u

 Âu Châu: Văn Minh Tiến Bộ

 

  

C

ách mạng về văn minh liên quan tới khoa học và lỹ thuật đã xẩy ra ở Âu Châu được diễn tiến như sau.

 

Kiến thức khoa học đầu tiên là kiến thức về y dược, với tư tưởng đầu tiên được phát xuất từ Hippocrates, một y sĩ người Hy Lạp, một nhân vật vào khoảng 400 BC cho rằng bệnh tật là do thiên nhiên gây ra hơn là do thần linh. Sau đó, một y sĩ Hy Lạp thời danh khác là Galen hành nghề ở Rôma vào khoảng 100 BC, rút kinh nghiệm từ những cuộc thí nghiệm trên các con vật, đã phác ra các thuyết về thân thể học, bệnh lý học và thể lý học, những lý thuyết đã ảnh hưởng ngành y khoa cả gần 1500 năm.

Kiến thức khoa học thứ hai là kiến thức về toán học. Hầu hết ý niệm về hình học còn được giảng dạy tại các học đường hiện nay là do công hệ thống hóa của triết gia người Hy Lạp tên là Euclid vào khoảng 300 BC.

 

Kiến thức khoa học thứ ba là kiến thức về vũ trụ. Kiến thức khoa học về vũ trụ nhân loại có được này bắt nguồn từ tư tưởng của nhà thiên văn Ptolemy người Hy Lạp sống ở Alaxandria Ai Cập khoảng năm 150 BC, một ý niệm cho rằng các hành tinh trên bầu trời quay chung quanh trái đất. Dù ý niệm về thiên văn này sau này mới thấy được là hoàn toàn sai, nhưng nó cũng đã tồn tại mãi cho đến thế kỷ thứ 16 AD và đã giúp cho các nhà thiên văn xưa tiên đoán được những cuộc nhật thực hay nguyệt thực, cũng như đã định được vị trí của các hành tinh trên bầu trời. 

 

Tuy nhiên, những kiến thức khoa học này, nhất là việc  tìm tòi khai phá thêm về lãnh vực này, đã bị đẩy lui vào thời tối tăm vô thức (Dark Age) bởi các biến cố chính trị xẩy ra cho Đế Quốc Rôma nói chung vào cuối thế kỷ thứ tư, khi Đế Quốc chia thành Tây Phương và Đông Phương, với kết quả là phần Đế Quốc bên Tây Phương vào giữa thế kỷ thứ năm bị các sắc dân Đức xâm chiếm, và kiến thức khoa học đã bị lấn át bởi kiến thức thần học Trung Cổ (Middle Ages). Thế nhưng, cũng chính vào Trung Cổ này, một số phát minh về kỹ thuật đã xuất hiện để bắt đầu góp phần vào việc mở màn cho một nền văn minh khoa học, chẳng hạn như phát minh lưỡi cầy (moldboard plow) để trồng cấy ở Bắc Âu, phát minh đồng hồ động cơ (mechanical clock), phát minh dùng bánh quay nước (water wheels) và dùng cánh xoay gió (windmills).

 

Trong thế kỷ 12, các kiến thức khoa học của Hy La, những kiến thức được chuyển dịch sang tiếng Ả Rập rồi được lưu giữ và phát triển ở Ả Rập vào Thời Âu Châu Tăm Tối, lại được phục hưng (Renaissance) và được chuyển dịch sang ngôn ngữ học thức của Tây Phương bấy giờ là tiếng Latinh. Thời phục hưng này được phát triển bởi những bộ óc thực tiễn theo truyền thống Rôma hơn là thuần thức theo truyền thống Hy Lạp. Một trong những nhân vật tiên phong cho ngành khoc học kỹ thuật thực nghiệm này phải kể đến Niccolo Tartaglia ở Milan Nước Ý vào đầu thế kỷ 16, người đã tự thí nghiệm (thay vì căn cứ vào sách vở) để trả lời cho vị lãnh chúa ở Milan đang muốn biết nòng súng đại bác phải đặt nằm thế nào để có thể chứa được nhiều thuốc súng nhất, rằng nó phải được đặt nằm theo góc 45%. Thí nghiệm đầu tiên này cho thấy  nơi khoa học quan sát đi trước lý thuyết theo sau, và cũng là thí nghiệm mở màn cho những tìm tòi khoa học sau đó.

 

Cũng trong thời phục hưng khoa học này, lịch sử khoa học đã đánh dấu một cuộc cách mạng khủng khiếp với sự xuất hiện của Nicolaus Copernicus ở Balan, nhất là qua tác phẩm của ông xuất bản năm 1543 mang tựa đề Về Những  Chuyển Động Trên Các Thiên Cơ (On the Revolutions of the Heavenly Spheres), trong đó, ông lật ngược lại lý thuyết của Ptolemy cho rằng các hành tinh quay chung quanh trái đất, bằng một khẳng định, được căn cứ vào những quan sát về đêm của mình trong một căn phòng kiến thị nhỏ, trái đất không phải là trung tâm của vũ trụ mà là mặt trời.

