûâ àêìu naây sang àêìu kia, thay vò chuyïín àöång Brown höîn loaån nhû trûúác àêy. Vò thïë, maáy tñnh seä laâm viïåc khi chuáng ta àùåt möåt lûåc àïí kñch hoaåt quaá trònh tñnh toaán. Mùåc duâ noá seä khöng thûåc hiïån caác tñnh toaán möåt caách trún tru, nhûng bùçng caách tñnh ài tñnh laåi, cuöëi cuâng noá cuäng seä hoaân thaânh cöng viïåc. Giöëng nhû möåt haåt trong khöng khñ: nïëu ta àêíy nheå noá, chuáng ta seä töën rêët ñt nùng lûúång nhûng laåi mêët thúâi gian àïí àêíy noá tûâ àêìu naây sang àêìu kia. Nïëu chuáng ta vöåi vaâng àêíy maånh noá thò ta seä mêët rêët nhiïìu nùng lûúång. Nguyïn lyá naây cuäng àaä àûúåc aáp duång cho chiïëc maáy tñnh maâ töi àaä àïì cêåp úã trïn. Nïëu chuáng ta kiïn nhêîn vaâ tiïën haânh möåt caách tûâ tûâ, chuáng ta coá thïí laâm cho noá hoaåt àöång maâ khöng mêët nùng lûúång laâ bao, thêåm chñ nùng lûúång mêët ài trong möîi bûúác tñnh coân nhoã hún kT, möåt lûúång nhoã tuây yá nhû baån mong muöën nïëu baån coá àuã kiïn nhêîn. Nhûng nïëu noáng vöåi, baån seä tiïu töën nùng lûúång vaâ sûå thûåc laâ nùng lûúång duâng àïí thûåc hiïån caác tñnh toaán theo chiïìu thuêån nhên vúái thúâi gian maâ baån thûåc hiïån tñnh toaán luön laâ möåt hùçng söë. Vúái caác khaã nùng naây, haäy tûúãng tûúång xem liïåu chuáng ta coá thïí chïë taåo möåt chiïëc maáy tñnh vúái kñch thûúác nhoã nhû thïë naâo? Möåt con söë lúán cúä naâo? Chuáng ta àïìu biïët coá thïí viïët caác söë theo cú söë 2 nhû möåt xêu caác “bit”, möîi bit laâ söë 1 hoùåc 0. Nguyïn tûã tiïëp theo coá thïí xem laâ 1 hoùåc 0, vò thïë möåt chuöîi nhoã caác nguyïn tûã seä àuã àïí biïíu diïîn möåt söë, möîi nguyïn tûã chó möåt bit. (Thûåc 63 MAÁY TÑNH TRONG TÛÚNG LAI https://thuvienpdf.com tïë, vò möåt nguyïn tûã coá thïí coá nhiïìu hún 2 traång thaái nïn thêåm chñ chuáng ta chó cêìn duâng vaâi nguyïn tûã thöi, nhûng möåt nguyïn tûã trïn möåt bit laâ àuã röìi!). Coi nhû möåt troâ tiïu khiïín trñ tuïå, chuáng ta haäy thûã xeát xem coá chïë taåo àûúåc chùng möåt chiïëc maáy tñnh, trong àoá viïåc viïët caác bit coá kñch cúä nguyïn tûã, chùèng haån, khi spin hûúáng lïn tûúng ûáng vúái bit 1, coân spin hûúáng xuöëng tûúng ûáng vúái bit 0. Vaâ khi àoá, “transistor” cuãa chuáng ta hoaåt àöång theo cú chïë thay àöíi caác bit úã nhûäng núi khaác nhau seä tûúng ûáng vúái cú chïë thay àöíi traång thaái cuãa caác nguyïn tûã thöng qua tûúng taác giûäa chuáng. Möåt vñ duå àún giaãn nhêët laâ tûúng taác giûäa ba nguyïn tûã coá thïí àûúåc xem laâ phêìn tûã cú baãn hoùåc möåt cöíng trong möåt chiïëc maáy tñnh nhû vêåy. Nhûng phaãi möåt lêìn nûäa nhùæc laåi rùçng, thiïët bõ naây seä khöng laâm viïåc nïëu chuáng ta thiïët kïë noá theo caác àõnh luêåt aáp duång cho caác àöëi tûúång coá kñch thûúác lúán. Chuáng ta phaãi sûã duång caác àõnh luêåt vêåt lyá múái, caác àõnh luêåt cú hoåc lûúång tûã, caác àõnh luêåt chi phöëi chuyïín àöång úã mûác àöå nguyïn tûã (H. 8). Hònh 8. Möåt vaâi yïëu töë maâ möåt cöíng logic thuêån nghõch phaãi tuên theo. 64 NIÏÌM VUI KHAÁM PHAÁ https://thuvienpdf.com Chuáng ta phaãi tûå hoãi xem liïåu caác nguyïn lyá cuãa cú hoåc lûúång