* Phân biệt tính chất giữa hai khái niệm: kinh nghiệm và thí nghiệm (experiment)
Ngôn ngữ khoa học đơn giản nhưng chưa đầy đủ. Nó phải chính xác – và, nếu có thể phải có tính quốc tế. Nó phải có tính chất “minh bạch của toán học”. Ngôn ngữ khác biệt sẽ là nguyên nhân của sự khác biệt giữa kinh nghiệm và thí nghiệm. Kinh nghiệm luôn luôn có tính cá nhân và không bao giờ có thể lặp lại giống hệt nhau. Các cuộc hành trình của Marco Polo, của Columbus và Magellan là những kinh nghiệm cần được kể lại để nghe và thưởng thức. Nhưng trong thế giới mới của “Tri thức thực nghiệm”, điều này chưa đủ. Để trở thành một thí nghiệm, kinh nghiệm phải có thể lặp lại được.
Toán học sẽ là ngôn ngữ của thế giới khoa học mới, giống như tiếng La tinh trong thế giới cũ và nó sẽ giúp vượt qua những hàng rào ngôn ngữ địa phương. Từ thời xưa, các đơn vị đo lường đã phát sinh từ việc sử dụng hàng ngày tại các chợ địa phương. “Ngón” (digit) là bề ngang một ngón tay, “gan bàn tay” (palm) là chiều ngang 4 ngón tay, “cubit” là khoảng cách từ cùi chỏ tới đầu ngón tay giữa, “bước” (pace) là chiều dài một bước chân và “sải” (fathom) là khoảng cách giữa hai cánh tay dang ra. Bằng những luật đơn vị theo thói quen đó, người ta đã có thể xây dựng một Kim Tự Tháp lớn, với sai biệt về chiều dài các cạnh chỉ bằng một phần bốn ngàn.
Bảng Lãi suất của Simon Stevin (c.1548-1620) đã đánh dấu một kỷ nguyên mới trong ngành ngân hàng. Trước đó cũng đã từng có những bảng lãi suất, nhưng chúng được giữ bí mật riêng cho các người làm ngân hàng, giống như những bản đồ hải trình được giữ riêng cho những người đi biển. Christophe Plantin (1520-1589) đã xuất bản Bảng Lãi Suất của Stevin thành những bảng in và phổ biến ra ngoài thị trường chung, với những quy luật tính toán đơn giản và tính lãi gộp, kèm với những bảng để tính nhanh số tiền chiết khấu và tiền trả hàng năm.
* Hệ thập phân:
Nhưng phát minh vĩ đại nhất của Simon Stevin lại quá đơn giản khiến chúng ta không thể ngờ rằng chúng cần được phát minh, đó là hệ thập phân của ông, mà Plantin đã xuất bản với nhan đề 'Phần Mười' (1585). Các hệ thống trước kia để tính toán các phân số rất rắc rối. Giải pháp của Stevin là coi mọi đơn vị phân số như những số nguyên. Ví dụ, ta có một lượng 4 và 29/100. Stevin hỏi, tại sao ta không đơn giản coi nó như là 429 phần của đơn vị 1/100? Ta chỉ cần giản lược đơn vị thành lượng nhỏ nhất, rồi coi cả số nguyên và phân số như là bội số của lượng nhỏ nhất đó. Các nhà thí nghiệm ngày nay có thể chỉ cần xử lý các con số nguyên thôi.
Stevin cho thấy những lợi thế của số “phần mười” trong việc đo vải và các bình rượu, cho công việc của các nhà thiên văn và các thợ đúc tiền. Và ông cũng giải thích lợi điểm của nó trong việc tập hợp các đơn vị quân đội thành những đơn vị 10 hay 100 hay 1000.
Stevin đã không nghĩ đến số chấm thập phân. John Napier (1550-1617), nhà toán học Scotland và là phát minh toán học loga, đã đưa vào dấu chấm thập phân theo hệ thống vị trí các con số của Ấn Độ - Ả Rập và làm cho các số thập phân trở thành dễ phân biệt hơn trong việc sử dụng hằng ngày.
