Chiếc Thìa Biến Mất

Lời giới thiệu

T rang 6 “Văn học, giám định độc chất và tâm lý học”: Một chủ đề khác tôi học được thông qua thủy ngân là khí tượng học. Tiếng chuông báo tử của giả kim thuật vang lên sau Giáng sinh năm 1759, khi hai nhà khoa học Nga vô tình đóng băng thủy ngân trong nhiệt kế khi cố gắng thu được hỗn hợp tuyết và axit càng lạnh càng tốt. Đây là trường hợp thủy ngân rắn đầu tiên được ghi nhận, và chất lỏng bất tử của giả kim thuật đã trở thành vật chất bình thường.

Gần đây thủy ngân đã bị chính trị hóa, vì các nhà hoạt động ở Mỹ mạnh mẽ chống lại những nguy cơ hoàn toàn vô căn cứ của thủy ngân trong vaccine.

Chương 1: Vị trí định đoạt số phận

Trang 14 “chỉ tồn tại dưới dạng tinh khiết”: Hai nhà khoa học quan sát bằng chứng đầu tiên về heli (một vạch quang phổ mới chưa được biết tới trong phổ vàng) trong nhật thực năm 1868. Vậy nên tên của nguyên tố này xuất phát từ helios (nghĩa là “Mặt Trời” trong tiếng Hy Lạp). Nguyên tố này chỉ xuất hiện trên Trái Đất vào năm 1895 sau khi được cẩn thận phân lập từ đá. (Chi tiết ở chương 17.) Trong tám năm, heli được cho là chỉ tồn tại trên Trái Đất với số lượng rất nhỏ, cho đến khi những người khai mỏ tìm thấy một trữ lượng khổng lồ ở Kansas vào năm 1903. Họ cố gắng đốt khí bắn ra từ một lỗ trên mặt đất nhưng không thành công.

Trang 17 “chỉ các electron mới đóng vai trò quan trọng”: Để nhắc lại quan điểm nguyên tử chủ yếu là trống rỗng, nhà hóa học Allan Blackman tại Đại học Otago (New Zealand) đã viết trên Otago Daily Times vào ngày 28/1/2008: “Hãy xem iridi, nguyên tố đặc nhất từng được biết đến. Một mẫu có thể tích tương đương quả bóng tennis nặng khoảng 3 kg... Giả sử bằng cách nào đó chúng ta có thể ép các hạt nhân iridi chặt nhất có thể để loại bỏ hầu hết không gian trống rỗng. Lúc đó, một mẫu iridi đặc có thể tích của quả bóng tennis sẽ nặng tới mức đáng kinh ngạc: bảy ngàn tỷ tấn.”

Để chú thích rõ hơn, không ai thực sự biết liệu iridi có phải là nguyên tố đặc nhất hay không. Khối lượng riêng của nó rất gần osimi, đến nỗi các nhà khoa học không thể phân biệt được chúng. Trong vài thập kỷ qua, chúng đã thay nhau trở thành “vua”. Osimi đang đứng đầu tại thời điểm này.

Trang 18 “mọi lỗi vặt vãnh trong đó”: Để có những bức chân dung chi tiết hơn về Lewis và Nernst (và nhiều nhân vật khác như Linus Pauling và Fritz Haber), tôi khuyên bạn nên đọc Cathedrals of Science: The Personalities and Rivalries That Made Modern Chemistry của Patrick Coffey. Đây là một cuốn sách viết về các nhân vật thuộc kỷ nguyên quan trọng nhất của hóa học hiện đại (trong khoảng từ 1890 đến 1930).

Trang 20 “lịch sử đa sắc màu nhất trên bảng tuần hoàn”: Các sự thật khác về antimon:

1. Phần lớn kiến thức của chúng ta về thuật giả kim và antimon xuất phát từ cuốn sách The Triumphal Chariot of Antimony (tạm dịch: Cỗ xe chiến thắng của antimon) của Johann Thölde vào năm 1604. Để thu hút người đọc, Thölde tuyên bố ông dịch nó từ một văn bản của thầy tu Basilius Valentinus vào năm 1450. Lo sợ bị bức hại vì niềm tin về thuật giả kim, Valentinus được cho là đã giấu văn bản trong một cây cột trong tu viện của mình. Nó được giấu kín cho đến khi “một tia sét kỳ diệu” tách cây cột ra vào thời của Thölde và để ông phát hiện ra bản thảo.

2. Mặc dù nhiều người coi antimon là lưỡng tính nhưng một số khác lại khăng khăng rằng nó có bản chất nữ tính, đến nỗi biểu tượng giả kim của antimon đã trở thành biểu tượng chung cho nữ.

