Ngay trong thời Đại dịch, cách nay gần 400 năm -
GALILEO & NEWTON đã thay đổi Thế giới.

Vào cuối thế kỷ 18, một bác sĩ người Anh tên Edward Jenner phát hiện ra rằng những người vắt sữa bò bị nhiễm một loại virus đậu mùa nhẹ hơn gọi là "đậu bò" (cowpox), và họ dường như miễn dịch với bệnh đậu mùa (smallpox). Những người vắt sữa bò sau khi mắc phải căn bệnh "đậu bò" thì tuyệt nhiên không bị bệnh đậu mùa nữa. Ông suy nghĩ là liệu có thể cho lây căn bệnh "đậu bò" sang người để phòng được bệnh đậu mùa hay không?

“Quá trình tiêu diệt bệnh đậu mùa, tai họa đáng sợ nhất của loài người, phải là kết quả cuối cùng của thí nghiệm này”, Jenner viết năm 1801. Và ông đã đúng. Nhưng phải mất gần hai thế kỷ, vào năm 1980, Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) mới tuyên bố rằng bệnh đậu mùa đã bị xóa sổ hoàn toàn khỏi Trái đất.

Dịch tả - Một chiến thắng về nghiên cứu y tế cộng đồng

Vào đầu đến giữa thế kỷ 19, dịch tả xé nát nước Anh, giết chết hàng chục ngàn người. Lý thuyết khoa học thịnh hành thời đó cho biết, căn bệnh này lây lan qua một loại khí hôi được gọi là miasma. Nhưng một bác sĩ người Anh tên John Snow nghi ngờ rằng căn bệnh bí ẩn, giết chết nạn nhân trong vài ngày sau khi xuất hiện triệu chứng đầu tiên, đã ẩn nấp trong nguồn nước uống của thành London.

Galileo Galilei (1564 –1642) 

Là một nhà thiên văn học, vật lý học, toán học và triết học người Ý, người đóng vai trò quan trọng trong cuộc cách mạng khoa học. Các thành tựu của ông gồm những cải tiến cho kính thiên văn, các quan sát thiên văn sau đó và ủng hộ Chủ nghĩa Kopernik. Galileo được gọi là "cha đẻ của việc quan sát thiên văn học hiện đại", "cha đẻ của vật lý hiện đại", "cha đẻ của khoa học" và "cha đẻ của khoa học hiện đại." Stephen Hawking đã từng nói: "Galileo, có lẽ hơn bất kỳ một người riêng biệt nào, chịu trách nhiệm về sự khai sinh khoa học hiện đại."

Sự chuyển động của các vật thể tăng tốc đều, được dạy ở hầu hết trong các khóa học về vật lý của các trường trung học và cao đẳng, đã được Galileo nghiên cứu trong chủ đề về chuyển động học. Những đóng góp của ông trong thiên văn học quan sát gồm vệc xác nhận các tuần của Sao Kim bằng kính thiên văn, phát hiện bốn vệ tinh lớn nhất của Sao Mộc, được đặt tên là các vệ tinh Galileo để vinh danh ông, và sự quan sát và phân tích vết đen Mặt Trời. Galileo cũng làm việc trong khoa học và công nghệ ứng dụng, cải tiến thiết kế la bàn.

Sự bênh vực của Galileo dành cho thuyết nhật tâm của Kopernik đã gây tranh cãi trong đời ông. Quan điểm địa tâm đã là thống trị từ thời Aristoteles/ HiLạp (Anh: Aristotle) và sự tranh cãi nảy sinh sau khi Galileo trình bày thuyết nhật tâm như một minh chứng khiến Giáo hội Công giáo Rôma cấm tuyên truyền nó như một sự thực đã được chứng minh, vì nó chưa có thể chứng minh được theo kinh nghiệm ở thời điểm ấy và cũng trái ngược với cách giải nghĩa Kinh Thánh phổ biến đương thời. Theo lệnh của Tòa án dị giáo Rôma, Galileo cuối cùng buộc phải từ bỏ thuyết nhật tâm của mình và bị quản thúc tại gia cho tới khi qua đời.

