Những cuộc phiêu lưu của Mr.Tomkins trong vương quốc tương đối và vương quốc nguyên tử  kể về những giấc mơ viễn tưởng nhưng hoàn toàn đúng đắn.  Trong đó những hiện tượng khác thường mà nhân vật của chúng ta quan sát được trong thế giới của thuyết tương đối, vũ trụ học, cơ học lượng tử, vật lý nguyên tử và hạt nhân, lý thuyết các hạt cơ bản…  được giảng giải một cách đơn giản và dễ hiểu, giúp bạn đọc hình dung một bức tranh rõ ràng hơn về thế giới vật lý hiện thực, thế giới mà trong đó chúng ta đang sống.    

Cuộc phiêu lưu vào thế giới tương đối và nguyên tử bắt đầu vào một ngày nghỉ, và Mr. Tompkins, một nhân viên ngân hàng chính hiệu, đã quyết định đến dự một lớp học về vật lý hiện đại. Khó hiểu quá, ông gà gật ngay trên ghế và từ từ trôi vào một thế giới kì lạ, nơi người đi xe đạp mỏng dẹp như... con tép. Trong một chuyến phiêu lưu kì lạ khác, Mr. Tompkins thấy mình trôi trong không gian của một nguyên tử, khám phá cấu trúc của nó. Một dịp khác, bạn lại bắt gặp ông lang thang trong lãnh địa của lý thuyết lượng tử và chứng kiến sự phân hạch và sự tổng hợp nhiệt hạch. Chưa hết, trong Những câu chuyện phiêu lưu của Mr.Tompkins trong vương quốc tương đối và vương quốc nguyên tử , George Gamow - nhà khoa học góp công lớn cho thuyết Big Bang - sẽ còn dẫn bạn vào nhiều nhiều nữa những cuộc phiên lưu rất nhộn khác của Mr. Tompkins. Có khi tưởng chừng chẳng "ăn nhập" gì nhưng thực ra bạn đang lao vào thế giới cực phức tạp nhưng lắm thú vị của thuyết tương đối, vũ trụ học, cơ học lượng tử, vật lý nguyên tử và hạt nhân, lý thuyết hạt cơ bản đấy.

 

“...Khi Mr. Tompkins mở mắt, ông thấy mình đang ngồi không phải  trong hội trường của trường Tổng hợp, mà trên chiếc ghế ở bến xe buýt. Xung quanh là thành phố cổ đẹp tuyệt vời với những toà nhà của trường trung học xây từ thời Trung cổ nằm dọc theo đường phố. Thoạt đầu, Mr. Tompkins tưởng mình đang ngủ mê, nhưng ông rất ngạc nhiên thấy xung quanh không có gì khác thường cả, ngay cả viên cảnh sát đứng ở góc phố bên kia cũng giống như mọi viên cảnh sát khác. Chiếc đồng hồ lớn trên tháp ở cuối phố đang chỉ năm giờ, còn đường phố thì vắng tanh, hầu như không có người. Chỉ có một người đi xe đạp từ xa đang từ từ tiến đến. Khi xe đạp đến gần hơn, Mr. Tompkins ngạc nhiên trố mắt nhìn vì chiếc xe đạp cùng người thanh niên ngồi trên xe đều bị co lại theo hướng chuyển động một cách quái lạ, giống như được nhìn qua một thấu kính trụ. Chuông đồng hồ trên tháp điểm năm tiếng, và người đi xe đạp, có lẽ đang vội đi đâu đó, nên đã đạp mạnh hơn lên bàn đạp. Mr. Tompkins nhận thấy rằng không vì thế mà vận tốc xe đạp tăng lên nhiều, nhưng nỗ lực đó không phải là không mang lại kết quả gì: người đi xe đã co ngắn lại nhiều hơn và anh ta tiếp tục xuôi xuống phố giống hệt như một hình nhân được cắt ra từ mảnh bìa vậy. Đến đây Mr. Tompkins cảm thấy niềm tự hào trào dâng, bởi vì ông đã hiểu được, điều gì đã xảy ra với người đi xe đạp: đó chính là hiện tượng các vật thể bị co ngắn lại theo hướng chuyển động của vật đó, điều mà giáo sư vừa mới trình bày. “Không nghi ngờ gì nữa, vận tốc giới hạn tự nhiên ở đây nhỏ hơn ở nơi ông sinh sống”, Mr. Tompkins nghĩ, “chính vì thế mà viên cảnh sát đứng ở góc phố nhìn mới lười nhác như vậy: anh ta chẳng cần phải mất công theo dõi để phạt những kẻ vượt quá vận tốc giới hạn”. Quả là như vậy, đúng lúc đó, một chiếc taxi xuất hiện và làm náo loạn cả đường phố, nhưng cũng chẳng chuyển động nhanh hơn chiếc xe đạp là bao và có thể nói không ngoa là nó cũng như sên bò. Mr. Tompkins quyết định đuổi theo người đi xe đạp, anh chàng xem ra là người tử tế, để hỏi về mọi chuyện cho ra lẽ. Thấy viên cảnh sát quay mặt nhìn về phía khác, Mr. Tompkins vớ luôn lấy chiếc xe đạp của ai đó để trên vỉa hè rồi phóng thẳng. Ông nghĩ rằng mình cũng sẽ bị co ngắn lại theo chiều chuyển động, và ông thấy phấn khởi hẳn lên, vì gần đây ông bắt đầu béo ra và điều đó đã gây cho ông đôi chút phiền hà.”

