Top 18 nhà vật lý học danh tiếng nhất toàn cầu

Isaac Newton là nhà khoa học lỗi lạc, đồng thời là vật lý gia, nhà thiên văn, triết học, toán học và thần học người Anh. Câu chuyện quả táo rơi gợi ý thuyết hấp dẫn của ông đã trở thành huyền thoại. Newton xuất thân từ gia đình nông dân, sau đó được gửi lên thành phố để học và từng theo đuổi ngành luật. Tuy nhiên, ông sớm bị thu hút bởi toán học, quang học và thiên văn học.

Các công trình nổi bật của ông trong vật lý bao gồm: lý thuyết cơ học cổ điển với định luật vạn vật hấp dẫn, ba định luật chuyển động và nguyên lý bảo toàn động lượng; cùng những khám phá về quang học cổ điển như tán sắc ánh sáng qua lăng kính.

Ứng dụng thực tiễn:

• Giải thích các hiện tượng liên quan đến lực hấp dẫn.
• Hỗ trợ du hành vũ trụ và phát triển công nghệ tên lửa.
• Giúp khoa học hiểu rõ chuyển động của vật chất từ hạt electron đến các thiên hà xoắn ốc.

Nikola Tesla là nhà vật lý kiệt xuất, nhà phát minh và kỹ sư điện người Mỹ gốc Serbia. Sinh tại Smiljan thuộc Đế quốc Áo, ông sau đó nhập quốc tịch Mỹ vào khoảng tuổi 30. Tesla nổi danh với những đột phá mang tính cách mạng trong lĩnh vực điện và từ trường cuối thế kỷ 19, đầu thế kỷ 20.

Các sáng chế và lý thuyết của ông tạo nền tảng cho hệ thống điện xoay chiều, bao gồm cả mạng lưới phân phối đa pha và động cơ điện xoay chiều, mở ra kỷ nguyên của Cách mạng công nghiệp lần thứ hai.

Ứng dụng nổi bật: Phát minh ra xe điện, tàu điện, đèn chiếu sáng và máy xay, góp phần thay đổi đời sống hiện đại.

Khoảng gần hai thế kỷ trước Newton, Galileo Galilei là nhà khoa học lừng danh nhất thời bấy giờ. Ông là nhà vật lý, thiên văn học, toán học và triết học người Ý, được tôn vinh là "cha đẻ của vật lý hiện đại" và "cha đẻ của khoa học hiện đại". Những nghiên cứu nổi bật của ông bao gồm lý thuyết và thực nghiệm về chuyển động các thiên thể, phương pháp đo vận tốc ánh sáng, cùng nguyên tắc cơ bản của thuyết tương đối.

Galileo nghiên cứu kỹ chuyển động tăng tốc đều của vật thể, kiến thức này trở thành nền tảng trong giáo dục vật lý hiện nay. Trong thiên văn học, ông đã xác nhận các pha của Sao Kim qua kính thiên văn, phát hiện bốn vệ tinh lớn nhất của Sao Mộc – gọi là vệ tinh Galileo để tưởng nhớ ông – và quan sát, phân tích các vết đen trên Mặt Trời. Ngoài ra, Galileo còn đóng góp trong công nghệ với cải tiến thiết kế la bàn.

Ứng dụng thực tế:

• Khám phá sâu sắc về chuyển động các vật thể trong vũ trụ.
• Cung cấp nền tảng cho các định luật chuyển động của Newton và trở thành cốt lõi trong thuyết tương đối của Einstein.

Marie Curie là nhà vật lý và hóa học kiệt xuất người Ba Lan – Pháp, là người đầu tiên đoạt hai giải Nobel trong hai lĩnh vực vật lý và hóa học. Năm 1903, bà cùng chồng Pierre Curie và Henri Becquerel nhận giải Nobel vật lý cho các nghiên cứu về bức xạ.