Các phương pháp khoa học

Galileo đã có những đóng góp cơ bản cho khoa học về chuyển động bằng cách kết hợp một cách sáng tạo giữa toán học và thực nghiệm. Một đặc trưng nữa của khoa học thời bấy giờ là các nghiên cứu định tính của William Gilbert về điện và từ tính. Cha của Galileo, Vincenzo Galilei, một nghệ sĩ đàn Lute kiêm nhà lý luận âm nhạc, đã tiến hành các thực nghiệm thiết lập nên hệ thức phi tuyến tính có thể được xem là cổ xưa nhất trong vật lý học: đối với một dây đàn dược kéo căng, cao độ sẽ biến thiên theo căn bậc hai của độ căng. Những quan sát này dựa trên nền tảng trước đó của Pythagoras và những người theo thuyết của ông trong lĩnh vực âm nhạc, họ cũng đồng thời là những người chế tạo nhạc cụ, đó là: chia nhỏ dây đàn theo một số nguyên thì sẽ tạo ra một thang âm hài hoà. Như vậy, trong một chừng mực nào đó, toán học đã có một mối quan hệ lâu đời với vật lý và âm nhạc, và Galileo trẻ tuổi đã nhận thấy những quan sát của cha mình được khai triển dựa trên truyền thống đó.

Có lẽ Galileo là người đầu tiên phát biểu một cách rõ ràng rằng các quy luật của tự nhiên đều liên quan đến toán học. Trong cuốn Il Saggiatore (Người Thí nghiệm) ông viết "Triết học được viết trong cuốn sách lớn này, vũ trụ... Nó được viết bằng ngôn ngữ của toán học, ký tự của nó là những hình tam giác, hình tròn, và các đường hình học khác...". Những phân tích toán học của ông là sự phát triển của một truyền thống đã được các nhà triết học tự nhiên kinh viện sử dụng từ trước, Galileo đã học lý luận đó khi ông nghiên cứu triết học. Bất chấp việc ông nỗ lực trung thành với Giáo hội Công giáo, giữ vững lập trường của mình với các kết quả thực nghiệm, và cả những giải nghĩa chân thực nhất mà những thực nghiệm đó đưa ra, kết quả vẫn là sự bác bỏ của những nhà cầm quyền với sự trung thành mù quáng với giáo lý và cả triết học khi xem xét các vấn đề khoa học. Xét trên diện rộng, điều này đã thúc đẩy việc tách khoa học ra khỏi triết học và tôn giáo; một bước ngoặt trong tư duy của nhân loại.

Với những tiêu chuẩn thời đó, Galileo vẫn luôn sẵn sàng thay đổi quan điểm theo những quan sát đạt được của mình. Nhà triết học đồng thời cũng là một nhà khoa học hiện đại, Paul Feyerabend, cũng từng lưu ý đến những khía cạnh được cho là sai trong phương pháp luận của Galileo nhưng ông cũng chỉ ra rằng phương pháp của Galileo, với những kết quả đã đưa ra, vẫn có thể đúng so với khoa học thời kì trước. Phần lớn công việc chính của Feyerabend, Against Method (1975), được dành cho những phân tích của Galileo, ông sử dụng nghiên cứu thiên văn của Galileo như một mẫu nghiên cứu để hỗ trợ cho nghiên cứu của ông về sự hỗn loạn trong các phương pháp nghiên cứu khoa học. Ông viết: 'Những người theo thuyết của Aristoteles... đòi hỏi sự hỗ trợ của kinh nghiệm trước đó trong khi những người theo thuyết của Galileo thì lại bằng lòng với những lý thuyết đa chiều, không chắc chắn và bị bác bỏ một phần. Tôi không phê phán họ nhưng tôi vẫn ủng hộ câu nói của Niels Bohr "Chỉ điên thì không đủ" '. Để công bố những thực nghiệm của mình, Galileo đã phải thiết lập các tiêu chuẩn về độ dài và thời gian, để các phép đo vào những ngày khác nhau và trong các phòng thí nghiệm khác nhau có thể được so sánh trong cùng một khuôn mẫu.

