3 định luật XYZ

Sau khi được nhà quí tộc Brahe để lại 1 khối lượng dữ liệu quan sát thiên văn hơn 30 năm, thì Kepler đã hoàn thành thuyết nhật tâm một cách có hệ thống bằng 3 định luật chuyển động thiên thể và những năm 1609 – 1619, lúc đấy ở Đại Việt ta bắt đầu thời kì Trịnh – Nguyễn phân tranh nên chắc chả ai có thời gian đâu mà quan tâm đến thiên với chả thể.
Tuy là tìm ra 3 định luật, nhưng Kepler cũng không hiểu “vì sao lại thế, tại vì sao lại thế, các thiên thể không chuyển động thế này mà lại là thế kia”. Người trong giang hồ phải chờ đến xuất hiện một quái kiệt mới “để tìm ra ngọn ngành”, người mà khiêm tốn nhận mình trông xa hơn vì được đứng trên vai những người khổng lồ, Newton đã đưa ra 3 định luật cơ bản, hình thành nên cơ học cổ điển hay còn gọi là cơ học Newton, cùng với định luật vạn vật hấp dẫn, đã giải thích thấu đáo tại sao qui luật chuyển động thiên thể. Cơ học Newton đã thống trị mọi lĩnh vực của Vật lý học cho đến đầu thế kỉ 19, khi mà mọi ngành nghiên cứu từ chuyển động của phân tử, đến những đối tượng to vật vã như thiên thể, hành tình đều được xây dựng theo các định luật cơ bản của Newton, mà đưa ra nhiều dự đoán đúng. Mô hình vật lý học trở nên thống nhất, rất đẹp đẽ.
Nói đến ngành nghiên cứu về tập hợp các phân tử tuân theo chuyển động cơ học, hay còn gọi là nhiệt động lực học, cũng cho ra đời 3 định luật nhiệt động lực học, trong đó từ định luật số 2 định nghĩa ra một khái niệm mới là entropy, mà nó còn dùng để định nghĩa lượng thông tin trong lý thuyết thông tin.

Tưởng chừng như “con thuyền Vật lý học cấp bến bình yên” như huân tước Kelvin (nhiều tài liệu dẫn tuyên bố này của Kelvin, tuy nhiên thực tế hình như không có thông tin chính thống), thì “2 gợn mây nhỏ” đã nổi lên thành 2 cơn giông tố làm rung chuyển và thay đổi hẳn bộ mặt ngành Vật lý. Trong cơn giông lượng tử, ta lại bắt gặp 3 định luật quang điện

Con số 3 chưa dừng ở đó, ta lại tiếp tục gặp 3 định luật về di truyền Mendel khi học sinh học hình như tầm năm lớp 9.
Hôm nay vô tình biết đến tồn lại 3 định luật hơi bị hay của Arthur C.Clarke, người nổi tiếng về những dự đoán của ông trong các tác phẩm khoa học viễn tưởng đã dần dần thành hiện thực. Nguyên văn của nó như sau:
1. When a distinguished but elderly scientist states that something is possible, he is almost certainly right. When he states that something is impossible, he is very probably wrong.
2. The only way of discovering the limits of the possible is to venture a little way past them into the impossible.
3. Any sufficiently advanced technology is indistinguishable from magic.

Tạm dịch nó như sau:
1. Khi một bậc lão thành cho rằng một chuyện gì đó là có thể xảy ra được thì ông ta hầu như chắc chắn đúng. Song khi vị này bảo rằng chuyện gì đó là không thể được, thì phần chắc là ông ta sai.
2. Cách duy nhất để xác định biên giới của cái có thể là mạo hiểm vượt qua lằn ranh đó để đi về hướng cái không thể.
3. Bất kỳ công nghệ tiên tiến nào đều không khác gì phép thần thông.

