10 bí ẩn của khoa học

10 bí ẩn khoa học vừa được khám phá
Nhờ tiến bộ của khoa học hiện đại, người ta đã dần dần giải được những bí mật lớn xung quanh ta mà trước đây được liệt vào danh sách những điều “chưa giải đáp được”.
Rạp hát thời cổ đại Epidaurus. Ảnh: listverse
Bí mật 1: Kỹ thuật âm thanh trong rạp hát Epidaurus
Rạp hát thời cổ đại Epidaurus nằm gần Athens, Hy Lạp được xây dựng vào cuối thế kỷ thứ tư trước công nguyên là một trong những rạp hát được gìn giữ tốt nhất cho đến nay. Từ thời cổ, người ta đã coi nó là một kỳ quan về âm thanh vĩ đại. Toàn bộ khán giả lên tới 15.000 đều có thể nghe rõ từng lời các diễn viên mà không hề cần phải khuếch đại.
Để chứng minh kỹ thuật âm thanh kỳ diệu của rạp hát, các hướng dẫn viên du lịch thường chia nhóm du khách mỗi người ngồi ở một chỗ tùy chọn và anh ta đứng trên sân khấu nhỏ nhẻ thuyết minh để mọi người tự cảm thấy sự truyền âm trong công trình này tuyệt vời đến mức độ nào.
Trong suốt bao nhiêu thế kỷ, các nhà khoa học đã tranh luận để tìm cách lý giải nhưng chưa giải thích nào đủ sức thuyết phục. Một trong những giả thuyết cho rằng những làn gió nhẹ đang thổi quanh rạp hát đã mang âm thanh đến từng chỗ ngồi một. Năm 2007 các nhà nghiên cứu tại Viện Công nghệ Georgia đã phát hiện ra rằng chính các vật liệu bằng đá vôi tại các chỗ ngồi đã tạo ra hiệu ứng lọc, nén các âm có tần số thấp, nhờ vậy đã giảm các tạp âm của đám đông đến mức tối thiểu, vì thế các chỗ ngồi tác dụng như những chiếc bẫy âm thiên nhiên.
Tuy nhiên người ta vẫn chưa biết liệu các kỹ thuật âm thanh tuyệt vời như thế là kết quả của một sự ngẫu nhiên hay là sản phẩm của một phương pháp kiến trúc tiến bộ.
Sự kiện đáng chú ý: Sân khấu cho dàn nhạc giao hưởng (hoặc ca múa) có dạng hình tròn cực kỳ hoàn hảo, với đường kính là 19m50. Một nền cũng hình tròn cũng còn nguyên vẹn ở chính tâm có lẽ là bệ thờ Thần Rượu nho của Hy Lạp).
Bí mật 2: Những chiếc đầu lâu bằng pha lê
Một chiếc đầu lâu pha lê.
Hầu như mọi người đều biết đến những chiếc sọ người bằng pha lê trong bộ phim của Indiana Jones và Vương quốc Đầu lâu bằng pha lê. Tuy nhiên, hiện nay có rất nhiều nhà sưu tầm nghiêm túc những chiếc đầu lâu pha lê rất quý, hiếm và đắt giá vì họ tin rằng đó là những sản phẩm cổ xưa thuộc nền văn minh Aztec hoặc Maya, trước thời Colombus tìm ra châu Mỹ. Vào năm 2008, một nhóm gồm các nhà nghiên cứu Mỹ và Anh đã dùng phương pháp tinh thể học tia X và kính hiển vi điện tử để khảo sát những chiếc sọ pha lê hiện trưng bày tại Viện Bảo tàng Anh và Viện Smithsonian.
Việc phân tích chi tiết bề mặt của các chiếc đầu lâu đã cho thấy có những vết xước được mài bằng cách quay cực kỳ nhỏ bé xung quanh túi mắt, răng và phần sọ. Đó là chứng minh hết sức rõ ràng rằng các chiếc đầu lâu ấy được cắt và mài nhẵn bằng dụng cụ có bánh xe quay, trong khi người Aztec trong lịch sử chưa bao giờ biết dùng đến bánh xe.
Các nhà nghiên cứu đã kết luận là những chiếc đầu lâu cực đắt ấy được cắt ra từ một tảng pha lê thiên nhiên Brazil và chế tác tại châu Âu. Sau đó chúng được bán cho các nhà sưu tầm như một cổ vật của nền văn minh Aztec cổ. Sau phát hiện này, nhiều viện bảo tàng đã loại bỏ những chiếc đầu lâu pha lê ra khỏi những vật trưng bày của họ vì nghi vấn đã được làm sáng tỏ.
Sự kiện đáng chú ý: Trong số các chiếc đầu lâu nổi tiếng nhất là chiếc tại bảo tàng của nhà sưu tầm cổ vật Mitchell-Hedges. Chiếc đầu lâu này được cô con gái nuôi của Mitchell-Hedges, vốn là một nhà thám hiểm phát hiện năm 1924. Hedges tuyên bố rằng chiếc đầu lâu bằng pha lê đã có ít nhất từ 3.600 năm về trước. Người ta đều tin vào điều đó và chưa bao giờ khảo sát chi tiết vì chủ nhân của chiếc đầu lâu không cho phép thử.
Bí mật 3: Ngày đen tối ở vùng New England

