Nhà khoa học thầm lặng truyền cảm hứng cho Einstein, là người đầu tiên đo được tốc độ ánh sáng với độ chính xác chưa từng có

Albert Abraham Michelson có thể không phải là cái tên thường xuyên xuất hiện khi nhắc đến những cuộc cách mạng vật lý đầu thế kỷ 20, nhưng chính những thí nghiệm xuất sắc của ông lại đóng vai trò then chốt trong việc truyền cảm hứng cho Albert Einstein phát triển thuyết tương đối đặc biệt, một trong những nền tảng vững chắc nhất của vật lý hiện đại.

Albert Abraham Michelson

Sinh năm 1852 tại Phổ (nay là Ba Lan) và lớn lên ở Mỹ, Michelson là người đầu tiên đo tốc độ ánh sáng với độ chính xác chưa từng có. Vào cuối thế kỷ 19, tốc độ ánh sáng vẫn là một con số bí ẩn, không ngừng thay đổi theo từng thí nghiệm. Michelson đã dành nhiều năm để cải tiến các công cụ quang học, trong đó nổi bật nhất là giao thoa kế mang tên ông. Thiết bị này cho phép đo những sai lệch vô cùng nhỏ trong đường truyền của ánh sáng và đã trở thành công cụ chuẩn xác nhất thời đó.

Năm 1887, Michelson cùng nhà hóa học Edward Morley tiến hành một thí nghiệm gây chấn động giới khoa học: kiểm chứng sự tồn tại của "ether" – một loại môi trường giả định mà các nhà vật lý thời bấy giờ tin rằng ánh sáng cần để lan truyền, giống như sóng âm cần không khí. Họ giả định rằng Trái Đất chuyển động qua ether sẽ tạo ra sự thay đổi tốc độ ánh sáng khi đo theo các hướng khác nhau. Tuy nhiên, kết quả thí nghiệm không phát hiện ra bất kỳ sự sai lệch nào. Tốc độ ánh sáng hoàn toàn không thay đổi bất kể hướng đo, phủ nhận hoàn toàn giả thuyết về ether.

Phát hiện này đã khiến giới vật lý rơi vào trạng thái khủng hoảng. Một trong những người chịu ảnh hưởng mạnh mẽ nhất từ kết quả đó chính là Albert Einstein. Năm 1905, ông công bố thuyết tương đối đặc biệt, trong đó khẳng định rằng tốc độ ánh sáng là một hằng số không phụ thuộc vào hệ quy chiếu chuyển động. Mặc dù Einstein chưa từng nhắc đến thí nghiệm Michelson–Morley trong bài báo đột phá của mình, nhưng ông nhiều lần thừa nhận rằng kết quả đó đã khiến ông không ngừng suy nghĩ và đặt câu hỏi về bản chất của không gian và thời gian.

Michelson cũng là người Mỹ đầu tiên giành giải Nobel Vật lý vào năm 1907, không phải vì một lý thuyết trừu tượng, mà vì khả năng thực nghiệm phi thường. Ông đã đưa nghệ thuật đo đạc lên một tầm cao mới, khi có thể đo tốc độ ánh sáng với sai số nhỏ đến mức đáng kinh ngạc – dưới 0,01%. Với Michelson, vật lý không chỉ là lý thuyết, mà là khả năng đưa ra con số chính xác để chứng minh hoặc bác bỏ một giả thuyết.

>> Điện toán lượng tử, bước ngoặt công nghệ tương lai, thực chất đã được Einstein đặt nền móng từ gần 100 năm trước