Galileo thể hiện một sự đánh giá tiến bộ phi thường vế mối quan hệ đúng đắn giữa toán học, vật lý lý thuyết và vật lý thực nghiệm. Ông hiểu biết về các parabol, về mặt tiết diện conic lẫn về mặt toạ độ. Galileo xác định thêm rằng parabol là quỹ đạo lý thuyết lý tưởng đối với những vật được bắn ra, chuyển động nhanh dần đều mà không có ma sát hay bất cứ lực cản nào. Galileo thừa nhận rằng lý thuyết này chỉ có giá trị giới hạn, về mặt lý thuyết thì quỹ đạo phóng một vật phóng có kích thước tương tự với Trái Đất không thể là parabol, nhưng ông vẫn cho rằng đối với khoảng cách lên tới phạm vi của tầm pháo trong thời của ông, quỹ đạo parabol của một phóng bị lệch không đáng kể. Thứ ba, ông nhận ra rằng dữ liệu thực nghiệm của ông sẽ không bao giờ giống một cách chính xác với bất kỳ biểu thức lý thuyết hoặc toán học nào vì sự thiếu chính xác của các phép đo, sự ma sát, và các yếu tố khác.

Di sản

Những khám phá thiên văn học và nghiên cứu trong lý thuyết của Kopernik của Galileo để lại một di sản trường cửu gồm việc phân loại bốn vệ tinh lớn của Sao Mộc do Galileo phát hiện (Io, Europa, Ganymede và Callisto) và được gọi là các vệ tinh Galileo. Các nỗ lực và nguyên tắc khoa học khác được đặt theo tên Galileo gồm tàu vũ trụ Galileo, tàu vũ trụ đầu tiên đi vào quỹ đạo quanh Sao Mộc, hệ thống vệ tinh hoa tiêu toàn cầu Galileo đã được đề xuất, sự biến đổi giữa các hệ thống quán tính trong cơ học cổ điển bao hàm sự biến đổi Galileo và Gal là một đơn vị của gia tốc không thuộc hệ SI.

Để trùng một phần với những quan sát thiên văn đầu tiên được ghi lại của Galileo bằng kính viễn vọng, Liên Hiệp Quốc đã coi năm 2009 là  Năm Thiên văn học Quốc tế. Một kế hoạch toàn cầu do Hiệp hội Thiên văn Quốc tế (IAU) đặt ra, nó cũng được UNESCO tán thành. Năm Thiên văn học Quốc tế 2009 được dự định là một ngày hội toàn cầu của thiên văn học và những đóng góp của nó vào xã hội và văn hoá, thu hút sự chú ý toàn thế giới không chỉ về thiên văn học mà còn về khoa học nói chung, với ưu tiên hướng về những người trẻ tuổi.

Nhà viết kịch Đức thế kỷ XX Bertolt Brecht đã ghi lại cuộc đời Galileo trong tác phẩm Cuộc đời Galileo của ông (1943). Cũng có một vở kịch thế kỷ XXI về cuộc đời ông.

Galileo Galilei gần đây được chọn như một motif chính cho đồng xu sưu tập có giá trị rất cao: đồng €25 đồng xu kỷ niệm Năm Thiên văn học Quốc tế, được đúc năm 2009. Đồng xu này cũng kỷ niệm sinh lần thứ 400 phát minh kính viễn vọng của Galileo. Hình trên đồng xu thể hiện một phần chân dung ông và chiếc kính viễn vọng. Phía sau là một trong những hình vẽ đầu tiên của ông về bề mặt Mặt Trăng. Trong đồng xu bạc những chiếc kính viễn vọng khác cũng được thể hiện: Kính viễn vọng Isaac Newton, đài quan sát thiên văn tại Tu viện Kremsmünster, một kính viễn vọng hiện đại, một kính viễn vọng radio và một kính viễn vọng không gian. Trong năm 2009, kính viễn vọng Galileo đường kính 50 mm cũng được bán ra với chi phí thấp và chất lượng tương đối cao phục vụ cho mục đích giáo dục.

