Thời đại công nghiệp tinh tế
Chương 9: Cách tính toán khối lượng Trái Đất
"Đúng là một đám người không làm việc đàng hoàng, nhưng lại toàn làm ra những chuyện kinh thiên động địa không thể giải thích nổi."
Tần Nghị bất đắc dĩ lắc đầu, bắt đầu đi tìm sách.
Thư viện Đại học Hoa Hạ có kho tàng sách vô cùng phong phú. Trong toàn bộ Hoa Hạ, nơi có lượng sách vượt qua thư viện Đại học Hoa Hạ chắc chỉ có Đại học Đế Đô.
Toàn bộ thư viện khổng lồ này chứa đủ mọi loại sách, từ những kiến thức cơ bản nhất đến các chuyên ngành chuyên sâu. Hơn nữa, tất cả sách đều được đánh số, có thể tra cứu vị trí chính xác thông qua hệ thống mạng nội bộ của thư viện, vô cùng tiện lợi.
Mười mấy phút sau, Tần Nghị ôm một chồng sách trở lại chỗ ngồi, ước chừng hơn mười cuốn. Có toán học, vật lý, hóa học, sinh học, thậm chí cả văn học, nghệ thuật, âm nhạc... rất tạp nham. Như lời người già thường nói, đọc sách cần phải thay đổi luân phiên, như vậy mới không thấy mệt mỏi và dễ dàng hấp thụ kiến thức hơn.
"Bách khoa toàn thư kiến thức toán học trung học phổ thông."
Tần Nghị cầm một cuốn sách lên bắt đầu chăm chú đọc. Tuy nói là bắt đầu học lại từ những kiến thức cơ bản, nhưng Tần Nghị không thể nào đi học lại nội dung tiểu học hay trung học cơ sở, ít nhất cũng phải bắt đầu từ cấp ba.
Toán học cấp ba của Tần Nghị vốn rất tốt, kỳ thi đại học thiếu chút nữa là đạt điểm tối đa, cho nên khi đọc cuốn bách khoa toàn thư này, cậu cảm thấy rất nhẹ nhàng, không gặp chút khó khăn nào.
"Trí nhớ của mình đã tốt hơn nhiều, gần như có thể đạt đến mức gặp qua là không quên."
Rất nhanh, Tần Nghị đã phát hiện ra sự thay đổi lớn trên cơ thể mình. Mặc dù toán học cấp ba cậu đã học suốt ba năm, làm không biết bao nhiêu bài tập và ghi nhớ rất vững chắc, nhưng dù sao hiện tại cậu cũng đã là sinh viên năm ba, đã vài năm không đụng đến những thứ này. Thế nhưng giờ đây, tốc độ đọc của cậu cực nhanh, gần như là đọc lướt, vậy mà nội dung trong sách lại được ghi nhớ rành mạch, gặp qua là không quên. Kết hợp với nền tảng kiến thức trước kia, cậu nhanh chóng nắm bắt lại toàn bộ vấn đề.
"Xem ra lão nhân kia không hề khoác lác, quả gen ưu hóa này thật thần kỳ, thế mà lại có thể khai phá đại não, ngay cả thể chất của mình cũng tăng trưởng đáng kể."
Tần Nghị vừa đọc sách vừa cảm thán về sự kỳ diệu của dịch gen ưu hóa.
"Khoác lác, ta cần gì phải khoác lác chứ!"
Trong đầu, bên trong tháp khoa học kỹ thuật, lão nhân không nhịn được mà thổi râu trừng mắt.
Chưa đầy 10 phút, một cuốn bách khoa toàn thư toán học cấp ba dày cộp đã được đọc xong.
"Ôn cũ biết mới, cổ nhân nói quả nhiên có đạo lý. Học lại kiến thức toán học cấp ba từ đầu giúp mình hiểu sâu sắc hơn rất nhiều."
"Nhiều người cảm thấy toán học chẳng có tác dụng gì, nhưng thực tế toán học mới là nền tảng thực sự của các nhà khoa học hiện đại. Nếu không có những đột phá trong lĩnh vực toán học, các nhà khoa học căn bản không thể phát triển sâu rộng ở những lĩnh vực khác."
"Giá trị thực sự của toán học không nằm ở các kỳ thi, mà là ở khả năng tư duy và trí nhớ của bản thân. Học toán là một quá trình rèn luyện tư duy từ đơn giản đến phức tạp. Nhiều người nghĩ kiến thức toán học sau này không dùng đến, đúng là nếu tương lai không làm các công việc mang tính học thuật thì hầu như không dùng đến bao nhiêu kiến thức toán đã học."
