K.E.Tsiolkovsky - "Cha đẻ" khoa học du hành vũ trụ hiện đại

[duyenhai01]

Hệ thống quảng cáo SangNhuong.com

K.E.Tsiolkovsky - "Cha đẻ" khoa học du hành vũ trụ hiện đại

Thời thơ ấu
Konstantin Eduardovich Tsiolkovsky chào đời ngày 17 tháng 9 năm 1857, tại làng Izhevskoe thuộc tỉnh Ryazan, phía nam Moskva. Konstantin (gọi thân mật là Kostya) là con thứ năm trong một gia đình có 18 anh chị em. Cha của Konstantin - Eduard Ignatievich Tsiolkovsky, là một người Balan nhập cư, ông đến làm việc tại Izhevskoe vào tháng 6 năm 1849, với công việc là một người kiểm lâm. Khi gia đình Tsiolkovsky đến định cư tại Izhevskoe thì khu làng này đã đông đúc và đây cũng là khu định cư lớn thứ tư trong tỉnh Ryazan.

Chẳng bao lâu sau khi Tsiolkovsky ra đời, cha cậu rời bỏ công việc và từ tháng 11 năm 1857 đến tháng 4 năm 1858, gia đình Tsiolkovsky sống tạm ở làng Dolgoe thuộc Pronskiy Uezd (thị trấn Pronsk) cùng với ông bà ngoại, sau đó gia đình định cư ở Ryazan trong khoảng 10 năm nữa. Và chính nơi đây có một sự kiện đã làm thay đổi cuộc đời Tsiolkovsky mãi mãi.

“Khi mới 10-11 tuổi, có một lần vào lúc vừa chớm đông, tôi phóng như bay trên một chiếc xe trượt tuyết” - sau này ông viết, “Về nhà bị cảm lạnh, rồi đổ bệnh và bắt đầu mê sảng. Mọi người cho là tôi sẽ chết, nhưng dần dần tôi cũng cảm thấy tốt hơn, thay vào đó thính giác tôi suy giảm và cuối cùng tật điếc cũng đã đến, nó gây cho tôi biết bao đau khổ trong suốt quãng đời còn lại”.

Gần như hoàn toàn bị mất thính giác, và các hoạt động của Tsiolkovsky cũng bị suy giảm. Tuy nhiên, những người viết tiểu sử cùng thống nhất rằng, bệnh điếc đã làm Tsiolkovsky đam mê sách vở và chính sự thiệt thòi ấy đã kích thích nỗ lực trau dồi kiến thức của ông đến trọn đời.

(K.E.Tsiolkovsky năm 6 tuổi)

Năm 1868, gia đình Tsiolkovsky chuyển đến Vyatka, cách khoảng 500 dặm về phía đông bắc Ryazan, ở đây Kostya đã theo học tại một trường nam sinh của thị trấn. Theo học tại cộng đồng, vốn là một nỗ lực lớn lao tuy nhiên cuối cùng ông cũng phải bỏ dở đường học vấn khi vừa 14 tuổi. Từ đó về sau, Tsiolkovsky hoàn toàn tự học. Sau này ông viết: "Ngoài các cuốn sách, tôi không có một người giáo viên nào khác nữa".

Moskva
Từ Vyatka, gia đình gửi cậu thiếu niên Konstantin vừa tròn 16 tuổi đến Moskva, ở đây anh tự học một mình tại thư viện Chertkovskaya, trong thư viện này có rất nhiều các bộ sưu tập về các loại sách tốt nhất của quốc gia. Konstantin nghiên cứu về toán học, cơ học, thiên văn học, hóa học, sinh lý học cơ thể người và cả văn học. Cuộc sống của chàng thanh niên Kostya ở Moskva, cũng không mấy suôn sẻ, hàng tháng anh chỉ nhận được số tiền ít ỏi từ gia đình. Tsiolkovsky nhớ lại: “Tôi chỉ ăn bánh mỳ đen và uống nước lã, hoàn toàn không có khoai tây, cà chua hay nước trà, tôi dành tiền để mua sách và các dụng cụ thí nghiệm,… Tôi rất vui sướng trước những ý tưởng mới mẻ của mình, và bánh mỳ đen không thể nào đánh gục được tôi”.