P/S: Áp dụng định luật Clarke ở trên, ta dễ dàng thấy được tuyên bố sau của Steve Wozniak là sai, thật là một định luật thú vị 🙂
http://genk.vn/dong-sang-lap-apple-tri-tue-nhan-tao-se-khong-bao-gio-du-thong-minh-de-dieu-khien-mot-chiec-o-to-20181001104135133.chn

Code refactoring

Từ 1 comment status của thằng bạn trên facebook, nhớ lại về nguyên lý thứ hai của nhiệt động lực học. À, mà sao lại nguyên lý thứ hai nhỉ, có nguyên lý thứ nhất không nhỉ?

Học từ hồi cấp 3, bắt đầu từ câu chuyện không thể chế tạo động cơ vĩnh cửu loại 2, tức là động cơ dùng 2 nguồn nhiệt để có thể biến nhiệt hoàn toàn thành công. Tuy không vi phạm định luật bảo toàn năng lượng, nhưng vẫn không làm được.

Hiệu suất lý tưởng để chuyển nhiệt biến thành công chỉ đạt được = (T2- T1)/T2; T1,T2 là nhiệt độ nguồn nóng & lạnh tính theo nhiệt giai Kelvin.
Tại sao lại thế? qui luật gì đã chi phối cái đó. Trong quá trình giải quyết cái đó thì ông cụ Rudolf Clausius đã mang đến một khái niệm gọi là Entropy (kí hiệu là S), bản chất là đặc trưng cho tính hỗn loạn của hệ thống. Chốt lại là qui luật trên sẽ tương đương với việc phát biểu: Entropy của hệ cô lập không thể giảm. Tức là tính hỗn loạn của hệ thống cô lập sẽ tăng hoặc ít nhất là giữ nguyên.
Câu chuyện tưởng đến đây là hết, thì hóa ra mới bắt đầu. Trong lý thuyết thông tin, Shannon định nghĩa lượng thông tin của hệ thống thông qua Entropy, xem ở đây. Hệ thống càng hỗn loạn thì càng chứa nhiều thông tin, hệ thống càng trật tự thì lượng thông tin chứa trong đó càng ít, nghe cũng có lý đấy chứ nhỉ!. Vậy là từ cái máy nhiệt lại liên hệ mật thiết với chủ đề nóng, vấn đề thông tin.

Cái nghề làm phần mềm chắc chắn cũng không ngoài cuộc, vì nguyên lý phổ quát mà, bao trùm từ vũ trụ bao la bát ngát ( xem Lược sử thời gian – Stephen Hawking, thì biết) đến trà đá vỉa hè (cục đá đang tan dần trong cốc trà, chính là biểu hiện của việc Entropy đang tăng). Vậy phần mềm có xu hướng càng ngày càng lộn xộn, và thực tế đúng như thế. Lúc bắt đầu dự án, nếu là dự án tử tế thì basic design, detail design chuẩn mực thật. Nhưng theo tháng năm, ta thêm tí mắm, lâu lâu cho chút muối vào, thi thoảng thêm tí tính năng để phần mềm lúc đầu đặc tính giống Chó nhưng lại muốn bắt đc cả Chuột, và dần dần nó trở thành 1 đống lộn xộn. Và đâu đó cũng có Sofware entropy thật.
Nhưng chú ý, điều đó chỉ đúng với hệ cô lập, và để phần mềm không trở nên thành 1 đống hổ lốn theo tháng năm thì phải tìm cánh phá vỡ tính “cô lập” của nó, một trong những cách đó là REFACTORING, quyển sách cần đọc, nó nằm ở đây.  Mặc dù  không khuyến khích, nhưng trước khi mua sách tử tế thì có thể xem tạm ở đây

Tóm lại từ nguyên lý thứ hai của nhiệt động lực học, ta rút ra rằng để software không bị xuống cấp, ta phải học cách refactoring?