tûã coá cho pheáp sùæp xïëp möåt lûúång nhoã caác nguyïn tûã chó bùçng vaâi lêìn söë cöíng logic trong maáy tñnh maâ vêîn hoaåt àöång àûúåc nhû möåt chiïëc maáy tñnh hay khöng. Vêën àïì naây àaä àûúåc nghiïn cûáu vïì mùåt lyá thuyïët vaâ qua àoá ngûúâi ta àaä tòm ra möåt sûå sùæp xïëp theo caách nhû vêåy. Vò caác àõnh luêåt cuãa cú hoåc lûúång tûã laâ thuêån nghõch nïn chuáng ta phaãi duâng nhûäng phaát kiïën vïì cöíng logic thuêån nghõch cuãa Bennett vaâ Fredkin. Khi vêën àïì coá tñnh lûúång tûã naây àûúåc àûa ra, ngûúâi ta thêëy rùçng cú hoåc lûúång tûã khöng taåo ra giúái haån naâo ngoaâi nhûäng gò maâ Bennett àaä thaão luêån trïn quan àiïím nhiïåt àöång lûåc hoåc. Dô nhiïn laâ coá möåt giúái haån vïì mùåt thûåc tiïîn, àoá laâ caác bit phaãi coá kñch thûúác cuãa möåt nguyïn tûã vaâ möåt möåt transistor göìm ba hoùåc böën nguyïn tûã. Cöíng logic hoaåt àöång theo nguyïn lyá lûúång tûã nhû töi àaä noái seä coá ba nguyïn tûã. (Töi seä khöng cöë mö taã caác bit bùçng caác haåt nhên maâ seä àúåi cho àïën khi cöng nghïå àaåt àïën kñch thûúác nguyïn tûã trûúác khi töi àûa vêën àïì ài xa hún). Nhû vêåy chuáng ta chó cêìn giaãi quyïët caác vêën àïì sau: (a) caác giúái haån vïì kñch thûúác àïën khi àaåt àûúåc kñch thûúác cúä nguyïn tûã; (b) nùng lûúång cêìn thiïët phuå thuöåc vaâo thúâi gian nhû Bennett àaä phaát hiïån; vaâ (c) möåt àùåc àiïím maâ töi chûa àïì cêåp liïn quan àïën töëc àöå cuãa aánh saáng vò chuáng ta khöng thïí gûãi caác tñn hiïåu nhanh hún töëc àöå aánh saáng. Nhûäng vêën àïì naây laâ nhûäng giúái haån vêåt lyá cuãa caác maáy tñnh theo hiïíu biïët cuãa töi. Nïëu bùçng caách naâo àoá chuáng ta coá thïí chïë taåo möåt chiïëc maáy tñnh coá kñch thûúác cúä nguyïn tûã, coá nghôa laâ kñch thûúác daâi cuãa noá nhoã hún kñch thûúác cuãa caác con chip ngaây nay tûâ 1000 àïën 10000 lêìn (H. 9). Àiïìu àoá coá nghôa laâ thïí tñch cuãa noá tûúng àûúng cúä möåt phêìn 100 tó hoùåc 10-11 lêìn kñch thûúác cuãa maáy tñnh ngaây nay, búãi vò thïí tñch cuãa möåt “transistor” loaåi naây nhoã hún transistor ngaây nay 100 tó lêìn. Nùng lûúång cêìn thiïët cho möåt lêìn 65 MAÁY TÑNH TRONG TÛÚNG LAI https://thuvienpdf.com Hònh 9: Minh hoåa caác khaã nùng giaãm vïì mùåt lyá thuyïët cuãa caác àaåi lûúång àùåc trûng cho möåt cöíng logñc. chuyïín maåch nhoã hún khoaãng 11 bêåc so vúái nùng lûúång cêìn thiïët àïí chuyïín maåch trong möåt chiïëc transistor ngaây nay. Thúâi gian cêìn thiïët cho möåt lêìn chuyïín maåch trong möîi bûúác tñnh toaán seä nhanh hún ñt nhêët laâ 10 nghòn lêìn. Vò vêåy, coá rêët nhiïìu àiïìu cêìn caãi tiïën bïn trong chiïëc maáy tñnh vaâ töi àïí daânh cho caác baån, nhûäng ngûúâi thûåc sûå àang laâm viïåc vúái maáy tñnh, nhû möåt caái àñch àïí vûún túái. Töi khöng chùæc seä mêët bao lêu àïí ngaâi Ezawa coá thïí dõch hïët nhûäng gò töi àaä trao àöíi nhûng àïën àêy töi xin kïët thuác baâi noái chuyïån cuãa mònh. Caãm ún caác baån! Vaâ sau töi xin àûúåc traã lúâi caác cêu hoãi cuãa caác baån. 66 NIÏÌM VUI KHAÁM PHAÁ https://thuvienpdf.com Hoãi vaâ àaáp 🞊🞊Hoãi: Giaáo sû àaä noái rùçng möåt bit thöng tin coá thïí àûúåc