ALBERT EINSTEIN (1879 – 1955) Tuổi trẻ không may mắn
Albert Einstein sinh năm 1879 tại Ulm[24], một thị trấn nhỏ miền nam nước Đức[25], trong một gia đình gốc Do Thái[26]. Bố Albert khi nhỏ có năng khiếu về toán, nhưng vì nhà nghèo chỉ học xong bậc trung học, không học lên đại học được. Mẹ Albert chơi đàn dương cầm rất hay, và có giọng hát tuyệt vời. Với một cửa hiệu buôn bán nhỏ, gia đình Einstein chỉ tạm đủ ăn, nhưng sống trong một không khí lạc quan, đầm ấm, âm nhạc và văn học cổ điển Đức luôn luôn là niềm vui của cả nhà. Năm 1880, gia đình chuyển đến Munich[27].
Albert là một cậu bé hiền lành, ít nói, ít nô đùa với bạn bè. Nhưng cậu đã nổi tiếng là một chú bé công bằng và biết suy nghĩ. Khi bạn bè có điều gì xích mích, tranh cãi nhau, thường đến nhờ cậu phân xử. Lên 6 tuổi, Albert đã học chơi vĩ cầm, nhưng chưa có thích thú gì lắm, mặc dù vẫn chăm tập luyện. Phải nhiều năm sau đó, khi tập chơi những bản sonata[28] của Mozart[29], Albert mới thấy những nét nhạc hài hòa, duyên dáng cuốn hút mình, và mới thức sự miệt mài, kiên trì luyện tập, trở thành người chơi vĩ cầm giỏi, say sưa với âm nhạc.
Năm 10 tuổi, học xong tiểu học, Albert vào học trường trung học Munich. Cậu vừa học, vừa giúp bố mẹ trong việc kinh doanh. Khi 12 tuổi, lúc chuẩn bị bước vào năm học mới lần đầu tiên cậu cầm trong tay cuốn sách giáo khoa hình học. Tò mò đọc thử vài trang đầu, cậu bị sự lập luận chặt chẽ và đẹp đẽ của cuốn sách lôi cuốn, và nhiều ngày sau đó, cậu miệt mài đọc cho đến trang cuối cùng. Đọc xong, Albert rất thích thú và khâm phục cái kỳ diệu của hình học, đặc biệt là cái logic[30] chặt chẽ và tự nhiên của nó. Albert khâm phục cái có lý đến đâu thì căm ghét cái phi lý, cái tùy tiện đến đấy. Trường trung học Munich lúc đó đã toát ra một không khí quân phiệt, thầy đối với trò không khác gì cai đối với lính, trong giờ học, phải nói theo ý thầy, không dược có ý kiến khác. Albert nổi tiếng là một học trò bướng bỉnh, thầy giáo dạy tiếng Đức có lần đã nói: "Einstein, em lớn lên sẽ chẳng làm được cái tích sự gì đâu". Tư tưởng bài Do Thái cũng đã lan đến trường, và cậu bé ương bướng gốc Do Thái đó đã bị xóa tên,
không cho học ở đó nữa, mặc dù khi đó cậu là học sinh giỏi nhất lớp về toán và vật lý.
Gia đình Einstein chuyển sang Thụy Sĩ[31] để tránh sự đàn áp người Do Thái. Albert tiếp tục học ở trường trung học Aarau[32], nổi tiếng là một nhà trường mẫu mực. Không khí tự do lành mạnh của nhà trường: "một làn gió hoài nghị tươi mát", – như sau này Einstein nhận xét, – không bắt học sinh cúi đầu thừa nhận cái gì mà mình chưa tin, khiến cho Albert hồ hởi học tập và tốt nghiệp vào loại ưu.
Việc kinh doanh vẫn không tốt đẹp gì, nhưng bố Albert cố cho anh được tiếp tục học. Albert vào thẳng trường Bách khoa Zürich[33] mà không phải thi, anh chọn khoa sư phạm, khoa đào tạo giáo viên toán và vật lý. Trường này có nhiều giáo sư giỏi, và ngoài giờ học Albert còn say sưa đọc kỹ các công trình của các nhà vật lý học nổi tiếng: James C. Maxwell, Hermann von Helmholtz, Gustav Kirchhoff, Ludwig Boltzmann[*]... Chẳng bao lâu Albert đã biết cách chọn lấy cái gì cho phép đi sâu vào bản chất, và bỏ qua cái gì chỉ làm mệt óc một cách không cần thiết. Albert vùng vẫy trong vật lý học tựa như cá trong nước, nhưng chẳng bao giờ nhớ được vận tốc âm trong không khí là bao nhiêu, bởi vì "tìm trong cuốn sách tra cứu nào cũng thấy thì nhớ làm gì cho nặng đầu?"
