1. Issac Newton và bộ sách Principia
Theo Từ điển Bách khoa Việt Nam thì Issac Newton sinh năm 1642 mất năm 1727 là nhà toán học, cơ học, vật lý và thiên văn học nổi tiếng người Anh, thành viên (1672) và Chủ tịch (1703) Hội Hoàng gia Luân Đôn, tác giả cuốn “Cơ sở toán học của triết học tự nhiên” (1686). Độc lập với W.G. Leibniz ông xây dựng phép tính vi phân và tích phân. Nghiên cứu của Newton đã đặt nền tảng vững chắc cho nhiều lĩnh vực trong cơ học cổ điển (ba định luật Newton). Ông còn là tác giả của những phát minh, sáng chế quan trọng: Phát hiện hiện tượng tán sắc ánh sáng, nghiên cứu hiện tượng giao thoa và nhiễu xạ. Sáng chế kính viễn vọng. Tác giả cuốn “Quang học” (1704). Nêu ra Định luật Vạn vật hấp dẫn là cơ sở của cơ học thiên thể. Theo Newton không gian và thời gian là tuyệt đối. Cuốn “Cơ sở toán học của triết học tự nhiên” nói ở trên tức là bộ sách Principia, gọi tắt của PHILOSOPHI NATURALIS PRINCIPIA MATHEMATICA tên La tinh của nguyên bản, dịch ra tiếng Anh là “Mathematical Principles of Natural Philosophy” (Hình 1). Theo Wikipedia thì đây là một công trình của Issac Newton được in ra thành 3 quyển, xuất bản lần đầu tiên ngày 5 tháng 7 năm 1687. Newton cũng xuất bản hai lần tiếp theo vào năm 1713 và năm 1726. Ở bộ sách Principia có các định luật Newton về chuyển động, hình thành cơ sở của cơ học cổ điển cũng như những định luật Newton về vạn vật hấp dẫn và suy ra các định luật Kepler về chuyển động của các hành tinh (mà Kepler lần đầu tiên thu được bằng kinh nghiệm). Principia được xem là một trong những công trình khoa học quan trọng nhất trong lịch sử khoa học. Nhà vật lý toán học Pháp Alexis Clairaut năm 1747 đã đánh giá: Bộ sách nổi tiếng “Những nguyên lý toán học của triết học tự nhiên” thực sự đánh dấu giai đoạn đại cách mạng trong vật lý. Những phương pháp mà tác giả nổi tiếng là ngài Newton đưa ra đã đem ánh sáng của toán học chiếu sáng khoa học mà vào thời kỳ đó còn ở trong bóng tối của những giả thiết và dự đoán“. Bộ sách Principia gồm 3 quyển. Quyển 1 có tiêu đề là “Về chuyển động của vật thể”. Quyển 2. Một phần nội dung của quyển này trước dự định là ở quyển 1, sau đó tách ra đưa vào quyển 2, khảo sát vấn đề chuyển động trong môi trường có lực cản. Quyển 2 cũng khảo sát vấn đề các tính chất của chất lưu nén được. Quyển 3 có tiêu đề "Nói về hệ vũ trụ" - trình bày những hệ quả của vạn vật hấp dẫn đặc biệt là hệ quả đối với thiên văn. Ở quyển này đã vận dụng những định luật nêu trong quyển 1 về chuyển động quan sát thấy trong hệ mặt trời, phát triển một số đặc điểm về quỹ đạo chuyển động của Mặt Trăng, đặc biệt về những hệ quả của nó. Newton liệt kê những quan sát thiên văn liên hệ với định luật tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách áp dụng cho các vật thể thuộc hệ Mặt Trời, bắt đầu bằng các vệ tinh của Jupiter và từng bước chứng minh rằng có thể áp dụng cho cả sao chổi. (Nhiều số liệu lấy từ các nhà nghiên cứu John Flamsteed và Edmond Halley). Ở quyển này cũng nghiên cứu cả về thuỷ triều và đánh giá định lượng sự tham gia của Mặt Trời và Mặt Trăng về sự lên xuống của thuỷ triều. Quyển 3 cũng cho thấy những quan điểm tính toán của Newton về nhật tâm và xác định tâm trọng trường không đổi của Trái Đất, Mặt Trời và các hành tinh.
