Tín hữu Công giáo là tiên phong về điện từ trường

Ampère (Ampe), đơn vị đo cường độ dòng điện rất quen thuộc với những ai yêu thích môn vật lý, được đặt tên theo nhà vật lý học người Pháp André-Marie Ampère, một trong các “cha đẻ” của điện từ trường và là tín hữu Công giáo thuần thành.

Sinh thời, ông André-Marie Ampère đã thực hiện khám phá đóng vai trò “cách mạng” về vật lý khi phát hiện một dây dẫn mang dòng điện có thể thu hút hoặc đẩy một dây dẫn khác liền kề và cũng mang dòng điện. Hiện tượng này là điện từ, nhưng không cần có bất kỳ nam châm nào để gây ra tác động trên. Ông tiến tới hoàn thành Định luật Ampère về điện từ trường và xây dựng định nghĩa hoàn hảo nhất về dòng điện vào thời của mình.

Giai đoạn đầu

Ông Ampère (1775-1836) xuất thân từ một gia đình tư sản giàu có ở Lyon vào thời đỉnh điểm của thời kỳ Khai sáng ở Pháp. Cha ông, tên Jean-Jacques Ampère, là một thương gia thành công và vô cùng ngưỡng mộ triết gia Jean-Jacques Rousseau. Theo triết gia này, các bậc cha mẹ nên tránh cho các bé trai tham gia chương trình giáo dục chính khóa, mà thay vào đó theo đuổi nền giáo dục tự nhiên. Vì thế, người cha quyết định để con trai học ở nhà, bên trong thư viện đầy sách của gia đình.

Người cha mời những tên tuổi học giả nổi tiếng thời đó đến nhà dạy cho con trai. Trong số này có thể kể đến nhà toán học - tự nhiên học Georges-Louis Leclerc, nhà triết học và phê bình nghệ thuật Denis Diderot, nhà toán học Jean Le Rond d’Alembert. Đến năm 12 tuổi, cậu bé Ampère bắt đầu tự học toán cao cấp, dựa vào những nguồn sách mới nhất do người cha tìm về. Do mẹ là tín hữu Công giáo thuần thành, Ampère cũng đồng thời được tiếp xúc với đức tin Công giáo và trở thành tín hữu sùng đạo.

Trong giai đoạn Cách mạng Pháp nổ ra (1787-1799), cha ông nhận được lệnh vận động từ chính quyền và trở thành quan chức tại một thị trấn nhỏ gần Lyon. Năm 1793, người cha bị chém đầu vì những biến động trong chính trị. Tuy Cách mạng Pháp mang đến những dấu ấn đau thương cho Ampère thời thanh niên, nhưng cũng từ những biến cố này, ông đã đạt được nhiều thành công trên con đường sự nghiệp.

Năm 1802, Ampère được bổ nhiệm làm giáo sư vật lý và hóa học tại École Centrale ở Bourg-en-Bresse. Ông sử dụng thời gian ở Bourg để nghiên cứu toán học. Sau cái chết của người vợ đầu tiên vào năm 1803, Ampère cùng con trai đầu lòng chuyển đến Paris, nơi ông đảm nhiệm vai trò giảng dạy tại Trường Bách Khoa Paris (École Polytechnique, đại học danh giá bậc nhất của Pháp về đào tạo kỹ sư) từ năm 1804. Đến năm 1809, Ampère được bổ nhiệm làm giáo sư toán học ở trường.

Cũng trong thời gian này, ông đồng thời dạy triết học và thiên văn ở Đại học Paris. Đến năm 1814, ông trở thành viện sĩ Hàn lâm viện Pháp.

Nghiên cứu về điện từ trường

Năm 1820, trước hội đồng Hàn lâm viện Pháp, bạn ông là François Arago đã trình bày phát hiện đáng ngạc nhiên của nhà vật lý người Đan Mạch Hans Christian Ørsted về việc một kim nam châm bị đẩy lệch bởi một dòng điện liền kề. Cuộc thí nghiệm thu hút sự quan tâm đặc biệt của nhà khoa học Ampère, và ông bắt đầu dồn sức nghiên cứu lĩnh vực mới. Bằng cách mở rộng cuộc thí nghiệm của Ørsted, Ampère chứng minh được hai dây dẫn song song mang theo dòng điện hút hoặc đẩy nhau, tùy thuộc vào việc dòng điện đi cùng chiều hoặc trái chiều. Ông cũng ứng dụng toán học vào việc khái quát hóa các định luật vật lý rút ra từ những kết quả thí nghiệm đó.

Và thế là Định luật Ampère ra đời, theo đó ghi rõ, khi hai dòng điện đi qua hai dây dẫn song song với nhau, chúng tạo ra một lực từ tương tác, và mức độ tương tác phụ thuộc vào cường độ dòng điện. Ông được người đời sau công nhận đã thiết lập nên nền tảng mới cho khoa học hiện đại về điện từ.

Vị giáo sư cũng mô tả sự tồn tại của một loại hạt giờ đây chúng ta gọi là hạt electron, sớm hơn nửa thế kỷ trước khi nhà khoa học Dmitri Mendeleev xây dựng thành công bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học.

HỒNG HOANG