Einstein tốt nghiệp xuất sắc trường Bách khoa, nhưng vẫn nổi tiếng là một sinh viên vô kỷ luật và tự do chủ nghĩa. Đặc biệt quan hệ của anh với giáo sư Heinrich Weber[*] rất căng thẳng. Weber giảng bài hấp dẫn, nhưng tư tưởng của ông là cũ kỹ, ông không chấp nhận những cái mới trong vật lý học. Einstein không bao giờ nghe ông giảng, chỉ tự đọc sách và đến làm thí nghiệm. Khi tiếp xúc với ông, có lần anh không nói "thưa giáo sư", mà chỉ nói "thưa ông Weber". Weber cũng không tha thứ anh về những cái đó. Cuối khóa học, tất cả sinh viên của tổ anh đều được ông giữ lại làm việc ở trường, trừ một mình anh phải ra đi.
Hai năm liền Einstein không có việc làm, chỉ thình thoảng nhận dạy học ngắn hạn ở một trường nào đó, hoặc kèm cặp cho một học sinh nào đó. Anh không thể dựa mãi vào gia đình, vì ông bố làm ăn cũng chật vật. Anh sống tự lập, bữa đói bữa no, "túng thiếu gay gắt đến nỗi tôi không thể suy nghĩ về một vấn đề trừu tượng nào cả". Nhưng Einstein vẫn lạc quan và hy vọng, chỉ trong khi viết thư cho bạn rất thân anh mới bông đùa tự gọi mình là "con người không thành đạt".
Những phát minh vĩ đại của một viên chức hạng ba
Hai năm chật vật, lo ăn từng bữa, đã khiến Einstein mắc bệnh đau gan, căn bệnh này sẽ còn dằn vặt anh suốt đời nữa. Anh luôn luôn oán trách giáo sư Weber đã làm khổ anh, và chặn đứng con đường đi vào khoa học, mà khoa học đối với anh từ lâu đã là một niêm mê say không gì thay thế nổi. Nhưng bạn bè anh không bỏ anh.
Mùa hè năm 1902, do ông bố một người bạn thân giới thiệu, Einstein được nhận đến làm việc ở Phòng đăng ký phát minh thành phố Bern[34], với chức danh "Giám định viên kỹ thuật hạng ba". Sau một thời gian, anh đã nắm vững được công việc, đối với mỗi phát minh xin đăng ký, anh đã nhanh chóng và dễ dàng làm nổi rõ được bản chất của những vấn đề kỹ thuật, và viết bản kết luận một cách gọn gàng, rõ ràng, logic. Anh thích thú với công việc này, vì nó bắt phải suy nghĩ, cân nhắc, và nó thúc đẩy tư duy vật lý. Một điều quan trọng nữa là nó kéo anh ra khỏi cảnh bần cùng, tạo cho anh một vị trí khiêm tốn nhưng vững bền. Với đồng lương bé nhỏ, anh đã cảm thấy giàu có và hài lòng, vì ngoài tám giờ làm việc, anh lại có điều kiện ung dung để nghiên cứu vật lý học. Giám đốc cơ quan cũng hài lòng với công việc của anh. Một thời gian sau, anh được tăng lương, nhưng anh đã ngạc nhiên hỏi: "Sao cho tôi lắm tiền thế này để làm gì?" Ba năm liền sau đó là một thời gian thật hạnh phúc và hết sức phong phú đối với Einstein. Anh cùng một số bạn trẻ ý hợp tâm đầu luôn luôn gặp mặt nhau, và nhóm bạn đó tự gọi nhau là "Viện hàn lâm Olympia". Chiều chiều họ hay gặp nhau sau giờ làm việc, cùng nhau ăn cơm, rồi cùng nhau đọc sách về vật lý học và triết học, đọc tiểu thuyết, ngâm thơ, tranh luận với nhau, nghe Einstein kéo vĩ cầm những nhạc phẩm của Bach[35], Schubert[36] và nhất là của Mozart. Chiều thứ bẩy, có khi họ kéo nhau lên núi chơi, và trò chuyện, tranh luận suốt đêm, sáng sớm ngắm cảnh mặt trời mọc, rồi xuống núi điểm tâm, và trở về nhà mệt mỏi và sung sướng. Ba năm như vậy đã tạo cho Einstein một niềm vui lớn, một sự yên tĩnh trong tâm hồn, để tư duy khoa học được thả sức bay bổng. Năm 1905, chỉ trong vòng một năm, Einstein đã có năm công trình nghiên cứu có giá trị đăng trên "Biên niên vật lý học" là một trong những tạp chí khoa học có tín nhiệm nhát lúc bấy giờ.