Tên của ông cũng được đặt cho đơn vị đo Gal của gia tốc không thuộc Hệ đo lường quốc tế.

Galilê là nhà khoa học nổi tiếng thời Cổ đại, ông sinh ra ở thành Pisa Italia. Suốt đời ông theo đuổi chân lý, hiến thân cho khoa học, dám giữ vững nguyên tắc của mình.

. Ông được người đời sau mệnh danh là “ Cha đẻ của khoa học cận đại”.

Khi còn đi học Galilê là một học sinh hay đặt ra câu hỏi, đối với những vấn đề hứng thú ông luôn tự tìm cách chứng minh. Có một thầy giáo đã đưa ra một câu hỏi hóc búa cho học sinh: Dùng một sợi dây vòng thành các hình khép kín khác nhau, thị hình nào có diện tích lớn nhất? Để tìm câu trả lời Galilê đã tìm một sợi dây vòng thành các hình như hình vuông, chữ nhật, hình tròn vv… cuối cùng ông phát hiện hình tròn là hình có diện tích lớn nhất trong các hình, ông còn dùng những kiến thức toán học của mình học được để chứng minh quan điểm này.

Thầy giáo của ông thấy sự chứng minh của Galilê như vậy hết sức vui mừng, cổ vũ ông học toán học.

Gallilê ngày càng có hứng thú với toán học, ông còn thường đọc một số sách của các nhà khoa học nổi tiếng, ông thích đọc sách của nhà triết học Arixtốt người Hy Lạp nhất, đồng thời ông còn thích tìm tòi thảo luận những nội dung trong sách. Ông dần dần phát hiện ra có rât nhiều vấn đề Arixtốt không có tư duy biện chứng chặt chẽ mà chỉ phán đoán thông qua cảm giác và kinh nghiệm.

Arixtốt cho rằng hai vật cùng đồng thời rời từ trên cao xuống, vật nặng rơi xuống trước, vật nhẹ rơi xuống sau. Glilê thì ngày càng nghi ngờ điều này, ông nghĩ: “Các cục đã băng rơi từ trên trời xuống , cục to cục nhỏ chẳng phải rơi xuống đất như nhau sao? Arixtốt sai hay ông sai?"

Về sau, Galilê trở thành giáo sư dạy toán tại trường Đại học pisa, ông đã đưa ra sự hoài nghi đối với học thuyết của Arixtốt.

Các đồng sự của ông biết điều hoài nghi đó của ông đều bàn tán xôn xao, có người nói Arixtốt là nhân vật vĩ đại như vậy, lẽ nào quan điểm của ông lại sai được?

Đây chắc là muốn chơi trội. Lại có người nói Giáo hội và Giáo hoàng đều thừa nhận những điều Arixtốt nói là chân lý, Galilê lại dám nghi ngờ cả chân lý. Điên chắc. Nhưng Galilê không để ý những điều mọi người dị nghị, ông nghĩ cách dùng thực nghiệm để chứng minh sự đúng đắn của mình. Ông nhớ lại lúc nhỏ cùng các em trèo lên tháp Pisa chơi trò ném đá xuống, mỗi lần ném một nắm đá xuống có hòn to hòn nhỏ, chúng đều cùng rơi xuống đất một lúc. Thế là ông quyết định phải lên tháp pisa để làm thực nghiệm, để cho tất cả mọi người đều nhìn thấy kết quả thực nghiệm.

