Khi
thực hiện ý tưởng OpenCourseWare (đưa bài
giảng miễn phí lên mạng) vào năm 2002, Học
viện Kỹ thuật Massachusetts (Massachusetts Institute of
Technology - MIT) cung cấp ngay các đoạn phim lưu
trữ những bài giảng của giáo sư Walter Lewin
về vật lý
đại cương. Những bài giảng vật lý
tưởng chừng khô khan nhanh chóng thu
hút hàng triệu lượt tải xuống từ iTunes,
hàng triệu lượt xem ở YouTube mỗi năm.
Bước vào giảng
đường để học giờ vật lý của
thầy Lewin, sinh viên thường thấy trên sân khấu
ngổn ngang những dụng cụ đủ màu sắc,
ngộ nghĩnh và bí ẩn. Thầy Lewin
luôn sắp sẵn mọi thứ từ sớm và phấn
khích chờ đợi giờ học bắt đầu
như một nghệ sĩ trẻ chờ đợi
giờ trình diễn.
Nhưng Lewin không trẻ,
cũng không giống nghệ sĩ. Mái
tóc bạc bờm xờm, vầng trán cao, gọng kính đồi
mồi, chân đi vớ và xăng-đan, Lewin là hình
tượng tiêu biểu của một nhà giáo lão thành.
Ở tuổi thất thập, khi không còn đi lại
đó đây để thực hiện những công trình
nghiên cứu về Vật lý Thiên văn, Lewin xem việc
giảng dạy là điều quan trọng nhất trong
cuộc sống của ông.
"Tôi
là Walter Lewin. Bài
giảng của tôi nói chung không phải
là sự lặp lại nội dung của sách, mà là sự
bổ sung. Sách sẽ giúp các bạn hiểu
được bài giảng của tôi. Bài giảng
của tôi giúp các bạn hiểu được nội dung
của sách. Tôi sẽ nhấn mạnh các khái niệm, giúp
các bạn nhìn xa hơn các phương trình. Tôi
sẽ cho các bạn thấy vật lý thật đẹp
đẽ. Chắc chắn các bạn
sẽ yêu thích vật lý".
Ngay khi dẫn nhập bài giảng đầu
tiên của học phần "Điện học và Từ
học", Lewin nêu rõ mục tiêu của ông: giúp sinh viên
nắm vững các khái niệm. Lewin rất tin
rằng sinh viên của ông sẽ yêu thích vật lý vì vật
lý là khoa học sống động, thể hiện qua vô
vàn hiện tượng của thế giới xung quanh.
Ông cho rằng nếu sinh viên chán ghét môn
vật lý, đó là sự thất bại thảm hại
của người thầy.
Giáo
sư Walter Lewin
Giọng nói của thầy Lewin sang sảng:
"Các hiện tượng
điện và từ ở khắp nơi quanh ta. Chúng ta có
đèn điện, đồng hồ điện. Chúng ta có
máy thu hình, máy tính. Ánh sáng cũng như
sóng vô tuyến là hiện tượng điện từ. Xe
hơi, máy bay, tàu hỏa hoạt động
được nhờ có điện. Ngựa
cũng cần có điện vì sự co bóp của bắp
thịt cần có điện. Hệ
thần kinh của các bạn cũng hoạt động
nhờ có điện. Mắt của các bạn không
thấy được, tim không đập được
nếu không có điện...".
Sự mở đầu khái quát
"không giống ai" của thầy Lewin khiến sinh
viên cười tủm tỉm.
Sau khi trình bày về hai loại
điện tích, về sự hút và đẩy của các
điện tích, Lewin dùng một tấm lụa cọ xát
một thanh thủy tinh để tích điện
dương cho thanh. Ông đưa thanh thủy tinh lại
gần một bong bóng đang treo lơ lửng, bong bóng
bị hút nghiêng về phía thanh. Lewin giải thích rằng
điện tích dương của thanh và điện tích âm
của bong bóng hút nhau. Khi đó, các nguyên
tử của bong bóng ở trong tình trạng phân cực.
Lewin chà nhẹ các bong bóng nhỏ vào áo, vào quần của
ông và dễ dàng gắn chúng lên bảng nhờ lực hút
tĩnh điện.