Bầu trời đen kịt bất thường năm 1780.
Ngày 19 tháng 5 năm 1780, bầu trời các bang thuộc vùng New England (Mỹ) và nhiều khu vực ở Canada, bỗng nhiên đen kịt một cách bất thường. Dân chúng cực kỳ hoảng loạn. Người ta tìm đến các vị chức sắc tôn giáo để hỏi ý kiến và các vị cũng chẳng giải thích được gì hơn.
Cho đến tận ngày nay, Ngày đen tối (Dark Day) vẫn được truyền tụng như một sự kiện siêu nhiên. Người ta đã đưa ra nhiều giả thuyết để giải thích, từ núi lửa phun trào cho đến một thiên thể lớn từ vũ trụ đáp xuống.
Đến năm 2008, nghĩa là 230 năm sau, các nhà khoa học của ĐH Missouri mới tìm hiểu vì lý do gì Ngày đen tối xảy ra. Họ xem xét kỹ các văn bản ghi chép thời đó kết hợp với việc tìm hiểu các vòng trên tiết diện các cây cổ thụ bị cháy xém, sống từ ngày đó để khẳng định rằng Ngày đen tối chẳng qua bắt nguồn từ vụ cháy hết sức dữ dội, bùng lên từ Canada. Nhiệt độ cao từ đám cháy này đã tác động rất mạnh vào lớp vỏ cây, làm các mô bị chết. Phải mất nhiều năm sau, vỏ cây mới phục hồi, kể lại sự cố trên gỗ và vết thương của cây. Các nhà khoa học đã nghiên cứu vòng gỗ của nhiều loại cây mọc trên cao nguyên Algonquin, miền nam bang Ontario và nhiều địa điểm khác nữa. Họ tìm ra các chứng tích cho thấy một vụ hỏa hoạn cực lớn đã xảy ra vào thời gian này đã tác động vào điều kiện khí quyển cách xa hàng trăm dặm. Những cột khói lớn đã cuồn cuộn bốc lên tầng cao khí quyển và làm ra một ngày bầu trời đen kịt tại New England.
Sự kiện dáng chú ý: Các văn bản còn lưu giữ về Ngày đen tối ghi lại rằng hôm ấy các gia đình ăn cơm trưa cũng phải thắp nến, các loại chim đêm bay ra kiếm ăn, hoa cụp cánh lại và các loài vật nhớn nhác, kêu la ầm ĩ.
Bí mật 4: Bộ mặt người trên sao Hỏa
Bộ mặt người trong trí tưởng tượng?
Vùng Cydonian trên sao Hỏa thu hút sự chú ý đặc biệt vì một trong các đồi núi tại đó trông giống như một công trình nhân tạo. Bức ảnh chi tiết đầu tiên về vùng này được chụp nhờ vệ tinh Viking I bay quanh quỹ đạo của hành tinh này, phóng lên năm 1975. Một số bức khác do Viking chụp vào năm 1976 cho thấy rpx một trong những ngọn núi của Cydonian giống như một mặt người. Các nhà khoa học đã giải thích nét mặt ấy chẳng qua chỉ là trò đùa của ánh sáng và bóng tối nhưng sau lại phát hiện một mặt người thứ hai hình thành do ánh sáng từ Mặt trời chiếu vào theo các góc khác nhau. Các tổ chức nghiên cứu nền văn minh ngoài Trái đất rất quan tâm đến các hiện tượng này và một số không ít người còn cho rằng đó là tác phẩm của nền văn minh sao Hỏa đã bị hủy diệt từ lâu. Đa số các nhà khoa học vẫn giữ ý kiến là, bộ mặt người trên sao Hỏa chỉ là kết quả của góc nhìn cộng với trí tưởng tượng.
Năm 2003, khi Cục Vũ trụ châu Âu phóng về phía sao Hỏa con tàu Express, có thể kết hợp các dữ kiện từ camera có độ phân giải cao và tạo ra được tấm ảnh 3D về “Bộ mặt người trên sao Hỏa”. Bức ảnh chụp được gần đây nhất (ảnh dưới) đã làm cho những người cuồng tín nhất cũng phải im lặng. Bức ảnh buộc người ta phải suy nghĩ rằng địa hình đó tạo ra bởi những vụ trượt đất và bị chặn lại bởi những vật chắn có từ trước, ngẫu nhiên giống như bộ mặt người chứ không phải là do ai đó khắc lên để thu hút các nền văn minh khác.
Sự kiện đáng chú ý: Vùng Cydonia rất được các nhà thiên văn học quan tâm vì vị trí đặc biệt của nó. Những ngọn núi đỉnh phẳng là vùng trung gian giữa những cao nguyên ở phía nam và đồng bằng ở phía bắc. Một số người cho rằng đồng bằng phía bắc ấy thời xa xưa là đại dương của sao Hỏa bị khô cạn đi.
Bí mật 5: Con cá mắt ống
Cá mắt ống là một kỳ quan của đại dương. Cặp mắt nó có hình ống, một “thiết bị” thu ánh sáng tuyệt vời ở độ sâu tới 2.500 mét. Điều gây thắc mắc nhiều nhất là cặp mắt dường như được gắn vào một vị trí ở trên đầu nó. Điều này nhiều thập kỷ nay đã khiến các nhà sinh lý học bế tắc, không sao giải thích được vì mắt với chức năng là nhìn lại chẳng giúp gì cho nó trong việc tìm kiếm thức ăn.