2. Newton viết về thuỷ triều ở vùng Vịnh Hạ Long như thế nào?
Bộ sách Principia là bộ sách khoa học kinh điển nhất xuất bản từ cuối thế kỷ XVII sang đầu thế kỷ XVIII. Có thể nói trên toàn thế giới, những ai đã học qua Trung học cơ sở đều có học đến những định luật quan trọng của Newton rút từ trong bộ sách Principia. Nhưng không mấy ai được thấy và được đọc Principia nguyên bản tuy rằng từ bấy đến nay đã tái bản nhiều lần. Đối với người Việt Nam lại càng ít người được đọc vì bộ sách đó quá cổ, quá đồ sộ chỉ có ở các thư viện lớn ở Âu, Mỹ. May mắn là giáo sư vật lý Đàm Thanh Sơn, một người Việt Nam đang làm việc ở Mỹ có được đọc sách đó (bản tiếng Anh của University of California Press, 1934) và có trích ra đoạn nói về thuỷ triều ở Việt Nam để giới thiệu với bạn đọc trong blog của mình đề ngày 29 tháng 1 năm 2010. Chúng tôi xin trích lại hai đoạn trong sách Principia mà giáo sư Đàm Thanh Sơn đã trích. (Hình 2 và 3). Ở đoạn trên, Newton đưa ra định lý thứ 19 nói rằng thuỷ triều ở biển lên xuống là do tác động của Mặt Trời và Mặt Trăng. Ông viết đại ý là các kết quả ở phần trước cho thấy thuỷ triều phải lên xuống hai lần trong một ngày. Nhưng sau đó vài trang, ở đoạn trích ra phía dưới, Newton viết rằng có nơi thuỷ triều lên xuống chỉ một lần trong một ngày và lấy thí dụ cụ thể, nguyên văn dịch ra như sau: Tiến sĩ Halley đã cho chúng ta một thí dụ về vấn đề này dựa theo những điều quan sát được của những người đi biển ở cảng Batshaw ở vương quốc Tonquin ở vĩ độ 20050’ bắc. Ở cảng này, ngay sau ngày mà Mặt Trăng đi qua xích đạo, nước biển ngưng lại: khi mặt trăng nghiêng về phía bắc, nước bắt đầu chảy và triều hạ xuống không phải hai lần như ở những cảng khác mà mỗi ngày chỉ một lần; và triều dâng lên khi trăng lặn và hạ xuống thấp nhất khi trăng lên. Như vậy rõ ràng là ở sách Principia, Newton đã viết về nghiên cứu thuỷ triều ở cảng Batshaw thuộc Vương quốc Tonquin ở vĩ độ 20050’ bắc. Vấn đề là những địa danh nêu trên chính xác là ở đâu? Vương quốc Tonquin chắc chắn là miền Bắc Việt Nam ngày nay. Theo nhiều nhà nghiên cứu thì thời kỳ mà Newton hoàn thành bộ sách Principia là thời kỳ Vua Lê Chúa Trịnh, kinh đô thuộc vùng đất Hà Nội ngày nay, có tên là Đông Kinh. Đó cũng là trung tâm hành chính thương mại ở miền Bắc. Người phương Tây phiên âm Đông Kinh ra thành Tunkin, Tonquin, Tongkin hoặc Tonkin, theo cách của người Tây Ban Nha, người Bồ Đào Nha, người Anh, người Pháp. Thời đó đã có Trịnh Nguyễn phân tranh, chúa Nguyễn chiếm cứ từ sông Gianh trở vào. Vì vậy có sự phân biệt Đàng Trong và Đàng Ngoài mà Đàng ngoài người phương Tây còn gọi là Vương quốc Đàng Ngoài hoặc Vương quốc Tonquin như Newton đã viết. Nơi có cảng, có thuỷ triểu lên xuống ở Đàng Ngoài, tức là ở Bắc Việt Nam ngày nay ứng với vĩ tuyến 20050’ nhìn vào bản đồ (hình 4) là vùng nam thành phố Hạ Long, bắc đảo Cát Bà kéo dài sang phía gần các cửa sông bãi nhà Mạc, các huyện như An Hải (Đồ Sơn cũng gần đấy nhưng hơi lệch về phía nam, dưới vĩ tuyến 20045’). Trong cả vùng đó chưa phát