"Nhưng ở một khía cạnh khác, những người giỏi toán thường có tư duy mạch lạc, logic chặt chẽ và khả năng chủ động giải quyết vấn đề vượt trội hơn người. Trong khi nhiều người phải dùng những biện pháp thủ công để giải quyết vấn đề, thì họ thường có thể dùng tư duy của mình để nhìn thấu bản chất, đồng thời biết vận dụng các kiểu tư duy ngược, tư duy biến hóa. Theo thời gian tích lũy, điều này mang lại tác dụng vô cùng lớn."
Tần Nghị nhắm mắt lại, trong đầu không ngừng hồi tưởng lại các kiến thức toán học cấp ba. Cậu nhớ về những người bạn cùng lớp năm xưa, những ai có thành tích toán học tốt thường có kết quả các môn khoa học tự nhiên rất khá, bởi vì khoa học tự nhiên đòi hỏi phải liên tục suy nghĩ, hiểu được thì rất đơn giản, còn không hiểu thì vô cùng khó khăn.
Ngược lại, những người không giỏi toán thường chọn theo học các môn xã hội. Những kiến thức xã hội phần lớn dựa vào ghi nhớ máy móc, so với tính linh hoạt của khoa học tự nhiên thì khác biệt một trời một vực.
"Xem ra sau này vẫn phải học toán nhiều hơn, rèn luyện năng lực tư duy của bản thân. Trước đây mình từng nghĩ toán học cao cấp gần như đã thoát ly khỏi nhu cầu thực tế, giờ xem ra nhận thức của mình vẫn còn quá nông cạn."
Tần Nghị nhẹ nhàng đặt cuốn toán học xuống, cầm cuốn giải thích kiến thức vật lý cấp ba lên đọc tiếp. Vật lý cấp ba của Tần Nghị cũng rất tốt, năm đó kỳ thi đại học cậu đạt điểm rất cao.
Một lần nữa ôn lại kiến thức vật lý, Tần Nghị tiếp thu rất nhanh, đọc nhanh như gió, chỉ vài giây đã lật một trang, cuốn sách dày cộp về vật lý cấp ba đã được xem xong toàn bộ.
"Tần Nghị, sau khi xem xong cậu có thu hoạch gì không?"
Trong tâm trí Tần Nghị, lão nhân đang cảm thấy có chút nhàm chán nên chủ động bắt chuyện. Sau khi chứng kiến Tần Nghị đọc xong khối kiến thức vật lý trung học, lão nhân hiển nhiên đã nắm rõ trình độ phát triển văn minh hiện tại của địa cầu.
"Thu hoạch cũng tạm ổn." Tần Nghị mỉm cười gật đầu.
"Vậy để ta kiểm tra cậu một chút, cậu có biết cách tính toán khối lượng của địa cầu không?" Lão nhân cười cười, nháy mắt hỏi.
"Chuyện này có gì khó đâu. Căn cứ theo định luật vạn vật hấp dẫn, F=GMm/R², trong đó G=6.67*10^(-11), M là khối lượng địa cầu, m là khối lượng vật thể, R là bán kính địa cầu. Kết hợp với công thức F=m*V²/R, cuối cùng rút gọn thành M=V²*R/G. Trong đó V là tốc độ tự quay của địa cầu (chỉ cần biết bán kính là có thể tính ra tốc độ). Chỉ cần thay số liệu vào là có thể tính được khối lượng địa cầu." Tần Nghị không chút bận tâm đáp. Việc tính toán khối lượng tinh cầu chỉ cần vận dụng định luật vạn vật hấp dẫn, đây là kiến thức cơ bản nên không thể làm khó được cậu.
"Đọc sách không nên cứng nhắc. Những công thức và con số kia cậu nhớ rất tốt, nhưng nếu bảo cậu dùng công cụ thực tế để đo đạc khối lượng địa cầu, liệu cậu có tính ra được không?" Lão nhân dường như chưa hài lòng với câu trả lời của Tần Nghị, mỉm cười nói.
Ngay sau đó, trong đầu Tần Nghị hiện lên một hình ảnh: một sợi dây nhỏ treo một thanh kim loại dài ở chính giữa, tại hai đầu thanh kim loại đặt hai quả tạ nhỏ.
"Thứ này có thể đo được khối lượng địa cầu sao?" Tần Nghị nhìn thấy vật này thì ngơ ngác, không hiểu nguyên lý hoạt động.
"Đương nhiên là được. Đây chính là thiết bị mà các nhà khoa học trên địa cầu đã phát minh để đo khối lượng hành tinh, nó gọi là 'cân xoắn' (torsion balance). Vào thế kỷ 18, nhà khoa học Cavendish đã dựa vào nó để tính toán ra khối lượng địa cầu." Lão nhân khẳng định chắc nịch, sau đó bắt đầu giảng giải về lai lịch và công dụng của cân xoắn.
