Download Từ con số không trở thành anh hùng- Những ý tưởng không tưởng làm chuyển biến thế giới miễn phí
Một số ảo là căn bậc hai của một số âm. Những con sốnhư vậy đã trở thành những
công cụ thiết trong ngành chế tạo vi chip và trong các thuật toán nén kĩ thuật số: máy hát MP3
của bạn hoạt động trên nền số ảo. Thậm chí còn căn bản hơn nữa, số ảo là nền tảng của cơ học
lượng tử, lí thuyết đã gây ra cuộc cách mạng điện tử học. Ít có công nghệ hiện đại nào có thể
tồn tại mà không có số phức – những con số có cả phần thực và phần ảo.
Vào thế kỉ thứ 16, khi nhà toán học người Italy Gerolomo Cardano đi đến ý tưởng về
những con số ảo, thậm chí các số âm còn bị người tanghi ngờ là không biết có ích hay không.
Mặc dù gặp nhiều khó khăn, nhưng Cardano vẫn không lùi bước. Có lúc, Cardano thậm chí
viết rằng chúng là “vô dụng”, nhưng rõ ràng ông nhận thấy chúng vừa gây bực dọc vừa làm
say đắm lòng người. “Cardano đã viết ra một biểu thức chính thức cho các số phức, ông có thể
cộng và nhân chúng, nhưng ông không thể mang lại cho chúng bất kì ý nghĩa thực tế hay ý
nghĩa hình học nào”, theo lời Artur Ekert ở trường Đại học Oxford.
/tai-lieu/de-tai-ung-dung-tren-liketly-33806/
Để tải bản DOC Đầy Đủ thì Trả lời bài viết này, mình sẽ gửi Link download choTóm tắt nội dung:
khoa học mới lạ hóa ra là sai lầm. Nhưng trong vài trường hợp lại
xảy ra điều ngược lại. Khi lần đầu tiên được đề xuất, chúng hóa ra không
những đúng mà còn làm chuyển biến thế giới. Trong một thời đại khi mà sự
tài trợ cho nghiên cứu không dễ gì kiếm được, 10 ý tưởng này đóng vai trò
một sự nhắc nhở kịp lúc về giá trị của khoa học thuần túy không chỉ theo
nghĩa làm thỏa mãn trí tò mò của chúng ta, mà cuối cùng còn vì những ứng
dụng thực tiễn vô tận của nó.
2
Công dụng của điện là gì?
Michael Faraday đã chế tạo một động cơ điện vào năm 1821 và một máy phát điện sơ
bộ sau đó một thập kỉ - nhưng phải nửa thế kỉ trôi qua thì điện năng mới bắt đầu cất
cánh.
Trong số nhiều câu chuyện về nhưng khám phá không tưởng có thể làm chuyển biến
thế giới, đây là trường hợp nổi tiếng nhất và vẫn được nói đến nhiều nhất. Sự thật là gì, hay
đơn thuần chỉ là câu chuyện tinh thần thôi, vẫn là một câu hỏi bỏ ngỏ.
Sẽ không có các ổ đĩa cứng nếu không có điện từ học.
(Ảnh: Steve Gschmeissner/SPL)
Năm 1821, trong khi đang làm việc tại Viện Hoàng gia ở London, Michael Faraday đã
theo đuổi công trình của người Đan Mạch Hans Christian Ørsted, người chú ý tới cái kim la
bàn quay, suy luận ra rằng điện và từ là có liên quan với nhau. Faraday đã phát triển động cơ
điện và sau đó, một thập kỉ sau, nhận thấy một nam châm đang chuyển động bên trong một
cuộn dây dẫn cảm ứng ra một dòng điện. Năm 1845, ông đã thiết lập nên nền tảng của vật lí
học hiện đại, lí thuyết trường điện từ.
Như người ta thường kể lại, chính thủ tướng hay một vị chính khách quan trọng nào đó
đã được Faraday trình diễn thí nghiệm cảm ứng đó. Khi được hỏi “Nó hay ra sao?”, Faraday
trả lời: “Một đứa trẻ sơ sinh thì hay thế nào chứ?”. hay có lẽ ông đã nói: “Không lâu thôi
ngài sẽ có thể đánh thuế nó”. Phiên bản cũ của câu chuyện này phát sinh từ một lá thư gửi đi
vào năm 1783 bởi người tiền nhiệm vĩ đại của Faraday trong lĩnh vực điện học, nhà triết học
và chính khách người Mĩ Benjamin Franklin. Về nguồn gốc của lá thư thì chẳng một ai rõ cả.
Cho dù thế nào đi nữa, thì bài học ở đây là có thể mất đến nửa thế kỉ cho một sự đầu tư
trong lĩnh vực khoa học cơ bản đi đến đơm hoa kết trái. Sự sâu sắc của Faraday đã thể hiện
trong những năm 1850 trong một nỗ lực thất bại nhằm xây dựng một ngọn hải đăng thắp sáng
bằng điện, và một đường truyền điện báo cự li dài – cái đã dẫn tới đường cáp điện báo Đại Tây
Dương. Nhưng mãi cho đến thập niên 1880 thì điện năng mới bắt đầu được sử dụng rộng rãi.
Frank James, giáo sư lịch sử khoa học tại Viện Hoàng gia, chỉ ra một bước ngoặc trong
câu chuyện trên. Cho dù đúng hay không, nó đã bắt nguồn và đưa vào sử dụng vào những năm
1880, khi nhà sinh vật học lỗi lạc Thomas Huxley và nhà vật lí John Tyndall vận động chính
phủ tài trợ cho khoa học. Và họ đã thành công.