Có một lần Tsiolkovsky tình cờ kiếm được trong hiệu sách cũ cuốn "Khí cầu bay" - cuốn sách anh hằng mơ ước, vét những đồng rúp cuối cùng để mua cuốn sách, anh về nhà nghiền ngẫm lý thuyết bay của khí cầu và uống nước lã cầm hơi. Sau vài ngày không thấy anh đến thư viện, bạn bè đến phòng tìm thì tá hỏa khi thấy anh nằm mệt lả bên cuốn sách và bừa bộn trong phòng là dụng cụ thí nghiệm.

Bà chủ nhà để ý anh sinh viên thuê trọ, thấy anh ta không uống rượu, không hút thuốc, ít nói và không giao du bạn bè thì thấy lạ, nghĩ rằng anh ta đi tu nên mới gặng hỏi thì chỉ thấy anh mỉm cười... Tsiolkovsky làm quen được với người giữ sách của thư viện và nhờ đó anh có thể mượn được nhiều sách, người thủ thư thấy anh đọc rất nhiều, sách toán học, vật lý, thiên văn học, hóa học, sinh lý học. Người anh ta gầy gò, đi không vững, chỉ có ánh mắt là ngời sáng, "Có lẽ anh ta đói" - người thủ thư nghĩ vậy và kín đáo kẹp ít thức ăn trong những cuốn sách Tsiolkovsky mượn nhưng anh đã khéo léo từ chối...

Khi Tsiolkovsky đến Moskva, cũng là thời kỳ nền kinh tế Nga đang ở bên dưới vực thẳm và có nhiều đổi thay trong xã hội nước Nga. Với sự bãi bỏ quốc gia phụ thuộc phong kiến vào năm 1861, hàng loạt nông dân được tự do đã bắt đầu di chuyển vào thành phố, cung cấp lực lượng lao động để hiện đại hóa nền công nghiệp. Khoa học và nghệ thuật cũng vì vậy mà phát triển theo sự biến đổi của cuộc sống xã hội đương thời. Đó là thời kỳ của Tchaikovsky và Lev Tolstoy. Giai đoạn này, Dmitri Mendeleev cũng đã phát minh bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học, và Nikolai Zhukovsky là người đi tiên phong trong lĩnh vực khí động lực học.

Ở Moskva, Tsiolkovsky đã đến gặp Nikolai Fedorov – một triết gia lập dị của Nga, thuyết “Vũ trụ luận” của Fedorov đã tác động sâu sắc đến chàng trai Kostya. Fedorov đã tiên đoán rằng, sự tiến bộ trong khoa học sẽ cho phép loài người bất tử mãi mãi và khoa học sẽ cải tử hoàn sinh lại được tổ tiên của chúng ta đã chết từ bao năm trước. Dân cư trên Trái đất sẽ tăng lên vô số, và loài người sẽ đến sinh sống trên khắp vũ trụ bao la.

Theo như các nhà viết sử, những ý tưởng đó đã thôi thúc Tsiolkovsky quan tâm đến những tham vọng vươn tới không gian vũ trụ. Trong thời gian này, Tsiolkovsky đọc những tiểu thuyết khoa học viễn tưởng, đặc biệt là cuốn “Từ trái đất đến mặt trăng” của Jules Verne (1865), với cuốn sách đầy sáng tạo này, phải xác nhận rằng nó đã sinh ra những người tiên phong trong lĩnh vực bay vào vũ trụ của loài người.

Tsiolkovsky viết lại: “Tôi không nhớ nó đã đi vào tâm trí tôi như thế nào để tôi đi đến những tính toán đầu tiên có liên quan đến tên lửa, đó có thể xem như những hạt giống đầu tiên của tôi do trí tưởng tượng tài ba của J. Verne đã gieo trồng".