 

Chủ trương này của Copernicus đã được công nhận là chính xác, bởi một trong những nhà khoa học danh tiếng nhất bấy giờ là Galileo Galilei, người Ý, nhân vật đã quan sát không gian bằng viễn vọng kính mới được sáng chế thời ấy và đã công bố khám phá của mình vào năm 1610. Ngoài ra, căn cứ vào một số những thí nghiệm, Galileo còn lật ngược lại quan niệm suy luận thường thức cho rằng hai vật rơi cùng một lúc và từ cùng một độ cao thì vật nào có trọng lượng nặng hơn sẽ rơi xuống nhanh hơn, bằng thuyết buông rơi (free falling) theo khoa học, được kiểm chứng bằng những lần thí nghiệm, đó là tất cả mọi vật (nếu không bị không khí cản trở đặc biệt) thì cả hai đều rơi xuống chạm đất cùng một lúc với nhau và khi rơi thì cả hai cũng rơi xuống ở cùng một tốc độ bình thường (regular speed) chứ không rơi xuống càng lúc càng nhanh theo kiểu gia tốc (acceleration).

 

Nếu Tartaglia khởi xướng việc thí nghiệm theo khoa học, Galilêo đặt nền móng cho phương pháp khoa học thì Isaac Newton, một nhà vật lý kiêm toán gia người Anh, là người đã hoàn thành phương pháp tìm hiểu theo khoa học ấy. Tuy việc khám phá ra ánh sáng là một hỗn hợp đủ loại mầu sắc của ông phải nói là hết sức đáng kể, việc quan trọng nhất ông đóng góp cho khoa học đó là việc ông khám phá ra các năng lực cùng với các định luật tác động trên mặt đất cũng chi phối cả những biến động của các vật trên bầu trời nữa, như hiện tượng một trái táo rơi xuống và hiện tượng mặt trăng lơ lửng trên bầu trời đều do cùng một tác lực hay trọng lực, sau này khoa học gọi đó là Định Luật Trọng Lực Newton Phổ Quát, người đã trình bày định luật này cùng với những hình thức chuyển động khác trong cuốn Principia Mathematica (Những Nguyên Lý Toán Học) xuất bản năm 1687. Nhờ định luật về trọng lực quan trọng này, các khoa học gia mới có thể cắt nghĩa được chính nhờ trọng lực thu hút của mặt trời mà các hành tinh luôn luôn ở nguyên trong quĩ đạo của mình, nếu chẳng may trọng lực của mặt trời một lúc nào đó bị mất đi thì các hành tinh sẽ lạc bay lung tung trong không gian.

 

Định luật trọng lực của Newton còn giúp cho chiêm tinh gia Edmond Halley người Anh khám phá ra rằng các sao chổi không xuất hiện một cách bất ngờ mà theo định kỳ của mình. Vào đầu thế kỷ 18, sau khi nghiên cứu các lần sao chổi xuất hiện, thấy rằng chỉ có một sao chổi duy nhất cứ 76 năm xuất hiện một lần, lần ông thấy là năm 1682, hai lần trước theo sách vở ghi lại là năm 1531 và năm 1607. Do đó, ông tiên đoán là nó sẽ xuất hiện vào năm 1758, và quả thực đã xẩy ra như thế. Sao chổi năm 1758, cũng là sao chổi duy nhất, được đặt tên là Sao Chổi Halley, và việc xuất hiện đúng như Halley tiên đoán đã chứng tỏ định luật trọng lực Newton hoàn toàn xác thực.

 

Thế là từ đó, từ thế kỷ 18, Âu Châu bước vào thời minh tri (Enlightenment hay Age of Reason), thời khao khát kiến thức, thời tìm kiếm và khám phá khoa học, bằng cách áp dụng phương pháp khoa học cho cả các ngành như sinh vật học (biology), địa chất học (geology) và hóa chất học (chemistry). Về sinh vật học có Carolus Linnaeus, một nhà thiên nhiên học và thực vật học người Thụy Điển, vị đã đặt ra một hệ thống mới để đặt tên và phân loại cây cối và thú vật. Về địa chất học có James Hutton, một nhà hóa học người Tô Cách Lan, nhân vật đã phổ biến một lý thuyết cho rằng trái đất quá cổ với những đặc tính liên tục đổi thay một cách từ từ. Về hóa chất học có Joseph Priestley, một hóa học gia người Anh, và Carl Scheele, một hóa học gia người Thụy Điển, mỗi người tự mình khám phá ra được chất dưỡng khí (oxygen). Sau đó, qua thí nghiệm, Antoine Lavoisier, một hóa học gia Pháp, đã khám phá ra sức bức cháy (combustion) là một phản ứng hóa học bao giờ cũng được phát tỏa bởi một chất nào đó với chất dưỡng khí oxygen. Cuốn Elementary Treatise on Chemistry (Khái Luận Căn Bản về Hóa Học) ông xuất bản năm 1789 là cuốn giáo khoa hóa học tân thời đầu tiên.

