Con người luôn có khát vọng chinh phục, khám phá, phát hiện những điều kỳ diệu, những bí ẩn trong vũ trụ. Những khám phá ấy đã mở ra những chân trời tri thức, đánh dấu sự tiến bộ của văn minh nhân loại, giúp con người mở mang tầm mắt, nhận thức một cách đúng đắn về thế giới xung quanh. Mời các bạn cùng Tìm hiểu 100 khám phá khoa học vĩ đại nhất trong lịch sử loài người quan phần 2 cuốn sách.
Trang 161 LIÊN KẾT NGUYÊN TỬ
~ Năm phát hiện: năm1913
- Nội dung phát hiện: học thuyết đầu tiên về sự ra đời, mất đi, bảo toàn năng lượng của các electron và Sự vận động của chúng xung quanh hạt nhân nguyên tử
~ Người phát hién: Niels Bohr
Tại sao phát hiện ra liên kết nguyên tử lại có trong 100 phát hiện vĩ đại nhất trong lịch sử?
Marie Curie md ra ky nguyên mới với việc chứng
mỉnh sự tổn tại của thế giới nguyén ti Einstein, Dirac, Heisenberg, Born, Rutherford va céc nha khoa học khác cũng đã thử dùng những lý luận hiện đại để miêu tả thế giới nguyên tử Tuy nhiên, vẫn tổn tại hai câu hỏi lớn
làm đau đầu các nhà khoa học đầu thế kỷ XX, đó là: Bên
trong nguyên tử tôn tại những gì? và Yếu tố gì đã chỉ phối sự uận động của nguyên tử?
Niels Bohr là người đầu tiên phát hiện ra hình thức
cu thể của các electron quay quanh hạt nhân; vị trí, sự vận động, phương thức phóng xạ và sự chuyển hoá năng
Trang 2LIÊN KẾT NGUYÊN TỬ
quyết được vô số ý những giả thiết mâu thuẫn về kết cấu
và hoạt động của electron, đồng thời cũng khắc phục được những khuyết điểm của những luận điểm ấy Bohr đã khéo léo kết hợp giữa những thí nghiệm trực tiếp và
lý luận tiên tiến để hình thành nên tri thức vé electron, góp phần đẩy nhanh quá trình phát triển khoa học của
nhân loại
Liên kết nguyên tử đã được phát hiện ra như
thế nào?
Nam 1912, mới 26 tuổi, Niels Bohr đã tham gia vào
cuộc tranh luận khốc liệt trong giới vật ly lic bay gid Vào mùa xuân năm ấy, khi Bohr vừa tiếp nhận vị tri
giáo sư giảng dạy ở trường Đại học Copenhagen cũng là lúc ông phát hiện ra các lý luận về nguyên tử đương thời
đã không phù hợp với những số liệu thực nghiệm ngày
càng mới hơn về nguyên tử Các lý luận truyền thống
cho rằng khi các electron vận động quanh hạt nhân
nguyên tử, chúng sẽ dần dần mất đi năng lượng và dần dân hoà nhập vào hạt nhân nguyên tử và Bohr cũng đã
chứng minh luận điểm này bằng thực nghiệm của mình
Tuy nhiên, nếu theo lý luận ấy thì các nguyên tử nhất
dinh sé phat nổ thế nhưng sự thật thì hoàn toàn ngược lại, các nguyên tử vẫn rất ổn định Hiện tượng này đã
làm Bohr băn khoăn tự hỏi: liệu có sai sót gì đang tổn tại trong các lý luận này không?
Trang 3100 KHAM PHA KHOA HOG Vi DAI NHAT TRONG LICH Sit
Lúc ấy con người không thể nhìn thấy nguyên tử và cũng không thể quan sát được các hoạt động bên trong
của chúng Các nhà khoa học chỉ có thể mò mẫm tìm tồi
và dựa vào những yếu tố gián tiếp để lý giải các hoạt động của chúng
Các thí nghiệm về nguyên tử đã thu được những số
liệu vô cùng lớn Bohr ghi lại các hạt sản sinh ra trong quá
trình va chạm của nguyên tử, đo được góc tán xạ với tốc
độ cao tính từ điểm va chạm của các hạt và tính toán được
mức độ điện năng của chúng Tuy nhiên các số liệu này hầu hết lại trái ngược với lý luận nguyên tử lúc bấy giờ
Năm 1913, trong khi chuẩn bị cho bài giảng của mình, ông đã tình cờ đọc được hai nghiên cứu thí
nghiệm mới Với bản đầu tiên, Enrieo Eermi cho rằng
năng lượng trong mỗi lần các nguyên tử phóng ra (phân
chia) là như nhau Ông đặt tên cho loại phân chia này
là lượng tử ly tán
Bản nghiên cứu thứ hai là của các nhà hoá học, họ
đã nghiên cứu năng lượng bức xạ nguyên tử của mỗi loại
nguyên tố Họ thấy rằng năng lượng phóng ra khi xuyên
qua lăng kính thì sự bức xạ sẽ không còn liên tục trong
cả quá trình quang phổ, ở một tần số ly tán nào đó
chúng sẽ trở thành những đỉnh sắc nhọn Các nguyên tế
khác nhau sẽ thể hiện đặc điểm sắc nhọn khác nhau
Hai nghiên cứu này đều khác với lý luận lúc bấy giờ
Trang 4LIÊN KẾT NGUYÊN TỬ
Bohr nghiên cứu và đối chiếu điểm khác nhau và sự
chênh lệch trong các số liệu, ông nhận ra số liệu mới này
chắc hẳn phải liên quan đến một điều gì đó (bởi vì chúng
cùng để cập đến đặc điểm và sự bức xạ có cùng một
nguồn gốc là nguyên tử)
Bohr tiến hành sàng lọc các dữ liệu trong hơn tám
tháng để tìm ra phương pháp làm cho những dữ liệu này
phù hợp với một loại lý thuyết nguyên tử nào đó Kết quả thật đáng mừng vì đến cuối năm đó ông đã cho ra
một kết luận vô cùng quan trọng: electron không vận
động tự do như mọi người vẫn nghĩ
Bohr đưa ra lý luận rằng quỹ đạo hoạt động của
eleetron vận động quanh hạt nhân nguyên tử chỉ có thể
tôn tại ly tán và riêng biệt Electron chỉ khi nào phóng
ra một năng lượng nhất định (đỉnh nhọn có thể nhìn thấy và năng lượng bức xạ của lượng tử) thì chúng mới c6 thể nhảy vào quỹ đạo gần nhất với nhân nguyên tử và chỉ khi chúng hấp thụ một lượng năng lượng nhất định thì chúng mới có thể nhảy đến các quỹ đạo cao hơn
Electron khéng thé tu do di chuyển đến nơi nào chúng muốn và cũng không thể mang theo bất kỳ một lượng
năng lượng nào, chúng chỉ có thể nằm trên một đường trong số một vài đường quỹ đạo đặc biệt ấy, chúng hấp
thụ và phóng ra năng lượng của lượng tử riêng biệt
Trang 5100 KHAM PHA KHOA HOC Vi DAI NHAT TRONG LICH SU
Mô hình nguyên tử mới của Bohr thực sự là một ý tưởng cách mạng, nó khác xa so với các lý luận trước đây Tuy nhiên nó lại vô cùng phù hợp với các thí nghiệm thực tế và có thể lý giải những mâu thuẫn còn tổn tại trong các lý luận cũ Mô hình này đồng thời cũng giải thích được phương thức và l]ý do các nguyên tố hoá học lại liên kết với nhau
Phát hiện vĩ đại của Bohr ngay lập tức được công
nhận và nhận được sự ca tụng của giới khoa học Trong vòng 50 năm, lý luận ấy vẫn được coi là mô hình nguyên
Trang 662 CHẤT ĐỒNG VỊ
~ Thời gian phát hiện: năm 1913
- Nội dung phát hiện: chất đồng vị là những hình thức khác nhau của cùng một nguyên tố hoá học Chúng có
đặc trưng vật lý và hoá học hoàn toàn giống nhau nhưng
trọng lượng nguyên tử lại khác nhau
~ Người phát hiện: Frederick Soddy
Tại sao phát hiện ra chất đồng vị lại có tên
trong 100 phát hiện khoa học vĩ đại nhất?
