Khoa Học: Tìm Quá Khứ, Thấy Tương Lai

Khoa Học: TÌM QUÁ KHỨ, THẤY TƯƠNG LAI
 
Viễn vọng kính Hubble. Và hệ thần kinh từ mắt đến óc.

Sơn Điền Nguyễn Viết Khánh.

Trên báo chí tôi đã viết về nhiều đề tài khác nhau. Có nhiều bạn đọc đã hỏi tôi thích viết về chủ đề nào nhất. Tôi xin trả lời đề tài nào tôi cũng thích, nhưng đề tài làm tôi thoải mái nhất khi viết là "Khoa học". Khoảng 15 năm trước đây, mỗi tháng tôi viết một bài về Khoa học đăng trên Tạp chí Thế kỷ 21. Nhưng từ năm 1998 tôi đã ngưng loạt bài này vì bận quá nhiều việc về thời sự. Dù vậy mỗi năm đến số báo Xuân, vì quá "thèm" khoa học, tôi vẫn trở lại Khoa học để đi kèm với chủ đề tôn giáo. Hôm nay tôi phá lệ cũ vì một tin thời sự còn nóng hổi mới đây khiến tôi thấy cần phải nhắc lại vụ "chữa mắt trên quỹ đạo". Bạn đọc theo dõi thời cuộc có lẽ đã biết tôi muốn nói về chuyện gì.
Trên báo Thế kỷ 21, số tháng 3 năm 1994, tôi đã viết một bài về "Viễn vọng kính Hubble" với tựa đề "Vụ chữa mắt Kỳ diệu trên quỹ đạo". Các độc giả đã biết kính này được phóng lên quỹ đạo trên độ cao 389 dậm vào năm 1990. Đến năm 1994, nó mắc bệnh cận thị vì tấm gương phản chiếu phải làm ánh sáng tụ lại một tiêu điểm (focus) như máy ảnh. Tấm gương lõm của Hubble rộng 2.2 mét, lúc đó đã tụ sai tiêu điểm. Khuyết tật này đã do chính nhóm kỹ sư mài cho nó gây ra. Độ lõm của nó không đủ lõm thật chính xác, nên hơi nông (flat) đúng 1 phần 10,000 của một inch, bằng khoảng 1 phần 50 bề dày của một sợi tóc. Kỹ thuật chữa bệnh cận thị của Hubble năm 1994 đã được phát minh do một sự tình cờ hơi...khôi hài một chút.
Một anh chàng kỹ sư Đức từ lâu đã được tham khảo về cách chữa bệnh cho Hubble. Một hôm buổi sáng, anh ta bước vào phòng tắm. Cố nhiên anh ta tắm truồng, đứng trước vòi sen (shower) như mọi loại phòng tắm khác. Mở nước, các tia nước của vòi sen vọt ra, tỏa rộng. Anh chàng tuổi trẻ tài cao này, sau một đêm mệt mỏi với người bạn gái, cố nhiên anh cần các tia nước tụ lại một chỗ cho thật mạnh và thật trúng chỗ, để kỳ cọ nơi cần thiết. Theo thói quen, anh với tay xoay cái hoa sen để điều chỉnh các tia nước thu hẹp lại. Đột nhiên một tia sáng lóe ra trong đầu vị chuyên gia này. Điều chỉnh tia nước được tức là cũng điều chỉnh được tia ánh sáng. Vậy không cần điều chỉnh tận gốc, chỉ cần điều chỉnh ở "giữa đường" ánh sáng chạy, sau khi ánh sáng ra từ tấm gương được thu nhỏ lại đến độ chỉ bằng cái vòi xen là xong. Ý niệm sơ khai đó được nghiên cứu rồi từ đó phát triển đến một kỹ thuật cao nhất để chữa bệnh cho Hubble. Vụ chữa bệnh cho Hubble năm 1994 đã thành công mỹ mãn. Sau đó Hubble được hạ thấp hơn một chút chỉ còn cách mặt đất có 350 dậm. Trên đây tôi chỉ trích dẫn một vài đoạn ngắn trong bài viết năm 1994. Cuối bài tôi hả hê kết một câu: Người ta có thể tin tưởng với mắt Hubble vừa được hoàn chỉnh, Khoa học đã bắt đầu bước vào Thế kỷ 21.
