1. Giới thiệu
André-Marie Ampère (1775 – 1836) là một trong những nhà vật lý và toán học vĩ đại của nước Pháp, người tiên phong trong lĩnh vực điện từ học. Ông là người đã đặt nền tảng cho lý thuyết tương tác điện từ, mở đường cho sự phát triển của các công nghệ điện hiện đại. Tên của ông được đặt cho đơn vị đo cường độ dòng điện – ampere (A).
2. Cuộc đời của André-Marie Ampère
2.1. Thời thơ ấu và giáo dục
André-Marie Ampère sinh ngày 20 tháng 1 năm 1775 tại Lyon, Pháp. Ngay từ nhỏ, ông đã bộc lộ năng khiếu toán học và khoa học. Cha của ông, Jean-Jacques Ampère, là một nhà tư tưởng tự do và đã dạy ông theo phương pháp tự học, giúp ông tiếp cận các tác phẩm của Euler, Lagrange và Bernoulli khi còn rất trẻ.
Tuy nhiên, Cách mạng Pháp (1789) đã làm gia đình Ampère tan vỡ khi cha ông bị xử tử vào năm 1793. Biến cố này khiến Ampère suy sụp trong một thời gian dài trước khi ông quay lại nghiên cứu khoa học.
2.2. Sự nghiệp và nghiên cứu khoa học
- Năm 1802, ông trở thành giáo viên toán học tại Trường Trung học Bourg-en-Bresse.
- Năm 1809, ông được bổ nhiệm làm giáo sư toán tại École Polytechnique – một trong những trường kỹ thuật danh tiếng nhất nước Pháp.
- Năm 1814, ông trở thành thành viên của Viện Hàn lâm Khoa học Pháp.
Tuy nhiên, những đóng góp quan trọng nhất của Ampère đến từ các nghiên cứu về điện từ học vào thập niên 1820.
3. Thành tựu khoa học của Ampère
3.1. Phát minh về Điện từ học
Năm 1820, nhà vật lý Đan Mạch Hans Christian Ørsted phát hiện ra rằng dòng điện có thể làm lệch hướng kim nam châm, chứng minh mối liên hệ giữa điện và từ. Ampère lập tức quan tâm đến phát hiện này và trong vòng một tuần sau đó, ông đã tiến hành các thí nghiệm quan trọng để chứng minh rằng hai dây dẫn mang dòng điện có thể tác động lực lên nhau.
Từ đây, Ampère đã phát triển định luật lực Ampère, mô tả lực tương tác giữa hai dây dẫn mang dòng điện song song.
3.2. Định luật Ampère và Lý thuyết Điện từ học
Ampère đã xây dựng nền tảng toán học cho điện từ học, trong đó đáng chú ý nhất là Định luật Ampère, mô tả mối quan hệ giữa dòng điện và từ trường sinh ra xung quanh nó. Đây chính là tiền đề cho phương trình Maxwell-Ampère, một trong bốn phương trình Maxwell quan trọng trong vật lý điện từ.
Ampère cũng đề xuất mô hình sớm nhất về từ tính của vật chất, trong đó ông giả thuyết rằng từ tính là do các dòng điện cực nhỏ bên trong vật liệu. Điều này sau này đã được chứng minh là đúng trong lý thuyết về điện tử học.
3.3. Phát minh ra Dụng cụ đo Dòng điện
Ampère đã phát minh ra galvanometer, tiền thân của ampe kế, giúp đo dòng điện một cách chính xác. Đây là một công cụ quan trọng trong nghiên cứu điện học.
3.4. Lý thuyết về Điện động học
Ampère đã đặt tên cho một ngành khoa học mới – “Điện động học”, nghiên cứu về mối quan hệ giữa điện và từ. Chính từ công trình của ông mà James Clerk Maxwell sau này đã phát triển lý thuyết điện từ hiện đại.
4. Sự công nhận và di sản
4.1. Đơn vị Ampere (A)
Để vinh danh những đóng góp của ông, đơn vị đo cường độ dòng điện trong Hệ đo lường quốc tế (SI) được đặt tên là “Ampere” (A).
4.2. Ảnh hưởng đến khoa học hiện đại
- Các nguyên lý của Ampère là nền tảng cho công nghệ điện từ như động cơ điện, máy phát điện, loa, và máy biến áp.
- Công trình của ông là tiền đề để Maxwell phát triển thuyết điện từ, giúp hình thành công nghệ truyền thông không dây, radar và điện tử viễn thông.
4.3. Những vinh danh khác
- Tên ông được khắc trên Tháp Eiffel, cùng với những nhà khoa học vĩ đại khác.
- Viện nghiên cứu Ampère tại Lyon, Pháp, được đặt theo tên ông.
- Tiểu hành tinh 10161 Ampère được đặt tên để vinh danh ông.
5. Kết luận
André-Marie Ampère là một trong những nhà khoa học có đóng góp quan trọng nhất trong lĩnh vực điện từ học. Những nghiên cứu của ông đã đặt nền tảng cho công nghệ hiện đại và ảnh hưởng sâu rộng đến các ngành vật lý, kỹ thuật điện và viễn thông. Dù cuộc đời ông trải qua nhiều biến cố, nhưng những công trình mà ông để lại đã giúp thế giới tiến gần hơn đến nền văn minh điện tử ngày nay.