Chất đồng vị của một nguyên tố là một dạng hơi khác của nguyên tố đó Chất đồng vị có đặc trưng vật lý, hoá học và điện giống như nguyên tố gốc nhưng số lượng
Notron trong nhân nguyên tử thì khác nhau Phát hiện
ra chất đồng vị đã đem lại cho ngành vật lý học và hoá học một khái niệm mới, mở ra một không gian mới cho
nghiên cứu khoa học
Phát hiện vĩ đại này đã giúp các nhà vật lý tháo gỡ
những khó khăn trong nghiên cứu nguyên tố phóng xạ,
Trang 7100 KHAM PHA KHOA HOC Vi BAI NHAT TRONG LICH SiC
với sự phát triển của ngành địa chất học, bởi phương
pháp tính niên đại bằng cacbon và các kỹ thuật tính
toán niên đại của đá đều dựa vào tỷ lệ của một vài loại chất đồng vị nào đó
Chất đồng vị ra đời đã quét sạch mọi chướng ngại
trên con đường phát triển khoa học, đồng thời nó đã mổ ra những lĩnh vực mới trong ngành vật lý và hoá học,
đem đến cho khoa học địa chất một công cụ nghiên cứu
vô cùng quan trọng
Chất đồng vị đã được phát hiện ra như thế nào?
Frederick Soddy sinh năm 1877 tai Sussex, nước
Anh Năm 1910, Soddy được nhận vào làm ở trường Đại học ở Glasgow với vai trò là một giảng viên về môn
phóng xạ và hoá học
Vào thời điểm ấy, nghiên cứu về nguyên tố phóng xạ
đang là chủ đề mới thu hút được sự quan tâm chú ý của mọi người Việc phân biệt những nguyên tố phóng xạ phải dựa trên sự khác nhau của chúng về khối lượng, điện tích nguyên tử và khác biệt về đặc tính phóng xạ,
sự khác biệt này bao gồm các loại hạt và năng lượng
trong phóng xạ của nguyên tố
Các nhà khoa học đã dùng hệ thống này và đã xác
định được 40 đến 50 loại nguyên tố phóng xạ Nhưng trong bảng hệ thống tuần hoàn chỉ có 10 đến 12 chỗ trống cho tất cả các nguyên tố phóng xạ Nguyên nhân có thể là do bảng hệ thống tuần hoàn của Mendeleyev có
Trang 8CHẤT ĐỒNG VỊ
điểm không chính xác hoặc có thể do một nguyên nhân nào đó chưa xác định làm mất sự logic của các nguyên tố phóng xạ trong bảng Cả hai giả thiết này đều không thể lấy thực tiễn để chứng minh, do đó nghiên cứu về chất
phóng xạ đã đi vào ngõ cụt
Soddy quyết định nghiên cứu ba loại hạt hạ nguyên
tử đã biết được sinh ra từ các loại nguyên tố phóng xạ
khác nhau, ba loại đó là: alpha, beta và gamma Soddy đã nhận thấy hạt alpha có một điện tích dương mang
hai proton và khối lượng của chúng tương đương với bốn proton Tia gamma không hể có điện tích hay khối lượng, chúng chỉ có năng lượng, cho nên chúng không
ảnh hưởng đến tính chất của nguyên tử Các hạt beta không có khối lượng xác định, chúng mang một điện tích âm Và sự thật là các hạt beta này chỉ đơn giản là các electron mà thôi
Thi nguyên tử phát xạ ra các hạt beta, thì chúng sẽ mất đi một điện tích âm Soddy lại phát hiện thấy chúng mất đi một điện tích âm cũng tương đương với việc thu về một điện tích dương Do đó, khi nguyên tử tán xạ ra một hạt alpha thì cũng có nghĩa nhân nguyên tử mất đi hai điện tích đương, các hạt beta mà nguyên tử sản sinh
ra thì lại nhận được một điện tích dương
Bảng tuần hoàn các nguyên tố hoá học được sắp xếp theo sé proton trong hat nhân của một nguyên tử - từ nguyên tố nhẹ nhất (hidro) đến nguyên tố nặng nhất (uraniÐ Soddy nhận thấy các hạt alpha di chuyển về ô
Trang 9100 KHAM PHA KHOA HOC Vi DAI NHAT TRONG LICH SU
phía tay trái, còn các hạt beta thì di chuyển theo ô phía
tay phải của bảng tuần hoàn
Do đó, ông đã rút ra kết luận: rất nhiều nguyên tử của các nguyên tố đều có thể chiếm vài vị trí khác nhau trong bảng tuần hoàn Soddy dùng kỹ thuật nghiên cứu quang phổ hiện đại nhất lúc bấy gid (do Gustav
Kirchhoff phat minh vao ném 1859) để chứng minh:
nguyên tử uranit và nguyên tử thori mặc dù khối lượng
khác nhau và được xếp vào các vị trí khác nhau trong
bảng tuần hoàn, nhưng chúng vẫn thuộc một loại nguyên tố
Điều này có nghĩa là một vị trí trong bảng tuần hồn khơng chỉ tồn tại một nguyên tố và nguyên tử của mỗi loại nguyên tố không chỉ chiếm một vị trí trong đó,
nhưng chúng vẫn thuộc cùng một nguyên tố Soddy đặt
tên cho nguyên tố này là chất đồng vi (isotopes), ti này theo tiếng Hy Lạp nó có nghĩa là “cùng vị trf” Cũng cùng
năm ấy (năm 1913), Theodore Richards - một nhà hoá
học người Mỹ đã tính được trọng lượng nguyên tử của chất đồng vị chì sinh ra bởi sự phân hủy chất phóng xạ
uranit và thori Từ đó ông đã chứng minh được học thuyết của Soddy là đúng,
Tuy nhiên sự giải thích của 8oddy về phát hiện của
mình thì chưa hoàn toàn chính xác Sau này, khi
Trang 10CHẤT ĐỒNG VỊ
chi ding proton va electron dé giai thich cho hién tugng déng vi, Chadwick lai phat hién ra số lượng nơtron trung
tính tôn tại trong nhân nguyên tử bằng với số lượng của
proton mang điện tích dương Nơtron nhận được và mất đi đều không thay đổi điện tích và đặc tính của nguyên tố (bởi vì tính chất các nguyên tố do số lượng của proton trong nhân nguyên tử quyết định), tuy nhiên vẫn có thể
thay đổi khối lượng của nguyên tử và sản sinh ra đồng vị
của nguyên tố đó
Soddy đã tìm ra khái niệm về chất đồng vị, nhưng
tất nhiên nếu muốn hiểu rõ một cách hoàn toàn về chất
đồng vị thì còn cần phải có sự hiểu biết kỹ lưỡng về các
nơtron nữa
Trang 1163 TÂM VÀ VỎ TRÁI ĐẤT
- Thời gian phát hiện: năm 1914
- Nội dung phát hiện: trái đất được cấu tạo bởi nhiều lớp Những lớp này có mật độ, nhiệt độ và thành phần
khác nhau
~ Người phát hién: Beno Gutenberg
Tại sao phát hiện ra tâm và vỏ trái đất lại có
tên trong 100 phát hiện khoa học vĩ đại nhất?