Mãi gần đây các nhà khoa học dùng một chiếc xe điều khiển từ xa có camera rất hiện đại để tiếp cận sát con cá ở độ sâu 600-800 mét. Họ đã phát hiện ra một điều che giấu bấy lâu nay là đằng sau những con mắt ống ấy có một cái vòm chứa đầy một chất dịch và những con mắt có thể quay bên trong một vật chắn trong suốt, bao bọc đầu cá. Điều này cho phép con cá nhìn thấy được những con mồi hoặc hướng về phía trước để xem mình đang ăn gì. Người ta đã tìm ra con cá rất độc đáo này năm 1939 nhưng không biết là con cá trong suốt vì khi bắt được nó trong lưới ở những độ sâu khác nhau, mang lên, chất dịch chảy mất và đầu nó biến dạng rồi.

Sự kiện đáng chú ý: Hãy nhớ rằng hai cái lỗ nhỏ ở trán con cá không phải là mắt nó. Mắt nó chính là hai cái vòm xanh lá cây ở bên trong đỉnh đầu.
Bí mật 6: Đứa trẻ vô danh trên tàu Titanic
Kỹ thuật phân tích ADN ngày nay giúp xác định chính xác em bé vô danh trên tàu Titanic là ai.
Nhiều ngày sau khi tàu Titanic bị chìm, người ta vớt lên được thi hài một đứa trẻ ở Bắc Đại Tây Dương. Không xác định được tính danh đứa trẻ, người ta đành chôn nó ở Nova Scotia, trên mộ cắm một tấm bia đá, với dòng chữ đơn giản “Một em bé vô danh”.