Thế kỷ mới, máy mới.
Giờ đây chỉ mới đến năm thứ 9 của Thế kỷ 21, con mắt của Hubble lại lâm bệnh nữa. Vậy phải nhờ đến một ông bác sĩ nhãn khoa nào đây" Trước hết cần phải biết căn bệnh mới của nó như thế nào. Lần này toàn bộ chiếc máy chụp hình (camera) ráp từ 15 năm trước đã hư hỏng tê liệt, cần phải có một máy chụp hình mới, tối tân để thay thế. Ngoài ra bộ phận ghi dữ liệu (data) của nó đã hư từ mùa thu năm ngoái cũng cần phải thay thế. Thêm vào đó Hubble cần được gắn vào nó một máy rô-bốt điều khiển từ xa để hướng dẫn nó chuyển về vị trí nằm ở trên cao của Thái Bình Dương trong nhiều năm tới.
Các bộ phận đó nằm trong máy chụp hình mới. Việc lắp ráp toàn bộ các máy móc này là một việc làm khó khăn và nguy hiểm chưa từng thấy trong công tác gọi là "đi bộ trong không gian" của các phi hành gia Mỹ trong phi thuyền con thoi Atlantis được phóng lên không gian ngày chủ nhật 24-5-2009. Toàn bộ cái camera mới và những bộ phận khác gắn vào nó bằng cỡ một đàn đại dương cầm (grand piano). Tất cả trị giá 132 triệu đô và rất khó vận dụng vì có thêm các bộ phận khác gắn thêm vào nó. Tôi đã theo sát trên màn hình TV sau khi phi thuyền Atlantis bay đến Hubble và móc vào nó. Sau đó hai phi hành gia ra khỏi phi thuyền để làm công tác tháo bỏ cái camera cũ, cũng cồng kềnh như camera mới, ra khỏi Hubble. Rồi gắn camera mới, do cần trục của phi thuyền đã đưa ra ngoài chờ sẵn. Từ việc tháo bỏ cái cũ và ráp cái mới, công việc có nhiều nguy hiểm đặc biệt hơn những vụ đi bộ trong không gian trước đây.
Lý do là trong vùng quỹ đạo đó hiện có rất nhiều các mảnh vụn các vệ tinh nhân tạo (artificial satellite) của kỹ thuật toàn cầu mạng lưới cách không điều khiển (cyberspace) bị bể vỡ khi hết thời sử dụng từ cả chục năm qua. Nên nhớ trên không gian mọi vật đều lưu chuyển với tốc độ khác nhau chớ không đứng yên một chỗ như mọi vật trên Trái Đất. Các phi hành gia làm việc ở khoảng không gian cyberspace, nếu bị một mảnh nhỏ vệ tinh bể đánh trúng là hết sống. Cố nhiên cũng có những máy dò tìm và bảo vệ. Phòng điều khiển Phi thuyền ở Houston đã cho biết trong lúc các phi hành gia làm việc đã có một mảnh vỡ vệ tinh bay qua cách họ khoảng vài dậm. Cả nước Mỹ và rất nhiều người dân các nước tiên tiến trên thế giới đã theo dõi công việc làm của các phi hành gia Mỹ từng giờ phút.
Sau khi lắp ráp hoàn thành, cơ quan NASA đã thí nghiệm sử dụng ngay các máy mới và tuyên bố các bộ máy mới ráp hoạt động tốt đẹp. Đại công cáo thành, nhiều tràng pháo tay và tiếng hoan hô nổ ran ở các nơi dưới đất. Người ta còn được biết các máy mới của Hubble sẽ hoạt động lâu từ 5 đến 10 năm nữa. Nhưng đây là lần chót phi thuyền con thoi viếng thăm Hubble. Tại sao vậy" Không ai hỏi, nhưng tôi muốn trả lời: Bởi vì trong 5 hay 10 năm nữa Hubble sẽ thành đồ cổ vật phế thải, nên cho nó chết luôn. Người ta sẽ phóng các con mắt tối tân hơn nữa lên quỹ đạo thay thế nó. Tôi muốn nói đến luật tiến hóa (evolution) trong trí tuệ của con người. Bộ óc của con người luôn luôn tiến.
Bài học của tương lai.