Công trình thứ nhất là một nghiên cứu nhỏ về kích thước của phân tử. Công trình thứ hai nói về hiệu ứng quang điện, trong công trình này Einstein nêu ra Lý thuyết về lượng tử ánh sáng. Ánh sáng không những bức xạ gián đoạn như giả thuyết của Max Planck[*], mà còn lan truyền và bị hấp thụ một cách gián đoạn nữa. Trong công trình thứ ba, Einstein dựa vào thuyết động học phân tử để giải thích bản chất của chuyển động Brown[37]. Công trình thứ tư là một sự trình bày tóm tắt thuyết tương đối hẹp. Công trình thứ năm là một khảo sát ngắn gọn về công thức E = mc2. Đó là những công trình hết sức cơ bản, đặc biệt là công trình thứ tư, đánh dấu sự ra đời của thuyết tương đối hẹp. Chúng góp phần quan trọng tạo ra một bước ngoặc mới trong vật lý học đầu thế kỷ XX.
Thành tựu nghiên cứu của Einstein năm 1905 thật đáng kinh ngạc. Einstein lúc đó mới 26 tuổi, chưa từng học ở một trường đại học tổng hợp nổi tiếng nào, không có liên hệ với một trường phái vật lý học nào, và không được một nhà bác học lỗi lạc nào chỉ đạo. Sau này, Einstein nhớ lại rằng cho tới lúc 30 tuổi vẫn chưa được gặp một nhà vật lý học thực thụ. Cho đến tận bây giờ, các nhà sử học vẫn chịu bó tay không tìm được câụ trả lời cho loại câu hỏi: Einstein từ đâu mà xuất hiện? Cái gì đã làm cho Einstein trở thành Einstein? Quả vậy, tại sao thuyết tương đối không được phát minh bởi Hendrik Lorentz[*], bởi Henri Poincaré[*], những nhà bác học lừng danh đang nghiên cứu theo cùng một hướng như thế? Tại sao nó lại được phát minh bởi một viên chức cấp thấp, một giám định viên hạng ba? Phải chăng sức mạnh thiên tài của Einstein là ở chỗ ông được vũ trang bằng một phương pháp, một quan điểm hoàn toàn mới? Einstein đã có nhận định về tình hình khoa học thời đó: ở một vài lĩnh vực, nó phát triển phong phú, nhưng trong những vấn đề có tính nguyên tắc, nó bị sự trì trệ, giáo điều kìm hãm. Einstein không suy nghĩ như mọi người, theo cách suy nghĩ "được chấp nhận", mà theo cách suy nghĩ mà linh cảm vật lý và cách lập luận chật chẽ gợi ra là nên theo. Einstein đã mạnh dạn chấp nhận một quan điểm mới, đoạn tuyệt với quan niệm quen thuộc về không gian và thời gian, dám chấp nhận những kết quả kỳ quặc, có vẻ như phi lý, trong khi Poincaré, Lorentz cũng đang tiến dần đến các kết quả như vậy mà không dám công bố.
Cần nói thêm rằng đây không phải là một sự liều lĩnh nhất thời, đột xuất. Khi còn là học sinh trung học ở Aarau, Einstein đã băn khoăn tự hỏi: nếu bây giờ ta chuyển động với vận tốc bằng vận tốc ánh sáng, thì sẽ thấy sóng điện từ như thế nào? Phải chăng nó vẫn có đủ các nút, các bụng liên tiếp nhau, nhưng nút và bụng sẽ đứng yên tại chỗ, và sóng điện từ như bị chết cứng, không chuyển động theo thời gian nữa? Cái băn khoăn đó cứ ám ảnh Einstein mãi, và đòi hỏi phải có câu giải đáp... Có lẽ thuyết tương đối đã nẩy mầm ngay từ lúc ấy?.
Sau này, khi ông đã trở thành một nhà bác học danh tiếng, có nhà báo hỏi tài năng của ông là do kế thừa của cha hay của mẹ. Ông trả lời: "Tôi chẳng có tài năng nào cả. Tôi chỉ có một lòng ham hiểu biết ghê gớm". Thiên nhiên hành động theo quy luật Thuyết tương đối hẹp đã dẫn đến những kết luận lạ lùng, khó chấp nhận. Theo thuyết đó, trong những hệ quán tính chuyển động với vận tốc rất lớn, một vật chuyển động sẽ bị co ngắn lại, khối lượng của nó sẽ tăng lên, v.v... vật lý học cổ điển không thể chấp nhận những kết quả đó.. Chính vì vậy mà khi Hendrik Lorentz, Henri Poincaré tìm ra những kết quả tương tự như vậy, các ông chỉ coi đó là những "mẹo" toán học, không có ý nghĩa vật lý. Einstein mạnh dạn nói rằng chúng phản ánh những tính chất vật lý thực sự của vật chất. Chúng ta chưa biết những tính chất đó, nên coi chúng là "lạ", là "trái với lẽ phải". Chúng ta phải thay đổi quán niệm để chấp nhận chúng, chứ không được bo bo giữ quan niệm cũ để phủ nhận chúng. Lúc mới ra đời, lý thuyết của Einstein hầu như bị mọi người phản đối, nhưng tới nay khoa học và kỹ thuật đã chứng minh nó là đúng, và mọi người đã công nhận nó.