Năm 1876, theo yêu cầu của cha, Konstantin Tsiolkovsky đã quay trở về Vyatka. Hai năm sau, vào tháng 9 năm 1879, cha của Konstantin về hưu và cả gia đình anh lúc này lại quay lại Ryazan, trong chuyến quay lại Ryazan, những năm miệt mài tự nghiên cứu và học tập của Tsiolkovsky đã thành công mỹ mãn, khi mà anh đã ứng thí và vượt qua được một kỳ thi để lấy một văn bằng chứng chỉ giáo viên. Trong thời gian này, Konstantin đã bắt đầu phác thảo ra một công trình khoa học đầu tiên của mình, với công trình này về sau đã trở thành nền tảng của cuốn "Những ước mơ về Trái đất và bầu trời". Ở Ryazan, Tsiolkovsky còn chế tạo một chiếc máy ly tâm để tái tạo lại các mức khác nhau của lực hấp dẫn, và thử nghiệm những lực này trên những chú gà con.

(Bìa cuốn Dreams of Earth and Sky)

Thầy giáo làng ở Kaluga
Vào tháng giêng năm 1880, chàng thanh niên Konstantin 22 tuổi được chỉ định làm giáo viên giảng dạy môn toán và vật lý tại một trường địa phương ở thị trấn Borovsk, thuộc vùng Kaluga nằm cách Moskva 70 dặm về phía nam. Nếu so với ở Ryazan thì ở đây đối với Konstantin có vẻ bị tù túng hơn.
Borovsk vốn nổi tiếng là một thị trấn của những thương gia và những người trồng rau trang trại, ở đây thường xuyên có những kẻ say rượu, những tay chuyên đấm đá lẫn nhau và đa số dân chúng tin vào những phép ma thuật. Tsiolkovsky đã đến định cư và lập gia đình ở đây.

(Tsiolkovsky - người ngồi ngoài cùng bên phải, với các giáo viên của trường ở Kaluga, 1895)

Ở Borovsk, vào tháng 8 năm 1880, Tsiolkovsky đã tổ chức thành hôn với Varvara Sokolova, con gái của một vị thuyết pháp địa phương. Đôi vợ chồng trẻ đã từng phải thuê nhà một số nơi để sống trong vòng 12 năm liền ở Borovsk. Về sau, khi nước Nga tổ chức kỷ niệm lần thứ 140 ngày sinh của nhà khoa học vào năm 1997, đã lấy một trong những địa điểm này làm nhà bảo tàng.

Trong suốt thời gian ở Borovsk, Tsiolkovsky làm nhiều các thí nghiệm về quá trình quy luật tự nhiên, đặc biệt là các đặc tính của khí. Sau này, Tsiolkovsky viết cuốn “Lý thuyết của thể khí” mô tả tính động lực của thể khí trong tự nhiên. Những lần thí nghiệm về chất khí đã mang lại cho Tsiolkovsky những ý tưởng để viết ra một cuốn sách với tựa đề "Svobodnoe Prostranstvo - Свобоное Простраство” (Khoảng không tự do). Cuốn sách này được hoàn thành vào năm 1883, và được xuất bản liên tục cho đến tận năm 1956, rất lâu sau khi ông mất (1935). Trong cuốn sách, Tsiolkovsky đã mô tả một cách rõ ràng về vũ trụ, ông vạch rõ những hiệu ứng chân không và tình trạng phi trọng lực sẽ xảy ra trong những chuyến du hành vũ trụ tương lai.

Trong tập bản thảo có một phác thảo được cho là mô phỏng đầu tiên về con tàu vũ trụ. Bản vẽ đơn giản này đã trình bày mô hình một con tàu vũ trụ đang du hành trong trạng thái không trọng lượng; một ổ đại bác tựa như một cỗ máy để đẩy con tàu vũ trụ xuyên qua khoảng chân không…

(Mô hình tàu vũ trụ của Tsiolkovsky, 1883)

Ngoài ra, khi ở Borovsk, Tsiolkovsky còn phác thảo các thiết kế về khí cầu, những bản phác thảo này cùng với tên lửa học, là những niềm đam mê vô tận trong suốt quãng đời còn lại của ông.

Công trình đầu tiên của ông được xuất bản vào năm 1892, trong công trình này Tsiolkovsky đã đưa ra một mô hình về khí cầu có lớp vỏ bọc bằng kim loại. Tuy đã nỗ lực để trình bày những ý tưởng thiết kế của mình cho quân đội nhưng Tsiolkovsky không nhận được sự quan tâm.

(Còn nữa)