CÂU CHUYỆN KHOA HỌC 55/a

(ĐC sưu tầm trên NET)

9 phát minh cổ đi trước thời đại hơn 1000 năm

Một số bí quyết phát minh hữu dụng nhất trong lịch sử đã bị thất truyền. Ngày nay, khi nhìn lại những phát minh của tổ tiên, chúng ta có thể cảm thấy bối rối và hổ thẹn trước sự tài hoa và sáng tạo của thế hệ đi trước.

Chúng ta cũng đã đạt đến trình độ tương đương với vài phát minh như vậy, nhưng vẫn còn những phát minh mà chúng ta chưa thể đạt tới.

1. Ngọn lửa Hy Lạp: Vũ khí hóa học bí ẩn

Hình ảnh từ một bản chép tay được rọi sáng – Madrid Skylitzes – cho thấy “Ngọn lửa Hy Lạp” được dùng để chống lại hạm đội phiến quân Thomas the Slav. Phần ghi chú phía trên con tàu bên tay trái có nội dung: “Hạm đội của người La Mã đang thiêu đốt hạm đội của kẻ thù” (Nguồn: Wikimedia Commons).

Vào khoảng từ thế kỷ thứ 7 đến thế kỷ thứ 12, Đế quốc Hy Lạp (Byzantines) dùng một chất bí ẩn để bắn vào địch thủ trong hải chiến. Loại chất lỏng này được bắn qua ống hoặc vòi, cháy trong nước và chỉ có thể bị dập tắt bởi dấm, cát và nước tiểu.

Chúng ta vẫn chưa biết được loại vũ khí hóa học tên là Greek Fire (Ngọn lửa Hy Lạp) này được làm từ chất liệu gì. Đế quốc Hy Lạp khư khư ôm giữ bí mật này, chỉ để một vài người nhất định biết được và cuối cùng tri thức ấy đã hoàn toàn thất truyền.

2. Thủy tinh uốn dẻo: Loại vật liệu siêu quý giá

Ba ghi chép về một loại vật liệu được biết đến như thủy tinh uốn dẻo, kính mềm dẻo, không đủ rõ ràng để xác định chất liệu này có tồn tại hay không. Câu chuyện về loại vật chất này lần đầu tiên được nhắc đến bởi Petronius (mất năm 63 SCN).

Trong ghi chép của Petronius, một người thợ thủy tinh đã dâng cho Hoàng đế Tiberius (Hoàng đế thứ 2 của La Mã, trị vì từ năm 14 – 37 SCN) xem một lọ thủy tinh. Khi ông yêu cầu nhà vua trao nó lại cho ông, đúng lúc đó, người làm thủy tinh đánh rơi nó xuống sàn nhà.

Một bức tượng Hoàng đế Tiberius Marble, năm 37 SCN bằng đá cẩm thạch

Nó không bị vỡ mà chỉ bị lõm và người làm thủy tinh đã nhanh chóng gò nó trở lại hình dạng ban đầu. Lo rằng công nghệ quý giá này có thể bị truyền rộng ra ngoài, Tiberius đã ra lệnh chém đầu người chế tạo ra nó. Vì vậy, bí mật về thủy tinh uốn dẻo cũng biến mất theo ông ta.

Pliny The Elder (một tác gia người La Mã – mất năm 79 SCN) cũng kể lại câu chuyện này. Ông nói, mặc dù câu chuyện được kể lại thường xuyên, nó có thể không hoàn toàn là sự thật.

Một phiên bản khác được kể lại vài trăm năm sau đó bởi Dio Cassius. Ông đã thay người làm thủy tinh thành một kiểu ảo thuật gia. Khi lọ thủy tinh bị rơi trên sàn nhà, nó đã vỡ vụn và người làm thủy tinh đã sửa lại như mới bằng đôi tay trần của mình.

Năm 2012, Công ty chế tạo kính Corning đã giới thiệu loại “Kính liễu” mềm dẻo. Chịu nhiệt và đủ dẻo để có thể cuộn lại, nó được chứng minh là đặc biệt hữu dụng cho việc chế tạo những tấm kính năng lượng mặt trời.

Nếu như người làm thủy tinh La Mã bất hạnh kia đã thật sự sáng chế ra loại thủy tinh uốn dẻo, thì dường như ông đã đi trước thời đại cả hàng ngàn năm lịch sử.

3. Thuốc giải độc vạn năng

Người ta cho rằng loại thuốc được gọi nôm na là “thuốc giải độc vạn năng” được sáng chế bởi Vua Mithridates VI của Đế quốc Pontus (trị vì từ năm 120 đến năm 63 TCN) và được hoàn thiện bởi thầy thuốc riêng của Hoàng đế Nero.