* Con lắc đơn:
Khi Galileo nhận thấy sự tương quan giữa chu kỳ và chiều dài của một quả lắc, ông đã mở đường cho việc sử dụng thời gian làm cơ sở cho một đơn vị không gian đồng đều. Khi Christian Huygens (1629-1695) phát minh đồng hồ quả lắc, ông đã hoàn thành điều này. Gabriel Mouton (1618-1694), một linh mục ở Lyons suốt đời không rời khỏi thành phố quê hương mình, đã bị ám ảnh bởi công cuộc tìm kiếm này. Ông nghiên cứu chu kỳ của quả lắc và ngạc nhiên khám phá ra rằng chiều dài của quả lắc với tần số một lắc mỗi giây sẽ thay đổi tuỳ theo vĩ độ. Từ đó ông gợi ý có thể sử dụng sự thay đổi này để tính chiều dài một độ của đường kinh tuyến trái đất. Một phần của giờ, hay một phút của một độ, có thể trở thành một đơn vị phổ quát của chiều dài.
* SI:
Cố gắng này trong việc sử dụng quả lắc cùng với hệ thống thập phân đơn giản và toàn diện để xác định đơn vị đo lường phổ quát rốt cuộc đã mang lại kết quả. Năm 1790, Talleyrand (1754-1838) đã yêu cầu Đại Hội Quốc gia của cuộc Cách mạng Pháp soạn một hệ thống đo lường quốc gia (mà ông hy vọng sẽ trở thành quốc tế) dựa trên chiều dài chính xác của quả lắc đồng hồ với chu kỳ lắc một giây ở phút 45 độ vĩ tại chính miền trung nước Pháp.
Viện Hàn lâm Pháp đã tiến hành công việc này và khuyến cáo làm những đơn vị mới dựa trên hệ thập phân và đơn vị cơ bản sẽ là một phần mười triệu chiều dài của một cung phần tư của một kinh tuyến trái đất (nghĩa là một phần mười triệu chiều dài của một cung giữa xích đạo và Bắc Cực). Không bao lâu, đơn vị này đã được đặt tên là “mét”, bởi từ Hi Lạp metron nghĩa là đo và từ mét phát sinh mọi đơn vị đo lường thập phân khác. Khối lập phương một mét mỗi cạnh sẽ là đơn vị đo thể tích và khối lập phương đầy nước sẽ là đơn vị đo khối lượng. Có một hằng số tự nhiên làm cơ sở cho toàn thể hệ thống, đó là quả lắc đồng hồ một giây, được dùng để tính mọi loại số lượng, tất cả đều được phát biểu bằng những bội số của 10.
* Kết luận:
Khi nền khoa học cận đại được hình thành ở châu Âu, những quốc gia lớn chế tạo các dụng cụ cũng là những quốc gia có tiến bộ khoa học lớn. Các nước Anh, Pháp, Hà Lan, Đức, ý nơi nuôi dưỡng những nhà khoa học xây dựng lý thuyết, cũng là nơi chế tạo những dụng cụ khoa học tốt nhất. Các dụng cụ khoa học mới đã biến đổi thế giới phẩm tính của Aristote thành thế giới lượng tính mới của Bacon. Mersenne đã nhấn mạnh rằng mục tiêu của nhà triết học tự nhiên phải là sự chính xác. Tác phẩm đánh dấu thời đại của Newton mà chúng ta thường gọi sai là Principia (Các Nguyên Lý), thực ra tên đầy đủ của nó là Philosophiae Naturalis Principia Mathematica (Các Nguyên Lý Toán học của Triết học Tự nhiên). Khi khoa học trở thành toán học, khi đo lường trở thành sự trắc nghiệm các chân lý khoa học, thì những người chế tạo những dụng cụ đo lường trở thành những công dân hàng đầu của nước cộng hoà khoa học và cộng đồng khoa học mở rộng rất nhiều.
Các dụng cụ mới cũng biến đổi các kinh nghiệm có một không hai thành những thí nghiệm có thể lặp đi lặp lại được. Tại châu Âu vào thế kỷ 17 đã phát triển một công nghệ chế tạo dụng cụ, đương nhiên có việc chế tạo đồng hồ. Vào thế kỷ 18, các dụng cụ khoa học và toán học là những mặt hàng xuất khẩu chính yếu của nước Anh và Hà Lan.
__________
* (wiki.answers.com) In the 18th century it was felt that a standard unit of length was needed. The French Academy of Sciences decided in 1791 that the meter would be defined by the dimensions of the planet earth.
- The metre would be a unit of length such that Earth's meridian line (a line linking the equator with the north pole) was equal to ten million meters. Over the following years measurements of the meridian line that passes through Paris were attempted, so that a standard meter could be cast in metal.