Suốt trong cuộc đời khoa học của mình, Einstein luôn luôn tuân thủ một tư tưởng chủ đạo vững chắc. Ông tin rằng thiên nhiên vận động một cách có quy luật, hoàn toàn không có gì ngẫu nhiên, và con người có khả năng hiểu biết các quy luật đó. Đầu tiên người ta nắm được những quy luật nhỏ, mang tính bộ phận, điều khiển một lĩnh vực hiện tượng hẹp. Dần dần, người ta nắm được những quy luật lớn hơn, tổng quát hơn, điều khiển những lĩnh vực hiện tượng rộng hơn. Con người phải dùng trí tuệ của mình mà chiếm lĩnh được những quy luật tổng quát nhất, bao gồm mọi lĩnh vực hiện tượng trong thiên nhiên.
Việc phát minh ra thuyết tương đối hẹp là một bước tiến trên con đường đó. Đối với những hệ quán tính chuyển động với vận tốc rất lớn, xấp xỉ vận tốc ánh sáng, thực nghiệm đã chứng tỏ rằng quả thật các vật bị co lại, khối lượng của chúng tăng lên, đúng như các phép tính lý thuyết. Nhưng đối với những vận tốc thông thường ta vẫn gặp hằng ngày, tức là rất nhỏ so với vận tốc ánh sáng, thì sự co của các vật, sự tăng của khối lượng là vô cùng nhỏ bé, không thể cảm thấy và không thể đo được, vì vậy ta vẫn có thể dùng các quy luật của thuyết cổ điển để nghiên cứu, tính toán một cách rất chính xác. Nói một cách khác, thuyết tương đối hẹp là một thuyết tổng quát hơn thuyết cổ điển, nhưng không bác bỏ thuyết cổ điển.
Tư tưởng chủ đạo nói trên đó của Einstein khiến ông khó chấp nhận được những luận điểm của thuyết lượng tử, mặc dù ông là người đã khẳng định thuyết lượng tử ánh sáng khi nghiên cứu hiệu ứng quang điện. Theo thuyết lượng tử, bản chất của vật chất là gián đoạn và mang lưỡng tính sóng – hạt. Do bản chất đó, đối với từng hạt vật chất, đặc biệt là các hạt vi mô, khi biết trạng thái của hạt vào một thời điểm nào đó, ta không thể tính ra được vị trí chính xác của nó tại một thời điểm tương lai, và do đó không thể xác định được quỹ đạo của nó, chỉ có thể xác định được xác suất để hạt rơi vào một vị trí nào đó (khả năng hạt rơi vào vị trí đó là mấy phần trăm). Tình trạng đó đã làm nổ ra một cuộc tranh luận giữa các nhà khoa học, kéo dài nhiều năm, và hết sức bổ ích đối với sự phát triển cửa khoa học. Einstein phê phán những luận điểm của Max Planck, Max Born[*],... về thuyết lượng tử. Ông cho rằng chỉ xác định được xác suất, mà không xác định được quỹ đạo, nghĩa là chưa hiểu được hiện tượng, chưa hiểu được thiên nhiên, ông nói: nếu ông chủ tiệm bia chỉ đóng bia vào chai nửa lít, và chỉ bán từng chai nguyên, không bán ít hơn, thì đó là cách bán hàng của ông chủ, chứ không phải bản chất của rượu bia là gián đoạn. Cũng như vậy, ánh sáng bức xạ, truyền đi, và bị hấp thụ theo từng lượng tử (từng photon[38]), nhưng điều đó không chứng minh ràng bản chất ánh sáng là gián đoạn. Ông cho rằng thuyết lượng tử là chưa hoàn chỉnh, và phải tìm ra một lý thuyết tổng quát hơn, lý thuyết đó sẽ cho phép xác định quỹ đạo của các hạt vi mô. Niels Bohr[*] đã tham gia rất tích cực vào cuộc tranh luận này, bác bỏ những ý kiến của Einstein, bổ sung thêm nhiều điểm vào thuyết lượng tử. Những cuộc tranh luận hết sức bổ ích này đã đóng góp rất nhiều vào việc xây dựng và hoàn chỉnh cơ học lượng tử, đồng thời củng cố thêm tình bằng hữu giữa các nhà khoa học. Mãi tận đến 1947, trong một bức thư gửi Max Born, Einstein còn viết: "Anh thì tin vào một ông Thượng đế đang chơi xúc xắc[39], còn tôi thì tin vào tính quy luật hoàn toàn trong thế giới của tồn tại khách quan."