Con người không thể nhìn thấy phần dưới của bể mặt trái đất, cũng chẳng thể đi vào sâu tận trong lòng
đất mà thám hiểm, thậm chí nếu có dùng các công cụ
khoa học để dé tim thì cũng chỉ tới khoảng cách một vài
đặm so với mặt đất mà thôi Khoảng cách trên 4000 đặm từ bể mặt đến tâm của trái đất vẫn là cấm địa mà con người không bao giờ đặt chân đến được Tuy nhiên, nếu không có một sự hiểu biết chính xác thì các nhà khoa
học của chúng ta cũng không thể biết được một cách
toàn diện về trái đất và cấu tạo bên trong của nó như thế nào
Trang 12TÂM VÀ VỎ TRÁI ĐẤT
đất Ông đã chứng minh được trái đất không phải là một
khối cầu đặc đơn thuần mà nó được chia thành nhiều tầng khác nhau Gutenberg cũng là nhà khoa học đầu
tiên tính toán chính xác được nhiệ độ và tính chất vật lý bên trong long trai đất Phát hiện của ông có ý nghĩa
vô cùng quan trọng, do đó Gutenberg vẫn được ca tụng
là bậc thầy của ngành địa chất
Tâm và vỏ trái đất được phát hiện ra như
thế nào?
Beno Gutenberg sinh năm 1889 tại Darmstadt, nude
Đức Từ thuở nhỏ ông đã yêu thích khoa học, và ông quyết tâm phấn đấu để trở thành một nhà khí tượng học
Năm 1907, khi còn là sinh viên năm thứ hai khoa khí
tượng học, Gutenberg tình cờ đọc được thông báo về việc thành lập một khoa mới trong trường Đại học Gottingen
- Khoa Vật lý địa chất (khoa học địa chất)
Lãnh vực khoa học mới này đã thu hút sự chú ý của Gutenberg Ông đã quyết định chuyển trường sang
Gottingen trong khi vẫn tiếp tục nghiên cứu về khí tượng học Thầy giáo giảng dạy là Emil Wiechert, một
nhà tiên phong trong lĩnh vực khoa học mới - môn địa
chấn học, chuyên nghiên cứu khoa học sóng động đất gây ra bởi hiện tượng động đất và địa chấn
Năm 1913, trước khi tốt nghiệp đại học, Gutenberg
đã chuyển từ nghiên cứu khí tượng (nghiên cứu về khí
quyển) sang lĩnh vực nghiên cứu địa chất (nghiên cứu
Trang 13100 KHAM PHA KHOA HOC Vi DAI NHAT TRONG LICH SU
long trai dat) Gutenberg đã có cơ hội tiếp xúc với hầu hết các thành quả nghiên cứu và các số liệu nghiên cứu của Wiechert (những thành quả này là những dữ liệu phong phú và hệ thống nhất về lĩnh vực địa chấn học lúc bấy giờ) Wiechert đã tập trung vào việc thu gom số liệu,
còn Gutenberg thì tập trung nghiên cứu phân tích các số
liệu này Gutenberg đã nhận thấy sóng địa chấn không thể lan ra các khu vực trên bể mặt trái đất, cho dù sự
chấn động ấy có thể cảm nhận được Sở dĩ có điều này là bởi vì mặt kia của trái đất tương ứng với chấn nguyên
luôn tổn tại ít nhiều * vùng bóng âm” (nơi không thể đo được sóng địa chấn)
Ông cũng nhận ra khi sóng địa chấn truyền đi theo nhiều hướng khác nhau của trái đất thì tốc độ truyền của chúng cũng không giống nhau Những điều này làm Gutenberg nghỉ ngờ bên trong lòng trái đất được cấu tạo
từ các loại vật chất khác nhau, do các lớp hoặc các khu vực khác nhau tạo nên Ông giả thiết trái đất có hình
một quả trứng, bể mặt trái đất mỏng và dé vỡ như vỏ
trứng, như vậy chắc hẳn trái đất phải có phần lõi ở bên
trong (giống như lòng đỏ trứng), mật độ của nó dày hơn so với các phần bao quanh lõi (giống như lòng trắng
trứng) Nếu giả thiết của ông là đúng thì sóng địa chấn
khi truyền đến tâm trái đất, tốc độ của chúng sẽ bị thay
đổi và bị bẻ cong bởi mật độ khác nhau giữa các lớp trong lòng trái đất Một loại sóng địa chấn mà Gutenberg đã tìm ra (có tên là sóng chạy ngang) cũng
Trang 14TÂM VÀ VỎ TRÁI ĐẤT
không thể xuyên sâu xuống tâm trái đất Khi nghiên cứu thấy sóng chạy ngang này nhanh chóng bị tan biến
trong đại dương, Gutenberg đoán định rằng tâm trái đất
chắc chắn là thể lỏng
Để chứng minh sự biến mất của sóng địa chấn,
Gutenberg đã đọc rất nhiều những tài liệu ghi chép về hiện tượng này, đồng thời ông đã thu thập được những
di liệu quan trọng, ghi lại độ dày của tâm trái đất, và cuối cùng ông đã đo được bán kính của tâm trái đất là
2.100 dặm
Dựa trên cơ sở tính toán này cộng với các thí nghiệm
hoá học trước đây (thực hiện năm 1914) và dựa vào sự tính toán đo đạc thành phần hoá học của thiên thạch, Gutenberg đã kết luận tâm trái đất là hợp chất thể lỏng
của niken và sắt, trong khi vỏ trái đất cấu tạo bởi đá Lý luận của Gutenberg nhanh chóng được công nhận, nhưng mãi đến năm 1938 nó mới tiếp tục được
hoàn thiện Cũng cùng năm đó, Inge Lehman đã dùng
thiết bị hiện đại hơn gấp nhiều lần so với năm 1914 để
hoàn thiện nghiên cứu chỉ tiết của mình về sóng “P” (là
một loại sóng địa chấn), và bà đã chứng minh được rằng lõi trái đất được chia làm hai phần: phần lõi cứng bên
trong và phần chất lỏng xung quanh lõi Vỏ trái đất
cũng chia làm hai phần: phần vỏ trong và phân vo ngoài Phát hiện này đã giúp chúng ta có cái nhìn toàn
diện hơn về trái đất và cấu tạo của nó
Trang 1564 SỰ TRÔI DẠT CỦA CÁC ĐẠI LỤC
- Thời gian phát hiện: năm 1915
- Nội dung phát hiện: các lục địa trên trái đất luôn luôn
dịch chuyển theo thời gian
- Ngudi phat hién: Alfred Wegener
Tại sao phát hiện ra sự trôi dạt các đại lục lại
có tên trong 100 phát hiện khoa học vĩ đại nhất?
Trước khi Wegener phát hiện ra sự trôi dạt của các
lục địa thì các nhà khoa học đều có suy nghĩ trái đất là
một vật thể tĩnh, trước đây và kể cả sau này nó cũng
không thể chuyển dịch, thay đổi Alfred Wegener đã
thấy được các đại lục trên bể mặt trái đất luôn luôn biến
động Phát hiện này của ông đã thúc đẩy việc xây dựng
học thuyết hiện đại về đĩa địa chất, làm cho con người
có tầm nhìn chính xác hơn về cách thức hoạt động của
vỏ trái đất, tâm trái đất, lõi trái đất và mối quan hệ tương tác lẫn nhau giữa chúng Phát hiện này cũng là phát hiện đầu tiên giúp loài người hiểu được lịch sử vận
động của trái đất
Phát hiện của Wegener còn lý giải được những bí ẩn
Trang 16SỰ TRÔI DẠT CỦA CÁC ĐẠI LỤC
để mới mà cho đến nay vẫn còn là chủ đề tranh luận của nhiều nhà khoa học Ngày nay, phát hiện này đã trở
thành nền tảng tri thức giúp con người trong lĩnh vực
nghiên cứu trái đất
Học thuyết sự chuyển dịch của các đại lục được xây dựng như thế nào?