Một bức tượng tạc hình Vua Mithridates VI của Đế quốc Pontus

Theo giải thích của Adrienne Mayor – nhà nghiên cứu truyền thống dân gian và lịch sử khoa học tại Đại học Stanford – trong một bài báo năm 2008, tiêu đề “Ngọn lửa Hy Lạp, Mũi tên độc và Bom bọ cạp: Chiến tranh sinh hóa trong Thế giới cổ đại”, công thức nguyên bản đã bị thất lạc, nhưng những sử gia cổ đại đã ghi chép rằng thành phần của nó gồm thuốc phiện, rắn vipe băm nhỏ và tổng hợp giữa những liều lượng nhỏ chất độc và thuốc giải chúng.

Loại chất này được gọi là Mithridatium, đặt tên theo Vua Mithridates VI.

Mayor lưu ý rằng Serguei Popov, một cựu nghiên cứu viên hàng đầu về vũ khí sinh học trong chương trình vũ khí sinh học bí mật “Biopreparat” đồ sộ của Liên Xô, người đã đào thoát đến Mỹ hồi năm 1992, cũng đã nỗ lực để tạo nên một loại Mithridatium hiện đại.

4. Vũ khí tia nhiệt

Nhà toán học Hy Lạp Archimedes (mất năm 212 TCN) đã phát triển một loại vũ khí tia nhiệt, làm thách đố những công nghệ trong chương trình “Mythbusters” năm 2004 của Kênh Truyền hình Discovery khi muốn tái tạo lại. Mayor đã mô tả loại vũ khí trên như “hàng dãy hàng dãy khiên đồng sáng bóng phản chiếu tia sáng mặt trời vào những chiến hạm của kẻ thù”.

Một bức tranh miêu tả cách Archimedes đốt cháy những con tàu La Mã trước Syracuse bằng những tấm gương cầu parabol. (Nguồn: Wikimedia Commons)

Mặc dù chương trình Mythbusters đã thất bại trong việc chế tạo lại vũ khí cổ đại này và tuyên bố đó là câu chuyện thần thoại, các sinh viên MIT (Massachusetts Institute of Technology) đã chế tạo thành công vào năm 2005. Họ đã đốt cháy một chiếc tàu ở cảng San Francisco bằng cách sử dụng loại vũ khí 2.200 năm tuổi này.

Một vũ khí tia nhiệt được công bố vào năm 2001 bởi Cơ quan các dự án phòng thủ tiên tiến (trực thuộc Lầu Năm Góc, Hoa Kỳ) – DARPA – sử dụng những sóng cực ngắn để xuyên qua “bề mặt da của nạn nhân, đốt nóng nó đến 130 0F (54.4 0C), tạo nên cảm giác như đang bị cháy trong lửa”, theo giải thích của Mayor.

5. Bê tông La Mã

Kiến trúc La Mã vĩ đại trải qua hàng ngàn năm lịch sử là chứng cứ rõ ràng rằng, các tính năng của bê tông La Mã ưu việt hơn loại bê tông hiện đại với các dấu hiệu xuống cấp sau 50 năm.

Trong những năm gần đây, các nhà khoa học đã và đang nghiên cứu để bóc tách bí mật về độ bền của tường thành cổ đại này. Thành phần bí mật chính là tro núi lửa.

Bê tông gần 2.000 năm tuổi tại Rome

Một bài báo phát hành năm 2013 bởi Trung tâm tin tức Đại học California-Berkeley cho biết, những nhà nghiên cứu của trường đại học này đã lần đầu tiên mô tả cách mà hợp chất bền vững lạ thường Calcium (canxi) – Aluminum (nhôm) – Silicate (hợp chất gồm có silicon mang anion) – Hydrate (một chất chứa nước) (C-A-S-H) kết dính các loại vật liệu.

Quá trình làm ra hợp chất này ít tạo nên khí thải cac-bon-nic (CO₂) hơn quá trình làm ra bê tông hiện đại. Một vài nhược điểm về tính năng sử dụng như là tốn nhiều thời gian hơn để khô cứng lại; và dù tồn tại lâu hơn, nó yếu hơn so với bê tông hiện đại.

6. Thép Damascus

Thời Trung cổ, những thanh kiếm rèn từ thép Damascus được làm ra tại vùng Trung Đông với nguyên liệu thô là thép Wootz, có xuất xứ từ châu Á. Nó bền chắc một cách khó hiểu. Không phải là đến khi có cuộc cách mạng công nghiệp thì kim loại cực chắc mới có thể được luyện lại.

Một thanh kiếm được làm từ thép Damascus

Bí mật về công nghệ chế tạo thép Damascus của Trung Đông chỉ vừa mới được tái hiện lại trong các phòng thí nghiệm hiện đại bằng kính hiển vi điện tử. Nó lần đầu tiên được sử dụng vào khoảng năm 300 TCN. Đến khoảng giữa thế kỷ 18, công nghệ chế tạo dường như bị thất truyền một cách không thể lý giải.

