Những đột phá khoa học trong năm 2016

Có những điều mà các nhà nghiên cứu đạt được và phát hiện trong năm qua tưởng chừng như chỉ xuất hiện trong các ấn phẩm khoa học viễn tưởng, nhưng chúng lại thực sự xảy ra.

Với những thông tin đầy hào hứng về khả năng tồn tại của một hành tinh thứ 9, sự gia tăng trở lại lần đầu tiên của quần thể hổ trên toàn thế giới trong một thế kỷ, và cũng lần đầu tiên sắp xếp chuỗi ADN trong môi trường không gian, quả thật 2016 là một năm đầy những kỳ tích về khoa học. Sau đây là những thành tựu nổi bật nhất:

Phát hiện sóng hấp dẫn

Vào tháng 2, tức một thế kỷ kể từ khi nhà vật lý học thiên tài Albert Einstein dự đoán về sự tồn tại của nó, đội ngũ các chuyên gia quốc tế lần đầu tiên đã phát hiện được một sự lan tỏa trong không gian mà họ xác nhận rằng đây chính là sóng hấp dẫn. Theo Einstein, sóng hấp dẫn là những gợn sóng trong cấu trúc không gian - thời gian, xảy ra do sự tương tác giữa các vật thể lớn của vũ trụ. Dù xuất hiện trong tích tắc và chỉ phát ra một tiếng “chíp” khẽ trên máy LIGO (viết tắt từ Đài quan trắc sóng hấp dẫn bằng giao thoa kế laser) ở Mỹ, nó là kết quả của vụ đụng độ giữa hai hố đen, với tổng số khối gấp 62 lần Trái đất, cách đây 1,3 tỷ năm. Tạp chí Science công nhận đây là “đột phá của năm”.

Bước ngoặt cho chinh phục không gian

Ngày 8.4 đánh dấu thành tựu vượt bậc đối với Tập đoàn công nghệ không gian SpaceX. Sau khi tiếp tế thành công cho Trạm Không gian Quốc tế, tầng thứ nhất của tên lửa đẩy Falcon 9 đã quay lại mặt đất thành công. Lần đầu tiên trong lịch sử nhân loại, tên lửa này tận dụng được năng lượng động lực học để quay về và đáp thẳng đứng trên bãi đáp rô bốt ở Đại Tây Dương. Thắng lợi này mở ra kỷ nguyên mới cho phép con người có thể tiết kiệm được hàng tỷ USD do giờ đây các tên lửa đẩy có thể được tái sử dụng, từ đó hạ thấp chi phí lên quỹ đạo và giảm bớt thiệt hại cho môi trường.

Động vật xương sống thọ nhất

Chìa khóa kéo dài tuổi thọ xem ra tạm thời không xuất hiện trong phòng thí nghiệm nào đó ở Thung lũng Silicon, mà đến từ loài cá mập Greenland, động vật cư trú ở tầng sâu của biển cả và có thể sống đến 400 năm, theo báo cáo đăng trên chuyên san Science. Sau khi tiến hành phân tích đồng vị carbon đối với 28 cá mập cái Greenland, giới khoa học phát hiện những con vật này hiện được xem là loài động vật không xương sống thọ nhất trên Trái đất, với cá thể thọ nhất dao động từ từ 272 đến 512 tuổi. Bí mật cho sự trường thọ của chúng là hoạt động trao đổi chất đặc biệt thấp, dẫn đến quá trình tăng trưởng chậm và mất nhiều thời gian để đạt đến độ tuổi sinh sản. Không may là có vẻ như chính nhờ vào môi trường đặc biệt băng giá trong lòng Bắc Băng Dương là yếu tố chủ chốt giúp cá mập Greenland sống lâu qua nhiều thế kỷ. Trong khi đó, hiện tượng biến đổi khí hậu đang khiến cực Bắc của địa cầu ngày càng nóng hơn.

Bồ Đào Nha dùng năng lượng xanh

Đối với những nhà khoa học cổ xúy cho năng lượng thay thế, Bồ Đào Nha là một điển hình hoàn hảo. Trong suốt 4 ngày liên tục từ hôm 7-11.5, toàn bộ điện năng sử dụng tại quốc gia trên bán đảo Iberia đều bắt nguồn từ năng lượng thay thế thay vì nhiên liệu hóa thạch. Chính quyền Lisbon đã đạt được mục tiêu lượng khí thải ở mức zero trong suốt 107 giờ, nhờ vào phong năng, năng lượng mặt trời và thủy điện, theo tờ The Guardian ngày 18.5. Trước đó vài ngày, Đức cho hay năng lượng sạch gần như đáp ứng được nhu cầu về điện năng trên toàn nước này vào hôm 15.5, với giá điện thậm chí còn tụt xuống mức âm vài lần trong ngày. Ai nói năng lượng thay thế không hiệu quả như nhiên liệu hóa thạch đang thải khí CO₂ vào môi trường ?