Bà là nữ giảng viên đầu tiên tại Đại học Paris (Sorbonne) và năm 1995 được an táng tại điện Panthéon để ghi nhận những đóng góp to lớn cho nhân loại. Marie Curie phát hiện ra tính phóng xạ, kỹ thuật tách các đồng vị và cùng chồng tìm ra hai nguyên tố radium và polonium.

Ứng dụng thực tế:

• Mã hóa và bảo mật thông tin.
• Phát triển ngành công nghiệp công nghệ cao: kiểm tra không phá hủy, hệ thống điều khiển hạt nhân, chiếu xạ công nghiệp và kỹ thuật đánh dấu.

Richard Feynman là nhà vật lý người Mỹ gốc Do Thái nổi tiếng với những đóng góp quan trọng trong cơ học lượng tử, điện động lực học lượng tử và vật lý trạng thái siêu lỏng của heli lạnh sâu. Ông còn được biết đến với đề xuất mô hình parton trong vật lý hạt. Năm 1965, Feynman cùng Julian Schwinger và Shin'ichirō Tomonaga được trao giải Nobel Vật lý nhờ những đóng góp xuất sắc trong điện động lực học lượng tử.

Feynman sáng tạo ra biểu diễn đồ họa mang tên biểu đồ Feynman, giúp mô tả hành vi của các hạt hạ nguyên tử qua các biểu thức toán học. Ông trở thành một trong những nhà vật lý danh tiếng nhất thế giới, và theo cuộc bình chọn của tạp chí Physics World năm 1999, được xếp vào nhóm mười nhà vật lý vĩ đại nhất mọi thời đại.

Ứng dụng thực tế:

• Giải thích hiện tượng siêu chảy của helium lỏng.
• Xây dựng nền tảng lý thuyết cho hiện tượng siêu dẫn.

Ernest Rutherford, nhà vật lý người New Zealand, được xem là "cha đẻ của vật lý hạt nhân". Ông phát hiện nguyên tử có điện tích dương tập trung trong một hạt nhân nhỏ bé, dẫn đến mẫu nguyên tử Rutherford – còn gọi là mô hình hành tinh. Năm 1908, ông nhận giải Nobel Hóa học nhờ khám phá này và làm rõ hiện tượng tán xạ Rutherford qua thí nghiệm lá vàng.

Rutherford chuyên sâu về phóng xạ và cấu trúc nguyên tử. Năm 1911, ông công bố mô hình nguyên tử, chứng minh hạt nhân chiếm phần lớn khối lượng nguyên tử. Năm 1920, ông phát hiện proton – thành phần cơ bản của hạt nhân.

Từ 1919, làm việc tại Cambridge và Luân Đôn, ông thực hiện chuyển hóa nhân tạo đầu tiên giữa các nguyên tố bền – một dạng kỹ thuật giả kim thuật – bằng cách biến nitơ thành ôxy thông qua các hạt alpha.

Michael Faraday là nhà vật lý và hóa học người Anh, nổi bật với những đóng góp to lớn trong lĩnh vực điện từ học và điện hóa học. Ông đã nghiên cứu về trường điện từ xung quanh dây dẫn có dòng điện một chiều, qua đó tạo nền tảng cho khái niệm trường điện từ trong vật lý, sau này được phát triển sâu sắc bởi James Maxwell. Faraday còn khám phá ra hiện tượng cảm ứng điện, nghịch từ và định luật điện phân. Ông chứng minh rằng từ trường có thể ảnh hưởng đến tia sáng, đồng thời sáng chế nhiều thiết bị điện có điện trường quay, đặt nền móng cho công nghệ động cơ điện và ứng dụng điện trong công nghiệp.

Ông đã tạo ra bước đột phá khi phát hiện cảm ứng điện từ năm 1831 và chế tạo máy biến áp đầu tiên. Đề xuất mối quan hệ cơ bản giữa điện và từ vào năm 1839 đã trở thành cột mốc trong khoa học. Nhiều đơn vị và hằng số như hằng số Faraday và định luật cảm ứng Faraday được đặt theo tên ông.