Năm 2001, các nhà nghiên cứu tại Trường ĐH Lakeland tại Ontario được phép khai quật thi hài này để tìm hiểu em bé đó là ai. Bằng cách nghiên cứu kỹ bản danh sách các hành khách có mặt trên chuyến tàu đắm, họ gút lại đứa trẻ đó có thể là một trong 4 em có tên sau đây: Gosta Paulson, Eino Panula, Eugene Rice và Sidney Goodwin.

Các thử nghiệm kiểm tra ban đầu cho thấy thi hài đó là của Eino Panula. Tuy nhiên, năm 2007 họ lại phát hiện là mình nhầm lẫn. Kiểm tra tiếp bằng phương pháp phân tích ADN chiếc răng của thi hài và so sánh với ADN của một trong những người họ hàng của Godwin còn sống sót, và lần này thì không thể sai lầm nữa. “Em bé vô danh” được khẳng định là Sidnet Goodwin và đó là đứa con út trong số 6 đứa con của vợ chồng Tred và August ở Fulham, nước Anh và di cư sang New York. Nhưng hồi đó người ta không tìm được thi hài cũng như tất cả anh chị em của Sidney.

Sự kiện đáng chú ý: Đứa trẻ được những người thủy thủ vớt lên và chôn cất vào ngày 4 tháng 5 năm 1912. Họ làm một mặt dây chuyền bằng đồng, khắc chữ “Thiên thần của chúng ta”, đặt trong quan tài.
Bí mật 7: Giải bài toán cờ đam
Môn cờ đam đã được giải trọn vẹn.
Từ năm 1989 người ta đã sử dụng máy tính để giải 500 tỷ nước đi có thể xảy ra. Năm 1992, máy tính bị nhà vô địch thế giới Marion Tinsley đánh bại và ông được thừa nhận là một kỳ thủ giỏi chưa từng thấy của hành tinh. Cuối cùng, năm 2007, các nhà nghiên cứu của Trường ĐH Alberta đã viết được một chương trình máy tính, gọi là Chinook có thể chơi cờ đam một cách hoàn hảo. Vào thời cao điểm của dự án Chinook, người ta đã sử dụng đồng thời 200 máy tính để ghi nhận từng nước đi có thể trên bàn cờ đam, và xác định được chính xác nước cờ đối phó của kỳ thủ. Nếu không kỳ thủ nào mắc sai lầm thì trận đấu sẽ kết thúc hòa.
Sự kiện đáng chú ý: Cờ đam là một môn chơi phổ biến nhất đã được giải trọn vẹn ngày nay, với số nước đi có thể là 5x1020. Số phép tính đã thực hiện là 1014 và thời gian tính toán là 18 năm.
Môn cờ đam đã xuất hiện trên 400 năm nay và làm say mê hàng triệu người.
Bí mật 8: Tấm đất nung cổ xưa đã được giải mã
Đây là quyển “sổ tay” về vị trí trăng sao của những nhà thiên văn Summerian, vào năm 3123 trước Công nguyên.
Tấm đất sét nung hình tròn trên ảnh được tìm thấy 150 năm trước tại Nineveh, kinh đô của nước Assyria cổ đại, nay là Irăc. Tấm đất nung này có vẽ những chòm sao và các chữ tượng hình, loại chữ hình nêm (cuneiform) của người Summerian, thuộc nền văn minh cổ nhất thế giới.

Biết bao nhiêu thập kỷ đã trôi qua, các nhà khoa học vẫn chưa giải mã được những hình vẽ và chữ viết trên tấm đất nung đó. Vào năm 2008, hai nhà khoa học Alan Bond và Mark Hempsell từ Trường ĐH Bristol đã bẻ khóa được các mật mã của chữ hình nêm. Bằng cách sử dụng chương trình máy tính, họ đã xây dựng lại bầu trời đêm hàng nghìn năm về trước. Hai nhà khoa học đã có thể “đọc” quyển “sổ tay” về vị trí trăng sao của những nhà thiên văn Summerian, liên quan đến những hiện tượng trên bầu trời trước lúc rạng đông vào ngày 29 tháng 6 năm 3123 trước Công nguyên.