Nguyên lý cơ bản của cân xoắn là gắn hai vật nặng có khối lượng bằng nhau vào hai đầu một thanh đòn cứng, treo bằng một sợi dây xoắn ở chính giữa. Thanh đòn có thể tự do xoay quanh sợi dây. Khi trường trọng lực không đồng nhất, lực hấp dẫn tác động lên hai vật nặng sẽ có sự chênh lệch nhỏ, tạo ra một mô-men xoắn khiến hệ thống treo xoay chuyển cho đến khi đạt trạng thái cân bằng với lực xoắn của sợi dây.
Vào thế kỷ 18, các nhà khoa học vẫn luôn đau đầu về việc làm sao để tính toán khối lượng địa cầu. Mãi đến năm 1798, Cavendish mới tận dụng cân xoắn để giải quyết bài toán này, con số ước tính khoảng 60 nghìn tỷ tỷ tấn. Sau khi có được khối lượng địa cầu, các nhà khoa học nhanh chóng tính ra mật độ của hành tinh. Không lâu sau, họ lại dùng phương pháp tương tự để đo khối lượng mặt trời, kết quả cho thấy nó lớn gấp 30 vạn lần địa cầu, tương đương 2 × 10³⁰ kg.
Tiếp đó, khối lượng của các hành tinh khác trong hệ mặt trời cũng lần lượt được xác định. Một thiết bị "cân xoắn" trông có vẻ đơn giản lại có thể tính toán được khối lượng của những thiên thể khổng lồ trong vũ trụ, tất cả đều nhờ vào nền tảng là định luật vạn vật hấp dẫn.
"Thì ra là vậy. Nhưng tại sao chương trình vật lý trung học của chúng ta lại không dạy những thứ này?" Tần Nghị nghe xong thì vỡ lẽ, sau đó nhíu mày suy tư. Với kiến thức vật lý hiện tại, việc tự tay tính toán khối lượng địa cầu không phải là vấn đề khó. Thế nhưng, dù đã học rất nhiều, cậu lại chưa từng nghĩ đến việc áp dụng thực tế, chỉ biết học vẹt và giải bài tập trong "biển đề", đến lúc cần thực hành thì lại hoàn toàn mù tịt.
"Theo ta thấy, nền giáo dục của Hoa Hạ hiện nay tồn tại không ít vấn đề, nghiêm trọng nhất chính là giáo dục kiểu thi cử. Người ta chỉ chăm chăm vào điểm số, còn những thứ khác thì hoàn toàn ngó lơ."
"Có lẽ trong các kỳ thi, các cậu đều rất xuất sắc, nhưng khi thực sự tiến hành nghiên cứu khoa học và khám phá, các cậu cần phải bồi dưỡng khả năng tự tư duy và thực hành nhiều hơn nữa."
"Chỉ có như vậy mới có thể sản sinh ra những nhà khoa học vĩ đại, thay vì chỉ là những 'mọt sách' chỉ biết làm bài tập."
Lão nhân trầm ngâm hồi lâu. Vì đã kết nối với toàn bộ internet trên địa cầu, nó nắm rất rõ tình hình giáo dục ở khắp các quốc gia và khu vực. Đối với mô hình giáo dục tại Hoa Hạ, nó đã sớm nhận ra nhiều bất cập. Hôm nay, chỉ cần thử thách Tần Nghị một chút là đã bộc lộ rõ những khiếm khuyết. Dù là sinh viên của một trường đại học hàng đầu, nhưng khả năng tự tư duy và khám phá của cậu vẫn khiến nó cảm thấy thất vọng.
"Đúng là như vậy thật..." Nghe xong lời lão nhân, Tần Nghị suy nghĩ hồi lâu rồi buộc phải gật đầu thừa nhận. Dù có thể tìm ra nhiều lý lẽ để phản bác, nhưng khi nhìn lại những trải nghiệm của chính mình, cậu không thể không tâm phục khẩu phục.
Thời trung học, áp lực học tập vô cùng căng thẳng. Nếu gặp phải những nội dung không nằm trong phạm vi thi cử, giáo viên sẽ dứt khoát bỏ qua không giảng dạy. Đối với những môn không thi như âm nhạc hay thể dục, các giáo viên khác thường có thói quen chiếm dụng thời gian để dạy bù các môn chính. Tất cả những điều này đủ để chứng minh rằng nền giáo dục hiện tại thực chất chỉ là giáo dục định hướng thi cử.
Không thể phủ nhận rằng phương pháp giáo dục này vẫn tồn tại những ưu điểm và lợi ích nhất định, nhưng những hệ lụy mà nó mang lại là điều bắt buộc phải nhìn thẳng vào. Có rất nhiều vấn đề không thể né tránh, và những ảnh hưởng mà nó để lại là vô cùng sâu sắc.