Alfred Wegener sinh năm 1880 tại Berlin nước Đức Ông thuộc tuýp người ưa hoạt động hơn tư duy Trong
khi còn ngồi ở ghế trường đại học, ông đã chuyển từ chuyên ngành thiên văn học sang chuyên ngành khí
tượng học, vì ông nghĩ rằng nếu học thiên văn học thì sẽ không có cơ hội tiến hành các thí nghiệm về vật lý Sau
khi tốt nghiệp, Alred Wegener gia nhập đội quân
chuyên thám hiểm về khí tượng học của Ieeland và
Greenland (từ năm 1906 đến năm 1908)
Năm 1910, trong một chuyến khảo sát, Wegener
phát hiện thấy đường bờ biển giữa Nam Phi và châu Mỹ có sự trùng khớp lạ lùng Tuy ông không phải là người
đầu tiên phát hiện ra sự kỳ lạ này nhưng lại là người
đầu tiên ý thức được tầm quan trọng của nó
Năm 1911, trên bản đồ mới nhất có hình ảnh chỉ tiết
của thềm lục địa Đại Tây Dương (thềm lục địa nông và
trải dài theo biển), Wegener nhận thấy thểm lục địa Nam Mỹ và châu Phi lại càng trùng khớp, chúng vừa
vặn giếng như các mảnh ghép trong trò chơi ghép hình
Trang 17100 KHAM PHA KHOA HOC Vi BAI NHAT TRONG LICH SU
Ong nghĩ rằng sự trùng lặp kỳ điệu này không phải
do ngẫu nhiên và chắc chắn hai lục địa này trước đây
là một, mặc dù chúng bị tách ra xa hàng ngàn dặm
đường biển Quan điểm này của ông được coi là quan
điểm cấp tiến lúc bấy giờ, bởi hầu hết các nhà khoa học
đều cho rằng vị trí các lục địa trên trái đất không bao giờ thay đổi
Cũng vào năm ấy, Wegener tình cờ đọc được một
bản luận văn nghiên cứu về hoá thạch, kết quả của
nghiên cứu cho thấy đã phát hiện được các hoá thạch
giống nhau ở bờ biển Nam Mỹ và châu Phi Rất nhiều
người đã giả thiết rằng tổn tại một chiếc cầu (lục địa) nối hai châu lục nên các loại động thực vật ở đó sẽ hỗn tạp với nhau và theo thời gian chiếc cầu ấy đã bị chìm
xuống đáy biển
Wegener hồn tồn khơng tin vào giả thiết này, ông
nghĩ nếu có chiếc cầu ấy thì phải lưu lại vết tích ở đưới đáy biển và phải tạo nên sự bất thường về lực hút,
nhưng trên thực tế lại không tồn tại bất cứ một vết tích hay sự bất thường nào cả Năm 1919, ông quyết định thu thập chứng cứ từ các lĩnh vực khác nhau để chứng
mình các lục địa đã từng liên kết thành một khối
Ông đã tận dụng kết quả điểu tra thực tế của Edvard Suess và phát hiện thấy rất nhiều loại đá đối
diện với nhau trên bờ biển hoàn toàn giống nhau
Wegener cũng đã đọc hàng trăm các nghiên cứu địa
Trang 18SỰ TRÔI DẠT CỦA CÁC ĐẠI LỤC
đá ở hai bờ biển này (Nam Mỹ và châu Phi) là như nhau
Ông còn tiến hành đi đối chứng hai bờ biển ở Nam Đại
Tây Dương và đã thấy chúng có cùng loại đá (có liên
quan đến kim cương)
Đồng thời, Wegener cũng đi thu thập các tài liệu ghỉ chép về các loại động thực vật ở hai bờ Đại Tây Dương
từ trước cho tới nay, sau đó kết quả cho thấy các loại
động thực vật này đều giống nhau
Wegener đã đối chiếu các chứng cứ và đi tới kết
luận: Nam Mỹ và châu Phi trước đây là một lục địa, có
thể một phần trong chúng bị trôi đạt ra Ông đã mở rộng
học thuyết này ra tất cả các lục địa khác (ví dụ: Bắc Mỹ
và châu Âu trước đây từng là một) và cuối cùng ông đưa
kết luận chung: Từ rất lâu các lục địa trên trái đất đều
là một Ông đặt tên cho lục địa này là pagngaea (theo
tiếng Hy Lạp nó có nghĩa là “toàn bộ dat dai’)
Năm 1915, Wegener công bố lý luận và phát hiện của mình, ban đầu các nhà khoa học trên thế giới đều tỏ ra nghỉ ngờ Tuy nhiên họ hết sức bất ngờ bởi những số liệu phong phú mà ông đưa ra Wegener đã phát hiện ra
sự trôi dạt của các đại lục nhưng ông đã không tiếp tục phát triển thêm lý luận của mình bởi ông không thể giải thích được hiện tượng các đại lục này trôi như thế nào
(sức mạnh nào đã đẩy chúng qua đáy biển dày đặc hơn
cả lục địa như vậy) Bốn mươi năm sau đó, Harvey Hess
phát hiện ra sự tách giãn của đáy biển và đã hoàn thành
được lỗ hổng trong học thuyết của Wegener
Trang 1965 HO ĐEN - Thdi gian phát hiện: năm 1916
- Nội dung phát hiện: một loại sao chết, chúng rất dày
đặc, sức hút lớn, trường hấp dẫn lớn đến mức không thể cho bất cứ một dạng vật chất nào kể cả ánh sáng thoát ra khdi nó
~ Người phát hiện: Karl Schwarzschild,
Tại sao phát hiện ra hố đen lại có tên trong 100 phát hiện khoa học vĩ đại nhất?
Rat nhiều người cho rằng hố đen là điều kỳ diệu tận
cùng của vũ trụ, là vật thể kỳ diệu nhất của tất cả các
thiên thể Hố đen có thể là nơi sinh ra vũ trụ mới và
thậm chí sinh ra thiên hà, có thể đánh dấu sự ra đời và kết thúc của thời gian Lại có người nghĩ rằng hố đen là cách thức thực hiện việc truyển thời gian với vận tốc nhanh hơn cả tốc độ của ánh sáng Cũng có ý kiến cho rằng hố đen cung cấp năng lượng cho cả dải Ngân Hà
Dĩ nhiên, trước hết hố đen chỉ là lý luận thiên văn
hoc thé ky XX, sau đó là sự huyền bí lớn nhất trong thực
tiễn Phát hiện ra hố đen đã làm cho tri thức khoa học về
vũ trụ sâu sắc hơn và đã một lần nữa chứng minh được
Trang 20HO DEN
Hố đen được phát hiện như thế nào?