Lúc Einstein tranh luận về thuyết lượng tử cũng đúng là lúc ông đang nghiên cứu xây dựng thuyết tương đối rộng. Thuyết tương đối hẹp đã là tổng quát hơn thuyết cổ điển, nhưng cũng chỉ mới nghiên cứu các chuyển động quán tính thôi. Einstein tự đặt cho mình nhiệm vụ tìm ra một lý thuyết tổng quát hơn nữa, với những quy luật chung hơn nữa, bao gồm cả chuyển động quán tính và chuyển động không quán tính (có gia tốc). Đó chính là thuyết tương đối rộng mà ông công bố năm 1916. Thuyết này đã nêu ra sự tương đương giữa quán tính và hấp dẫn. Nếu xét một hệ quán tính đặt trong một trường hấp dẫn đều, với gia tốc hấp dẫn bằng g, và một hệ không quán tính chuyển động với gia tốc không đổi a = g, thì mọi hiện tượng trong hai hệ đó diễn ra như nhau và được mô tả bằng những phương trình như nhau. Như vậy, trường quán tính và trường hấp dẫn là đồng nhất như nhau, và không có sự phân biệt về nguyên tắc giữa chuyển động không quán tính và chuyển động quán tính. Sự đồng nhất trên chỉ đúng trong những miền không gian nhỏ. Nếu xét trong toàn bộ không gian rộng lớn, thì những miền không gian có trường hấp dẫn nhỏ không đáng kể là những miền "phẳng" (tức là: tuân theo hình học Euclid) còn những miền có trường hấp dẫn lớn là những miền "cong" (tức là tuân theo một hình học phi Euclid). Trường hấp dẫn càng lớn, không gian càng bị cong nhiều hơn. Nếu xét đến độ cong của không gian, thì chuyển động quán tính và chuyển động không quán tính đều được diễn tả bằng một loại phương trình, một loại quy luật như nhau, trong đó có những yếu tố thể hiện độ cong của không gian.
Như vậy, thuyết tương đối rộng có giá trị tổng quát hơn thuyết tương đối hẹp và thuyết cổ điển. Một số sự kiện thực nghiệm đã chứng minh sự đúng đắn của lý thuyết này. Tuy nhiên, trong đời sống hằng ngày và trong các điều kiện nghiên cứu trên trái đất, độ cong của không gian là hết sức nhỏ bé, có thể bỏ qua được, nên chỉ cần áp dụng thuyết tương đối hẹp hoặc thuyết cổ điển là đủ. Nhưng khi nghiên cứu những khoảng rộng lớn của không gian vũ trụ, không thể không tính đến độ cong của nó. Để đơn giản, trên đây chỉ trình bày độ cong của không gian. Theo thuyết tương đối rộng, không những không gian bị "cong", mà thời gian cũng bị "cong", có nghĩa là vũ trụ bị "cong", cả về mặt không gian lẫn về mặt thời gian. Nhưng trong phạm vi trái đất, trong đời sống hằng ngày, ta vẫn có thể coi vũ trụ là "phẳng". Điều đó cũng giống như bề mặt trái đất là cong, nhưng hằng ngày ta vẫn coi mặt ao, mặt hồ là phẳng.
Trong khi tranh luận với các nhà sáng lập ra cơ học lượng tử, Einstein đã phê phán lý thuyết của họ là chưa hoàn chỉnh, và nghĩ rằng sẽ phải xây dựng một lý thuyết hoàn chỉnh hơn, tổng quát hơn, để có thể xác định được mọi vị trí tương lai, mọi hành vi tương lai của các hạt vi mô, giống như thuyết cổ điển đã báo trước được những thời điểm có nhật thực, nguyệt thực một cách rất chính xác. Vì vậy, sau khi công bố thuyết tương đối rộng, ông đã suy nghĩ, tìm tòi cách xây dựng lý thuyết đó. Trong thuyết tương đối rộng, Einstein đã xét ảnh hưởng của trường hấp dẫn đối với độ cong của vũ trụ. Ông nghĩ rằng thuyết mới tổng quát hơn, sẽ phải xét cả ảnh hưởng của trường điện từ đối với độ cong đó nữa. Lúc đó khoa học mới chỉ biết đến có hai loại trường nói trên, vì vậy Einstein gọi lý thuyết mới của mình là lý thuyết trường thống nhất: một lý thuyết duy nhất bao gồm cả hai loại trường, ông đã bỏ cả ba chục năm cuối đời mình để nghiên cứu xây dựng lý thuyết đó một cách hầu như đơn độc. Lý thuyết này đòi hỏi một hệ thống toán học rất phức tạp, với những phép tính rất khó khăn, mà triển vọng thành công thì xa vời, khả năng ứng dụng thì mong manh. Năm 1938, ông viết