hiện ra nơi nào, di tích nào có tên gọi Batshaw cả. Một nhà hàng hải ở thế kỷ XVII là William Dampier có viết nhiều sách về du hành, đặc biệt về du hành đến Việt Nam thời đó có viết: Đi từ biển vào đầu tiên là qua Batsha, sau đó đến Domea rồi Hean rồi đến Cachao. Qua nghiên cứu của các nhà khảo cổ Việt Nam thì Cachao là Kẻ Chợ tức Thăng Long Hà Nội xưa, Hean là phố Hiến, một thương cảng sầm uất gần Hưng Yên xưa (thứ nhất kinh kỳ, thứ nhì phố Hiến), còn Domea thì dự đoán là Đò Mè nằm ở vùng cửa sông Thái Bình, ở vị trí 20045’ vĩ độ Bắc, nay thuộc làng An Dụ xã Khởi Nghĩa, huyện Tiên Lãng, thành phố Hải Phòng. Vậy là rõ hơn một chút, Batshaw hay Batsha là cảng đầu tiên có từ thế kỷ XVI, XVII trên đường biển rồi có thể từ đó theo sông Hồng lên đến kinh đô thời Lê Trịnh. Sau khi giáo sư Đàm Thanh Sơn đưa thông tin là Newton trong sách Principia có viết về thuỷ triều ở Batshaw một cảng biển ở Bắc Việt Nam nhiều người bình luận, thêm ý kiến về địa danh Batshaw. Có người cho đó là Bãi Cháy, có người cho là Đồ Sơn. Thậm chí Wikipedia tiếng Việt, nói về địa danh Đồ Sơn bài viết có cả một đoạn với đầu đề là Về nguồn gốc tên gọi Batsha (Batshaw), tác giả bài viết nói có tính chất khẳng định “Khi nhắc đến Đồ Sơn người ta nghĩ ngay đến một trong những khu du lịch của miền Bắc. Nhưng tiềm năng du lịch của Đồ Sơn mới bắt đầu được khai thác bởi người Pháp từ những năm đầu thế kỷ XX. Còn trước đó hơn 2 thế kỷ, trong các thể kỷ XVII,XVIII dù tên gọi Đồ Sơn chưa được nhắc tới như trong thư tịch và bản đồ cổ của những nhà hàng hải thương nhân châu Âu tới Đàng Ngoài (chủ yếu là người Hà Lan và người Anh) thì tên gọi Batsha hay Batshaw đã xuất hiện phổ biến. Ngày nay người ta đã xác định được vị trí của Batsha (Batshaw) ở các thế kỷ XVII, XVIII là một làng chài (hoặc xóm chài) nằm trên bán đảo Đồ Sơn.” Chưa thấy tài liệu nào nói rằng ngày nay người ta đã xác định được vị trí của Batsha (Batshaw) ở các thế kỷ XVII, XVIII là một làng chài nằm trên bán đảo Đồ Sơn. Tác giả bài viết về Đồ Sơn cũng không đưa ra dẫn chứng. Theo như Newton đã viết thì Batshaw là một cảng (the port of Batshaw) và ở vĩ độ 20050’ bắc, nên một làng chài ở dưới vĩ tuyến 20045’ bắc mà khẳng định đó là Batshaw thì chưa có cơ sở gì chắc chắn cả. Vấn đề thuỷ triều lên xuống là thuộc về cả một vùng sông biển lớn. Trong khi chờ đợi những nhà khảo cổ tìm lại được dấu tích của cảng Batshaw nay có lẽ đã bị chôn vùi, có thể xem là Newton đã khảo sát về thuỷ triều ở một vùng rộng lớn thuộc Vịnh Hạ Long. Đi tham quan một vùng nước sông hoà quyện với nước biển như Hạ Long – Hải Phòng ta cảm nhận rất rõ thuỷ triều lên xuống. Nghĩ về xa xưa, nắm được những quy luật về thuỷ triều này Ngô Quyền đã đánh tan quân Nam Hán, Lê Hoàn đã đuổi được giặc Tống và Trần Hưng Đạo đã đánh thắng quân Nguyên. Nay lại biết thêm nhà khoa học vĩ đại người Anh là Issac Newton, ở cách xa nửa vòng Trái Đất và hơn 300 năm, trong tác phẩm bất hủ Principia cũng đã viết về thuỷ triều ở vùng sông biển tuyệt đẹp này của Việt Nam. |