Galilê dán quảng cáo trong thành phố, ông viết: “Trưa mai mời mọi người dến tháp nghiêng pisa xem thực nghiệm về vật rơi”. Tin được truyền đi, đúng trưa ngày hôm sau rất nhiều người đã kéo đến xem thực nghiệm, có người là nhà khoa học, có người chỉ là dân thường trong thành phố, có bạn bè của ông và có cả những người phản đối ông. Trong đám người đến xem vẫn có người cười ông, họ nói rằng có thằng ngốc mới tin rằng một chiếc lông gà và một viên đá cùng rơi xuống đất như nhau. Lúc đó Galilê hết sức tự tin vì rằng ông và các học sinh của ông đã làm thực nghiệm nhiều lần và mỗi lần đều chứng minh đúng.

Thực nghiệm bắt đầu, Galilê và học sinh của mình đặt hai quả cầu sắt to nhỏ khác nhau tương đối rõ rệt vào một cái hộp, đáy của hộp có thể mở ra được, chỉ cần kéo đáy hộp ra là hai viên cầu sắt trong hộp đồng thời tự do rơi xuống. Galilê và các học sinh của mình đưa hộp lên đỉnh tháp, mọi người đứng phía dưới đều chăm chú ngẩng đầu nhìn lên. Galilê đích thân kéo đáy hộp ra, mọi người nhìn thấy hai quả cầu sắt một to một nhỏ rơi xuống, tất cả đều nín thở.

“Bịch” một tiếng, cả hai viên đồng thời rơi xuống đất mọi người đứng xem cùng reo lên, còn những người phản đối Galilê thì im lặng không nói gì. Thực tế mọi người nhìn thấy đã chứng minh:

Mọi vât thể rơi từ trên cao rơi xuống, thời gian rơi xuống không liên quan đến trọng lượng.

Điều đáng nói là năm 1969 các nhà du hành vũ trụ đã đặt chân lên mặt trăng, họ đã làm thực nghiệm, thả một chiếc lông vũ và một hòn đá cùng rơi xuống, kết quả chiếc lông và hòn đá cùng rơi xuống mặt trăng một lúc. Điều này đã nói cho biết nếu như không có lực đẩy của không khí, chiếc lông và hòn đá sẽ rơi xuống mặt đất cùng một lúc.

Câu chuyện nổi tiếng về thực nghiệm ở tháp nghiêng Pisa vẫn còn lưu truyền trên thế giới đến ngày nay, nó đã trở thành một giai thoại lịch sử khoa học.

- Galilê sản xuất và cải tiến kính viễn vọng đồng thời bắt đầu dùng kính viễn vọng vào ứng dụng vào quan sát bầu trời, nó đặt nền móng cho ông nghiên cứu thiên văn học sau này.

Chân lý tỏa sáng

Trên trời cao có vô vàn những vì sao, chúng xa xôi và thần bí. Ở thời đại Galilê sống, người ta tin rằng tất cả các vì sao trên bầu trời là đứng yên, bất động mà trung tâm là Trái đất. Đây chính là “Thuyết Trái đất là trung tâm của vũ trụ” mà mọi người công nhận lúc đó. Nhưng Galilê đã dùng kính viễn vọng quan sát thấy các thiên thể vận động. Ông viết trong sách của mình rằng: “Tất cả không phải là tĩnh tại, mặt trời đang quay, trái đất cũng đang quay. Trái đất không chỉ quay quanh mặt rời mà còn tự quay quanh mình nó theo một trục”.

Học thuyết của Galilê vừa ra đời đã xúc phạm đến Giáo hội, Giáo hội quy học thuyết của ông vào loại “Thuyết mặt trời là trung tâm vũ trụ”, được coi là học thuyết dị đoan. Giáo hội không muốn nhìn thấy có người đưa ra học thuyết khác với truyền thống, muốn mọi người mãi mãi tin rằng trái đất là trung tâm của vũ trụ. Tòa án tôn giáo của Giáo hội gọi thẩm vấn Galilê, Galilê nhận được sự cảnh cáo của Giáo hoàng, cấm ông tuyên truyền cho “Thuyết mặt trời là trung tâm của vũ trụ” dưới mọi hình thức.

