Khám phá tiểu sử Einstein – Người thay đổi thế giới
Albert Einstein, một trong những nhà khoa học vĩ đại nhất mọi thời đại, đã để lại dấu ấn sâu đậm trong lịch sử khoa học thế giới. Tiểu sử Einstein không chỉ là câu chuyện về một thiên tài, mà còn là hành trình khám phá những bí ẩn của vũ trụ, mở ra những chân trời mới cho khoa học hiện đại.
Tiểu sử Einstein
Albert Einstein, sinh ngày 14 tháng 3 năm 1879 và mất ngày 18 tháng 4 năm 1955, là một nhà vật lý lý thuyết người Đức, nổi tiếng là một trong những nhà vật lý xuất sắc nhất trong lịch sử. Ông đã phát triển thuyết tương đối tổng quát, một trong hai nền tảng quan trọng của vật lý hiện đại (cùng với cơ học lượng tử).
Albert Einstein sinh tại Ulm, một thành phố nhỏ bên dòng sông Danube thuộc tiểu bang Baden-Württemberg, Đức, trong một gia đình gốc Do Thái. Cha của ông, Hermann Einstein, là một kỹ sư và cũng làm việc trong lĩnh vực kinh doanh, trong khi mẹ ông, Pauline Einstein (nhũ danh Koch), lo liệu việc nhà.
Năm 1880, gia đình Einstein chuyển đến München, nơi cha và chú ông thành lập công ty chuyên sản xuất thiết bị điện một chiều. Dù xuất thân từ gia đình Do Thái, gia đình Einstein không thực hành Do Thái giáo một cách nghiêm ngặt.
Albert bắt đầu học tiểu học tại một trường Công giáo vào năm 5 tuổi và sau đó chuyển sang học tại trường Luitpold Gymnasium từ năm 8 tuổi, nơi ông theo học cả tiểu học và trung học trong vòng 7 năm trước khi rời Đức. Mặc dù có khó khăn trong việc nói lúc còn nhỏ, Einstein luôn xuất sắc trong các môn khoa học tự nhiên.
Một sự kiện quan trọng thời niên thiếu của Einstein là khi cha ông giới thiệu cho ông chiếc la bàn bỏ túi, điều này khơi dậy trong ông niềm say mê với các hiện tượng tự nhiên và khoa học. Khi lớn lên, Einstein tự mày mò và sáng tạo ra các mô hình cơ học, bộc lộ tài năng toán học từ rất sớm.
Năm 1889, Max Talmud, một sinh viên y khoa người Do Thái từ Ba Lan, đã trở thành người hướng dẫn của Einstein, giới thiệu cho ông các cuốn sách cơ bản về khoa học, toán học và triết học, bao gồm tác phẩm của Immanuel Kant và “Cơ sở của Euclid.”
Năm 1894, công ty của cha Einstein phá sản do sự thay thế của dòng điện xoay chiều (AC) cho dòng điện một chiều (DC) trong ngành công nghiệp điện. Gia đình ông chuyển đến Ý, và Einstein ở lại München để hoàn thành việc học.
Tuy nhiên, không hài lòng với hệ thống giáo dục ở Đức, Einstein đã quyết định rời khỏi trường và gia đình để chuyển đến Ý. Trong thời gian này, ông viết một tiểu luận khoa học về trạng thái ether trong từ trường.
Năm 1895, khi mới 16 tuổi, Einstein dự thi vào trường Bách khoa Liên bang Thụy Sĩ ở Zurich nhưng không đạt do điểm không cao ở một số môn, dù xuất sắc trong Toán học và Vật lý.
Ông tiếp tục học tại trường thành bang Aargau ở Aarau để hoàn tất bậc phổ thông. Trong thời gian này, Einstein đã từ bỏ quyền công dân của vương quốc Württemberg để tránh nghĩa vụ quân sự, và vào năm 1896, ông tốt nghiệp với điểm số xuất sắc trong các môn Vật lý và Toán học.
Năm 1900, Einstein tốt nghiệp chương trình cử nhân sư phạm Vật lý và Toán học tại ETH Zurich. Trong cùng thời gian này, ông đã gặp và phát triển mối quan hệ tình cảm với Mileva Marić, người sau này trở thành vợ của ông.