Hố đen trên thực tế không phải là một cái hố thực sự mà nó được hình thành từ sự thụt sâu vào trong của các ngôi sao, khi các ngôi sao bị thụt vào thì sức hút của chúng tăng lên gấp bội, lực hút tăng tới khi nào số thể
hút được cả ánh sáng (các hạt nhân chuyển động với tốc
độ ánh sáng) thì lúc ấy trông chúng giống như một hố đen (trong khoảng không đen kịt của vũ trụ)
Có hai người đã phát hiện được hiện tượng kỳ lạ và khó quan sát này Người thứ nhất là Karl Schwarzschild, “thân đồng” về thiên văn học người Đức Khi còn nhỏ,
Schwarzschild đã say mê môn cơ học thiên thể (sự vận
động của ngôi sao) Năm 16 tuổi (1889), ông đã cho ra đời hai tác phẩm về sự vận động của song tỉnh Năm
1900, Schwarzschild công bố tác phẩm của mình trước
giới thiên văn học nước Đức, trong đó ông để cập đến lý
luận không gian vũ trụ không phải như không gian ba
chiểu thông thường, chúng bị kéo và đẩy bởi lực hút và
bị uốn cong một cách kỳ lạ Ông gọi đó là đường cong của
không gian `
Năm năm sau đó, Einstein cho ra đời phương trình năng lượng và học thuyết tương đối, trong đó ông cũng
để cập đến vấn để đường cong của không gian Năm 1916, khi phục vụ cho quân đội Đức trên chiến tuyến Nga trong chiến tranh thế giới lần tha hai, Schwarzschild là người đầu tiên đã tháo gỡ được phương trình trong
Trang 21101 KHÁM PHÁ KHOA HOC Vi BAI NHAT TRONG LICH si
học thuyết tương đối rộng”) Ông nhận thấy rằng khi một ngôi sao bị thụt vào và mật độ của nó bị co lại thành một điểm khó có thể tưởng tượng thì lực hút của chúng
sẽ tăng lên, cho nên các hạt nhỏ phải di chuyển nhanh
hơn để thoát khỏi lực hút đó (được gọi là vận tốc chạy
trốn) Sehwarzschild đã tính toán được rằng khi một
ngôi sao khổng lô bị thụt đến một mật độ vô hạn, vận tốc chạy trốn của chúng có thể nhanh hơn cả tốc độ ánh sáng Bất kỳ một vật chất nào cũng không thể thoát khỏi tỉnh cầu sập này, chúng như một ngôi sao biến mất
và không còn tổn tại trong vũ trụ nữa
Với những nghiên cứu và tính toán nay, Schwarzschild đã đưa ra được định nghĩa về hố đen Thuật ngữ ngày nay chúng ta vẫn dùng để miêu tả hố đen (chân trời vũ trụ, vận tốc chạy trốn) đều do Sehwarzsehild phát hiện xa vào năm 1916 Ông phát hiện ra hố đen trên cơ số tốn học nhưng ơng không tin rằng chúng tổn tại trên thực tế và nó chỉ đơn giản là một bài luyện tập toán
mà thôi
Năm mươi năm sau đó, các nhà thiên văn học mới
bắt đầu tìm hiểu kỹ lưỡng về các ngôi sao lÑ sụp trong
lý luận của Schwarzschild Họ thấy rằng bởi vì không
thể nhìn thấy hố đen nên cách duy nhất để nhận ra nó
(9 Thuyết tương đối rộng: hay còn gọi là thuyết tương đối
Trang 22HO DEN
là theo dõi các hành tỉnh có thể nhìn thấy được, quan sát chuyển động kỳ lạ của chúng, và cuối cùng chứng
minh chuyển động này do hố đen bên cạnh nó tạo ra (nha thién van hoc John Wheeder đã đặt ra thuật ngữ
hế đen vào năm 1970)
Năm 1971, nhóm của Wheller đã chứng thực được sự tôn tại của chòm sao Song Tử phát ra tia X, ngôi sao
Cygnus X - trong chòm sao Thiên Nga là ngôi sao xoay
xung quanh một hố đen và đây là lần đầu tiên các nhà
khoa học mới thực sự công nhận sự tôn tại ra hố đen
Mãi đến năm 2004, giáo sư Phil Charles của trường Dai hoc Southampton va Mark Wagner ở trường Đại học
Arizona mới xác nhận được hố đen nằm trong vùng ánh
sáng của dải Ngân Hà cách trái đất khoảng 6.000 năm
anh sang Tuy nhién Karl Schwarzschild mới là người đã
phát hiện ra hình dạng của hố đen và tìm ra phương thức định vị chúng vào năm 1916
Trang 2366 INSULIN
~ Thời gian phát hiện: năm 1921
- Nội dung phát hiện: insulin là một loại hoócmôn bài tiết từ tụy, cho phép cơ thể hấp thụ đường từ trong máu và tiêu hao chúng thành năng lượng
- Ngudi phat hién: Frederick Banting
Tai sao phat hiện ra insulin lai cé tén trong 100 phat hién khoa hoc vi dai nhat?
Frederick Banting đã tìm ra cách chiết xuất chất địch có trong tụy của động vật để cứu sống những bệnh nhân mắc bệnh tiểu đường Loại chất dịch này được gọi là insulin, phát hiện của ông đã cứu sống được hàng tỷ
sinh mạng Trước đây, bệnh tiểu đường được coi là căn
bệnh nan y vô phương cứu chữa Khi tuyến tụy ngừng bài tiết insulin thì coi như nó đã bị mất chức năng vốn có Phát hiện của Banting đã làm thay đổi hoàn toàn
tình trạng ấy Mặc dù insulin không phải là phương
thuốc cứu chữa cho bệnh nhân mắc tiểu đường nhưng phát hiện này đã giúp bệnh nhân đi từ vô phương cứu
chữa thành có thể cứu chữa, giúp hàng tỷ người mắc
Trang 24INSULIN
Insulin đã được phát hiện ra như thế nào?
Đầu năm 1931, bác sĩ chỉnh hình 28 tuổi Frederide Banting đưa ra một lý luận Ông khẳng định rằng, lý
luận này chỉ là một ý tưởng mơ hồ nhưng có thể tìm ra phương pháp cứu chữa cho những bệnh nhân bị đái tháo
đường Các tế bào ngoài tụy sản sinh ra dịch tiêu hoá,
còn các tế bào trong tụy lại sản xuất ra hoócmôn truyền trực tiếp vào máu Trong máu có chứa hàm lượng đường
(có trong thức ăn), các bắp thịt sẽ hấp thụ năng lượng từ
các loại đường này
Tuy nhiên, nếu không có hoốcmôn mà các tế bào trong thận bài tiết ra thì lượng đường trong mắu sẽ
không thể hấp thụ vào cơ thể Khi các tế bào trong thận
ngừng bài tiết loại hoócmôn này, thì các bắp thịt trong cơ thể không thể hấp thụ được đường trong mau, ham
lượng đường trong máu lúc này sẽ lên quá cao dẫn đến
việc chúng tự bài tiết qua nước tiểu Nếu cơ thể bệnh nhân bị thiếu nước, bệnh tình sẽ ngày càng trầm trọng Loại bệnh này được gọi là bệnh đái tháo đường Cho đến năm 1990, vẫn chưa có phương thuốc nào hữu hiệu để
chữa trị bệnh đái tháo đường và căn bệnh này vẫn được
coi là bệnh nan y
Các chuyên gia nghiên cứu đã từng thử nghiệm chiết xuất loại hoócmôn tụy (vẫn được gọi là chất dịch)
từ động vật Tuy nhiên khi mổ thận ra thì các hoócmôn
bài tiết trong tế bào trong tụy bị dich tiêu hoá tiêu diét,
Trang 25
100 KHAM PHA KHOA HOG Vi DAI NHAT TRONG LICH Sit
do đó các nhà khoa học không thể tận dụng được loại
hoồcmôn này
Sau đó, Banting đã tình cờ đọc được một bài chuyên đề của bác sĩ Moses Barron miêu tả về tình trạng của
một vài bệnh nhân Ống dẫn dịch tiêu hoá của tế bào
ngoài tụy đến dạ dày bị tắc nghẽn, các axit cực mạnh trong dịch tiêu hố khơng thể đi vào dạ đày nên chúng
bị tích tụ trong tế bào ngoại thận, các loại tế bào này sẽ bị hủy hoại và cuối cùng các tế bào ngoài sẽ đóng lại và
bị khô héo
Banting nghĩ rằng có thể dùng phương pháp lấy tế bào ngoài tụy của động vật, sau đó chiết xuất các dịch tiết bên trong tế bào đó dùng cho bệnh nhân đái tháo đường
Cách làm của ông vô cùng đơn giản: chỉ cần tiến hành phẫu thuật thắt ống dẫn tế bào ngoài tụy của chó vào trong đạ dày, sau đó theo nội dung của chuyên để mà bác sĩ Mose Barron để cập đến, tức là đợi tám tuần với hy vọng các tế bào bên ngoài sẽ bị khô lại và chết
Cuối cùng ông tiến hành phẫu thuật lần hai xem trong tụy tạng của chó có tổn tại loại tế bào ấy hay không và có thể tiết ra được chất dịch quý giá hay khơng Ơng đã cho một con chó khác bị nhiễm bệnh đái tháo đường và
cho thử nghiệm với loại chất dịch này để xem hiệu quả chữa bệnh đến đâu
Trang 26INSULIN
dùng cho thí nghiệm Ca phẫu thuật diễn ra hết sức nhanh chóng và đơn giản, sau đó chỉ cần đợi tám tuần
cho các tế bào ngoài chết Tuy nhiên, với thời gian chưa đẩy sáu tuần thì những con chó bị bệnh đái đường đã bị
hôn mê bất tỉnh, đây là biểu hiệu của bệnh trước khi
chết Banting không thể để nhầm thêm nữa, ông bèn
tiến hành phẫu thuật trên một con chó thí nghiệm khác, và kết quả là ông đã thành công khi lấy tụy của nó Ông
đem xử lý tụy tạng trong chó để chiết xuất ra chất dịch
có thể giúp cho việc điều trị căn bệnh đái đường
Banting tiêm chất dịch này vào cơ thể những con
chó bị bệnh, không đầy 30 phút sau chúng đều hết hôn
mê, khoảng hai tiếng sau đó chúng đã đứng được dậy,
nhưng sau năm tiếng tình trạng của chúng lại xấu trở
lại Ông quyết tiêm thêm một mũi nữa cho chúng Kết
quả là những chú chó thí nghiệm này đã hoạt bát trở lại, chúng đủ năng lượng để sủa và vẫy đuôi Banting vô cùng mừng rỡ bởi vì trực giác của ông đã đúng
Sau hai năm nghiên cứu và thí nghiệm trên cơ thể
động vật, hai bác sĩ John Mareum và Banting đã chiết xuất thành công loại dịch quý hiếm, đây được coi là một kỳ tích trong ngành y học của nhân loại Bác sĩ John Marcum đã đặt tên cho chất dich ấy 14 insulin
Trang 2767 CHAT DẪN TRUYEN THAN KINH
- Thời gian phát hiện: năm 1921
- Nội dung phat chất hoá học có thể truyền các rung
động thần kinh giữa các đơn vị thần kinh trong cơ thể - Người phát hiện: Otto Loewi
Tại sao phát hiện ra chất dẫn truyền thần kinh lại có tên trong 100 phát hiện vĩ đại nhất?