Ứng dụng thực tế: Đặt nền móng cho sự phát triển công nghệ động cơ điện và việc sử dụng điện trong công nghiệp hiện đại.

James Clerk Maxwell, nhà vật lý Scotland, được ghi nhận nhờ lý thuyết cổ điển về bức xạ điện từ – công trình tạo ra cây cầu liên kết giữa điện, từ và ánh sáng như những biểu hiện của cùng một hiện tượng. Phương trình Maxwell về trường điện từ được xem là "lần thống nhất vĩ đại thứ hai của vật lý" sau công trình của Newton.

Maxwell nhận định ánh sáng là sóng dao động trong một môi trường tương tự nguyên nhân tạo ra các hiện tượng điện và từ. Sự kết hợp này dự báo sự tồn tại của sóng vô tuyến. Ông còn phát triển phân phối Maxwell–Boltzmann, nền tảng cho thuyết động học chất khí, và là người đầu tiên tạo ra phương pháp ảnh màu bền vững vào năm 1861. Ngoài ra, Maxwell đóng góp trong lý thuyết phân tích kết cấu khung liên kết như ở cầu cống.

Năm 1864, Maxwell công bố lý thuyết động lực học trường điện từ, chỉ ra rằng điện, từ và ánh sáng đều xuất phát từ trường điện từ duy nhất.

Wilhelm Conrad Röntgen, sinh ra tại Lennep, Đức, là nhà vật lý xuất sắc, người từng giữ chức giám đốc Viện vật lý tại Đại học Würzburg. Năm 1869, ông nhận bằng Tiến sĩ từ Đại học Zurich khi mới 25 tuổi, sau đó công tác tại nhiều trường đại học danh tiếng. Röntgen từng làm giảng viên tại Đại học Strasbourg, giáo sư ở Hohenheim và Giessen, rồi trở thành giám đốc Viện vật lý của Đại học Würzburg và München.

Ngày 8 tháng 11 năm 1895, ông khám phá ra tia X – loại bức xạ điện từ có bước sóng rất ngắn, không thể nhìn thấy bằng mắt thường, sau này được gọi là tia Röntgen. Phát hiện mang tính cách mạng này đã giúp ông trở thành người đầu tiên đoạt giải Nobel Vật lý vào năm 1901, đánh dấu bước ngoặt quan trọng trong khoa học và y học.

Sir Joseph John "J.J." Thomson là nhà vật lý người Anh nổi bật với khám phá ra electron và các đồng vị, đồng thời là người sáng tạo ra phương pháp phổ khối lượng. Năm 1906, ông được trao giải Nobel Vật lý nhờ công trình đột phá về điện tử.

Vào năm 1897, trong quá trình nghiên cứu hiện tượng phóng điện trong môi trường chân không, Thomson phát hiện ra tia âm cực – một chùm hạt nhỏ mang điện tích âm gọi là electron. Ông sử dụng một ống kính thủy tinh gần như chân không, đặt điện áp 15.000 vôn giữa hai điện cực, tạo ra màn huỳnh quang do chùm tia không nhìn thấy đi từ cực âm đến cực dương, chứng minh rằng tia âm cực bị lệch trong điện trường và mang điện tích âm. Mỗi hạt trong chùm tia ấy có khối lượng riêng biệt được gọi là electron (ký hiệu e).

Max Karl Ernst Ludwig Planck là nhà vật lý Đức vĩ đại, người đặt nền móng cho cơ học lượng tử và được xem là một trong những nhân vật trọng yếu nhất của vật lý thế kỷ 20. Ông vinh dự nhận giải Nobel Vật lý năm 1918.

Max Planck được coi là "cha đẻ" của cơ học lượng tử khi vào năm 1900, ông giới thiệu khái niệm lượng tử – đại lượng rời rạc nhỏ nhất của năng lượng trong vật lý. Ông cũng xác định giá trị của hằng số Planck (ε = h·ν), một hằng số cơ bản xuất hiện trong các phương trình vật lý lượng tử.