Sự kiện đáng chú ý: Tấm đất nung cho thấy, vào ngày hôm đó có một vật thể lớn đi ngang qua chòm sao Pisces. Những ký hiệu chính là hình chiếu (trajectory) của vụ va chạm vào vùng Koffels tại Áo, gây ra hiện tượng đá trượt. Từ các thông tin thu thập được trên tấm đất nung này, có thể giải thích vì sao không có các vết nứt do va chạm với thiên thạch (vì góc tiếp đất rất nhỏ và khi rơi, nó đã va vào một ngọn núi gọi là Gamskogel và nổ trước khi tới mặt đất).
Bí mật 9: Cá mập cái sinh con vô tính
Năm 2001, một con cá mập búa ra đời tại Vườn thú Henry Doorly, bang Nebraska (Hoa Kỳ) mà chẳng biết là con ai trong 3 bà mẹ cùng sống chung trong một bể nuôi. Tất cả đều được thả vào đây ít nhất cũng đã 3 năm.

Các nhà khoa học đã tranh cãi, vì sao chúng lại đẻ ra con được. Một số cho rằng một trong 3 cá mập cái này đã giao phối trước khi bị bắt, chứa tinh trùng trong cơ thể để thụ tinh. Một số khác lại cho rằng loài cá mập có thể sinh con theo cách sinh sản vô tính bằng phương pháp gọi là trinh sinh (parthenogenesis), nghĩa là tạo phôi mà chẳng cần đến tinh trùng.

Nhiều người hoài nghi, nhưng vào cuối năm 2007, điều này đã được các nhà khoa học khẳng định nhờ việc giám định ADN. Sau khi xác định được cá mập cái nào chính là mẹ, họ loại trừ sự đóng góp của cá mẹ ấy vào cá mập con và trong trường hợp này, sau khi loại trừ ADN, sẽ chẳng còn gì nữa. Các nhà nghiên cứu buộc phải kết luận rằng, cá mập con không có bố và lần đầu tiên nó minh chứng cho hiện tượng cá mập sinh sản vô tính.

Sự kiện đáng chú ý: Năm 2008, các nhà khoa học lại biết tới một con cá mập thứ hai sinh sản vô tính tại Trung tâm Hải dương học bang Virginia (Hoa Kỳ). Một con cá mập đốm đen dài hơn 2 mét, nặng 45kg bị chết vì stress khi đang chửa. Mổ tử thi, người ta phát hiện một con cá mập con và kiểm tra ADN, thì thấy con cá mập con dạng bào thai không có gen của con cá mập đực nào.
Bí mật 10: Cách bay của ong không đơn giản
Theo tính toán, tỷ lệ giữa sải cánh và khối lượng của một con ong thì về mặt khí động học, nó không thể nào bay được. Thế nhưng trong thực tế, dường như bất chấp các định lý khoa học, nó vẫn… bay. Cuối cùng vào năm 2005, với sự trợ giúp của các máy quay phim tốc độ cao và các mô hình cơ học về cánh của ong, các nhà khoa học đã có thể tìm ra cách giải thích điều bí mật làm cho họ lúng túng bấy lâu nay.

Thì ra ong đã vỗ cánh tới 230 lần trong một giây, nghĩa là nhanh hơn nhiều so với những con côn trùng nhỏ hơn cả chúng. Theo phân tích của các nhà khoa học, sự phối hợp giữa cách vỗ những chiếc cánh ngắn, quay thành vòng tròn rất nhanh khi rơi xuống và sự đảo hướng, cộng với tần số vỗ cao lạ thường là lý do để ong có thể bay rất linh hoạt như những vũ điệu không thể bắt chước được.

Sự kiện đáng chú ý: Để hiểu rõ hơn cơ chế bay của những con ong lại mang được thân hình nặng nề (tất nhiên so với bộ cánh nhỏ bé của chúng), các nhà nghiên cứu bắt chúng phải bay trong những buồng nhỏ chứa đầy một hỗn hợp của oxy và hêli, loãng hơn hẳn so với không khí bình thường để họ quay phim bằng camera tốc độ cao. Trong bầu khí quyển đó, ong buộc phải cố gắng hơn rất nhiều và cho phép các nhà nghiên cứu quan sát cánh và thân của ong trong những điều kiện bị “căng thẳng”.