Giống như việc giải mã các mật mã đi truyền và
phát minh ra bom nguyên tử, phát hiện ra nguyên lý về
truyền tải các thông tin trong hệ thống đơn vị thần kinh não cũng là một trong những thành tựu khoa học quan
trọng của thế kỷ XX
Thần kinh truyền cảm giác tới đại não, não sẽ nhanh chóng truyền mệnh lệnh đến cơ bắp và các cơ quan trong cơ thể qua hệ thống thần kinh Nhưng làm
thế nào để thực hiện được quá trình này? Phát hiện của
Otto Loewi về chất dẫn truyền thần kinh đã làm thay
đổi cách nhìn nhận của các nhà khoa học đối với bộ não,
thậm chí đối với cả loài người Chất dẫn truyền thần kinh điều khiển ký ức, học tập, cử chỉ, ngủ, vận động và
tất cả các ed quan cảm giác trong cơ thể Phát hiện vĩ đại
Trang 28CHẤT DẪN TRUYỀN THẦN KINH
này là một chìa khoá quan trọng để giúp con người nghiên cứu chức năng của não bộ và các tổ chức não bộ
Chất dẫn truyền thần kinh được phát hiện ra
như thế nào?
Năm 1888, nhà giải phẫu học người Đức, Heinrick
Walder Hartz 1a người đầu tiên đưa ra ý kiến rằng hệ
thần kinh là mạng lưới tế bào độc lập
Ông gọi các sợi thần kinh là nơron thần kinh và kết
luận rằng khoảng cách giữa đầu mút của các tế bào thần kinh tuy rất gần nhưng chúng không tiếp xúc với nhau
Năm 1893, một nhà khoa học người Italia, Camillo
Colgi đã dùng phương pháp mới quan sát các chỉ tiết nhỏ
của tế bào nhiễm sắc dưới kính hiển vi và chứng mình
được lý luận của Walder - Hartz là hoàn toàn đúng
Tuy nhiên, phát hiện của Walder - Hartz lại gây ra
tranh luận trong giới khoa học: nếu các tế bào thần kinh không tiếp xúc với nhau thì các thông tin được truyền tải như thế nào? Có một vài nhà khoa học cho rằng tín hiệu thần kinh sẽ được truyền bởi điện vì trong não có
tôn tại dòng điện Một số khác thì có ý kiến trái ngược
khi cho rằng tín hiệu được truyền theo phương pháp hoá học, bởi trong các tế bào thần kinh không có chất rắn
dẫn điện, song cả hai ý kiến trên đều không thể đưa ra
được những chứng cứ xác đáng
Otto Loewi sinh năm 1873 tại Frankfurt nước Đức Ông mong muốn trở thành một nhà sử học nhưng dưới
Trang 29100 KHAM PHA KHOA HOC Vi DAI NHAT TRONG LICH SỬ
sức ép của gia đình buộc ông phải theo học y học Sau khi tốt nghiệp khoá học về ngành y một cách miễn cưỡng, ông đã làm việc ở bệnh viện thành phố ở Erankfurt Tại
nơi đây, ngày ngày ông phải chứng kiến những cảnh
tượng đau lòng về sự chết chóc, về những cơn đau đón tột cùng của bệnh nhân lao phối, về cảnh tượng những căn
phòng đầy ắp những bệnh nhân đang rên rỉ, bởi vì họ
mắc những căn bệnh vô phương cứu chữa
Loewi tạm gác lại công việc thực hành về hoá học để bắt tay vào nghiên cứu về được học (nghiên cứu về thuốc
và ảnh hưởng của nó đến các cơ quan trong cơ thể con người) Trong suốt 25 năm sau đó (từ năm 1895 đến
năm 1930), ông đã nghiên cứu về các eơ quan khác nhau
trong cơ thể phản ứng như thế nào đối với kích thích của dòng điện và các loại thuốc Trong bản báo cáo của ông có đề cập đến các cơ quan trong cơ thể con người như:
thận, tụy, gan và não
Năm 1920, Loewi bắt đầu dồn trọng tâm nghiên cứu
vào hệ thần kinh Ông tin chắc rằng chính chất hoá học
là trung gian truyền tín hiệu nơron thần kinh này với
nơron thần kinh kia Tuy nhiên, cũng giống như những
nhà khoa học khác, ông đã không thể chứng minh được quan điểm của mình
Sau đó ông có nói rằng: câu trả lời đã đến với ông
trong giấc mơ Năm 1921, vào lúc nửa đêm trước ngày lễ
Phục sinh, Loewi đột nhiên tỉnh giấc, ông vội vàng cầm
Trang 30CHẤT DẪN TRUYỀN THẦN KINH
ngày hôm sau, khi xem lại tờ giấy tối hôm qua ngay bản
thân ông cũng không thể nhận ra được nét chữ nguệch
ngoạc của mình và cũng không thể nhớ nổi nội dung của
giấc mơ đêm hôm qua, ông chỉ biết rằng giấc mơ và những gì ông viết ra lúc bấy giờ vô cùng quan trọng
Ba giờ sáng ngày tiếp theo, Loewi lại bị giấc mơ
hôm nọ đánh thức, lần này ông đã cẩn thận kỹ lưỡng
khi cầm bút ghỉ lại nội dung Ơng khơng dám ngủ tiếp,
vội vã lái xe đến phòng thí nghiệm để làm một thí
nghiệm giống như trong giấc mơ mà sau này nó trở nên vô cùng nổi tiếng
Loewi phẫu thuật hai con ếch và lấy ra hai quả tim
đang còn đập của chúng, sau đó lần lượt đặt vào trong
hai hộp đựng dung dịch nước muối Ông đem nối quả tim thứ nhất với dây thần kinh tự chủ (đây thần kinh phế vị), nhưng không nối với quả tim thứ hai Khi cho dòng điện có công suất nhỏ chạy qua dây thần kinh tự chủ, ông quan sát thấy nhịp tim đập chậm lại Bước tiếp theo ông cho nước muối trong bình chứa quả tim thứ nhất chảy vào bình chứa quả tim thứ hai, ông thấy hiện tượng quả tim thứ hai cũng đập chậm lại ngang với tốc
độ nhịp đập của quả tìm thứ nhất
Bởi vì dòng điện không trực tiếp tác động đến quả
tìm thứ hai, như vậy chắc chắn phải có nguyên nhân
nào đó gây ra hiện tượng này Theo ông suy luận thì
nguyên nhân chính là do dây thần kinh tự chủ có trong
Trang 31100 KHAM PHA KHOA HOC Vi BAI NHAT TRONG LICH sit
chất hoá học, loại chất này có thể liên kết và khống chế
quả tim thứ hai Loewi đã chứng mỉnh tế bào thần kinh
đã truyền tín hiệu qua chất hố học và ơng gọi chất hoá học này là chất phế vị thần kinh
Sau này, một người bạn người Anh của Loewi tên là Henry đã tách được loại chất hoá học này và giải mã được kết cấu của nó Ngày nay chúng ta vẫn gọi là acetylcholine, chất dẫn truyền thần kinh
Trang 3268 TIẾN HÓA LOÀI NGƯỜI
~ Thời gian phát hiện: năm 1924
- Nội dung phát hiện: người vượn cổ xuất hiện đầu tiên
ở châu Phi Đúng theo học thuyết của Darwin: "Con người
tiến hố từ lồi vượn cổ"
~ Người phát hiện: Raymond Dart
Tại sao lại liệt kê tiến hố lồi người vào
danh sách 100 phát hiện vĩ đại nhất?