3. Vào những năm 1930 ở Trung Quốc, một tỉnh nghèo đã quyết định đúc tiền từ antimon, vốn là nguồn tài nguyên địa phương duy nhất. Nhưng antimon mềm, dễ bị trầy xước và hơi có độc nên những đồng tiền làm từ nó chất lượng kém và chính quyền cũng sớm thu hồi. Dù giá lúc đó rất rẻ, nhưng những đồng tiền này hiện có giá trị hàng ngàn đô la Mỹ với các nhà sưu tập ngày nay.

Chương 2: Cặp song sinh và kẻ lạc loài: Gia phả của các nguyên tố

Trang 31 “Francis Bacon đã viết những vở kịch đó chứ không phải Shakespeare”: Một định nghĩa đơn giản hơn về Honorificabilitudinitatibus là “với lòng tôn kính”. Phép đảo chữ cho từ này là “Hi ludi, F. Baconis nati, tuiti orbi”, nghĩa là “Những vở kịch được viết bởi F[rancis] Bacon này, được bảo tồn cho thế giới”.

Trang 32 “Con trăn khổng lồ này dài 1.185 chữ cái”: Có một số tranh cãi về từ dài nhất xuất hiện trong Chemical Abstracts. Nhiều người công nhận đó là protein virus khảm thuốc lá C 785 H 1220 N 212 O 248 S 2 , nhưng một số lượng đáng kể lại cho rằng đó là “protein α của enzym nối tryptophan” – chất được cho là gây buồn ngủ khi ta ăn gà tây (một lời đồn sai lầm). Protein tryptophan C 1289 H 2051 N 343 O 375 S 8 dài 1.913 chữ cái, dài hơn protein virus khảm thuốc lá tới 60%. Nhiều nguồn: một số ấn bản của Kỷ lục Guinness thế giới, Từ điển Urban (http://www.urbandipedia.com), Mrs. Byrne’s Dictionary of Unusual, Obscure & Preposterous Words đều ghi nhận tryptophan là nhà vô địch. Nhưng sau hàng giờ giữa những giá sách mờ tối trong Thư viện Quốc hội, tôi không thể tìm thấy phân tử tryptophan trong Chemical Abstracts . Nó có vẻ không tồn tại ở dạng đánh vần đầy đủ. Để thêm chắc chắn, tôi đã săn tìm bài báo học thuật về việc giải mã protein tryptophan (tách biệt với danh sách trong Chemical Abstracts ), và trong đó các tác giả đã viết tắt trình tự amino axit. Vì vậy, thôi tôi biết thì tên đầy đủ của nó chưa bao giờ xuất hiện trong các bản in; điều này hẳn có thể giải thích tại sao Guinness đã hủy bỏ kỷ lục từ dài nhất của nó sau đó.

Tôi đã hai lần tìm thấy tên đầy đủ virus khảm thuốc lá. Lần đầu tiên là ở trang 967F của Chemical Abstracts Formula Index (tháng 1-tháng 6 năm 1964) màu nâu, lần thứ hai trên trang 6717F của Chemical Abstracts 7th Coll. Formulas, C23H32–Z, 56–65, 1962–1966 . Cả hai đều là những tập hợp thu thập dữ liệu cho các bài báo học thuật về hóa học xuất bản trong khoảng thời gian ghi trên bìa của chúng. Nghĩa là trái với các tài liệu tham khảo khác về từ dài nhất thế giới (đặc biệt là trên mạng), virus khảm thuốc lá chỉ được biết đến khi những tập sách đó xuất bản vào năm 1964 và 1966, chứ không phải vào năm 1972.

Hơn nữa, bài báo về tryptophan ra đời năm 1964, và nhiều phân tử khác được liệt kê trong Chemical Abstracts năm 1962-1966 có nhiều C, H, O, N và S hơn virus khảm thuốc lá. Tại sao chúng không được nêu tên đầy đủ? Vì những bài báo đó xuất hiện sau năm 1965, năm mà Chemical Abstracts Service (công ty ở Ohio thu thập tất cả dữ liệu này) xem xét lại hệ thống đặt tên cho các hợp chất mới và dần không khuyến khích những cái tên dài ngoằng. Vậy thì tại sao họ lại viết đầy đủ protein virus khảm thuốc lá trong một tập hợp năm 1966? Lẽ ra nó đã bị cắt nhỏ nhưng được đặc cách. Để mọi chuyện thêm phần rối rắm thì bài báo ban đầu về virus khảm thuốc lá năm 1964 là tiếng Đức. Nhưng Chemical Abstracts là tài liệu tiếng Anh – với truyền thống trong việc dẫn chứng tinh tế của Samuel Johnson và OED – và nó cho in cái tên nhằm truyền bá kiến thức chứ không phải để khoe khoang, nên chắc chắn được tính.