Ngụy khoa học

Khoảng cuối 2013, thằng ku em, giờ đang phD Vật lý ở Pháp, gọi lên viện Vật lý nghe seminar đủ mọi thứ từ Vật lý đến lịch vực nghệ thuật rồi nghe đâu có lúc ra cả Biển Đông… do thầy của nó, GS. Nguyễn Văn Liễn, tổ chức chủ yếu cho học sinh phổ thông, một việc làm rất đáng quí, không rõ đến giờ còn duy trì nữa không.
Giai đoạn đó công việc đang bận nên mình chỉ ghé qua vài lần, nhớ nhất là chuỗi câu chuyện về Feynman, nhà vật lý đa tài người Mỹ, đạt giải Nobel vật lý 1965, tham gia dự án Manhattan (dự án làm bom nguyên tử của Mỹ), học phá khóa két sắt và giải mã kí tự của người Maya làm thú tiêu khiển. Tiện thể xin giới thiệu phương pháp đơn giản để học nhanh kiến thức mới của Feynman ở đây[2], mời các bạn áp dụng để khám phá chân trời kiến thức bao la bát ngát.
Ấn tượng nhất để lại với mình là tính trung thực của Feynman, thể hiện rõ nhất là quá trình tham gia điều tra và đấu tranh với NASA để có báo cáo trung thực về nguyên nhân của vụ tai nạn tàu Challenger[4,5].
Ở đây trích dẫn 1 phần mà bản thân cũng thường hay mở ra xem lại nhất, nói về việc trung thực trong nghiên cứu khoa học, trong quyển “Feynman chuyện thật như đùa!“, do Nguyễn Văn Liễn và Nguyễn Huy Việt dịch từ “Surely you’re joking, mr.Feynman”. Bạn nào tò mò muốn đọc thêm thì có thể mua sách có hình như dưới.

feynman

… Một ví dụ: Milikan đo điện tích của electron bằng thí nghiệm các giọt dầu rơi và thu được kết quả, mà bây giờ ai cũng biết là không thực sự chính xác. Có một chút sai lệch do ông ấy đã dùng giá trị không chính xác của độ nhớt không khí. Thật thú vị khi nhìn vào lịch sử các phép đo điện tích electron được thực hiện sau Milikan. Nếu biểu thị các kết quả đó theo thời gian, bạn sẽ thấy một kết quả lớn hơn Milikan một chút, rồi một kết quả tiếp lại lớn hơn một chút, và cuối cùng chúng qui về một con số lớn hơn.

Vì sao họ lại không phát hiện ra ngay rằng, con số mới là số lớn hơn? Đây là câu chuyện, mà các nhà khoa học phải cảm thấy xấu hổ, bởi vì rõ ràng người ta đã hành xử như thế này. Khi họ thu được một kết quả quá cao so với kết quả của Milikan, họ nghĩ rằng chắc chắn có sai sót nào đó, họ tìm kiếm và rồi cũng tìm ra một nguyên nhân có thể dẫn đến sai sót. Còn, khi họ nhận được kết quả gần hơn với kết quả của Milikan, thì họ không xem xét cẩn thận. Rồi họ loại bỏ những sai lệch nhiều so với giá trị của Milikan, hay làm những việc tương tự như thế. Ngày nay, chúng ta đã biết những xảo thuật này, nên không còn mắc những bệnh như thế nữa.
Tuy vậy, lịch sử lâu dài của việc học cách không tự lừa phỉnh mình – của việc có được trung thực khoa học tuyệt đối là, tôi xin lỗi phải nói, cái mà chúng ta chưa chú tâm đưa vào bất cứ môn học nào, mà tôi biết. Chúng tôi hi vọng là, bạn sẽ học được bằng cách ngấm dần.
Nguyên tắc đầu tiên là bạn không được tự lừa phỉnh chính mình – bạn chính là người dễ bị lừa nhất. Vì thế bạn phải rất thận trọng với điều đó. Sau khi bạn không còn bị lừa phỉnh nữa, bạn sẽ dễ dàng không lừa phỉnh các nhà khoa học khác. Sau đó, bạn chỉ cần trung thực theo cách thông thường.

Tham khảo
[1]https://vi.wikipedia.org/wiki/Richard_Feynman
[2]http://genk.vn/nha-vat-ly-doat-giai-nobel-chia-se-phuong-phap-hoc-nhanh-moi-thu-tren-doi-chi-voi-3-buoc-20161204110349259.chn
[3]https://vi.wikipedia.org/wiki/Dự_án_Manhattan
[4]http://www.feynman.com/science/the-challenger-disaster/
[5]https://www.youtube.com/watch?v=6Rwcbsn19c0