Dù có ý kiến cho rằng Mileva Marić đã hỗ trợ Einstein trong các công trình khoa học, không có chứng cứ cụ thể nào xác nhận điều này từ phía các nhà sử học.
Dù được biết đến nhiều nhất qua phương trình nổi tiếng về sự tương đương khối lượng-năng lượng, Einstein đã nhận Giải Nobel Vật lý năm 1921 nhờ những đóng góp trong vật lý lý thuyết, đặc biệt là việc khám phá định luật về hiệu ứng quang điện – một công trình mang tính cách mạng, góp phần quan trọng vào sự ra đời của lý thuyết lượng tử.
Trong giai đoạn đầu sự nghiệp, Einstein đã nhận ra sự không phù hợp của cơ học Newton trong việc thống nhất các định luật cơ học cổ điển và các định luật của trường điện từ. Từ đó, ông phát triển thuyết tương đối đặc biệt với các công trình nổi bật vào năm 1905.
Sau này, Einstein tiếp tục mở rộng nguyên lý tương đối để bao gồm cả lực hấp dẫn, dẫn đến sự ra đời của thuyết tương đối tổng quát năm 1916. Ông cũng đóng góp vào lý thuyết lượng tử ánh sáng và nghiên cứu về nhiệt động học của ánh sáng.
Năm 1917, Einstein áp dụng thuyết tương đối tổng quát để xây dựng mô hình cấu trúc của vũ trụ, và cùng với Satyendra Nath Bose, năm 1924-1925, ông đã tiên đoán một trạng thái vật chất mới, được gọi là ngưng tụ Bose-Einstein.
Dù là một trong những người tiên phong trong lý thuyết lượng tử, Einstein lại có quan điểm thận trọng và nghiêm khắc với lý thuyết này, thể hiện qua những tranh luận với Niels Bohr và nghịch lý EPR.
Khi Adolf Hitler lên nắm quyền tại Đức vào năm 1933, Einstein, lúc đó đang ở Hoa Kỳ, đã quyết định không trở lại Đức và sau đó trở thành công dân Mỹ vào năm 1940.
Trước khi Thế chiến II bùng nổ, ông đã gửi một lá thư tới Tổng thống Franklin D. Roosevelt, cảnh báo về khả năng Đức Quốc Xã đang phát triển một loại bom nguy hiểm, khuyến khích Mỹ bắt đầu nghiên cứu tương tự, dẫn đến Dự án Manhattan.
Dù ủng hộ các lực lượng Đồng Minh, Einstein phản đối việc sử dụng phân hạch hạt nhân làm vũ khí. Sau chiến tranh, ông cùng Bertrand Russell ký Tuyên ngôn Russell–Einstein, cảnh báo về mối nguy hiểm của vũ khí hạt nhân.
Gia đình của Albert Einstein
Cuối tháng 1 năm 1902, khi đang ở Bern, Albert Einstein nhận tin từ Mileva Marić, khi đó đang ở nhà bố mẹ tại Novi Sad, rằng cô đã sinh một bé gái tên là Lieserl. Tuy nhiên, thông tin về tên đầy đủ của đứa trẻ không được tiết lộ, và có giả thuyết rằng Lieserl có thể đã qua đời sau năm 1903 do sốt ban đỏ.
Einstein và Marić kết hôn vào tháng 1 năm 1903. Tháng 5 năm 1904, họ chào đón đứa con trai đầu lòng, Hans Albert Einstein, tại Bern, Thụy Sĩ. Sau đó, con trai thứ hai của họ, Eduard “Tete” Einstein, ra đời tại Zürich vào tháng 6 năm 1910.
Đến năm 1914, khi Einstein chuyển đến Berlin, Marić vẫn ở lại Zurich cùng các con, và sau 5 năm sống ly thân, hai người chính thức ly dị vào ngày 14 tháng 2 năm 1919. Einstein sau đó kết hôn với người chị họ Elsa Löwenthal vào ngày 2 tháng 6 năm 1919.
Mối quan hệ giữa họ đã bắt đầu từ năm 1912. Elsa không có con chung với Einstein, nhưng hai cô con gái riêng của bà, Ilse và Margot, được Einstein coi như con ruột và mang họ Einstein. Elsa qua đời vào tháng 12 năm 1936 sau khi mắc các bệnh liên quan đến tim và thận.