Bắt đầu từ năm 1894, Planck dành sự quan tâm sâu sắc đến bài toán bức xạ của vật đen – hiện tượng cường độ bức xạ điện từ của vật hấp thụ hoàn hảo liên quan thế nào đến tần số và nhiệt độ của vật thể. Qua việc tổng hợp và cải tiến hai định luật Rayleigh-Jeans và Wien, ông sử dụng thuyết entropy để phát triển định luật bức xạ Planck – mô hình lý thuyết giải thích chuẩn xác các kết quả thực nghiệm, được trình bày lần đầu năm 1900 tại cuộc họp DPG.

Wolfgang Pauli là nhà vật lý lý thuyết người Áo, một trong những người tiên phong trong vật lý lượng tử. Ông từng mang quốc tịch Mỹ và Thụy Sĩ, và năm 1945, được Albert Einstein đề cử và nhận giải Nobel Vật lý nhờ phát hiện "nguyên lý loại trừ Pauli" – một định luật mới mang tính quyết định trong tự nhiên.

Pauli là người trẻ tuổi tài năng, nhận bằng tiến sĩ khi mới 21 tuổi. Các nghiên cứu của ông xoay quanh lý thuyết spin và cơ cấu vật chất. Năm 1925, ông khám phá ra nguyên lý loại trừ – chìa khóa giúp hiểu rõ tính chất của tinh vân và các ngôi sao. Năm 1931, ông đề xuất sự tồn tại của hạt neutrino, một hạt rất nhẹ và khó tương tác với vật chất.

Erwin Rudolf Josef Alexander Schrödinger, nhà vật lý lỗi lạc người Áo, đã để lại dấu ấn sâu sắc trong cơ học lượng tử qua lý thuyết cơ học sóng. Ông phát triển phương trình sóng Schrödinger, mô tả trạng thái của hệ lượng tử với các dạng phương trình phụ thuộc thời gian và dừng. Qua công trình của mình, Schrödinger chứng minh sự tương đương về bản chất giữa cơ học sóng và cơ học ma trận của Werner Heisenberg.

Ông cũng tự đề xuất cách hiểu vật lý của hàm sóng và kiên quyết phản bác cách giải thích Copenhagen, nổi bật qua thí nghiệm tưởng tượng "Con mèo Schrödinger" – một nghịch lý làm thay đổi nhận thức về cơ học lượng tử. Ngoài lĩnh vực lượng tử, Schrödinger còn nghiên cứu sâu rộng trong cơ học thống kê, nhiệt động lực học, điện môi, lý thuyết màu sắc, điện động lực học, thuyết tương đối rộng và vũ trụ học, đồng thời nỗ lực xây dựng lý thuyết trường thống nhất.

Năm 1926, ông trình bày phương trình sóng mang tên mình – nền tảng của vật lý lượng tử hiện đại; năm 1935, ông công bố thí nghiệm tưởng tượng mang tính biểu tượng, làm bừng sáng những bí ẩn của thế giới vi mô.

Paul Dirac – nhà vật lý lý thuyết người Anh kiệt xuất, từng giữ ghế Giáo sư Lucas về Toán học tại Đại học Cambridge và dành những năm tháng cuối đời làm việc tại Đại học Florida. Ông nổi tiếng với tính cách kín đáo, ít nói, chỉ bộc bạch khi thật cần thiết. Khi về già, Dirac thường từ chối trả lời những thắc mắc về các khám phá của mình bằng lời lẽ ngắn gọn: "Xin lỗi, tôi nghĩ rằng mỗi người phải tự làm việc nghiên cứu của chính mình."

Một trong những đóng góp vĩ đại nhất của ông là phương trình Dirac, mở ra cánh cửa tiên đoán sự tồn tại của phản vật chất thông qua mô tả hành vi của các fermion. Cùng với Erwin Schrödinger, Dirac được vinh danh với giải Nobel Vật lý năm 1933 cho những thành tựu đột phá trong lĩnh vực này.