Con người luôn luôn tự hỏi chúng ta đã được sinh
ra trên hành tỉnh này như thế nào? Cho dù ở những nền
văn hoá hay lãnh thổ khác biệt, hầu hết mọi người đều
mượn những câu chuyện thần thoại li kỳ để trả lời
những câu hỏi ấy
"Trong những năm đầu của thế kỷ XX, rất nhiều nhà
khoa học cho rằng người vượn cổ đầu tiên xuất hiện ở châu Á hoặc là vùng Đông Âu Phát hiện của Raymond Dart về hộp sọ người Taung đã làm ông nổi tiếng và ông là người đầu tiên chứng minh được nguồn gốc tiến hố lồi người xuất hiện đầu tiên ở châu Phi và mối quan hệ
Trang 33100 KHAM PHA KHOA HOC Vi DAI NHAT TRONG LICH suv
Phát hiện này đã làm thay đổi được phương hướng
nghiên cứu lý luận về tiến hố lồi người, nó trở thành nền tảng tri thức cơ bản trên phương diện lịch sử phát
triển và tìm hiểu về nguồn gốc của loài người
Quá trình tiến hóa của loài người được phát
hiện như thế nào?
Raymond Dart sinh năm 1893 tại Queensland, nước Úc Gia đình ông có một trang trại nuôi gia súc Dart là
một học sinh xuất sắc, ở trường ông thường xuyên đạt
được những học bổng về nghiên cứu y học, đặc biệt là
trong lĩnh vực giải phẫu thần kinh (giải phẫu về hộp sọ và não bộ) Năm 1990, Dart đã phấn đấu và có được một
vị trí vinh dự khi được làm trợ lý cho Grafton Elliot Smith ở trường Đại học Manchester nước Anh Tuy
nhiên, trong quá trình làm việc giữa họ xảy ra những
bất đồng về quan điểm nên năm 1922 (ngay sau sinh
nhật lần thứ 30 của ông), ông bị điều đi làm giảng viên
về giải phẫu học ở một trường Đại học Witwater mới thành lập ở Johannesburg, Nam Phi Dart ngậm ngùi ra đi trong tâm trạng ngập tràn thất vọng và với cảm giác
bị phản bội
Nam 1924, khi Dart nghe nói có người đã phát hiện thấy hộp sọ hóa thạch của khỉ đầu chó ở gần hầm đá vôi Taung, ông yêu cầu gửi đến những mẫu hoá thạch khác
tại cùng một hiện trường Dart không hy vọng sẽ phát
hiện được cái gì đặc biệt, chẳng qua đó chỉ là yêu cầu bổ
Trang 34TIẾN HOA LOAI NGƯỜI
sung hiện vật vào bảo tàng ở trường đại học nơi ông công
tác mà thôi
Vào một buổi chiều thứ 7 đâu tháng 9 năm 1924,
trong khi ông đang chuẩn bị để tham dự lễ cưới được tổ
chức tại nhà thì nhận được hai hộp đựng mẫu xương
hoá thạch Lúc ấy ông chỉ nghĩ sẽ bỏ hai chiếc hộp ấy sang một bên, nhưng sự tò mò đã thôi thúc ông mở
chúng ra trong khi ông ngổi trên xe Hộp đầu tiên
không có gì đặc biệt
Tuy nhiên đến hộp thứ hai thì ông không thể tin vào
mắt mình bởi trên bề mặt của mẫu đá trong chiếc hộp là bộ não bị hoá thạch còn nguyên dạng (trường hợp hiếm
có) Ông khẳng định chắc chắn rằng đây không phải là
bộ não của lồi vượn cổ thơng thường Nó lớn gấp ba lần so với bộ não của loài khỉ đầu chó và lớn hơn nhiều so
với loài tỉnh tỉnh trưởng thành
Hình dạng bộ não này cũng rất khác biệt so với bất kì một con đười ươi nào mà Dart đã từng nghiên cứu
Não trước lớn và lôi và lấp kín phần não phía sau Các
đặc điểm này rất trùng hợp với đặc điểm của bộ não con người Đương nhiên so với bộ não con người, nó vẫn có
điểm khác biệt, đây được coi là mối liên hệ giữa con người và loài vượn
Dart hao hting luc tim trong chiếc hộp ấy một hộp sọ hợp với bộ não để ông có thể tạo hình cho chúng một
khuôn mặt Thật may mắn, ông đã tìm được một khối đá
khá lớn cố thể đặt bộ não hoá thạch đó vào trong một
Trang 35100 KHAM PHA KHOA HOC Vi BAI NHAT TRONG LicH suv
cách vừa khít Dart đứng thẫn thờ một hồi rất lâu trên đường mà trên tay vẫn cầm hai mẫu vật ấy, cuối cùng
ông đã đến lễ cưới muộn
Dart đã mất quãng thời gian ba tháng sau đó, tận
dụng những que đan sắc nhọn mà vợ ông không dùng nữa để cần mãn loại bỏ đất đá hỗn tạp trên chiếc hộp sọ ấy Hai hôm trước lễ Giáng sinh, ông đã hoàn thành được tác phẩm của mình, đó là một khuôn mặt của một đứa trẻ, phía trước là những chiếc răng sữa và có cả những cái răng hàm đang lớn Bộ não và hộp sọ của
người Taung này chính là của một đứa trẻ (giống con người) từ rất xa xưa
Dart nhanh chóng viết một bản chuyên để cho tạp chí Giới tự nhiên, trong đồ miêu tả phát hiện của mình về người vượn cổ giống con người, phân tích cấu trúc
hộp sọ và xương sống để chứng minh được rằng đứa trẻ đó đứng thẳng như người Dart đã công bố rằng con
người tiến hố từ lồi vượn cổ sống ở vùng đồng bằng
châu Phi
Giới khoa học đã không hề chú ý đến sự miêu tả của Dart và họ cũng không tin sự giải thích của ông Cho
dén nam 1938, khi Scotsman Robert Broom phat hién
ra hoá thạch xương đầu người thứ hai ở châu Phi đã khẳng định phát hiện của Dart về tiến hố lồi người là đúng Nhưng trước đó các nhà khoa học châu Âu luôn tỏ
ra hoài nghi về thành quả của Dart
Trang 3669 THUYẾT LƯỢNG TỬ
~ Thời gian phát hiện: năm 1925
- Nội dung phát hiện: Thuyết lượng tử là một hệ thống toán học miêu tả chính xác những đặc trưng của thế giới
nguyên tử
- Người phát hiện: Max Born
Tại sao thuyết lượng tử lại có mặt trong 100
phát hiện vĩ đại nhất trong lịch sử?