 

Năm 1803, nhà hóa học người Đại Anh Quốc John Dalton nêu lên một lý thuyết mới rất quan trọng về vật lý, đó là vật chất được tạo nên bởi các đơn vị li ti được gọi là nguyên tử, vì, theo quan sát và thí nghiệm, hầu hết các chất bị hư hoại đều do bởi phản ứng hóa học, song phản ứng hóa học sẽ hoàn toàn ngưng lại ở mức độ phản ứng cuối cùng làm nên chất than (carbon), sau đó phản ứng hóa học không xẩy ra nữa. Bấy giờ Dalton đã liệt kê ra 16 nguyên tố hóa học (chemical element) là những chất được tạo nên bởi một loại nguyên tử đặc biệt và những nguyên tử này dù bất khả phân chia song cũng có thể trở thành hợp chất bằng những đường lối khác nhau để tạo nên tất cả mọi chất liệu trên mặt đất này.

 

Thuyết nguyên tử của Dalton đã giúp cho các hóa học gia cuối hậu bán thế kỷ 19 khám phá ra được thêm các định luật về các hợp chất nguyên tử. Năm 1869, hai nhà hóa học, một của Nga là Dmitri Mendeleev, và một của Đức là Julius Lothar Meyer, mỗi người tự động tuyên bố rằng mình đã khám phá ra được định luật phân cách (periodic law), vì họ thấy rằng khi liệt kê các hóa chất theo trọng lượng nguyên tử của chúng thì các chất có đặc tính tương tự như nhau sẽ phân cách nhau một cách đều đặn. Nhờ khám phá này, các nhà hóa học đã lập thành một bảng phân cách hóa chất (periodic table of the elements) hoàn toàn để làm tiêu chuẩn chung cho tới ngày nay. Tuy nhiên, vấn đề tại sao các hóa chất lại có một trọng lượng thứ tự như vậy chỉ được giải quyết vào đầu thế kỷ 20 với thuyết cơ lượng (quantum mechanics) mà thôi.

 

Cũng vào thời điểm ngành hóa học đang nở rộ như thế thì ngành sinh vật học cũng tiến đến một bước hết sức quan trọng vào thập niên 1870, với đóng góp của nhà hóa học người Pháp, Louis Pasteur, cũng như của một y sĩ người Đức, Robert Koch. Căn cứ vào các nghiên cứu của mình, cả hai cho thấy rằng các thứ bệnh nạn, nhất là bệnh truyền nhiễm là do những vi khuẩn gây ra. Từ đó, Pasteur đã nghĩ tới việc sử dụng nhiệt độ để diệt các loại vi trùng ở trong rượu, trong bia, trong sữa và đồ ăn, một phương pháp sau đó được khoa học đặt tên cho là phá-tổ-di-trùng (pasteurization). Ngoài ra, nhà bác học Pasteur còn cho thấy tầm mức quan trọng và cần thiết của việc chích ngừa (vaccination) và ông cũng đã chế ra một số loại chủng ngừa (vaccines), trong đó có loại chủng ngừa rabies vaccine để đề phòng bị thú dại cắn (như bị chó dại cắn).

 

Trong thế kỷ 19, trước khi có bảng phân cách hóa học và có việc chích ngừa, thì thuyết tiến hóa (evolution) đã xuất hiện, một lý thuyết của Charles Darwin, một người Đại Anh Quốc, được phổ biến trong cuốn Nguồn Gốc Giống Loại (The Origin of Species) của ông xuất bản năm 1859. Thuyết tiến hóa này được bắt đầu từ kinh nghiệm việc nhân tạo lựa giống (artificial selection) của tác giả là một người nuôi chim bồ câu bấy giờ. Theo tác giả, việc tự nhiên lựa giống (natural selection) xẩy ra lâu hơn là việc nhân tạo lựa giống, vì việc tự nhiên lựa giống là sự kiện tranh sống (competition) về đủ thứ giữa các phần tử chênh lệch nhau (variations) trong cùng một loại, và kết quả phải xẩy ra là phần tử nào có khả năng hơn sẽ sống còn (the survival of the fittest). Thuyết tiến hóa này cũng đã ảnh hưởng sâu đậm tới thuyết cộng sản duy vật của Karl Marx sau đó trong cùng một thế kỷ, một thuyết chủ trương tranh đấu giai cấp để sống còn.