Albert Einstein có ba người con: Lieserl Maric (1902 – 1903?), Hans Albert Einstein (1904 – 1973), và Eduard “Tete” Einstein (1910 – 1965). Trong số đó, chỉ có Hans Albert lập gia đình và có con cái. Người con duy nhất của Hans Albert sống sót đến tuổi trưởng thành là Bernhard Caesar Einstein, người cũng trở thành một nhà vật lý.
Einstein đã công bố hơn 300 bài báo khoa học và hơn 150 tác phẩm khác về nhiều chủ đề, nhận được nhiều bằng tiến sĩ danh dự từ các trường đại học ở châu Âu và Bắc Mỹ. Ông được tạp chí Time vinh danh là nhân vật có ảnh hưởng nhất của thế kỷ 20.
Sự nghiệp khoa học của Einstein
Albert Einstein là một trong những nhà khoa học có sức ảnh hưởng lớn nhất trong lịch sử, không chỉ nhờ vào các lý thuyết khoa học đột phá mà còn qua lượng lớn các ấn phẩm ông đã xuất bản suốt đời.
Ông đã viết hàng trăm bài báo và nhiều cuốn sách, trong đó phần lớn tập trung vào vật lý lý thuyết, nhưng cũng có một số tác phẩm thể hiện quan điểm của ông về chính trị, chủ nghĩa hòa bình, chủ nghĩa xã hội, và phong trào phục quốc Do Thái. Những bài viết này phản ánh sâu sắc tư duy độc lập và lý tưởng của ông, thường được gắn liền với tư tưởng cánh tả.
Ngoài những công trình cá nhân, Einstein còn hợp tác với nhiều nhà khoa học khác trong các nghiên cứu quan trọng như thống kê Bose-Einstein, máy làm lạnh Einstein, và nhiều lĩnh vực khác.
Các dự án hợp tác này không chỉ mở rộng tầm ảnh hưởng của ông trong cộng đồng khoa học mà còn dẫn đến nhiều khám phá có giá trị, góp phần định hình hướng đi của vật lý hiện đại.
Trong đầu thế kỷ 20
Các bài báo đầu tiên của Einstein, được viết vào những năm đầu thế kỷ 20, thể hiện sự nỗ lực của ông trong việc chứng minh sự tồn tại và kích thước hữu hạn của nguyên tử.
Vào thời điểm đó, sự tồn tại của nguyên tử vẫn còn là một vấn đề gây tranh cãi trong cộng đồng vật lý, mặc dù các nhà hóa học đã có những chứng cứ mạnh mẽ từ các công trình của Antoine Lavoisier từ thế kỷ trước.
Tuy nhiên, các nhà vật lý vẫn chưa hoàn toàn chấp nhận ý tưởng về nguyên tử vì thiếu một lý thuyết toàn diện có thể giải thích các tính chất của vật chất từ góc độ nguyên tử.
Ludwig Boltzmann, một trong những nhà vật lý thống kê hàng đầu của thế kỷ 19, đã đấu tranh suốt nhiều năm để thuyết phục cộng đồng khoa học về sự tồn tại của nguyên tử. Ông giải thích các định luật nhiệt động học thông qua quan điểm thống kê, cho rằng entropy là logarit của số trạng thái khả dĩ của một hệ.
Mặc dù cách giải thích này hiện nay được chấp nhận rộng rãi và Einstein cũng tin tưởng vào điều đó, nhưng vào đầu thế kỷ 20, lý thuyết này vẫn chưa được công nhận phổ biến.
Einstein tiếp tục theo đuổi nghiên cứu về nguyên tử thông qua các hiện tượng vật lý, tìm cách đo đạc và chứng minh sự tồn tại của chúng bằng cách sử dụng các phương pháp thống kê.
Trong những năm 1903 và 1904, ông đã nghiên cứu hiệu ứng kích thước hữu hạn của nguyên tử, tác động của nó đến các hiện tượng như tán xạ ánh sáng và chuyển động nhiệt. Những nghiên cứu này không chỉ củng cố luận án tiến sĩ của ông mà còn đặt nền móng cho các khám phá quan trọng trong vật lý thống kê và nhiệt động học sau này.
