Nhà bác học Ga-li-lê

Hồi đó, Galileo Galilei mới 19 tuổi, còn đang là một sinh viên theo học nghề y. Theo lệ của các trường đại học đương thời, sinh viên nào cũng phải đi lễ nhà thờ. Anh sinh viên Galilei cũng không thể ở ngoài tục lệ ấy. Anh cũng như bao sinh viên khác, tuần lễ nào cũng phải đến nhà thờ. Nhưng có điều, mặc dù phải đi lễ, mà anh vẫn hoàn toàn lãnh đạm với những giáo lí chán ngắt. Trong khi các vị cha cố đang say sưa thuyết trình những điều trống rỗng, thì Galilei lợi dụng thì giờ để suy nghĩ về vấn đề khoa học hấp dẫn đối với anh hơn.

Một buổi, Galilei chợt chú ý đến ngọn đèn treo ở trần nhà thờ đang đu đưa. Chắc rằng khi thắp đèn, người ta đã đụng vào nó nên khi đèn đã được thắp rồi, nó vẫn cứ lúc lắc hoài. Nhưng sao chiếc đèn vẫn đu đưa mãi không nghỉ? Và chú ý quan sát, Galilei lại thấy thêm một sự lạ nữa: dao động của chiếc đèn treo mỗi lúc một hẹp dần nhưng thời gian dao động hình như không thay đổi.

Muốn kiểm nghiệm xem điều đó có chính xác không, chàng thanh niên bèn nghĩ cách dùng nhịp đập của tim mình để đo thời gian. Quả nhiên dự đoán đó đã không sai, mỗi lần dao động của đèn treo cũng trùng với một số lần nhất định của mạch đập.

Sau buổi lễ, Galilei quên cả ăn uống, đi kiếm chỉ buộc vào đủ thứ chìa khóa, lọ mực, cục đá,… để làm con lắc, rồi bắt đầu lắc. Thử đi thử lại nhiều lần, Galilei khẳng định rằng thời gian để con lắc dao động một lần không phụ thuộc vào trọng lượng của con lắc mà chỉ tùy thuộc độ dài của dây treo. Dây treo con lắc càng dài thì thời gian để con lắc dao động càng lâu; và ngược lại, dây treo con lắc càng ngắn thì thời gian để con lắc dao động càng chóng.

Thế là từ đó, Galileo Galilei đã xây dựng nên các định luật về con lắc và cũng áp dụng ngay phát minh đó vào một việc làm có ích: khám mạch cho người bệnh. Galilei đã chế tạo một dụng cụ gọi là “mạch kế” để dùng cho các bác sĩ khám bệnh. Khi bắt mạch cho người bệnh, người thầy thuốc chỉ việc rút ngắn hay thả dài sợi dây treo ở mạch kế sao cho con lắc dao động đều với nhịp tim. Qua độ dài của dây treo, người thầy thuốc sẽ phán đoán được tình hình mạch của người bệnh là nhanh hay chậm mà cho thuốc điều trị.

*

Galilei rất coi trọng việc thí nghiệm. Ông thường dựa vào các thí nghiệm để chứng minh lập luận của mình. Khi còn là giáo sư toán ở trường đại học Pisa, một hôm Galilei thấy người ta dạy cho sinh viên: các vật nặng bao giờ cũng rơi nhanh hơn các vật nhẹ.

Nhà bác học liền phản đối:

– Làm gì có chuyện vô lí thế! Chẳng nhẽ một hòn đá nặng 1 kg lại rơi chậm gấp 10 lần hòn đá nặng 10kg ư?

– Chứ sao – mọi người đồng thanh nói – Trong sách của Aristoteles chẳng nói như vậy là gì?

– Hừm, nếu vậy thì đem buộc hai hòn đá với nhau chúng sẽ rơi như thế nào? Chắc các ngài sẽ bảo rằng hòn nhẹ sẽ kìm hòn nặng lại, làm tốc độ rơi giảm đi chứ gì? Nhưng buộc hai hòn lại sẽ thành một khối nặng 11 kg và khối đó phải nhanh hơn khối nặng 10 kg. Các ngài giải thích như thế nào điều mâu thuẫn đó?

Các vị giáo sư lúc đó mới ngẩn người ra. Nhưng họ vẫn chưa chịu nhận sai lầm. Galilei bèn mời họ tham dự một thí nghiệm. Ông đứng trên một tòa tháp cao, đồng thời thả rơi hai hòn đá nặng, nhẹ khác nhau xuống. Lẽ ra hai hòn đá phải rơi cùng một lúc. Song do sức cản của không khí (điều này, lúc đó Galilei còn chưa biết) hòn nặng lại rơi xuống trước hòn nhẹ chừng 2 đốt ngón tay, khoảng 3 – 4 cm. Người phản đối Galilei được dịp lớn tiếng:

– Đấy, xem, những thí nghiệm của Galilei có bác bỏ được chân lí của Aristoteles đâu!

Lần thất bại ấy làm cho Galileo Galilei rất bực tức. Ông bèn làm đi làm lại thí nghiệm. Kết quả Galilei đã phát hiện ra không khí có sức cản. Khi thả rơi các vật trong ống đã rút hết không khí thì quả nhiên tốc độ rơi của các vật nặng, nhẹ đều bằng nhau.

Thế là, nhờ thí nghiệm, không những Galilei đã chứng minh lập luận của mình, bác bỏ quan niệm sai lầm của Aristoteles mà còn phát hiện ra định luật về sức cản của không khí nữa.

*

Công trình của nhà bác học Kopernik người Ba Lan, đã khiến cho các vị chức sắc tiếng tăm của giáo hội Thiên chúa tức giận điên cuồng. Số là xưa nay quan điểm của nhà thờ cho Trái Đất là trung tâm vũ trụ và đứng yên một chỗ. Mặt Trời, Mặt Trăng và các vì sao đều quay quanh Trái Đất và có như vậy, Trái Đất và con người mới đúng do Thượng đế tạo nên. Nhưng giờ đây theo Kopernik Trái Đất lại chỉ là một hành tinh quay xung quanh Mặt Trời và ngoài Trái Đất còn có nhiều hành tinh khác cũng như ngoài Mặt Trời còn có nhiều Mặt Trời khác là các vì sao. Để cổ vũ cho thuyết mới này, Galilei viết cuốn “Cuộc đối thoại về hai hệ thống vũ trụ Ptolemaeus và Kopernik”, xuất bản năm 1632 ở Florence. Vậy chẳng hóa ra những điều trong kinh Thánh lâu nay đều sai cả hay sao?

Lập tức Tòa án Thiên chúa giáo liền họp lại, quyết định cấm cuốn sách và mang Galileo Galilei ra xử. Khi đó, nhà bác học đã gần bảy chục tuổi.

Nhà bác học già bị coi là tội phạm, buộc phải đặt tay lên cuốn kinh Thánh, thề từ bỏ ý kiến cho rằng Trái Đất quay, nếu không sẽ bị rút phép thông công. Không biết làm thế nào, Galilei đành phải thề. Nhưng vừa bước ra khỏi cửa, ông đã bức tức nói lớn:

– Dù sao thì Trái Đất vẫn quay!

Tòa án giáo hội rất căm tức nhưng không dám giết ông vì sợ dư luận lên án. Và cuối cùng chân lí đã thắng. Tư tưởng khoa học thiên tài của ông mở đầu cho cuộc cách mạng khoa học kỹ thuật thế giới vào thế kỷ 17.