Hiện nay với các dụng cụ mới Hubble sẽ nhìn vào quá khứ rất xa, đến khoảng thời gian từ 500 triệu đến 600 triệu năm sau khi có vụ nổ Big Bang, nghĩa là lúc khai sinh ra Vũ trụ. Nhưng tại sao nhìn xa lại là nhìn vào quá khứ" Các cụ Việt Nam thời xưa, kể các nhà văn thường hay có câu nói quen thuộc: "Phóng tầm con mắt, nhìn ra xa". Trên thực tế con mắt của loài người không phóng ra cái gì được, họa chăng chỉ có đôi mắt của người đẹp gặp lúc hứng tình đã phóng ra ánh mắt lóng lánh làm say đắm lòng người. Khoa học cho biết ánh sáng phát ra từ nơi nguyên thủy của nó, chạy trong không gian thành những sóng điện từ, khi các làn sóng đó chạy đến mắt chúng ta, chúng ta mới biết có nó và biết nó là cái gì. Thí dụ có những ngôi sao ở trên trời lấp lánh ban đêm, ánh sáng rọi đến mắt ta, ta mới biết trời có sao. Vậy các ngôi sao đó ở cách chúng ta bao xa" Các kính thiên văn ban đêm đều tính được độ xa của các ngôi sao với cái thước đo giản dị gọi là "năm ánh sáng", ánh sáng chạy từ ngôi sao đó phải mất bao nhiêu năm mới đến mắt chúng ta. Vậy trong một năm, ánh sáng chạy được bao xa" Trên 9 ngàn tỷ cây số. Từ Mặt Trăng ánh sáng chạy đến mắt chúng ta chỉ có 1 phút. Từ Mặt Trời ánh sáng chạy đến mắt chúng ta mất 8 phút. Xa hơn, các ngôi sao trên trời phát ánh sáng phải mất hàng triệu năm mới đến mắt chúng ta. Và như vậy, khi nhìn thấy một ngôi sao lấp lánh, chúng ta đã nhìn vào quá khứ hàng triệu năm của ngôi sao đó.

Viễn vọng kính mới của Hubble nhìn và chụp hình được quá khứ của các thiên hà ngay khi chúng lóe ra ánh sáng khoảng 500 hay 600 triệu năm sau khi vũ trụ ra đời, khoảng 13 tỷ năm trước. Vì thế nhìn xa tức là nhìn vào quá khứ. Nhưng nhìn vào quá khứ xa mù mịt như vậy chỉ để thỏa mãn sự khảo sát cho các nhà khoa học, còn đối với những "phàm nhân" như chúng ta liệu có ích gì không, hay chỉ làm nhức đầu thôi" Trước hết chúng ta cần biết qua như vậy cũng như lãnh hội được một kiến thức nhỏ để mở rộng thêm tầm nhìn. Thứ hai quan trọng hơn, vì một nguyên lý rất thực tế của cuộc sống thường ngày. Khi học được bài học ngày hôm qua, chúng ta có thể biết ngày mai sẽ phải làm gì. Thấy quá khứ, ta có thể dự liệu con đường tương lai của chúng ta như thế nào.
Sống còn cho kẻ thích ứng nhất.
Quá khứ là một bài học quan trọng để giúp cho sự sống còn của cả loài người trên hành tinh này. Đây không phải là lý thuyết suông mà là một nhu cầu thực tế cần phải làm ngay trước khi quá muộn. Viễn vọng kính Hubble trong khoảng 10 năm qua đã khảo sát được hơn 135,000 vụ biến chuyển của các ngôi sao tại các ngân hà trong vũ trụ. Đặc biệt trong các cuộc khảo sát đó, Hubble đã nhìn, chụp hình và đo được các đặc tính của một số các ngôi sao ở gần chúng ta nhất cũng ở trong giải Ngân hà của chúng ta, tức những Mặt trời cũng giống y hệt như Mặt Trời của chúng ta, chỉ cách chúng ta có vài trăm năm ánh sáng.