"Trong 20 năm đầu của thế kỷ XX, sự ra đời thế giới hạ nguyên tử đã làm chấn động giới vật lý Trước đây, khi kính hiển vi bội số không thể giúp các nhà khoa học quan sát được nguyên tử thì lúc ấy họ chỉ còn cách dùng
lý luận toán học để nghiên cứu các electron, proton, các
hạt alpha và beta trong thế giới hạ nguyên tử
Để lý giải cho lĩnh vực kỳ bí này, các nhà khoa học
như Werner Heisenberg, Max Plank, Paul Dirac và các nhà nghiên cứu khác đã đưa ra rất nhiều lý luận, tuy
nhiên họ vẫn chưa thu được kết quả khả quan nào Cho
tới khi Max Born đưa ra học thuyết lượng tử trên cơ sở toán học thì lúc ấy lĩnh vực hạ nguyên tử mới có lời giải
đáp thoả đáng
Trang 37100 KHAM PHA KHOA HOG Vi BAI NHAT TRONG Lich Suv
Món quà ma Max Born dem đến cho thế giới là một lĩnh vực hoàn toàn mới lạ: cơ học lượng tử Phát hiện này là cơ sở của một loạt các lĩnh vực vật lý như vật lý hạt nhân, vật lý nguyên tử và ngành cơ học chất rắn Nhờ có phát hiện này mà con người ngày nay mới có thể miêu tả chính xác được thế giới của các hạt hạ nguyên tử,
Thuyết lượng tử được xây dựng như thế nào?
Năm 1905, Einstein công bố với thế giới học thuyết cơ bản của mình thuyết tương đối rộng Học thuyết này
gây ra một tiếng vang lớn trong giới khoa học và đã được
ấp dụng để giải thích các lĩnh vực vật lý Lúc ấy, Max Born 95 tuổi và đang theo học được một năm rưỡi chuyên ngành toán học tại trường Đại học Gottingen
Sau đó, dự định học nghiên cứu sinh để tiếp tục
nghiên cứu thế giới hạ nguyên tử của ông đã bị thất bại, Born vô cùng thất vọng và quyết định trở về quê hương
Trải qua quãng thời gian hai năm gắn bó với chiếc bàn học cũ kĩ của mình, ông miệt mài tìm tồi, giải thích các
vấn để còn tổn tại về hạ nguyên tử trong học thuyết của
Einstein Phuong phap nay đã giúp Born tim ra dude
cách thức mới có thể tính được một cách chính xác khối
lượng siêu nhỏ của các eleetron
Ngay khi công bố bản luận văn của mình, Max Born nhanh chóng nhận được một vị trí công tác tại trường Đại
học Gottingen Nhưng mọi chuyện diễn ra không được
suôn sẻ và công việc của ông đã kết thúc ngay sau hai tuần công tác Thêm một lần thất vọng, ông lại quyết
Trang 38THUYẾT LƯỢNG TỬ
định quay về nhà Trong một năm sau đó, Max Born lai tiếp tục tiến hành nghiên cứu độc lập, ông suy ngẫm về
các ý nghĩa toán học trong học thuyết tương đối của
Einstein Cuối cùng ông đã cho ra đời bản luận văn thứ
hai Với thành tích đột phá nay, Max lại được mời làm
giảng viên của ngôi trường Gottingen quen thuộc
Tuy nhiên, thật không may mắn vì quỹ đầu tư cho
nghiên cứu khoa học chỉ tập trung vào lĩnh vực năng
lượng rung của pha lê Born vô cùng buổn chán, ông nghĩ có lẽ mình không có duyên với thế giới hạ nguyên tử Ông đành bất đắc đĩ chuyển sang lĩnh vực nghiên
cứu hoàn toàn mới về pha lê Sau năm năm làm việc với
pha lê, Born và trợ lý của ông đã tiến hành thu thập, trông cấy, cắt chúng ra thành các chêm nhỏ, rồi nghiên
cứu, đo lường và phân tích chúng
Năm 1915, Born may mắn được điểu đến trường Đại học ở thành phố Berlin để cùng phối hợp nghiên cứu
cùng với nhà vật lý nổi tiếng Max Plank Max Plank và
Rinstein là nhân vật trung tâm trong lĩnh vực nghiên
cứu thế giới hạ nguyên tử Tại nơi đây, Born đã có cơ hội phát huy hết các ưu thế về toán học của mình Thành
tựu trong quá trình nghiên cứu pha lê trước đây của ông
đã giúp đẩy nhanh quá trình nghiên cứu của họ
Đã có rất nhiều nhà khoa học đưa ra lý luận khác
nhau để giải thích đặc trưng của các hạt hạ nguyên tử
nhưng chưa từng có người nào dùng phương pháp toán học để chứng minh và miêu tả chúng Ngay cả các nhà
khoa học nổi tiếng cũng phải trăn trở suốt 20 năm
Trang 39100 KHAM PHA KHOA HOC Vi DAI NHAT TRŨNG LỊPH SỬ
Hiện tượng lượng tử trong electron đã làm không ít
các nhà vật lý cảm thấy đau đầu Tuy nhiên, đối với Max Born, thì vấn để này cũng tương tự như nghiên cứu của ông về pha lê trong năm năm trước đây mà thôi
Yêu cầu đặt ra trong khi nghiên cứu các hạt hạ nguyên tử là phải tính toán một khối lượng lớn các con số phức tạp Năm 1916, Born chính thức vận dụng các thành quả nghiên cứu pha lê của ông để giải quyết vấn để được coi là nan giải này Suốt chín năm ròng rã làm việc với chiếc bảng đen, các tờ giấy ghi nhớ và thước đo,
hầu như không một công cụ tốn học nào mà ơng chưa
dùng đến
Năm 1925, Max Born đã chính thức hoàn thiện công trình nghiên cứu của mình (cơ học lượng tử) Với thành tựu này, ông đã được các nhà khoa học hết sức chú ý Born là người đầu tiên đưa ra thuật ngữ cơ học lượng tử,
đồng thời cũng đưa ra được nguyên lý cơ bản giúp giải
quyết các tranh cãi của nhiều nhà khoa học như:
Einstein, Flack Dirac, Neils Bohr, Hermann Minkowski,
Heisenberg va các nhà khoa học khác lúc bấy giờ Phát
hiện của Max Born đã giải thích chính xác và miêu tả
được thế giới hạ nguyên tử kỳ bí
Cơ học lượng tử trở thành một lĩnh vực nghiên cứu
mới trong đó tiêu điểm là lý giải và miêu tả hiện tượng
của thế giới vi nguyên tử và cái tên Max Born được biết đến là người tiên phong về lĩnh vực này
Trang 4070 SỰ GIÃN NỞ CỦA VŨ TRỤ
- Thời gian phát hiện: năm 1926
- Néi dung phát : vũ trụ không ngừng giãn nở, hàng triệu thiên hà đang khuếch tán ra xa khỏi trung tâm của nó
- Ngudi phat hién: Edwin Hubble
Tại sao phát hiện ra vũ trụ giãn nở lại có tên
trong 100 phát hiện khoa học vĩ đại nhất?
Hubble đã có hai phát hiện vĩ đại được coi là phát
hiện thiên văn quan trọng nhất của thế kỷ XX, thứ
nhất: đó là ngoài dải Ngân Hà ra, trong vũ trụ còn tồn
tại nhiều thiên hà khác; thứ bai là tất cả những thiên
hà này vận động ra xa hơn và đã làm cho vũ trụ bị giãn
nở Hubble là người đầu tiên phán đoán một cách chính xác sự vận động của thiên hà và các hằng tỉnh, phát
hiện của ông đã thay đổi một cách căn bản cách nhìn
của giới khoa học đối với vũ trụ và vị trí của trái đất
trong vũ trụ
Vũ trụ đang giãn nở và không ngừng biến đổi, phát hiện này đã khiến cho các nhà khoa học lần đầu tiên
phải suy ngẫm về quá khứ của vũ trụ và dẫn đến sự ra đời của lý luận vụ nổ Big Bang, phát hiện ra nguồn gốc