Ngôn ngữ khoa học đơn giản nhưng chưa đầy đủ. Nó phải chính xác – và, nếu có thể phải có tính quốc tế. Nó phải có tính chất “minh bạch của toán học”. Ngôn ngữ khác biệt sẽ là nguyên nhân của sự khác biệt giữa kinh nghiệm và thí nghiệm. Kinh nghiệm luôn luôn có tính cá nhân và không bao giờ có thể lặp lại giống hệt nhau. Các cuộc hành trình của Marco Polo, của Columbus và Magellan là những kinh nghiệm cần được kể lại để nghe và thưởng thức. Nhưng trong thế giới mới của “Tri thức thực nghiệm”, điều này chưa đủ. Để trở thành một thí nghiệm, kinh nghiệm phải có thể lặp lại được.
Toán học sẽ là ngôn ngữ của thế giới khoa học mới, giống như tiếng La tinh trong thế giới cũ và nó sẽ giúp vượt qua những hàng rào ngôn ngữ địa phương. Từ thời xưa, các đơn vị đo lường đã phát sinh từ việc sử dụng hàng ngày tại các chợ địa phương. “Ngón” (digit) là bề ngang một ngón tay, “gan bàn tay” (palm) là chiều ngang 4 ngón tay, “cubit” là khoảng cách từ cùi chỏ tới đầu ngón tay giữa, “bước” (pace) là chiều dài một bước chân và “sải” (fathom) là khoảng cách giữa hai cánh tay dang ra. Bằng những luật đơn vị theo thói quen đó, người ta đã có thể xây dựng một Kim Tự Tháp lớn, với sai biệt về chiều dài các cạnh chỉ bằng một phần bốn ngàn.
Bảng Lãi suất của Simon Stevin (c.1548-1620) đã đánh dấu một kỷ nguyên mới trong ngành ngân hàng. Trước đó cũng đã từng có những bảng lãi suất, nhưng chúng được giữ bí mật riêng cho các người làm ngân hàng, giống như những bản đồ hải trình được giữ riêng cho những người đi biển. Christophe Plantin (1520-1589) đã xuất bản Bảng Lãi Suất của Stevin thành những bảng in và phổ biến ra ngoài thị trường chung, với những quy luật tính toán đơn giản và tính lãi gộp, kèm với những bảng để tính nhanh số tiền chiết khấu và tiền trả hàng năm.
* Hệ thập phân:
Nhưng phát minh vĩ đại nhất của Simon Stevin lại quá đơn giản khiến chúng ta không thể ngờ rằng chúng cần được phát minh, đó là hệ thập phân của ông, mà Plantin đã xuất bản với nhan đề 'Phần Mười' (1585). Các hệ thống trước kia để tính toán các phân số rất rắc rối. Giải pháp của Stevin là coi mọi đơn vị phân số như những số nguyên. Ví dụ, ta có một lượng 4 và 29/100. Stevin hỏi, tại sao ta không đơn giản coi nó như là 429 phần của đơn vị 1/100? Ta chỉ cần giản lược đơn vị thành lượng nhỏ nhất, rồi coi cả số nguyên và phân số như là bội số của lượng nhỏ nhất đó. Các nhà thí nghiệm ngày nay có thể chỉ cần xử lý các con số nguyên thôi.
Stevin cho thấy những lợi thế của số “phần mười” trong việc đo vải và các bình rượu, cho công việc của các nhà thiên văn và các thợ đúc tiền. Và ông cũng giải thích lợi điểm của nó trong việc tập hợp các đơn vị quân đội thành những đơn vị 10 hay 100 hay 1000.
Stevin đã không nghĩ đến số chấm thập phân. John Napier (1550-1617), nhà toán học Scotland và là phát minh toán học loga, đã đưa vào dấu chấm thập phân theo hệ thống vị trí các con số của Ấn Độ - Ả Rập và làm cho các số thập phân trở thành dễ phân biệt hơn trong việc sử dụng hằng ngày.