Một số vài chục Mặt trời đó cũng có những hành tinh quay xung quanh như Trái Đất quay xung quanh Mặt Trời. Các nhà khoa học chú ý đến những hành tinh đó để tìm xem trên đó có những loài bên ngoài Địa Cầu (ET) có trí thông minh như loài người chúng ta hay không. Nếu có họ cũng phải tiến đến trình độ như chúng ta ngày nay là phát sóng điện để nói chuyện với nhau, khiến chúng ta có thể nghe được. Nhưng cho đến đến nay chúng ta không nghe được gì hết. Chỉ có hai lý do: một là họ tiến bộ quá chậm vì một nguyên nhân nào đó, hai là họ đã tiến quá nhanh, khoa học của họ như thần thánh, nhưng họ đã tự tương tàn sát bằng những vũ khí khủng khiếp nhất nên đã chết hết cả rồi. Ở đây bài học của nhà bác học Darwin từ hơn 2 thế kỷ trước vẫn còn nóng hổi. Đó là bài học "sống còn cho những kẻ thích ứng nhất". Chủng loại nào không biết thích ứng với thời thế, sẽ không có tương lai trong cuộc sống vũ trụ.
Nhưng thích ứng cái gì và thích ứng như thế nào" Trước hết là mở rộng kiến thức. Khi bắt đầu va chạm với cuộc sống xã hội, chúng ta phải biết học ở một ngôi trường vô cùng quan trọng là "trường đời". Kiến thức chỉ là bước mở đầu, không phải tất cả. Kiến thức rộng đưa đến lãnh vực tâm linh, giúp tâm thức sáng ngời, tri giác sắc bén để có thể nhìn rõ đâu là thực đâu là giả, đâu là tín ngưỡng đâu là dị đoan.
Chữa mắt dưới đất.
Muốn học ở trường đời cố nhiên phải mở mắt ra mà nhìn, dụng cụ cần thiết là đôi mắt. Tôi đã nói đến chuyện chữa mắt ở trên trời cao thẳm, nay tôi muốn có một đoạn nói đến chữa mắt ở dưới đất thấp lè tè này. Tôi nghĩ đến một người bạn trẻ tôi vẫn coi như người em tinh thần vì thích hợp với tôi về những đề tài đạo lý và khoa học hiện đại. Đó là bác sĩ nhãn khoa Phạm Hoàng Tánh, đã nổi danh ở San Jose từ lâu. Ông là Bác sĩ gốc Việt đầu tiên và duy nhất trên toàn cầu và cũng là Bác sĩ gốc Á duy nhất tại San Jose được gia nhập Hội Y sĩ Giải phẫn Nhãn khoa Thẩm mỹ Hoa Kỳ. Những người già biết đến Bs Tánh nhiều hơn về kỹ thuật giải phẫu cườm. Kỹ thuật đó là dùng siêu âm không phát nhiệt, để hút cườm và đặt thấu kính nhân tạo. Cho đến nay ông đã thành công liên tục trên 3,000 thấu kính Acrysof ReSTOR đặt vào bao đựng kính thiên nhiên của con mắt.
Lịch sử thấu kính nhân tạo có liên hệ với phi thuyền con thoi Discover được phóng lên không gian mang theo một dụng cụ mà nhà bác học Ben Murach đã vẽ kiểu và chế tạo. Trong hơn 30 năm Murach phải đeo kính và contact lenses để nhìn xa nhìn gần. Một tiến bộ trong ngành giải phẫu mắt cho phép ông vĩnh viễn từ giã cả cặp kính lẫn contact lens. Kỹ thuật này được biết dưới tên Acrysof ReSTOR lens, là một trong những đột phá lớn nhất của ngành giải phẫu cườm vào đầu thập niên vừa qua. Tròng kính trong mắt người cũng như kính máy chụp hình. Bộ phận này giúp chúng ta điều chỉnh ánh sáng vào võng mạc (bộ phận giống như phim trong máy chụp hình). Tròng kính người kết hợp bởi nước và protein. Protein cho phép ánh sáng đi qua và hội tụ trên võng mạc. Khi mắt đã lão, chất protein này đặc lại và trở thành màng mờ trên những phần nhỏ của tròng kính. Những vùng protein đặc này cũng làm cho tròng bị cứng. Độ cứng khiến chúng ta gặp khó khăn. Khả năng không nhìn gần rõ ràng mang tên khoa học là presbyopia. Vùng mờ của mắt được gọi là "cườm". Nhiều năm qua các bác sĩ giải phẫu trên toàn quốc Hoa Kỳ đã phẫu thuật bỏ cườm và thay thế bằng thấu kính nhân tạo vào mắt bệnh nhân.