thư cho bạn: "Tôi cùng với các cộng tác viên trẻ của tôi đang xây dựng một lý thuyết cực kỳ lý thú, tôi hy vọng nó sẽ giúp ta vượt qua cái thần bí hiện nay về xác suất...". Mười hai năm sau, ông lại viết: "Thuyết trường thống nhất bây giờ đã hoàn thành... Mặc dù đã bỏ ra bao nhiêu công sức, tôi vẫn chưa thể kiểm tra nó bằng cách nào cả. Tình thế này sẽ còn kéo dài nhiều năm, hơn nữa các nhà vật lý lại không thừa nhận những lập luận logic và triết học của tôi...". Quả vậy, những lập luận thì trừu tượng và xa vời, còn những phương trình rất phức tạp thì chưa dẫn đến một kết quả cụ thể nào kiểm tra được bằng thực nghiệm, như đối với thuyết tương đối hẹp và thuyết tương đối rộng. Hiện nay khoa học đã biết đến bốn loại tương tác cơ bản ứng với bốn loại trường khác nhau. Thêm vào hai loại tương tác cơ bản đã biết là tương tác hấp dẫn và tương tác điện từ, khoa học đã biết và nghiên cứu hai loại tương tác nữa. Tương tác mạnh thể hiện ở bên trong hạt nhân nguyên tử là loại tương tác gắn bó chặt chẽ các proton[40] và neutron[41] trong hạt nhân. Theo một nghĩa tổng quát hơn, đó là tương tác gắn bó các hạt quark[42] trong hadron[43]. Tương tác yếu là tương tác thể hiện ở bên trong các hạt cơ bản, gây ra sự phân rã của các hạt đó, và sự biến hóa từ hạt cơ bản này thành hạt cơ bản khác. Cho tới nay, vật lý học còn biết rất ít về hai loại tương tác cuối này. Từ năm 1967, hai nhà vật lý học Steven Weinberg và Abdus Salam[*] đề ra một lý thuyết chung bao gồm cả tương tác điện từ và tương tác yếu. Sau nhiều năm tính toán và kiểm tra bằng thực nghiệm, lý thuyết này đã được công nhận, và hai ông đã được tặng giải thưởng Nobel[44] năm 1979 cùng với Sheldon Lee Glashow[*]. Còn là quá sớm để tiên đoán khi nào khoa học sẽ thống nhất được cả bốn loại tương tác trong một lý thuyết trường thống nhất. Nhưng lòng tin của Einstein vào tính quy luật của thế giới vật chất, và vào khả năng con người khám phá được các quy luật đó, thật là mãnh liệt. Nó luôn luôn động viên các nhà khoa học tiến công vào những khu vực bí hiểm nhất, khó khăn nhất của thiên nhiên.
Con người cũng phải hành động theo quy luật
Einstein không những tin vào tính quy luật của thiên nhiên, ông còn tin rằng con người phải nắm được những quy luật đó, vận dụng chúng vì hạnh phúc của nhân loại, con người phải xây dựng được một xã hội có quy luật, và phải sống theo quy luật. Ông không thể chịu đựng được sự lừa đảo, mánh khóe, bạo lực, áp bức. Khi đã là một nhà bác học lừng danh, ông vẫn sống rất giản dị. Ông đã sống 22 năm ở Princeton (Mỹ)[45], cho tới khi qua đời, và người dân Princeton vừa coi ông là con người vĩ đại, vừa yêu mến ông như một người thân. Bạn bè thường trách ông ăn mặc quá xuềnh xoàng. Khi mới đến Princeton, ông trả lời "ở đây ai mà biết tôi". Sau đó một thời gian, ông lại trả lời: "Ở đây ai mà chẳng biết tôi", ông rất thích mặc áo len cổ lọ vì áo không cần là và không phải thắt ca vát. Khi đến thăm bạn ở nước ngoài, ông bạn băn khoăn xin lỗi vì nhà ở chưa được đủ tiện nghi, Einstein đã nói: "Một chiếc giường, một cái bàn, một cái bút chì, một cây vĩ cầm... trời ơi, tôi còn có thể mơ ước cái gì hơn thế nữa?". Sau khi công bố thuyết tương đối hẹp, Einstein được mời làm giáo sư ở Zürich[46] và ở Prague[47]. Lúc đó hoàng đế Wilhelm II[48] của nước Đức muốn giành lại từ nước Anh[49] vị trí đầu đàn về khoa học kỹ thuật ở châu Âu. Wilhelm II cho mở thêm nhiều Viện nghiên cứu trong Viện hàn lâm khoa học Berlin, mời những nhà khoa học nổi tiếng đến làm việc, trả lương rất cao và cho quyền tự do lựa chọn đề tài nghiên cứu. Max Planck đã tiến cử Einstein, và cuối năm 1913 Einstein được công nhận là viện sĩ Viện hàn lâm khoa học Berlin.