3
Câu đố xác suất của Bayes
Cái gì liên hệ vũ trụ học hiện đại với những trầm tư thế kỉ 18 trên bàn billiard? Câu
trả lời nằm ở một định lí do nhà toán học nghiệp dư Thomas Bayes nghĩ ra.
Một tu sĩ người Anh trầm tư bên những quả bóng trên bàn billard là nguồn gốc không
xác thực cho lắm của một trong những kĩ thuật phát triển nhất trong khoa học hiện đại. Tại gốc rễ
của nó là một câu hỏi đơn giản. Nhưng câu trả lời, gần 250 năm sau mới xuất hiện lần đầu tiên,
vẫn gây tranh cãi mãi cho đến tận bây giờ.
Cơ hội là bao nhiêu ? (Ảnh: SuperStock)
Năm 1764, Hội Hoàng gia ở London cho công bố một bài báo của Thomas Bayes, một
viên chức thuộc giáo hội và là nhà toán học nghiệp dư, xử lí một bài toán lắc léo trong lí
thuyết xác suất. Cho đến khi ấy, các nhà toán học đã tập trung vào bài toán quen thuộc là chỉ
ra điều gì được kì vọng từ, nói thí dụ, một con xúc xắc gieo xuống, khi người ta biết cơ hội
nhìn thấy một mặt nhất định là 1 trên 6. Bayes quan tâm đến mặt ngược lại của vấn đề: làm thế
nào chuyển các quan sát của một sự kiện thành một ước tính của cơ hội đó xuất hiện một lần
nữa.
Trong bài báo của ông, Bayes minh họa bài toán trên với một câu hỏi bí truyền về vị trí
của các quả bóng billard lăn trên một cái bàn. Ông đi đến một công thức biến đổi các quan sát
vị trí cuối cùng của chúng thành một ước tính của cơ hội các quả bóng tương lai đi theo chúng.
Tất cả rất tầm thường – ngoại trừ vấn đề căn bản giống như vậy là nền tảng của khoa học: làm
thế nào chúng ta biến các quan sát thành bằng chứng ủng hộ hay chống đối niềm tin của chúng
ta? Nói cách khác, công trình của ông cho phép các quan sát được sử dụng để suy luận ra xác
suất mà một giả thuyết có thể là đúng. Vì thế, Bayes đã lập nền tảng cho sự định lượng niềm
tin.
Nhưng có một trục trặc; bản thân Bayes đã nhận ra nó, và nó vẫn gây tranh cãi. Để suy
luận ra công thức của ông, Bayes đã đưa ra các giả định về hành vi của các quả bóng, ngay cả
trước khi thực hiện các quan sát. Ông tin những cái gọi là “tiền định” này là hợp lí, nhưng có
thể xem những cái khác là không thể. Ông đã sai. Trong phần lớn thời gian của 200 năm qua,
việc áp dụng phương pháp Bayes cho khoa học đã gây ra nhiều tranh cãi vì vấn đề các giả
thuyết tiền định này.
Trong những năm gần đây, các nhà khoa học ngày một dễ chịu hơn với ý tưởng các
tiền định. Kết quả là phương pháp Bayes đang trở thành trung tâm cho sự tiến bộ khoa học
4
trong các lĩnh vực khác nhau từ vũ trụ học cho đến khoa học khí hậu. Thật không tệ cho một
công thức mô tả hành vi của các quả bóng billard.
5
Đường một ray
Một chiếc xe hơi chỉ có hai bánh xe trông thật quá kì quặc, nhưng bí ẩn của tác dụng
cân bằng bất ngờ của nó là tâm điểm của các hệ thống chỉ dẫn ngày nay.
Louis Brennan là một kĩ sư người Australia gốc Ireland đã nghĩ ra một dạng phương
tiện vận tải hết sức không có khả năng triển khai: một chiếc xe kiểu con quay hồi chuyển có
hai bánh xe nằm phía trước hai bánh xe kia, giống như một chiếc xe đạp vậy. Nó thật sự là
một ý tưởng không sống nổi, nhưng nó đã soi sáng một thử nghiệm cho một cuộc cách mạng
vận tải.
Một tác dụng cân bằng mong manh.
(Ảnh: Bảo tàng Đường sắt Quốc gia Hoa Kì/SSPL)
Các con quay hồi chuyển khai thác nguyên lí là một vật đang quay có xu hướng bảo
toàn mômen động lượng của nó: một khi bắt đầu quay tròn, thì bánh xe của con quay sẽ chống
lại bất kì lực nào muốn làm thay đổi trục quay của nó. Brennan nhận ra rằng một con quay hồi
chuyển có thể giữ đứng trên đường một ray và vào năm 1903 ông đã đăng kí bằng sáng chế
cho ý tưởng đó. Ông đã chứng minh một nguyên mẫu đường một ray thu nhỏ tại một buổi dạ
hội nghệ thuật của Hội Hoàng gia ở London vào năm 1907, và “đã đánh thức sự hứng khởi
đến bất ngờ của thế giới”. Nhà văn danh tiếng H.G. Wells đã ám chỉ đến sự kiện trên trong
quyển tiểu thuyết năm 1908 của ông, Không Chiến, và đã mô tả khán giả quan t