Sau một loạt thí nghiệm đơn
giản để minh họa từng chi tiết của bài
giảng, Lewin luôn chuyển qua những thí nghiệm
phức tạp, tựa như cao trào của một vở
diễn.
"Để
làm thí nghiệm tiếp theo, tôi cần
một người tình nguyện. Tôi cần
một người mặc áo thuộc loại vải không
có nhiều cotton. Simon, tôi nghĩ rằng
áo khoác vải nylon của anh rất đẹp. Vì vậy anh nên sẵn lòng hy sinh một chút vì khoa
học. Mời anh lên đây, ngồi vào chỗ
này".
Sinh viên Simon ngượng ngùng
bước lên sân khấu, ngồi vào ghế đặt
trên tấm cách điện.
"Cứ
ngồi thoải mái nhé.
Đứng để chân anh tiếp
đất. Tốt. Simon, tôi sẽ đánh anh bằng
một chiếc khăn lông mèo. Vì vậy, anh sẽ bị
tích điện. Tôi cũng đứng trên
tấm cách điện như anh để anh không lẻ
loi. Tôi không rõ anh sẽ bị tích
điện dương hay âm nhưng chắc chắn tôi
sẽ bị tích điện trái dấu so với anh.
Anh sẵn sàng chưa? Tôi đánh anh nhé.
Chúng ta có quen biết nhau mà, phải không?".
Cả giảng đường
cười rộ. Lewin liên tục vung tay
đập chiếc khăn lên áo Simon, trông như đang
phủi bụi.
Lewin chứng minh rằng ông và
Simon đã tích điện trái dấu bằng một đèn
huỳnh quang nhỏ. Lewin chạm tay
vào một đầu của đèn, đưa đầu
kia về phía Simon. "Nào,
Marcos, tắt đèn đi. Simon, chạm tay vào
đi". Giảng
đường tối om, mọi
người đều thấy bóng đèn phát sáng mờ
mờ và vỗ tay tán thưởng. "Cảm ơn các bạn. Bật đèn lên
nào".
Đỉnh điểm trong "vở
diễn" của Lewin là thí nghiệm với quả
cầu kim loại lớn mang tên nhà
vật lý Vandegraaff (một giáo sư của MIT). Thiết
bị điện nối với quả cầu cho phép tích
điện quả cầu lên đến điện
thế vài trăm ngàn vôn. Lewin đứng lên
ghế gỗ, rắc những vụn giấy (confetti) lên
đỉnh quả cầu. Khi Lewin tăng điện
thế cho quả cầu, những vụn giấy tích
điện cùng dấu, đẩy nhau, bắn tung tóe như pháo hoa. Mọi người im
lặng tập trung quan sát những đốm sáng li ti do
sự phóng điện giữa quả cầu và vụn
giấy.
Cả giảng đường
như nín thở khi Lewin quyết định tích
điện cho chính ông bằng quả cầu Vandergraff.
Lewin đứng trên ghế gỗ, cầm cây gậy có tua kim tuyến, chạm tay vào quả cầu. "Anh có can
đảm bật điện cho quả cầu không, Marcos? Sẵn sàng chưa? Anh có hồi
hộp không?". Khi sinh viên Marcos
bật công-tắc để tích điện cho quả
cầu, những tua kim tuyến trên tay
Lewin xòe rộng do lực đẩy tĩnh điện. Marcos
tắt đèn giảng đường, chỉ rọi sáng
vị trí đứng của Lewin.
Lewin nói lớn: "Nếu tóc của tôi đủ dài, các bạn sẽ
thấy rõ tóc của tôi cũng xoè ra giống như thế.
Thôi nhé, hẹn giờ học sau gặp
lại". Tiếng
vỗ tay vang dội giảng
đường, kết thúc một buổi học sôi
động với thầy Lewin.
Thầy Lewin cùng các sinh viên
năm thứ nhất của ông tại MIT (2002).