Werner Karl Heisenberg là một biểu tượng của vật lý thế kỷ 20, đồng sáng lập thuyết cơ học lượng tử và người nhận giải Nobel vật lý năm 1932. Sinh tại Würzburg, Đức và trút hơi thở cuối cùng ở München, Heisenberg từng lãnh đạo Dự án năng lượng nguyên tử Đức – một chương trình đầy tranh cãi. Ông nổi danh nhất với nguyên lý bất định, được công bố năm 1927, một nguyên tắc then chốt giới hạn độ chính xác trong đo lường của cơ học lượng tử. Ông cũng từng là học trò và cộng sự của nhà vật lý huyền thoại Niels Bohr.

Albert Einstein, thiên tài vật lý lý thuyết người Đức gốc Do Thái, được xem như cha đẻ của vật lý hiện đại và người đặt nền móng cho thuyết tương đối – kiệt tác nổi bật nhất trong sự nghiệp của ông. Dù khởi đầu chậm nói và đọc, từ tuổi lên 10, ông đã say mê sáng tạo các mô hình và thiết bị cơ học.
Năm 1921, Einstein được trao giải Nobel Vật lý và để lại hơn 300 bài báo khoa học cùng hàng trăm bài viết sâu rộng về nhiều lĩnh vực khác nhau. Ông cũng được trao nhiều bằng tiến sĩ danh dự từ các viện đại học danh tiếng tại châu Âu và Bắc Mỹ. Những công trình xuất sắc của ông bao gồm thuyết tương đối, nền tảng lý thuyết lượng tử, định luật quang điện và những khám phá làm thay đổi cách chúng ta hiểu về vũ trụ.
Ứng dụng thực tiễn:

• Phát triển năng lượng hạt nhân.
• Khám phá các bí ẩn của vũ trụ.
• Chế tạo máy móc hỗ trợ cuộc sống con người.

Niels Bohr, nhà vật lý lỗi lạc người Đan Mạch gốc Do Thái, đã được vinh danh bằng giải Nobel Vật lý năm 1922 nhờ những đóng góp to lớn trong lý thuyết cấu trúc nguyên tử và các phản ứng hạt nhân. Ông nổi bật với mô hình nguyên tử năm 1913, trong đó ông xác định rằng nguyên tử gồm hạt nhân trung tâm với các electron chuyển động xung quanh. Bohr cũng là một trong những người tiên phong phát triển cơ học lượng tử – nền tảng của vật lý hiện đại.
Ứng dụng thực tiễn:

• Phát triển công nghệ điện hạt nhân.
• Ứng dụng sâu rộng trong y học, kinh tế và nhiều lĩnh vực khác.

Stephen Hawking là nhà vật lý lý thuyết và vũ trụ học người Anh, đồng thời là tác giả của nhiều cuốn sách khoa học phổ thông nổi tiếng. Khi mới 21 tuổi, ông được chẩn đoán mắc bệnh thần kinh vận động với tiên lượng sống chỉ vài năm, nhưng ý chí sắt đá đã giúp ông vượt qua giới hạn đó và tiếp tục đóng góp to lớn cho khoa học.

Ông nổi bật với sự hợp tác cùng Roger Penrose trong lý thuyết kỳ dị hấp dẫn trong thuyết tương đối tổng quát, cũng như tiên đoán bức xạ đặc trưng phát ra từ hố đen – hiện tượng được gọi là bức xạ Hawking. Ông là người đầu tiên khởi xướng nền tảng vũ trụ học kết hợp hài hòa thuyết tương đối tổng quát với cơ học lượng tử.

Ứng dụng thực tế: Mở rộng hiểu biết của nhân loại về vũ trụ, hỗ trợ các nhà thiên văn học trong công cuộc khám phá không gian bao la.