Năm kỳ diệu và thuyết tương đối hẹp
Năm 1905, được gọi là “năm kỳ diệu” của Einstein, ông đã xuất bản bốn bài báo đột phá trong tạp chí Annalen der Physik, mỗi bài đều có sức ảnh hưởng lớn đến sự phát triển của vật lý hiện đại.
Trong số đó, nổi bật nhất là bài báo về thuyết tương đối hẹp, trong đó Einstein giới thiệu ý tưởng rằng tốc độ ánh sáng là hằng số, không phụ thuộc vào trạng thái chuyển động của người quan sát. Đây là một ý tưởng cách mạng, đòi hỏi những thay đổi cơ bản về khái niệm đồng thời, và dẫn đến những hệ quả như giãn thời gian và co độ dài của các vật thể chuyển động với tốc độ cao.
Ngoài ra, Einstein cũng đề xuất công thức nổi tiếng E = mc², cho thấy mối quan hệ giữa khối lượng và năng lượng, một phát hiện có ý nghĩa vô cùng quan trọng, mở đường cho sự phát triển của lý thuyết năng lượng hạt nhân. Bài báo này không chỉ thu hút sự quan tâm của cộng đồng khoa học mà còn nhanh chóng nhận được sự ủng hộ từ các nhà vật lý hàng đầu, đặc biệt là Max Planck, người đã đánh giá cao tầm quan trọng của những phát hiện này.
Những đóng góp khác trong vật lý
Einstein không ngừng mở rộng nghiên cứu của mình sang các lĩnh vực khác trong vật lý, bao gồm cơ học lượng tử và nhiệt động học. Một trong những đóng góp đáng chú ý của ông là lý thuyết về chuyển động Brown, giải thích sự chuyển động ngẫu nhiên của các hạt trong chất lỏng dưới kính hiển vi, và từ đó củng cố lý thuyết về nguyên tử.
Ông cũng đã đưa ra các giải pháp cho các vấn đề như nhiệt dung riêng của chất rắn, cho thấy sự đúng đắn của cơ học lượng tử trong việc giải thích những hiện tượng mà vật lý cổ điển không thể lý giải.
Einstein còn góp phần vào sự phát triển của thống kê Bose-Einstein, dự đoán hiện tượng ngưng tụ Bose-Einstein, một hiện tượng chỉ được chứng minh bằng thực nghiệm nhiều thập kỷ sau đó. Đây là một minh chứng rõ ràng cho tầm nhìn xa trông rộng của ông trong việc hiểu và dự đoán các hiện tượng vật lý.
Tranh luận với Niels Bohr và quan điểm về cơ học lượng tử
Một trong những sự kiện nổi bật trong sự nghiệp của Einstein là cuộc tranh luận kéo dài với Niels Bohr về cơ học lượng tử.
Trong khi Bohr và nhiều nhà khoa học khác chấp nhận tính không định của các hiện tượng lượng tử, Einstein luôn kiên trì bảo vệ quan điểm rằng “Chúa không chơi xúc xắc” với vũ trụ, ám chỉ niềm tin của ông rằng các hiện tượng vật lý phải có nguyên nhân rõ ràng và xác định.
Cuộc tranh luận này đã trở thành một phần quan trọng trong lịch sử khoa học, không chỉ thúc đẩy sự phát triển của cơ học lượng tử mà còn đặt ra các câu hỏi triết học sâu sắc về bản chất của thực tại.
Cộng tác khoa học và những thách thức trong nghiên cứu
Ngoài việc tự mình thực hiện các nghiên cứu đột phá, Einstein cũng hợp tác với nhiều nhà khoa học khác như Leopold Infeld, Nathan Rosen và Peter Bergmann trong việc phát triển các lý thuyết vật lý phức tạp.
Những cộng tác này không chỉ giúp mở rộng phạm vi nghiên cứu của ông mà còn đưa ra nhiều phát hiện quan trọng trong các lĩnh vực như lý thuyết trường và hấp dẫn. Tuy nhiên, một trong những thách thức lớn nhất trong sự nghiệp của Einstein là nỗ lực xây dựng thuyết trường thống nhất, một lý thuyết nhằm kết hợp thuyết tương đối tổng quát với điện từ học.