Murach là người đã đến Bác sĩ Tánh để giải phẫu cườm. Ông thuật lại câu chuyện như sau: Ông phải đeo kính hay contact lenses để đọc và làm việc với computer hay lái xe. Một hôm ông gặp và nói chuyện với bà Odine Wiens, bà vừa về hưu sau 20 năm làm phụ tá dinh dưỡng tại Học khu Evergreen. Bà đã được Bác sĩ Tánh giải phẫu mắt một năm trước, nay không còn phải đeo kính. Chính bà đã thuyết phục Murach đến Bs Tánh giải phẫu mắt. Đây là một trong những phẫu thuật an toàn nhất ở Mỹ. Ngày nay ở Mỹ có hàng triệu người giải phẫu cườm. Tuy nhiên việc cài thấu kính Acrysof ReSTOR đòi hỏi trình độ phẫu thật cao và giỏi.
Tôi đã được Bác sĩ Tánh giải phẫu hút cườm đặt kính nhân tạo từ 10 năm qua. Mới đây gặp lại Bác sĩ Tánh tôi mới biết là tròng con mắt của tôi đã bị lạc hậu với thời gian. Thấu kính nhân tạo ReSTOR đã được tính độ để nhìn tầm trung không cần kính đeo, do đó tôi có thể nhìn gần và xa mà không cần đeo kính có độ để đọc chữ lớn. Khi đọc chữ nhỏ thì tôi đã phải cần kính.
Nhà bác học Ben Murach khi đến Bác sĩ Tánh năm 2005 cũng chỉ được đặt thấu kính nhân tạo Acrysof ReSTOR mang số 4 và sau khi giải phẫu mặc dù có thể dùng máy điện toán để giải quyết vấn đề trên không gian, nhưng không thể nhìn gần, xa và tầm trung bằng cả hai mắt. Thấu kính nhân tạo cũ (mang số 4) để nhìn gần, sử dụng trong khoảng thời từ năm 2005 đến năm 2008 là cũ rồi. Từ đầu năm 2009, đã có loại ReSTOR mới ra đời (mang số 3) hiện đại hơn, vì có thể nhìn gần, xa và tầm trung bình bằng cả hai mắt. Bác sĩ Tánh đã đoán trước sự giới hạn của thấu kính Acrysof ReSTOR số 4 nên đã điều chỉnh để nhà Bác học Ben Murach có thể dùng một mắt để nhìn gần và xa, và một mắt để nhìn tầm trung và gần.
Sau khi nhà Bác học Ben Murach về hưu năm 2008, ông không dùng máy điện toán nữa, nên đã yêu cầu Bác sĩ Tánh giúp cho cả hai mắt được đồng đều để ông có thể xem TiVi và đọc báo mà không cần kính. Cách đây một năm chưa có có thấu kính Acrysof số 3, Bác sĩ Tánh đã sử dụng phẫu thuật khúc xạ lasik để điều chỉnh cho hai mắt của Bác học Murach trở lại đồng đều nhìn gần và xa không cần đeo kính. Bác học Murach đã biết trước được điều này từ năm 2005 nên đã nghiên cứu cặn kẽ để tìm một bác sĩ có khả năng chuyên giải phẫu với hai môn giải phẫu hút cườm và khúc xạ lasik.
Riêng tôi không buồn vì đôi thấu kính cũ của tôi đã lạc hậu với thời gian, tôi còn mừng nữa vì đúng như tôi thường suy nghĩ, sự tiến hóa của trí tuệ con người là liên tục, hôm nay hơn hôm qua và sẽ kém hẳn ngày mai. Và quan trọng hơn nữa, các bước đó mỗi ngày một tiến, càng ngày càng tiến nhanh thêm, chớ không hề chậm lại chút nào. Huệ tâm nở rộ với đại bi, đó là tương lai của loài người trên Trái Đất này.
Sơn Điền Nguyễn Viết Khánh,Jun 24 2009.

• Một Thủa Yêu Đàn
• Diễn Đàn Độc Giả – Hoàng Tuấn Phụ Trách
• Thủy Quân Lục Chiến Hoa Kỳ Mở Chiến Dịch Toys For Tots Drive
• Câu Chuyện Thầy Lang: Ngày Thánh Mẫu 2010