Galilê bị đả kích, nhưng ông vẫn không quên công việc nghiên cứu của mình. Tốn mất thời gian 6 năm để hoàn thành cuốn sách của mình, nội dung bàn về hai quan điểm “Thuyết mặt trời là trung tâm của vũ trụ” và “Thuyết Trái đất là trung tâm của vũ trụ”. Cuốn sách truyền bá tư tưởng mới, viết sinh động, khôi hài, sau khi xuất bản độc giả đã giành nhau mua hết ngay.

Những người phản đối Galilê đọc xong liền tiến hành công kích ông, nói rằng xuất bản cuốn sách này là vi phạm lệnh cấm và làm vấn đề trở nên càng ngày càng nghiêm trọng.

Như vậy sách vừa ra đời được nửa năm đã bị cấm bán. Giáo hoàng đã tin vào những lời miệt thị Galilê của một số người lòng dạ hẹp hòi, tòa thánh La Mã và Tây Ban Nha cùng phối hợp đưa ra lời cảnh cáo, loại cảnh cáo này là một biện pháp vô cùng nghiêm khắc lúc bấy giờ.

Hai tháng sau tòa án Rome gửi trát đòi Galilê đến toà án thẩm vẫn. Mặc dù đã 69 tuổi, bệnh nằm liệt giường ông vẫn bị áp giải đến Rome.

Lúc đầu, Giáo hội chỉ định để Galilê thừa nhận việc ông tuyên truyền “Thuyết mặt trời là trung tâm của vũ trụ” là sai lầm đồng thời yêu cầu ông viết giấy đảm bảo sau này không tuyên truyền nữa. Nhưng Galilê không nhận tội, cũng không viết giấy bảo đảm, ông nói: “Những điều tôi viết trong sách dều là sự khách quan, tôi không hề phản đối Giáo hoàng. Tôi có tội gì? Lẽ nào tôi lại phải che giấu chân lý, lừa dối mọi người? Lẽ nào tôi sẽ bị trừng phạt vì nói ra sự thật?”

Việc thẩm vấn kéo dài 5 tháng, sức khỏe của Galilê đã không chịu nổi, nhưng mỗi lần thẩm vẫn ông không hề tỏ ra hối hận về việc mình làm. Vì sức khỏe quá yếu, sau mỗi lần chịu thẩm vấn ông đều phải trở về bằng cáng. Tòa án Giáo hội thấy sức khỏe của ông thực sự không chịu nổi liền phán quyết: “Tội danh Galilê là đi ngược lại giáo lý tuyên truyền học thuyết dị đoan bị cầm từ chung thân".

Sau khi tòa án tuyên phạt, Galilê bị giam gần Rome, mất tự do. Cho dù là như vậy, đêm về Galilê vẫn kiên trì viết cho đến khi mắt bị hỏng ông không còn nhìn thấy ánh sáng nữa. Ông tin tưởng ánh sáng chân lý chắc chắn sẽ chiến thắng mọi thế lực đen tối. Sau đó không lâu Galilê đã trút hơi thở cuối cùng.

Hơn 300 năm sau, năm 1979 Tòa thánh La Mã đã công khai sửa sai lầm cho Galilê. Giáo hoàng chính thức tuyên bố, phán quyết của Tòa thánh La Mã đối với Galilê là sai lầm nghiêm trọng. Lịch sử cuối cùng đã có phán quyết công bằng đúng đắn đối với nhà khoa học vĩ đại này, tên tuổi của Galilê mãi mãi được loài người kính trọng.

"Tôi cho rằng trên thế giới này không gì đau khổ hơn là không có tri thức" (Galileo)