lûu trûä búãi möåt nguyïn tûã. Töi bùn khoùn xin hoãi liïåu giaáo sû coá thïí lûu giûä möåt lûúång thöng tin nhû thïë búãi möåt quark khöng? ⬟🞊Àaáp: Àûúåc chûá. Nhûng chuáng ta khöng thïí àiïìu khiïín àûúåc caác quark vaâ àiïìu àoá thûåc sûå laâ khöng thûåc tïë. Baån coá thïí cho rùçng nhûäng gò töi àang noái laâ khöng thûåc tïë nhûng töi khöng nghô vêåy. Khi töi noái vïì caác nguyïn tûã, töi tin rùçng möåt ngaây naâo àoá chuáng ta coá thïí nùæm bùæt vaâ àiïìu khiïín àûúåc tûâng nguyïn tûã. Coân nùng lûúång liïn quan àïën tûúng taác cuãa caác quark thò rêët lúán. Àiïìu naây seä trúã nïn rêët nguy hiïím khi àiïìu khiïín chuáng vò lyá do phoáng xaå, v. v. Tuy nhiïn, caác mûác nùng lûúång nguyïn tûã maâ töi àang noái àïën laâ nhûäng daãi nùng lûúång maâ chuáng ta rêët quen thuöåc nhû nùng lûúång hoáa hoåc, nùng lûúång àiïån hoåc, vaâ àoá laâ nhûäng con söë rêët thûåc tïë. Tuy nhiïn, vaâo luác naây coá thïí niïìm tin cuãa töi chûa coá cú súã. 🞊🞊Hoãi: Giaáo sû noái rùçng caác phêìn tûã tñnh toaán caâng nhoã bao nhiïu thò caâng töët bêëy nhiïu. Tuy nhiïn töi nghô rùçng kñch thûúác cuãa caác thiïët bõ seä lúán hún búãi vò... ⬟🞊Àaáp: Coá phaãi baån cho rùçng ngoán tay baån quaá to àïí bêëm nuát? 🞊🞊Hoãi: Àuáng laâ nhû vêåy. ⬟🞊Àaáp: Dô nhiïn laâ baån àuáng. Töi àang noái vïì phêìn tñnh toaán bïn trong, coá leä trong caác robot hoùåc caác thiïët bõ naâo àoá. Töi chûa thaão luêån vïì àêìu ra vaâ àêìu vaâo nhû thïë naâo, coá thïí àêìu vaâo coá 67 MAÁY TÑNH TRONG TÛÚNG LAI https://thuvienpdf.com àûúåc thöng qua viïåc quan saát hònh aãnh, lùæng nghe gioång noái hoùåc laâ bêëm nuát. Töi àang noái vïì mùåt nguyïn lyá tñnh toaán àûúåc thûåc hiïån nhû thïë naâo maâ khöng thaão luêån vïì àùåc àiïím cuãa àêìu ra. Chùæc chùæn laâ àêìu ra vaâ àêìu vaâo trong hêìu hïët caác trûúâng húåp khöng thïí thu nhoã laåi quaá kñch cúä cuãa caác böå phêån cuãa con ngûúâi. Hiïån taåi, viïåc thao taác maáy tñnh bùçng tay thûåc sûå laâ khoá khùn do kñch thûúác cuãa ngoán tay. Tuy vêåy, nhûäng vêën àïì tñnh toaán phûác taåp àoâi hoãi rêët nhiïìu thúâi gian múái coá thïí thûåc hiïån xong coá thïí àûúåc giaãi quyïët rêët nhanh nhúâ caác maáy tñnh coá kñch thûúác rêët nhoã vúái nùng lûúång tiïu thuå thêëp. Àoá laâ loaåi maáy tñnh maâ töi àaä noái àïën. Khöng phaãi laâ caác ûáng duång àún giaãn nhû pheáp cöång hai con söë maâ laâ caác tñnh toaán rêët phûác taåp. 🞊🞊Hoãi: Töi muöën biïët phûúng phaáp cuãa giaáo sû àïí chuyïín thöng tin tûâ möåt phêìn tûã coá kñch thûúác nguyïn tûã naây sang möåt phêìn tûã khaác. Nïëu giaáo sû sûã duång tûúng taác tûå nhiïn hoùåc tûúng taác tuên theo cú hoåc lûúång tûã giûäa hai phêìn tûã thò möåt thiïët bõ nhû vêåy seä trúã nïn rêët gêìn vúái chñnh baãn thên Tûå nhiïn. Vñ duå, nïëu chuáng ta thûåc hiïån möåt mö phoãng trïn maáy tñnh, chùèng haån nhû mö phoãng Monte Carlo cuãa möåt nam chêm àïí nghiïn cûáu hiïån tûúång chuyïín pha thò maáy tñnh kñch thûúác nguyïn tûã cuãa giaáo sû seä rêët giöëng chiïëc nam chêm naây. Giaáo sû nghô thïë naâo vïì viïåc naây? ⬟🞊Àaáp: Àuáng vêåy. Têët caã moåi thûá chuáng ta chïë taåo àïìu