Trong những giấc mơ viễn tưởng, nhưng hoàn toàn đúng đắn về mặt khoa học này, Mr.Tompkins sẽ được một vị giáo sư vật lý già (cô Maud, con gái của ông, sau này sẽ lấy nhân vật của chúng ta làm chồng) giảng giải một cách đơn giản và dễ hiểu những hiện tượng khác thường, mà nhân vật của chúng ta quan sát được trong thế giới của thuyết tương đối, vũ trụ học, cơ học lượng tử, vật lý nguyên tử và hạt nhân, lý thuyết các hạt cơ bản v.v... Chúng tôi mong rằng những chuyến phiêu lưu kỳ lạ của Mr.Tompkins sẽ giúp độc giả ham hiểu biết hình thành một bức tranh rõ ràng hơn về thế giới vật lý hiện thực, mà trong đó chúng ta đang sống.

Thông tin tác giả:

George Gamow sinh năm 1904 Ở Odessa (nay thuộc Ukraine) trong một gia đình có cha là giáo viên. Sau khi tốt nghiệp đại học (1926), Gamow đã tham dự trường mùa hè ở Gottingen (Đức) và quyết định thử xem lý thuyết lượng tử mới ra đời vốn đã giải thích thành công cấu trúc nguyên tử có thể áp dụng vào hạt nhân hay không. Nhờ những nghiên cứu này, Gamow đã giải thích thành công một hiện tượng bí ẩn lúc bấy giờ, đó là hiện tượng phóng xạ tự nhiên, mà cụ thể là phân rã . Và đây cũng là cơ sở cho luận án tiến sĩ của ông (1928). Ông cũng là tác giả của "mẫu giọt" hạt nhân, kết quả của những năm cùng làm việc với N. Bohr và E. Rutherford (1931 - 1934). Năm 1934, Gamow rời Liên Xô sang cư trú ở Mỹ. Ban đầu ông là Giáo sư ở Đại học Washington (1934 -1936), sau đó là giáo sư của Đại học Colorado cho tới lúc mất (1968). Tại Mỹ ông đã có những đóng góp quan trọng trong vũ trụ học và sinh học phân tử. Năm 1948, ông cùng với một nghiên cứu sinh của mình tên là R.AIpher công bố một bài báo quan trọng nhan đề "Về nguồn gốc của các nguyên tố hóa học". Bài báo đã giải thích được hàm lượng hiện nay của các nguyên tố Hydro và Hêli (được xem là chiếm 99% của toàn bộ vật chất trong Vũ trụ) là kết quả của những phản ứng diễn ra trong Vụ nổ lớn. Cũng trong bài báo này ông còn tiên đoán rằng chớp sáng của Vụ nổ lớn nguội dần sau hàng tỷ năm và nay choán đầy Vũ trụ bằng bức xạ nền vi ba có nhiệt độ khoảng 5 độ K (giá trị chính xác đo được hiện nay là 2,7K). Đây là những bằng chứng sáng giá của thuyết Big Bang.

Sau khi F.Crick và J. Watson phát hiện ra cấu trúc của ADN vào năm 1953, một vấn đề được đặt ra là 4 loại base khác nhau trong chuỗi ADN có thể điều khiển quá trình tổng hợp protein từ hơn 20 axit amin như thế nào. Gamow đã nhận thấy rằng các base này phải chứa mã hướng dẫn việc tạo ra các axit amin.Tuy nhiên, điều này diễn ra như thế nào thì ông chưa giải quyết được. Theo nhà vật lý lỗi lạc Stephen Hawking, thì Gamow đã bỏ lỡ ba giải thưởng Nobel: cho công trình giải thích phân rã alpha, công trình về nguồn gốc các nguyên tố hóa học và bức xạ nền vũ trụ, và công trình về mã di truyền. Gamow còn là một nhà phổ biến kiến thức thành công nhất, ông đã viết nhiều tác phẩm nổi tiếng về thể loại này, trong đó có tác phẩm mà bạn đang cầm trên tay. Năm 1956 ông đã được UNESCO trao giải thưởng Kalinga cho hoạt động phổ biến khoa học của ông.

Đánh giá