Công nghệ Nano (công nghệ chế tạo các thiết bị cực nhỏ) đã được vận dụng vào việc chế tạo ra thép Damascus, nếu xét đến việc những nguyên liệu được thêm vào trong quá trình chế tạo thép là để tạo ra những phản ứng hóa học ở tầng lượng tử, theo chuyên gia khảo cổ K. Kris Hirst trong một bài báo viết cho About Education. Nó là một loại thuật giả kim.

7. Máy giặt thời La Mã cổ đại

Theo IFL Science, giặt là một nghề ở đế chế La Mã, bao gồm chà vải trong bồn chứa dung dịch kiềm, như nước và nước tiểu hay nước khoáng. Ở thành phố Antioch cổ đại, ngày nay thuộc Thổ Nhĩ Kỳ, các nhà khoa học tìm thấy bằng chứng chỉ ra quá trình giặt có thể được cơ giới hóa. Những người La Mã đã tạo ra chiếc máy giặt đầu tiên trên thế giới từ thế kỷ 1.

Hình vẽ máy giặt thời La Mã cổ đại. (Ảnh: Wikipedia).

Máy giặt cơ học có thể bao gồm một bánh xe nước nâng chiếc búa lớn để nện lên quần áo. Con kênh ở thành phố Antioch có thể cung cấp khoảng 300.000 m3 mỗi giây, vượt xa nhu cầu của một thợ giặt bằng chân thông thường. Năng lượng do con kênh phát ra có thể hỗ trợ giặt trên quy mô công nghiệp cho 42 cặp búa cơ khí.

8. Máy tính thời Hy Lạp cổ đại

Năm 1900, các thợ lặn ngoài khơi hòn đảo Antikythera của Hy Lạp phát hiện ra cỗ máy Antikythera. Đây là hệ thống 30 bánh răng bằng đồng mô phỏng chu kỳ của Mặt Trăng và Mặt Trời. Có niên đại từ thế kỷ 1 trước Công nguyên, cỗ máy nằm trong một hộp gỗ. Các bánh răng bên trong cỗ máy làm quay mặt đồng hồ bên ngoài, cho phép hiển thị vị trí của Mặt Trăng và Mặt Trời, cũng như sự xuất hiện của những ngôi sao cụ thể. Cỗ máy thậm chí có thể tính được cả năm nhuận.

Cỗ máy Antikythera trưng bày ở Bảo tàng Khảo cổ Quốc gia Athens. (Ảnh: Wikipedia.)

Dù người Babylon biết sử dụng hình học để theo dõi quá trình di chuyển của sao Mộc vào năm 1800 năm trước Công nguyên, cỗ máy Antikythera vẫn là thiết bị đầu tiên có thể tự động tính toán các hiện tượng thiên văn. Mãi đến thế kỷ 8, nhà toán học Muhammed al-Fazari mới tạo ra dụng cụ đo độ cao thiên thể đầu tiên của người Hồi giáo.

9. Dự án đầu tiên về không gian ở Iraq

Vào thế kỷ 9, thủ đô Baghdad tại Iraq ngày nay là nơi tập trung cộng đồng các nhà khoa học, đặc biệt là thiên văn học, tập trung trong thư viện mang tên "Ngôi nhà thông thái".
Vấn đề nảy sinh khi sách của các học giả viết từ nhiều thế kỷ trước từ các nền văn hóa khác nhau như Ba Tư, Ấn Độ và Hy Lạp không đồng nhất. Vua Khalip Al Ma'mun (786 - 833) quyết định giải pháp duy nhất là xây dựng đài quan sát thiên văn al-Shammasiyya để các học giả trong thành phố có thể xác định sự thật.

Hình vẽ các học giả Hồi giáo thời Trung cổ. (Ảnh: Wikipedia).

Ý tưởng xây đài quan sát không mới mẻ, nhưng đây dự án khoa học đầu tiên do nhà nước bảo trợ. Các nhà nghiên cứu chưa biết chính xác dụng cụ được sử dụng trong đài quan sát al-Shammasiyya. Chúng có thể bao gồm một đồng hồ Mặt Trời, dụng cụ đo độ cao thiên thể và thước đo độ đặt trên tường để tính chính xác vị trí của thiên thể trên bầu trời.
Các nhà khoa học thời đó sử dụng những công cụ để đánh giá lại Luận thuyết toán học của Ptolemy từ thế kỷ 2 và thực hiện nhiều quan sát thiên văn, bao gồm kinh độ và vĩ độ của 24 ngôi sao cố định.

Cập nhật: 20/02/2016 Tổng hợp