laâ Tûå nhiïn. Chó khaác möåt àiïím laâ chuáng ta sùæp xïëp noá theo caách phuâ húåp vúái muåc àñch cuãa chuáng ta àïí thûåc hiïån möåt pheáp tñnh toaán cho möåt muåc àñch naâo àoá. Trong möåt chiïëc nam chêm coá loaåi quan hïå naâo àoá; úã àoá cuäng àang diïîn ra möåt loaåi tñnh toaán naâo àoá giöëng nhû trong hïå Mùåt Trúâi. Nhûng àoá khöng phaãi laâ nhûäng pheáp tñnh maâ chuáng ta mong muöën thûåc hiïån. Àiïìu chuáng ta cêìn laâm laâ chïë taåo ra möåt thiïët bõ, röìi chuáng ta thay àöíi caác chûúng trònh 68 NIÏÌM VUI KHAÁM PHAÁ https://thuvienpdf.com cho noá vaâ àïí cho noá tñnh caác baâi toaán maâ chuáng ta muöën giaãi quyïët. Àiïìu naây khaác vúái viïåc chiïëc nam chêm chó coá thïí giaãi quyïët nhûäng vêën àïì cuãa chñnh baãn thên noá maâ thöi. Töi khöng thïí duâng hïå Mùåt Trúâi nhû möåt chiïëc maáy tñnh trûâ khi ai àoá àùåt cho töi baâi toaán tòm ra chuyïín àöång cuãa caác haânh tinh. Nïëu thïë töi chó viïåc quan saát laâ coá cêu traã lúâi. Àaä tûâng coá möåt baâi baáo vui viïët nhû troâ àuâa. Rêët xa trong tûúng lai, “baâi baáo” xuêët hiïån thaão luêån vïì möåt phûúng phaáp múái nhùçm thûåc hiïån caác pheáp tñnh liïn quan àïën khñ àöång lûåc hoåc nhû sau: Thay vò sûã duång caác maáy tñnh tinh xaão cuãa thúâi àoá, taác giaã naây phaát minh ra möåt thiïët bõ àún giaãn àïí thöíi khöng khñ qua möåt caánh maáy bay. (Anh ta phaát minh laåi àûúâng hêìm gioá!). 🞊🞊Hoãi: Töi vûâa àoåc möåt baâi baáo coá nöåi dung liïn quan àïën hoaåt àöång cuãa hïå thêìn kinh trong naäo chêåm hún rêët nhiïìu so vúái maáy tñnh ngaây nay, trong khi àún võ cuãa hïå thêìn kinh nhoã hún rêët nhiïìu. Ngaâi coá cho rùçng chiïëc maáy tñnh maâ ngaâi àïì cêåp àïën coá nhûäng àiïím chung so vúái hïå thêìn kinh cuãa naäo khöng? ⬟🞊Àaáp: Coá sûå tûúng àöìng giûäa naäo böå vaâ maáy tñnh. Úà àoá coá veã nhû caác phêìn tûã coá thïí bêåt tùæt nhúâ vaâo sûå àiïìu khiïín cuãa nhûäng phêìn tûã khaác. Caác xung thêìn kinh àiïìu khiïín hoùåc kñch thñch caác dêy thêìn kinh khaác, theo möåt caách naâo àoá thûúâng phuå thuöåc vaâo viïåc coá hay khöng nhiïìu hún möåt xung gûãi àïën, giöëng nhû cöíng AND hoùåc laâ caác biïën thïí cuãa noá. Nùng lûúång cêìn thiïët cho möåt trong nhûäng chuyïín dõch cuãa möåt tïë baâo naäo bùçng bao nhiïu? Töi khöng coá cêu traã lúâi cho cêu hoãi naây. Thúâi gian àïí noá thûåc hiïån möåt lêìn chuyïín xung trong naäo thêåm chñ laâ lêu hún rêët nhiïìu so vúái caác maáy tñnh hiïån nay. Hïå thöëng àa liïn kïët cuãa naäo vêîn tinh vi hún nhiïìu so vúái maáy tñnh cho duâ tûúng lai cuãa lônh vûåc kinh doanh maáy tñnh seä phaát triïín àïën àêu ài chùng nûäa. Möîi 69 MAÁY TÑNH TRONG TÛÚNG LAI https://thuvienpdf.com dêy thêìn kinh àûúåc nöëi vúái haâng nghòn dêy thêìn kinh khaác, trong khi chuáng ta chó kïët nöëi transistor vúái hai hoùåc ba transistor khaác laâ töëi àa. Ai àoá quan saát hoaåt àöång cuãa böå naäo vaâ nhêån thêëy rùçng noá vûúåt tröåi hún maáy tñnh ngaây nay úã nhiïìu khña caånh. Nhûng úã nhûäng khña caånh khaác thò maáy tñnh laåi vûúåt tröåi hún. Àêy laâ àöång lûåc àïí ngûúâi ta chïë taåo ra nhûäng chiïëc maáy tñnh coá