Năm 1914, chiến tranh thế giới lần thứ nhất bùng nổ. Einstein lo ngại và bực dọc khi thấy đường phố Berlin[50] đầy những người hò hét chiến tranh, ông lại càng kinh tởm khi thấy ngay trong Viện hàn lâm cũng có những người lớn tiếng hô tiêu diệt nước Nga[51], nước Pháp, nước Anh. Ông tuyên bố: "Tôi thà chịu bị xé ra từng mảnh, còn hơn là tham gia vào cái việc hèn mạt này... Tôi tin vào nhân loại, tôi tin rằng những bóng ma này đã phải biến mất từ lâu nếu như trường học và báo chí không làm hỏng lương tri của các dân tộc vì lợi ích của giới chính trị và kinh doanh". Khi cách mạng tháng mười thành công năm 1917, ông nói: "… những người như Lenin[52] là những người gìn giữ và phục hồi lương tâm của nhân loại". Năm 1922, Einstein được tặng giải thưởng Nobel. Do một số các nhà bác học Đức có thế lực lúc đó kiên quyết chống thuyết tương đối đến mức điên cuồng, để tránh mọi sự rắc rối, hội đồng xét thưởng phải công bố tặng thưởng cho Einstein vì công lao phát minh ra định luật về hiệu ứng quang điện và vì những công trình nghiên cứu về vật lý lý thuyết. Số tiền thưởng rất lớn, Einstein đã không sử dụng cho mình, ông gửi một nửa cho người vợ đã ly dị, và một nửa để làm việc nghĩa.
Sau chiến tranh, tình hình chính trị ở Đức vẫn ngày càng xấu đi, tư tưởng dân tộc hẹp hòi ngày càng phát triển. Đầu năm 1933, khi Adolf Hitler[53] lên cầm quyền, chính sách quốc xã đã lan tràn cả vào giới khoa học, và nhiều nhà khoa học vì có dòng máu Do Thái, vì không tán thành chủ nghĩa quốc xã đã bị đàn áp thẳng tay. May mắn thay, Einstein cùng với gia đình đang ở Mỹ[54], ông được mời đi thỉnh giảng dài hạn ở California[55]. Lãnh sự Đức ở New York[56] được chỉ thị thuyết phục Einstein trở về nước. Einstein tuyên bố rằng chừng nào ở Đức vẫn còn chế độ quốc xã, thì ông sẽ không về nước. Một thời gian sau, ông đến làm việc ở Princeton cho tới khi qua đời.
Một số nhà bác học Đức lúc đó đã ra mặt tận tụy phục vụ chế độ quốc xã. Đó là những người trước đây đã từng chủ trương xây dựng một "nền vật lý học Đức" của dân tộc Đức. Họ không quan tâm nội dung của lý thuyết khoa học, họ quan tâm đến người đề ra lý thuyết: người đó là người Đức hay thuộc một dân tộc "thấp hèn" khác, người đó ủng hộ hay chống lại chủ nghĩa quốc xã. Từ lâu thuyết tương đối bị họ đả kích một cách điên cuồng và thô bạo, kể cả bằng võ lực. Thuyết đó đề cao vai trò của lý trí trong nhận thức thiên nhiên, và bản thân Einstein thì bảo vệ tự do, dân chủ, công bằng xã hội, chống lại tư tưởng chủng tộc hẹp hòi. Đó là những điều họ không thể chịu đựng được.
Ngay sau khi quyết định không về nước, Einstein viết thư cho Viện hàn lâm khoa học Đức, tuyên bố rằng với chính phủ đang cầm quyền, ông không thể phục vụ đất nước được và xin từ chức Viện sĩ. Ông biết rằng trước sau bọn quốc xã sẽ làm áp lực bắt Viện hàn lâm phải khai trừ ông, và ông muốn tránh cho bạn bè, đặc biệt là Planck, khỏi lâm vào một sự thử thách nặng nề: nếu bảo vệ Einstein, họ sẽ bị đàn áp, nếu khai trừ ông, họ sẽ mang nhục vào thân.
Tháng 3 năm 1933, cảnh sát Berlin xông vào biệt thự riêng của Einstein. Tất cả tài sản của ông bị tịch thu, sách vở và các công trình khoa học của ông bị đốt trước công chúng cùng với các sách báo cộng sản. Trong tập danh sách những kẻ thù của chế độ quốc xã được công bố công khai, Einstein đứng đầu bảng với tội lớn nhất là đã phát minh ra thuyết tương đối, và với giải thưởng 50 nghìn Reichsmark[57] (đồng tiền Đức) cho ai lấy được đầu ông. Chủ nghĩa quốc xã thù ghét Einstein đến tận xương tủy. Hitler ráo riết chuẩn bị chiến tranh. Trước khi chiến tranh nổ ra (cuối năm 1939), tại Berlin đã có những cuộc họp của các nhà khoa học nguyên tử. Einstein hết sức lo ngại, vì lý thuyết đã chứng tỏ khả năng chế tạo một thứ vũ khí khủng khiếp chưa từng có. Trong số các nhà khoa học còn ở lại Đức, biết đâu chẳng có kẻ táng tận lương tâm đứng ra làm bom nguyên tử cho Hitler, và điều đó sẽ có ý nghĩa là một án tử hình đối với nhân loại. Các nhà bác học Mỹ và các nhà bác học di cư sang Mỹ tích cực nghiên cứu nhằm chế tạo ra bom nguyên tử trước Hitler. Einstein không tham gia trực tiếp vào việc này, nhưng với cương vị một nhà bác học có uy tín nhất thế giói, ông đã viết thư thuyết phục tổng thống Mỹ khẩn trương chế tạo bom nguyên tử để đánh bại bọn phát xít, và nhắc nhở rằng nước Đức quốc xã cũng đang làm việc đó.
Năm 1945, Mỹ chế tạo được bom nguyên tử, và cuộc thử bom đã thành công. Nhưng lúc đó đã có tin tức đích xác rằng Đức không làm được bom nguyên tử, sau đó Đức đầu hàng và Nhật đã lâm vào tình thế bại trận trông thấy. Các nhà bác học, kể cả nhiều người đã tham gia chế tạo bom nguyên tử, thấy rằng việc thả bom nguyên tử xuống đất Nhật là không cần thiết. Không những nó là độc ác, vô nhân đạo, nó còn gây một không khí ngờ vực, một cuộc chạy đua vũ trang khốc liệt giữa các quốc gia. Nhiều người đứng ra mở cuộc vận động chống bom nguyên tử. Einstein lúc đó đã là công dân Mỹ lại viết một bức thư khác cho tổng thống Mỹ, thuyết phục tổng thống không nên thả bom nguyên tử. Cuộc vận động không thành công. Hai quả bom nguyên tử đã nổ trên đất Nhật, những dự đoán của các nhà khoa học đã thành sự thực, cuộc chạy đua vũ trang mới đã bắt đầu. Einstein tự cho mình là người có lỗi trong những việc này, ông tư lự nói: "Đúng, chính tôi đã bấm nút". Ông cũng tự cho mình là có trách nhiệm thức tỉnh lương tâm đồng loại để lương tri lành mạnh thắng thế và những thành tựu khoa học chỉ phục vụ chứ không đe dọa và hủy hoại nhân loại. Cho đến cuối đời mình, ông miệt mài xây dựng lý thuyết trường thống nhất, nhưng cũng tự nguyện chỉ "dành một nửa thời gian cho những phương trình", còn nửa thời gian khác để tham gia đấu tranh cho hòa bình, cho một nền khoa học vì hạnh phúc của nhân loại.
Đầu năm 1955, các nhà khoa học thế giới tổ chức kỷ niệm trọng thể 50 năm ngày ra đời của thuyết tương đối hẹp, và mời ông tới dự lễ ở Berlin. Ông đã viết thư cảm ơn, và từ chối không đến dự, vì tuổi già, sức yếu. Nhưng ông cho rằng đấy cũng là một điều may, vì "bất kỳ cái gì dính với sự sùng bái cá nhân đối với tôi bao giờ cũng là một cực hình". Einstein vốn rất sợ những lễ nghi trọng thể và những lời ca ngợi long trọng đối với ông. Một tháng sau, Einstein thấy khó chịu trong người và đi nằm viện. Nửa đêm rạng sáng 18 tháng 4 năm 1955, Einstein đã qua đời một cách nhẹ nhàng, trong giấc ngủ.
Trong di chúc, ông yêu cầu không làm lễ rửa tội theo tôn giáo, không tổ chức lễ nghi trọng thể, không đọc diễn văn, tạc tượng, xây mộ chí, không công bố thời gian và địa điểm đưa đám. Chỉ có mười hai người thân thiết nhất đưa quan tài tới nhà thiêu, và sau đó rắc tro của ông cho bay theo gió. Các nhà nghiên cứu trước đó đã xin phép được giữ bộ não của ông lại để xem xét: có lẽ nó phải có những gì khác thường. Ông đã cho phép với một thái độ hoài nghi. Quả vậy, cấu tạo cũng như trọng lượng bộ óc của Einstein cũng giống như của mọi người, không có bất kỳ cái gì đặc biệt. Trên thế gian này không có tượng đài kỷ niệm Einstein. Ngôi nhà ở Ulm, nơi ông ra đời, đã bị bom phá tan trong chiến tranh. Bọn quốc xã đã hủy hoại biệt thự của ông ở Berlin cùng với kho tư liệu quý giá. Những kỷ niệm vật chất về Einstein không còn lại bao nhiêu. Nhưng công trình nghiên cứu đồ sộ và tấm lòng nhân đạo cao cả của nhà bác học vĩ đại hết lòng vì khoa học, hết lòng vì con người vẫn còn sống mãi với thời gian, trong tâm khảm của các thế hệ tương lai