Mặc dù đã dành nhiều năm cuối đời để theo đuổi mục tiêu này, Einstein không thể hoàn thành nó, và lý thuyết này vẫn chưa được chứng minh. Dù vậy, những nỗ lực của ông đã đặt nền móng cho các nghiên cứu sau này về lý thuyết trường thống nhất và thuyết dây.
Dự đoán và xác nhận sóng hấp dẫn
Năm 1916, Einstein dự đoán sự tồn tại của sóng hấp dẫn trong khuôn khổ thuyết tương đối tổng quát. Sóng hấp dẫn là những gợn sóng trong không thời gian, lan truyền từ các sự kiện mạnh mẽ như va chạm giữa hai hố đen.
Mặc dù dự đoán này không thể được xác nhận trong thời đại của ông, nhưng gần một thế kỷ sau, vào ngày 11 tháng 2 năm 2016, các nhà khoa học thuộc nhóm LIGO đã công bố việc phát hiện ra sóng hấp dẫn trực tiếp, xác nhận thêm tính đúng đắn của lý thuyết Einstein và đánh dấu một bước tiến lớn trong vật lý thiên văn.
Thành tựu và di sản
Albert Einstein đã để lại một di sản vô cùng phong phú, không chỉ trong lĩnh vực vật lý mà còn trong các tư tưởng triết học và nhân đạo. Các lý thuyết của ông đã thay đổi cách chúng ta hiểu về vũ trụ, từ bản chất của ánh sáng đến cấu trúc của không-thời gian, và đã đặt nền móng cho nhiều ngành khoa học hiện đại.
Những đóng góp của Einstein không chỉ giúp giải mã các bí ẩn của tự nhiên mà còn mở ra những chân trời mới cho các thế hệ nhà khoa học sau này. Tên tuổi của ông mãi mãi được ghi nhớ như một biểu tượng của trí tuệ và sự sáng tạo, người đã mở ra một kỷ nguyên mới cho khoa học và nhân loại.
Quan điểm chính trị
Albert Einstein, cùng với vợ là Elsa Einstein và các lãnh đạo của phong trào phục quốc Do Thái, bao gồm Chaim Weizmann – người sau này trở thành Tổng thống đầu tiên của Israel, đã có mặt trên chuyến hành trình đến thành phố New York vào năm 1921.
Einstein là người ủng hộ chủ nghĩa xã hội và thường xuyên chỉ trích hệ thống tư bản. Ông kịch liệt phản đối chủ nghĩa phát xít đang trỗi dậy thời bấy giờ và sau đó đã cố gắng giảm thiểu sự căng thẳng liên quan đến việc thành lập nhà nước Israel.
Trong cuốn sách Quan điểm của Einstein về nhà nước Israel và chủ nghĩa phục quốc Do Thái của Fred Jerome, Einstein được mô tả như một nhà phục quốc Do Thái có tư tưởng văn hóa, người ủng hộ ý tưởng về một tổ quốc Do Thái nhưng phản đối việc thiết lập một nhà nước Do Thái với biên giới, quân đội, và hệ thống pháp lý riêng biệt ở Palestine.
Thay vào đó, ông đề xuất một nhà nước liên bang bao gồm hai dân tộc, với các cơ cấu liên tục về chức năng, quản trị, kinh tế, và xã hội.
Trong cuộc Cách mạng tháng 11 ở Đức, Einstein ký vào một kháng nghị kêu gọi tổ chức một đại hội quốc gia tự do và dân chủ, được công bố trên tờ Berliner Tageblatt vào ngày 16 tháng 11 năm 1918. Sau đó, ông gia nhập Đảng Dân chủ Đức.
Sau Thế chiến thứ II, khi mối quan hệ giữa các nước đồng minh cũ trở nên căng thẳng, Einstein đã viết: “Tôi không biết con người sẽ dùng vũ khí gì trong Chiến tranh Thế giới thứ III, nhưng tôi có thể nói rằng trong Chiến tranh Thế giới thứ IV, vũ khí có thể sẽ là đá.”
Cùng với Albert Schweitzer và Bertrand Russell, Einstein đã tích cực vận động để chấm dứt các thử nghiệm hạt nhân và phát triển bom trong tương lai. Trước khi qua đời, ông đã ký vào bản tuyên ngôn Russell-Einstein, một tài liệu sau này dẫn đến Hội nghị Pugwash về Khoa học và Hòa bình Thế giới.
