Phiên bản in thân thiện
Ai đã tìm ra định luật vạn vật hấp dẫn? Ai đã tìm ra mối liên hệ giữa khối lượng và năng lượng? v.v... Có lẽ, trong chúng ta - những người yêu thích khoa học nói chung và vật lý nói riêng luôn đặt ra nhiều câu hỏi tương tự như thế. Tại sao chúng ta không tìm cách trả lời những câu hỏi này, hay trả lời thay cho những người khác. Đó là mục đích của phần thuật ngữ "Các nhà vật lý". Nơi các bạn cùng chia sẽ những câu trả lời "Ai?", "Khi nào?" ,"Làm thế nào?", "Vì sao?" v.v... liên quan đến vật lý.


Duyệt bảng chú giải thuật ngữ theo bảng chữ cái

riêng biệt | A | Ă | Â | B | C | D | Đ | E | Ê | F | G | H | I | J | K
L | M | N | O | Ô | Ơ | P | Q | R | S | T | U | Ư | V
W | X | Y | Z |

Trang: (Trước)   1  2  3  4  5

HÌnh đại diện Phạm Thị Ngọc Phương
Bởi Phạm Thị Ngọc Phương - Thứ tư, 9 Tháng bảy 2008, 10:46 PM
 

h1Mayer (1814- 1878) là bác sỹ y khoa làm việc trên một tàu viễn dương. Trong một chuyến đi dài ngày từ châu Âu đến đảo Giava, ông đã chú ý đến hiện tượng đặc biệt: khi chích máu nhiều lần cho các bệnh nhân lúc tàu đi qua các miền nhiệt đới, ông nhận thấy máu lấy từ tĩnh mạch có màu đỏ gần giống với máu lấy từ động mạch. Ông kết luận rằng sự chênh lệch nhiệt độ giữa cơ thể người và môi trường phải có mối quan hệ số lượng với sự chênh lệch màu sắc giữa máu tĩnh mạch và máu ở động mạch. Sự chênh lệch về màu sắc đó thể hiệnmức độ nhu cầu của cơ thể về ôxi, tức là mức độ quá trình cháy diễn ra trong cơ thể.

Ở thời Mayer, người ta cho rằng những quá trình sinh lý diễn ra trong cơ thể sống không xảy ra theo những định luật về vật lý và hoá học, vì chúng chỉ phụ thuộc vào nguồn “sinh lực” bí hiểm. Bằng những quan sát của mình, Mayer muốn chứng minh rằng cơ thể sống cũng tuân theo sự bảo toàn và chuyển hoá năng lượng. Năm 1841, sau chuyến đi biển, ông viết một công trình đề : “Về việc xác định các lực về mặt số lượng và chất lượng”, và gởi tới tạp chí “ Biên niên vật lý học”. Poghendoc, tổng biên tập tạp chí, đã không đăng bài đó cũng không trả lại bản thảo cho tác giả. Ba mươi sáu năm sau,người ta lại tìm thấy bài báo này trên bàn giấy của Pôghendoc, khi ông đã chết.

Trong bài báo đó, với những lập luận chưa rõ ràng, không có thí nghiệm, không có tính toán định lượng, ông nói về những “lực không thể bị huỷ diệt”. Ở phần kết, ông viết “ Chuyển động, nhiệt và cả điện nữa, như chúng tôi dự định sẽ chứng minh sau này, là những hiện tượng mà có thể quy về cùng một lực, có thể đo được cái này bằng cái kia, và chuyển hoá cái nọ thành cái kia theo những quy luật nhất định”. Ở đây chưa phát biểu lên một định luật nào nhưng đã toát lên được một dự cảm rõ nét về một định luật bảo toàn và chuyển hoá năng lượng. Poghendoc đánh giá đó là một bài báo mang tính triết học chung chung.

Năm 1842, Mayer gửi công trình thứ hai mang tên “Nhận xét về các lực của thế giới vô sinh” đăng trên tạp chí “ Biên niên hoá học và dược học”. Ông đưa ra lập luận chung: “lực” là nguyên nhân gây ra mọi hiện tượng, mỗi hiện tượng đều là một hiệu quả nào đó của những hiện tượng nào đó trước nó, và cũng là những hiện tượng nào đó sau nó. Trong chuỗi vô hạn các nguyên nhân và hiệu quả, không có số hạng nào có thể bị triệt tiêu, và do đó “lực” không thể bị huỷ diệt. Sau đóMayer phân tích sự chuyển hoá “lực rơi”( thế năng) của một vật thành “hoạt lực”(động năng) của nó, sự chuyển hoá “hoạt lực” thành“lực rơi”, hoặc “hoạt lực” thành nhiệt. Ông kết luận “ Lực là những đối tượng không trọng lượng, không bị huỷ diệt, và có khả năng chuyển hoá”. Như vậy, định luật bảo toàn và chuyển hoá năng lượng lúc này đã được Mayer phát biểu một cách rõ ràng.