nhiïìu tñnh nùng hún. Àiïìu thûúâng xaãy ra laâ möåt kô sû coá möåt yá niïåm naâo àoá vïì sûå vêån haânh cuãa böå naäo (theo quan niïåm cuãa anh ta) vaâ sau àoá anh ta thiïët kïë ra chiïëc maáy hoaåt àöång theo caách àoá. Coá thïí chiïëc maáy tñnh àoá hoaåt àöång rêët töët trïn thûåc tïë nhûng töi muöën lûu yá rùçng àiïìu àoá khöng coá nghôa laâ chiïëc maáy tñnh àaä cung cêëp cho chuáng ta vïì hoaåt àöång cuãa naäo böå cuäng nhû chuáng ta khöng nhêët thiïët phaãi biïët chñnh xaác vïì hoaåt àöång cuãa naäo böå àïí coá thïí thiïët kïë ra möåt chiïëc maáy tñnh thûåc sûå coá nhiïìu tñnh nùng. Tûúng tûå, àïí chïë taåo maáy bay chuáng ta khöng nhêët thiïët phaãi biïët caách vöî caánh cuãa caác loaâi chim cuäng nhû cêëu truác löng cuãa chuáng. Chuáng ta cuäng khöng nhêët thiïët phaãi coá hiïíu biïët vïì hïå thöëng àoân bêíy bïn trong chên cuãa möåt con baáo gïta (laâ möåt loaâi àöång vêåt chaåy rêët nhanh) àïí chïë taåo ra àöång cú tûå àöång vúái nhûäng baánh xe coá vêån töëc lúán. Vò vêåy khöng cêìn thiïët phaãi bùæt chûúác sûå vêån àöång cuãa tûå nhiïn àïën tûâng chi tiïët trong viïåc thiïët kïë ra möåt thiïët bõ coá caác tñnh nùng vûúåt tröåi khaã nùng cuãa tûå nhiïn úã nhiïìu mùåt. Àêy laâ möåt vêën àïì rêët thuá võ vaâ àoá laâ lyá do töi muöën trao àöíi vïì noá. Böå naäo cuãa baån rêët keám khi so saánh vúái möåt chiïëc maáy tñnh. Töi àûa cho baån möåt daäy söë 1, 3, 7... Hoùåc laâ daäy ichi, san, shichi, san, ni, go, ni, go, ichi, hachi, ichi, ni, ku, san, go. Giúâ töi àöë baån nhùæc laåi nhûäng daäy töi vûâa noái. Thïë maâ, möåt chiïëc maáy tñnh coá thïí tiïëp nhêån 10 nghòn con söë vaâ nhùæc laåi àûúåc nhûäng con söë vûâa tiïëp nhêån hoùåc lêëy töíng caác con söë àoá hoùåc laâm rêët nhiïìu 70 NIÏÌM VUI KHAÁM PHAÁ https://thuvienpdf.com viïåc khaác maâ chuáng ta khöng thïí thûåc hiïån àûúåc. Nhûng traái laåi, nïëu nhòn thoaáng qua möåt khuön mùåt, töi coá thïí noái ngay àoá laâ ai nïëu töi àaä biïët ngûúâi àoá hay noái ngay töi khöng biïët ngûúâi àoá. Chuáng ta chûa thïí chïë taåo ra möåt hïå maáy tñnh sao cho nïëu chuáng ta cung cêëp cho noá hònh mêîu cuãa möåt khuön mùåt thò noá coá thïí cho ta biïët nhûäng thöng tin nhû vêåy, mùåc duâ chuáng àaä àûúåc tiïëp xuác vúái nhiïìu khuön mùåt vaâ chuáng ta àaä cöë gùæng daåy döî cho noá laâm chuyïån àoá. Möåt vñ duå thuá võ khaác laâ caác maáy tñnh chúi cúâ vua. Thêåt laâ ngaåc nhiïn khi chuáng ta coá thïí chïë taåo àûúåc möåt maáy tñnh chúi cúâ töët hún bêët cûá möåt ai coá mùåt trong cùn phoâng naây. Noá coá àûúåc khaã nùng nhû vêåy laâ do ngûúâi ta àaä lêåp trònh cho noá tñnh thûã rêët nhiïìu tònh huöëng khaác nhau. Nïëu anh ài nûúác naây, töi coá thïí ài nûúác naây, nïëu anh ài nûúác kia, töi coá thïí ài nûúác kia, v.v vaâ v.v. Maáy tñnh xem xeát tûâng khaã nùng vaâ choån nûúác ài töët nhêët. Caác maáy tñnh xem xeát haâng triïåu khaã nùng, nhûng möåt cao thuã cúâ vua, möåt con ngûúâi, laåi laâm theo caách khaác. Anh ta nhêån daång ra caác thïë cúâ. Anh ta chó tñnh toaán 30 hay 40 nûúác ài trûúác khi quyïët àõnh seä ài nûúác cúâ naâo. Möåt vñ duå khaác laâ mùåc duâ quy tùæc cuãa Cúâ vêy àún giaãn hún nhûng caác maáy tñnh laåi chúi khöng töët lùæm. Lyá do laâ vò taåi möîi thïë cúâ coá quaá nhiïìu lûåa choån cho caác nûúác ài vaâ cêìn kiïím tra quaá nhiïìu dûä liïåu. Nhûng maáy tñnh thò khöng thïí tñnh toaán caác nûúác ài möåt caách sêu xa àïën vêåy. Vò thïë, hiïån nay caác kô sû maáy tñnh (hoå thñch tûå goåi mònh laâ caác nhaâ khoa hoåc maáy tñnh) àang gùåp rêët nhiïìu khoá khùn trong viïåc giaãi quyïët vêën àïì nhêån daång vaâ xûã lyá tònh huöëng sau khi nhêån daång. Àoá chùæc chùæn laâ möåt trong nhûäng vêën àïì quan troång cêìn giaãi quyïët trong quaá trònh thiïët kïë caác maáy tñnh cuãa tûúng lai, coá leä coân quan troång hún caã nhûäng gò töi àaä trao àöíi úã trïn. Vêåy haäy chïë taåo möåt chiïëc maáy chúi Cúâ vêy hiïåu quaã ài. 71 MAÁY TÑNH TRONG TÛÚNG LAI https://thuvienpdf.com 🞊🞊Hoãi: Töi cho rùçng moåi phûúng phaáp tñnh toaán seä khöng mang laåi thaânh quaã gò nïëu chuáng khöng thïí cung cêëp cho ta caách taåo ra caác thiïët bõ hoùåc caác chûúng trònh. Töi àaä nghô rùçng baâi baáo cuãa Fredkin vïì cöíng logic baão toaân laâ rêët hêëp dêîn, nhûng möåt lêìn töi naãy ra yá nghô viïët möåt chûúng trònh àún giaãn àïí sûã duång thiïët bõ àoá thò töi àaä phaãi dûâng laåi vò viïåc nghô ra möåt chûúng trònh nhû vêåy coân phûác taåp hún rêët nhiïìu so vúái chñnh baãn thên chûúng trònh àoá. Töi nghô chuáng ta coá thïí dïî daâng vûúáng vaâo möåt kiïíu höìi quy vö haån búãi vò quaá trònh viïët ra möåt chûúng trònh naâo àoá seä phûác taåp hún tûå baãn thên noá vaâ trong viïåc chaåy thûã chûúng trònh möåt caách tûå àöång hoáa, chûúng trònh àoá seä laåi trúã nïn phûác taåp hún nhiïìu vaâ cûá tiïëp tuåc nhû vêåy, àùåc biïåt trong trûúâng húåp naây chûúng trònh laâ thuöåc phêìn cûáng chûá khöng phaãi àûúåc taách riïng ra nhû möåt phêìn mïìm. Töi nghô àoá laâ vêën àïì cú baãn cuãa quaá trònh nghiïn cûáu chïë taåo. ⬟🞊Àaáp: Úà àêy khöng coá sûå höìi quy vö haån: Möåt chûúng trònh seä dûâng laåi úã möåt mûác àöå phûác taåp nhêët àõnh. Chiïëc maáy tñnh maâ maâ Fredkin àïì cêåp vaâ chiïëc maáy tñnh maâ töi àang trao àöíi liïn quan àïën trûúâng húåp cú hoåc lûúång tûã laâ nhûäng chiïëc maáy tñnh mang tñnh phöí quaát theo nghôa chuáng coá thïí àûúåc lêåp trònh àïí laâm àûúåc nhiïìu cöng viïåc khaác nhau. Àoá khöng phaãi laâ möåt chûúng trònh phêìn cûáng. Chûúng trònh naây khöng thuöåc phêìn cûáng nhiïìu hún nhûäng chiïëc maáy tñnh thöng thûúâng maâ baån coá thïí àûa thöng tin vaâo – chûúng trònh naây laâ möåt böå phêån cuãa àêìu vaâo – vaâ maáy seä giaãi quyïët vêën àïì maâ noá àûúåc giao phoá. Noá laâ thuöåc phêìn cûáng nhûng laåi laâ phöí quaát giöëng nhû möåt maáy tñnh thöng thûúâng. Nhûäng àiïìu naây coân rêët bêët àõnh nhûng töi àaä tòm ra möåt thuêåt toaán. Nïëu baån coá möåt chûúng trònh thöng duång viïët cho möåt maáy tñnh khöng thuêån nghõch, thò töi coá thïí chuyïín àöíi chûúng trònh àoá sang chûúng trònh coá thïí sûã duång 72 NIÏÌM VUI KHAÁM PHAÁ https://thuvienpdf.com cho maáy tñnh thuêån nghõch bùçng möåt sú àöì phiïn dõch trûåc tiïëp sûã duång nhiïìu bûúác hún vaâ rêët keám hiïåu