Biến CO₂ thành đá

Carbon Dioxide (CO₂) là một trong những phó phẩm độc hại nhất của con người, không chỉ vì chúng được thải ra trong quá trình hít thở, mà còn do loại hóa chất này sản sinh trên diện rộng do hoạt động công nghiệp và máy móc. Cho đến hiện nay, lỗ thủng khổng lồ trên tầng ozone là hệ quả của CO₂, dù lỗ thủng này đang bắt đầu thu nhỏ nhờ vào công sức chung của cả thế giới. Mới đây, các nhà nghiên cứu của Đại học Southampton (Anh) đã nghĩ ra một phương pháp chuyển carbon dioxide thành đá. Cụ thể, khi bơm CO₂ vào đá núi lửa ở Iceland, họ thúc đẩy quá trình chuyển basalt thành các khoáng chất carbonate, từ đó biến chúng thành đá vôi. Thông thường, quy trình này phải mất trên 100 năm, nhưng đối với các chuyên gia Anh, chỉ cần chưa đầy 2 năm. Từ đó, có thể tận dụng carbon dioxide làm nhiều việc khác nhau, từ xây dựng nhà cửa đến trải đường sá.

Mỏ helium mới

Vào ngày 28.6, giới y khoa đặc biệt vui mừng trước thông tin đã tìm được trữ lượng khí helium dồi dào tại Tanzania, nhờ vào kỹ thuật khai thác mới. Sự phát hiện kho helium tại Đông Phi lập tức trấn an những cá nhân và tổ chức đang quan ngại sẽ thiếu hụt loại khí quý hiếm được dùng để vận hành các máy quét não, những cơ sở khoa học quan trọng trên toàn cầu. Theo các nhà phân tích độc lập, trữ lượng helium tự nhiên ở thung lũng Rift của Tanzania đủ để bơm cho 1.200.000 máy chụp điện não đồ. Giáo sư Jon Gluyas của Đại học Durham nhận định đây là phát hiện quan trọng vì nguồn dự trữ khí helium đang cạn kiệt nhanh chóng, đẩy giá cao gấp 500% so với 15 năm trước.

Hành tinh giống Trái đất?

Tháng 8.2016, giới thiên văn học tuyên bố đã phát hiện hành tinh Proxima b có khối lượng tương tự Trái đất ở sát hệ mặt trời. Hành tinh này xoay quanh Proxima Centauri, một sao lùn đỏ ở cách chúng ta khoảng 4,3 năm ánh sáng. Khoảng cách giữa Proxima b và sao trung tâm là 7,5 triệu km, tức gần hơn gấp 10 lần so với sao Thủy - mặt trời, cho phép có nước tồn tại dưới dạng lỏng trên bề mặt hành tinh. Hai báo cáo khác được công bố vào tháng 10 đã càng thu hút sự chú ý của nhân loại đối với hành tinh trên. Theo các mô phỏng trên máy tính, Proxima b nhiều khả năng là một “hành tinh có đại dương” tương tự như Trái đất.

Con người bại trước AI

Trong một tình huống từng chỉ xuất hiện trong phim ảnh, chương trình trí thông minh nhân tạo (AI) AlphaGo của Google DeepMind đã đánh bại nhà vô địch thế giới môn cờ vây là kỳ thủ Lee Sedol vào tháng 3, với tỉ số ăn 4 thua 1. Trước đó 2 tháng, AlphaGo cũng hạ gục kỳ thủ số một châu Âu với tỷ số 5 - 0. 2016 cũng là năm của cách tiếp cận gọi là “deep learning”, được dùng để dạy máy tính những kỹ năng và tự động học hỏi các chiến thuật mới. Chuyên gia David Silver của dự án DeepMind cho hay nhờ vào “deep learning”, chương trình AlphaGo ngày càng “tiến hóa” hơn. Sự thành công khi áp dụng phương pháp trên có thể áp dụng vào nhiều lĩnh vực nghiên cứu khác nhau, từ xây dựng mô hình khí hậu đến chẩn đoán y khoa, hoặc thậm chí còn lấn sang các vấn đề xã hội như dự báo tội phạm tiềm năng.

LING LANG