Einstein cũng là thành viên tích cực của nhiều tổ chức nhân quyền, bao gồm cả Hiệp hội Quốc gia vì Sự Tiến bộ của Người Da màu (NAACP) tại Princeton. Khi W. E. B. Du Bois bị cáo buộc làm gián điệp cho Cộng sản, Einstein đã tình nguyện làm nhân chứng cho ông, và cáo buộc này đã nhanh chóng bị bác bỏ.
Einstein có mối quan hệ bạn bè lâu dài với nhà hoạt động Paul Robeson, người cùng với ông giữ chức đồng chủ tịch của Cuộc vận động Người Mỹ chấm dứt nạn Lynch phân biệt đối xử với người da đen, và tình bạn của họ kéo dài suốt 20 năm.
Einstein từng nói: “Chính trị là nhất thời, còn phương trình là vĩnh cửu.” Năm 1952, ông đã từ chối lời mời trở thành Tổng thống Israel, khẳng định rằng ông không phù hợp với vị trí này.
Quan điểm tôn giáo
Albert Einstein từng đối diện với nhiều câu hỏi về quan điểm của ông đối với tôn giáo và liệu ông có tin vào một vị thần hay không.
Trong một cuộc trò chuyện năm 1929 với giáo sĩ Do Thái Herbert S. Goldstein, Einstein đã chia sẻ: “Tôi tin vào Chúa của Spinoza, một vị thần thể hiện chính mình qua các nguyên tắc hài hòa của vũ trụ, chứ không phải một vị Chúa can thiệp vào số phận và hành động của con người.”
Năm 1954, trong một bức thư, Einstein khẳng định rõ ràng: “Tôi không tin vào một vị Chúa nhân cách hóa, và tôi chưa bao giờ che giấu quan điểm này.”
Einstein cũng bày tỏ rõ hơn trong một bức thư gửi nhà triết học Erik Gutkind, ông viết: “Đối với tôi, từ ‘Chúa’ không gì khác hơn là sự biểu hiện của sự yếu đuối của con người, và Kinh Thánh là tập hợp những huyền thoại tôn kính nhưng nguyên sơ, mặc dù mang nhiều giá trị.”
Báo chí nhiều lần đã gán cho Einstein những quan điểm tôn giáo kích động, nhưng ông luôn khẳng định lập trường của mình: “Tôi không tin vào một vị Chúa nhân cách hóa, và tôi đã nhấn mạnh điều này một cách rõ ràng.
Nếu có một điều gì đó mà tôi gọi là tôn giáo, đó chính là sự thán phục vô tận dành cho cấu trúc của vũ trụ, thứ mà khoa học của chúng ta có thể khám phá ra.”
Trong một bài viết trên tờ New York Times vào tháng 11 năm 1930, Einstein nhận xét về các thiên tài tôn giáo trong lịch sử: “Những thiên tài tôn giáo của mọi thời đại được phân biệt bởi một cảm giác tôn giáo không dựa trên giáo điều và không có Thiên Chúa nào được hình dung theo hình ảnh của con người.
Chính những người bị coi là dị giáo, thậm chí là vô thần, lại thường có cảm giác tôn giáo sâu sắc nhất và trong nhiều trường hợp đã được thời đại của họ tôn vinh. Nhìn theo cách này, những người như Democritus, Francis of Assisi, và Spinoza có nhiều điểm tương đồng.”
Einstein cũng nhấn mạnh vai trò của nghệ thuật và khoa học trong việc khơi dậy và duy trì cảm giác tôn giáo vũ trụ này, một cảm giác không dựa trên thần học nhưng vẫn có khả năng truyền tải mạnh mẽ từ người này sang người khác.
Albert Einstein không chỉ là một biểu tượng của trí tuệ và sự sáng tạo, mà còn là nguồn cảm hứng vô tận cho các thế hệ nhà khoa học và người yêu khoa học trên toàn thế giới. Tiểu sử Einstein là một minh chứng cho thấy sự kiên trì, niềm đam mê và khả năng tư duy đột phá có thể mang lại những thành tựu vượt bậc.