quaã. Tuy nhiïn, trong caác tònh huöëng thûåc tïë, söë bûúác coá thïí ñt hún nhiïìu. Nhûng ñt nhêët töi biïët rùçng mònh coá thïí lêëy möåt chûúng trònh khöng thuêån nghõch göìm 2n bûúác àïí chuyïín àöíi noá sang 3n bûúác trong maáy tñnh thuêån nghõch. Coá quaá nhiïìu bûúác phaãi thûåc hiïån. Noá khöng hiïåu quaã vò töi àaä khöng cöë gùæng tòm caách àún giaãn hoáa maâ chó coá muåc àñch laâ tòm ra phûúng phaáp àïí chuyïín àöíi maâ thöi. Töi khöng nghô laâ mònh seä gùåp phaãi vêën àïì höìi quy maâ baån noái àïën, nhûng cuäng coá thïí baån àuáng. Töi cuäng khöng chùæc lùæm. 🞊🞊Hoãi: Liïåu chuáng ta coá phaãi hy sinh nhiïìu tñnh ûu viïåt cuãa nhûäng thiïët bõ maâ chuáng ta àang kyâ voång vò caác maáy tñnh thuêån nghõch àoá chaåy vúái töëc àöå rêët chêåm? Töi rêët bi quan vïì àiïím naây. ⬟🞊Àaáp: Chuáng chaåy chêåm hún nhûng chuáng seä nhoã hún rêët nhiïìu. Töi seä khöng laâm cho noá thaânh thuêån nghõch nïëu töi khöng cêìn phaãi laâm nhû vêåy. Chùèng coá lyá do gò àïí chïë taåo möåt chiïëc maáy tñnh thuêån nghõch trûâ khi baån àang rêët nöî lûåc àïí laâm giaãm thiïíu möåt lûúång lúán nùng lûúång bõ tiïu hao búãi vò möåt chiïëc maáy tñnh bêët thuêån nghõch hoaåt àöång cûåc kyâ hoaân haão chó vúái nùng lûúång bùçng 80 lêìn kT. Noá nhoã hún nùng lûúång duâng trong maáy tñnh ngaây nay khoaãng 109 hoùåc 1010 kT, nghôa laâ töi àaä caãi thiïån àûúåc 107 lêìn vïì mùåt nùng lûúång vaâ töi vêîn coân laâm àiïìu àoá vúái caác maáy tñnh bêët thuêån nghõch! Hiïån taåi, àoá laâ möåt hûúáng àuáng àùæn àïí nghiïn cûáu. Töi àaä thûã tiïu khiïín cho vui bùçng caách tûå hoãi xem vïì mùåt nguyïn lyá, chûá khöng phaãi vïì mùåt thûåc tiïîn, chuáng ta coá thïí tiïën xa àïën cúä naâo (trong viïåc chïë taåo maáy tñnh), vaâ töi àaä phaát hiïån ra laâ chuáng ta coá thïí àaåt àûúåc túái nùng lûúång chó cúä möåt phêìn cuãa kT vaâ laâm ra àûúåc nhûäng maáy tñnh coá kñch thûúác cûåc nhoã cúä nguyïn tûã. Nhûng àïí laâm àûúåc àiïìu àoá, töi phaãi sûã 73 MAÁY TÑNH TRONG TÛÚNG LAI https://thuvienpdf.com duång caác àõnh luêåt vêåt lyá thuêån nghõch. Hiïån tûúång khöng thuêån nghõch xuêët phaát tûâ viïåc nhiïåt bõ truyïìn búát cho möåt lûúång lúán caác nguyïn tûã maâ khöng thïí thu höìi laåi àûúåc. Khi chïë taåo möåt chiïëc maáy tñnh coá kñch thûúác rêët nhoã, töi buöåc phaãi chïë taåo theo cú chïë thuêån nghõch trûâ khi coá thïí cho rêët nhiïìu nguyïn tûã vaâo möåt höåp laånh. Thûåc tïë, coá thïí chùèng bao giúâ àïën àûúåc thúâi khùæc êëy, chuáng ta chûa sùén saâng cho viïåc àaåt àûúåc möåt caái maáy tñnh nhoã àïën kñch thûúác möåt miïëng chò chûáa 1010 nguyïn tûã, àïí laâm noá hoaåt àöång khöng thuêån nghõch möåt caách hiïåu quaã. Vò vêåy, töi àöìng yá vúái baån laâ trïn thûåc tïë, chuáng ta phaãi mêët thúâi gian daâi hoùåc coá thïí maäi maäi phaãi duâng caác cöíng khöng thuêån nghõch. Mùåt khaác, dêën thên vaâo nghiïn cûáu theo hûúáng naây laâ möåt phêìn thaám hiïím trong khoa hoåc àïí tòm ra möåt giúái haån vaâ múã röång trñ tûúãng tûúång cuãa loaâi ngûúâi ra moåi lônh vûåc coá thïí. Mùåc duâ úã möîi giai àoaån nhêët àõnh, noá bõ coi laâ möåt viïåc laâm ngu ngöëc vaâ vö duång nhûng thûúâng thò hoáa ra noá laåi khöng vö duång chuát naâo. 