Để chuẩn bị cho
một buổi giảng, Lewin mất vài ngày để suy
nghĩ lựa chọn thí nghiệm. Mọi chi
tiết cần trình bày đều được cân
nhắc, phù hợp với thời lượng cho phép. Ông thực hiện thí nghiệm vài lần trong
giảng đường trống vắng và thực
hiện một lần cuối vào buổi giảng, ngay
trước giờ sinh viên vào học để đảm
bảo mọi việc suôn sẻ.
Học phần "Cơ học cổ
điển" do Lewin phụ trách cũng luôn sôi
động với những thí nghiệm không thể nào
quên. Để trình bày về lực và phản lực, ông
ngồi trên xe đạp ba bánh, chạy
vụt qua sân khấu nhờ một bình chữa lửa phun
hóa chất về phía sau.
Để đo chu kỳ
của con lắc đơn, ông dùng quả lắc nặng
được treo bằng dây dài từ trần giảng
đường, giúp mọi người thấy rõ phép
đo. Nhằm chứng minh chu kỳ con
lắc đơn chỉ phụ thuộc vào chiều dài
của dây treo, Lewin không ngần ngại leo lên quả
lắc để "thêm khối lượng". Trong khi
dao động qua lại trên sân khấu cùng quả lắc,
ông phải nằm ngang để không làm thay đổi
chiều dài con lắc, tránh ảnh hưởng đến
phép đo chu kỳ.
Thầy
Lewin thực hiện thí nghiệm với con lắc đơn.
Quả lắc nặng cũng
giúp Lewin chứng minh định luật bảo toàn cơ
năng. Ông đứng sát tường ở một
bên sân khấu, nâng quả lắc lên ngang cằm. "Tôi tin tưởng mạnh mẽ
vào định luật bảo toàn năng lượng, nên
tôi sẵn lòng chấp nhận rủi ro. Nếu tôi sai,
đây sẽ là buổi giảng cuối cùng của tôi".
Lewin buông tay, nhắm mắt chờ
đợi. Quả lắc nặng lao qua
phía bên kia sân khấu, rồi lao trở về nơi ông
đứng, dừng lại ngay bên dưới cằm
của ông trước khi đổi chiều chuyển
động. Ông nói lớn trong tiếng reo hò của sinh
viên: "Vật lý đã
đúng. Tôi vẫn còn sống".
Thầy Lewin kiểm chứng
định luật bảo toàn cơ năng.
Hộp thư điện
tử của thầy Lewin luôn tràn đầy lời
cảm ơn tận đáy lòng của những người
theo dõi bài giảng của ông từ khắp nơi trên
thế giới. Một bức thư
đến từ Iraq
đã làm ông xúc động: "Thầy
là người cha khoa học của tôi. Mặc
dù người Mỹ đã xâm lược đất
nước Iraq
yêu dấu của tôi, tôi vẫn yêu qúy thầy, yêu qúy MIT và
nước Mỹ".
Buổi giảng cuối cùng trong học
kỳ của Lewin mang tên Farewell
Special, là dịp để ông tâm sự với sinh viên
trước khi chia tay: "Cách đây đã lâu, tôi lấy
bằng Tiến sĩ Vật lý Hạt nhân ở Hà Lan. Tôi
đến MIT vào năm 1966 theo
chương trình nghiên cứu sau tiến sĩ kéo dài
một năm. Thế nhưng tôi yêu thích
nơi này đến nỗi không trở về nữa.
Tại MIT, tôi thay đổi lĩnh vực nghiên cứu,
từ Vật lý Hạt nhân chuyển qua ngành Thiên văn Tia
X". Thỉnh thoảng, Lewin chỉ trở về quê
hương Hà Lan trong thời gian
ngắn để thăm người em gái.
Cuối buổi giảng Farewell Special,
một nhóm sinh viên nữ của MIT làm thầy Lewin ngạc
nhiên khi đột ngột kéo lên sân khấu, trình bày ca khúc
tự biên bày tỏ lòng kính mến đối với ông. Một thành viên của nhóm chạy đến bên
ông, ôm lấy ông và trao tặng bó hoa.
Nếu được gặp
thầy Lewin, có lẽ mọi "sinh viên" trên mạng
cũng muốn làm như vậy.
NGỌC GIAO