* Con lắc đơn:
Khi Galileo nhận thấy sự tương quan giữa chu kỳ và chiều dài của một quả lắc, ông đã mở đường cho việc sử dụng thời gian làm cơ sở cho một đơn vị không gian đồng đều. Khi Christian Huygens (1629-1695) phát minh đồng hồ quả lắc, ông đã hoàn thành điều này. Gabriel Mouton (1618-1694), một linh mục ở Lyons suốt đời không rời khỏi thành phố quê hương mình, đã bị ám ảnh bởi công cuộc tìm kiếm này. Ông nghiên cứu chu kỳ của quả lắc và ngạc nhiên khám phá ra rằng chiều dài của quả lắc với tần số một lắc mỗi giây sẽ thay đổi tuỳ theo vĩ độ. Từ đó ông gợi ý có thể sử dụng sự thay đổi này để tính chiều dài một độ của đường kinh tuyến trái đất. Một phần của giờ, hay một phút của một độ, có thể trở thành một đơn vị phổ quát của chiều dài.
* SI:
Cố gắng này trong việc sử dụng quả lắc cùng với hệ thống thập phân đơn giản và toàn diện để xác định đơn vị đo lường phổ quát rốt cuộc đã mang lại kết quả. Năm 1790, Talleyrand (1754-1838) đã yêu cầu Đại Hội Quốc gia của cuộc Cách mạng Pháp soạn một hệ thống đo lường quốc gia (mà ông hy vọng sẽ trở thành quốc tế) dựa trên chiều dài chính xác của quả lắc đồng hồ với chu kỳ lắc một giây ở phút 45 độ vĩ tại chính miền trung nước Pháp.
Viện Hàn lâm Pháp đã tiến hành công việc này và khuyến cáo làm những đơn vị mới dựa trên hệ thập phân và đơn vị cơ bản sẽ là một phần mười triệu chiều dài của một cung phần tư của một kinh tuyến trái đất (nghĩa là một phần mười triệu chiều dài của một cung giữa xích đạo và Bắc Cực). Không bao lâu, đơn vị này đã được đặt tên là “mét”, bởi từ Hi Lạp metron nghĩa là đo và từ mét phát sinh mọi đơn vị đo lường thập phân khác. Khối lập phương một mét mỗi cạnh sẽ là đơn vị đo thể tích và khối lập phương đầy nước sẽ là đơn vị đo khối lượng. Có một hằng số tự nhiên làm cơ sở cho toàn thể hệ thống, đó là quả lắc đồng hồ một giây, được dùng để tính mọi loại số lượng, tất cả đều được phát biểu bằng những bội số của 10.
* Kết luận:
Khi nền khoa học cận đại được hình thành ở châu Âu, những quốc gia lớn chế tạo các dụng cụ cũng là những quốc gia có tiến bộ khoa học lớn. Các nước Anh, Pháp, Hà Lan, Đức, ý nơi nuôi dưỡng những nhà khoa học xây dựng lý thuyết, cũng là nơi chế tạo những dụng cụ khoa học tốt nhất. Các dụng cụ khoa học mới đã biến đổi thế giới phẩm tính của Aristote thành thế giới lượng tính mới của Bacon. Mersenne đã nhấn mạnh rằng mục tiêu của nhà triết học tự nhiên phải là sự chính xác. Tác phẩm đánh dấu thời đại của Newton mà chúng ta thường gọi sai là Principia (Các Nguyên Lý), thực ra tên đầy đủ của nó là Philosophiae Naturalis Principia Mathematica (Các Nguyên Lý Toán học của Triết học Tự nhiên). Khi khoa học trở thành toán học, khi đo lường trở thành sự trắc nghiệm các chân lý khoa học, thì những người chế tạo những dụng cụ đo lường trở thành những công dân hàng đầu của nước cộng hoà khoa học và cộng đồng khoa học mở rộng rất nhiều.
Các dụng cụ mới cũng biến đổi các kinh nghiệm có một không hai thành những thí nghiệm có thể lặp đi lặp lại được. Tại châu Âu vào thế kỷ 17 đã phát triển một công nghệ chế tạo dụng cụ, đương nhiên có việc chế tạo đồng hồ. Vào thế kỷ 18, các dụng cụ khoa học và toán học là những mặt hàng xuất khẩu chính yếu của nước Anh và Hà Lan.
__________
* (wiki.answers.com) In the 18th century it was felt that a standard unit of length was needed. The French Academy of Sciences decided in 1791 that the meter would be defined by the dimensions of the planet earth.
- The metre would be a unit of length such that Earth's meridian line (a line linking the equator with the north pole) was equal to ten million meters. Over the following years measurements of the meridian line that passes through Paris were attempted, so that a standard meter could be cast in metal.
No comments:
Post a Comment