🞊🞊Hoãi: Coá nhûäng giúái haån naâo trong nguyïn lyá bêët àõnh? Coá giúái haån cú baãn naâo vïì nùng lûúång vaâ thúâi gian cho sú àöì maáy tñnh thuêån nghõch cuãa ngaâi khöng? ⬟🞊Àaáp: Àêy laâ yá kiïën chñnh xaác cuãa töi. Khöng coá giúái haån naâo ngoaâi giúái haån cú lûúång tûã. Ngûúâi ta phaãi cêín thêån khi phên biïåt giûäa nùng lûúång bõ mêët hay tiïu töën khöng thuêån nghõch hay nhiïåt taåo ra trong caác thao taác maáy tñnh vaâ nùng lûúång chûáa trong caác phêìn chuyïín àöång maâ chuáng coá thïí bõ giaãi phoáng ra. Coá möåt möëi liïn hïå giûäa thúâi gian vaâ nùng lûúång bõ giaãi phoáng. Nhûng nùng lûúång coá thïí bõ giaãi phoáng thïm àoá khöng quan troång vaâ khöng àaáng lo ngaåi. Noá cuäng giöëng nhû viïåc thùæc mùæc xem chuáng ta coá nïn thïm vaâo möåt nùng lûúång mc2 (nùng lûúång nghó cuãa caác nguyïn tûã trong möåt thiïët bõ) hay khöng. YÁ töi laâ khöng coá giúái haån naâo 74 NIÏÌM VUI KHAÁM PHAÁ https://thuvienpdf.com khi noái àïën nùng lûúång thêët thoaát nhên vúái thúâi gian. Tuy nhiïn, thûåc sûå laâ nïëu baån muöën laâm möåt tñnh toaán vúái maáy tñnh úã möåt töëc àöå rêët cao, baån phaãi cung cêëp thïm cho caác phêìn cuãa maáy chuyïín àöång nhanh vaâ coá nùng lûúång. Nhûng nùng lûúång àoá laåi khöng nhêët thiïët bõ mêët ài úã möîi bûúác tñnh toaán. ⬟🞊Àaáp (Khöng coá cêu hoãi): Töi muöën noái thïm möåt chuát rùçng töi coá thïí noái gò vúái cêu hoãi vïì caác yá tûúãng vö duång. Töi àaä àúåi nïëu coá ai àoá hoãi nhûng chùèng coá ai nïn töi seä traã lúâi noá. Chuáng ta seä laâm thïë naâo vúái möåt caái maáy tñnh nhoã àïën nöîi chuáng ta phaãi àùåt noá vaâo möåt chöî àùåc biïåt? Ngaây nay, chuáng ta chùèng coá thiïët bõ chûáa caác böå phêån dõch chuyïín coá kñch thûúác vö cuâng nhoã cúä kñch thûúác cuãa caác nguyïn tûã hoùåc thêåm chñ vaâi trùm nguyïn tûã. Nhûng thûåc tïë chùèng coá giúái haån vêåt lyá naâo trong hûúáng nghiïn cûáu àoá caã. Chùèng coá lyá do gò àïí caác maãnh vêåt liïåu silñc ngaây nay laåi khöng àûúåc laâm thaânh caác cuåm nhoã linh àöång. Chuáng ta coá thïí sùæp xïëp caác öëng nhoã àïí phuåt caác hoáa chêët khaác nhau àïën caác võ trñ xaác àõnh. Chuáng ta coá thïí taåo ra nhûäng caái maáy rêët nhoã. Nhûäng caái maáy àoá seä dïî daâng àûúåc àiïìu khiïín búãi cuâng möåt kiïíu maåch maáy tñnh nhû chuáng ta thûúâng laâm. Cuöëi cuâng, àïí tiïu khiïín, chuáng ta coá thïí tûúãng tûúång ra nhûäng cöî maáy cúä vaâi micro meát chiïìu ngang, vúái caác baánh xe vaâ caáp nöëi àûúåc kïët nöëi vúái nhau búãi dêy dêîn silñc sao cho möåt vêåt nhû toaân böå, tûác laâ möåt caái maáy lúán, coá thïí chuyïín àöång möåt caách trún tru nhû cöí möåt con thiïn nga chûá khöng phaãi nhû laâ chuyïín àöång giêåt cuåc cuãa nhûäng àöì chúi cûáng nhùæc hiïån nay. Caái maáy lúán àoá, xeát cho cuâng, bao göìm rêët nhiïìu thiïët bõ nhoã, nhûäng tïë baâo àoá àûúåc kïët nöëi vúái nhau vaâ àûúåc àiïìu khiïín möåt caách trún tru. Taåi sao chuáng ta laåi khöng thïí laâm àûúåc àiïìu àoá nhó? 75 MAÁY TÑNH TRONG TÛÚNG LAI https://thuvienpdf.com