Sau đó, dựa vào hệ thức giữa nhiệt dung đẳng áp và nhiệt dung đẳng tích của một chất khí CP- CV =R, Mayer đã tính ra đương lượng cơ của nhiệt là 365 kGm/kcal (con số chính xác ngày nay đo được là 4,19 J/cal =427 kGm/kcal). Ông rút ra kết luận: “Việc thả cho một đơn vị trọng lượng rơi xuống từ độ cao 365m ứng với việc làm nóng một lượng nước có trọng lượng bằng như thế nóng lên từ 00 đến 10. Như vậy, Mayer đã chỉ ra phương pháp xác định đương lượng cơ của nhiệt bằng thực nghiệm. Từ đó, Mayer đã nêu ra rằng hiệu suất của các máy hơi nước là hết sức thấp, phải tìm ra cách để biến nhiệt thành công một cách có hiệu quả hơn.

Năm 1845, Mayer hoàn thành một công trình mới: “Chuyển động hữu cơ trong mối liên hệ với sự trao đổi chất”. “Biên niên hoá học và dược học” không nhận đăng bài này, vì đang cần đăng nhiều ông trình mới về hoá học. Mayer quyết định tự xuất bản công trình này thành một quyển sách nhỏ. Ông tìm cách vận dụng những tư tưởng cơ học vào sinh học. Ông nêu rằng “ lực” là nguyên nhân của mọi chuyển động, “hiệu quả cơ học”(cơ năng) bao gồm “lực rơi” và “hoạt lực”, và “nhiệt cũng là một lực”, nó có thể biến thành hiệu quả cơ học. Ông tính lại đương lượng cơ của nhiệt là 367 kGm/kcal. Khi khảo sát các hiện tượng điện và từ, ông nêu rằng “sự tiêu hao hiệu quả cơ học có thể gây ra lực căng điện hoặc lực căng từ”. Trong phần kết luận, ông viết :“ Thiên nhiên tự đặt cho mình một nhiệm vụ chặn bắt ánh sáng của mặt trời đang chảy liên tục đến trái đất, và tích luỹ các lực cực kì linh hoạt ấy, đưa nó về trạng thái bất động. Để đạt được mục đích ấy, thiên nhiên bao phủ trái đất bằng những cơ thể mà khi sống chúng hấp thụ ánh sáng mặt trời, và khi sử dụng lực Mặt trời đó thì làm nảy sinh một lượng hoá họcđược đổi mới liên tục. Các cơ thể đó chính là các loài thực vật”. Như vậy, Mayer đã nêu được vai trò của cây xanh trong việc chuyển hoá năng lượng của vũ trụ bằng sự quang hợp.

Trong ba công trình nói trên, Mayer đã nêu lên được tư tưởng tổng quát về bảo toàn và chuyển hoá năng lượng, đã phân tích những trường hợp cụ thể về việc chuyển hoá năng lượng, đã tìm ra một cách tính đương lượng cơ của nhiệt, và nêu lên được bức tranh tổng quát về chuyển hoá năng lượng trong vũ trụ. Không may cho ông, công trình thứ nhất của ông đã không được công bố, công trình thứ hai in trên một tạp chí không được các nhà vật lý đọc đến, vì lúc đó ông chưa là một nhân vật có tên tuổi. Mộtsố nhà khoa học khác không biết đến công trình của ông, đã nghiên cứu theo cách riêng của mình và cũng đã đi đến những kết quả tương tự. Trong hoàn cảnh đó, một số nhà khoa học có đầu óc hẹp hòi, cục bộ, muốn giành vinh quang cho “người đằng mình”, đã khơi lên một cuộc tranh cãi ồn ào vềquyền ưu tiên phát minh, và gọi Mayer là kẻ hám danh, là kẻ cướp công người khác,…Mayer bị một cú sốc quá lớn, và lúc thần kinh quá căng thẳng, ông đã nhảy qua cửa sổ định tự tử vào năm 1850. Ông đã được cứu sống, nhưng đã bị thọt và mang tật suốt đời.

Các nhà vật lý đã rất công bằng, đã công nhận ông là người đầu tiên phát minh ra định luật bảo toàn và chuyển hoá năng lượng, và để ghi nhớ công ơn của ông đối với vật lý, người ta đặt hệ thức CP- CV =R là “phương trình Mayer”.

 
Từ khoá:
Thêm chú thích: Định luật bảo toàn và chuyển hoá năng lượng - Mayer và những quan điểm tổng quát.  

Trang: (Trước)   1  2  3  4  5