Phù. Tôi nợ Eric Shively, Crystal Poole Bradley và đặc biệt là Jim Corning tại Chemical Abstracts Service rất nhiều vì đã giúp tìm ra những điều này. Họ không cần phải phản hồi những câu hỏi khó hiểu của tôi (“Xin chào. Tôi đang cố gắng tìm từ dài nhất trong tiếng Anh, và tôi không chắc đó là từ nào...”), nhưng họ đã giúp.

Thật tình cờ, ngoài việc là loại virus đầu tiên được phát hiện, virus khảm thuốc lá là loại đầu tiên có hình dạng và cấu trúc được phân tích nghiêm ngặt. Một số nghiên cứu tốt nhất trong lĩnh vực này được thực hiện bởi Rosalind Franklin, chuyên gia tinh thể học đã hào phóng (nhưng ngây thơ) chia sẻ dữ liệu của mình với Watson và Crick (xem chương 8), và ký tự “α” trong “protein α của enzym nối tryptophan” xuất phát từ nghiên cứu của Linus Pauling: làm sao các protein biết cách gập thành các hình dạng đặc trưng (lại mời xem chương 8).

Trang 34 “thật may đã có tên là titin”: Một số người đủ kiên nhẫn đã đăng toàn bộ chuỗi amino axit của titin lên mạng. Số liệu như sau: Nó chiếm 47 trang văn bản Microsoft Word với phông chữ Times New Roman 12. Nó chứa hơn 34.000 amino axit: chữ cái “l” xuất hiện 43.781 lần; “y” là 30.710 lần; “yl” là 27.120 lần và “e” chỉ 9.229 lần.

Trang 38 “đã chứng thực điều này”: Một phần trong chương trình của Frontline PBS có tên “Cấy ngực thử nghiệm”: “Hàm lượng silic trong cơ thể sống giảm khi độ phức tạp của sinh vật tăng lên. Tỷ lệ silic/cacbon là 250/1 trong vỏ Trái Đất; 15/1 trong đất mùn (đất có chất hữu cơ), 1/1 ở sinh vật phù du, 1/100 ở dương xỉ và 1/5.000 ở động vật có vú”.

Trang 40 “như thể Bardeen là bộ óc còn Brattain là tay chân trong cùng một cơ thể”: Lời trích dẫn Bardeen và Brattain là một cá thể chung được lấy từ phim tài liệu Tranzitoized ! của PBS.

Trang 40 “ngân hàng tinh trùng thiên tài”: Có trụ sở tại California, được chính thức gọi là Kho tuyển phôi ( Repository for Germinal Choice ). Shockley là người đoạt giải Nobel duy nhất từng tuyên bố công khai đã quyên góp, dù người sáng lập ngân hàng này là Robert K. Graham tuyên bố một số người khác cũng làm như vậy.

Trang 44 “giải Nobel muộn màng cho mạch tích hợp”: Để biết thêm thông tin về Kilby và tính chuyên chế số lượng, hãy xem cuốn sách tuyệt vời The Chip: How Two Americans Invented the Microchip and Launched a Revolution (tạm dịch: Chip: Cách hai người Mỹ phát minh ra vi mạch và khởi động một cuộc cách mạng) của T. R. Reid.

Một DJ câu lạc bộ có nghệ danh “Jack Kilby” đã phát hành một đĩa CD vào năm 2006 có tên “Microchip EP” với hình ảnh một Kilby rất già trên bìa. Đĩa CD này gồm các bài hát “Neutronium”, “Byte My Scarf ”, “Integrated Circuit” và “Transistor”.

Chương 3: Đảo Galápagos của bảng tuần hoàn

Trang 50 “sự thật về nguyên tử”: Ngày nay ta khá khó tin khi Mendeleev từ chối tin vào các nguyên tử, nhưng đây không phải là một quan điểm hiếm với các nhà hóa học thời đó. Họ từ chối tin vào bất cứ điều gì không thể thấy bằng mắt thường. Họ chỉ coi các nguyên tử như thứ trừu tượng – tiện dụng để tính toán nhưng chắc chắn là hư cấu.

Trang 50 “ít nhất là theo sự phán xét của lịch sử?”: Mô tả tốt nhất về sáu nhà khoa học cạnh tranh để là người đầu tiên sắp xếp các nguyên tố một cách hệ thống được thể hiện trong cuốn The Periodic Table của Eric Scerri. Ba người khác thường được công nhận là đồng phát minh, hoặc ít nhất là có đóng góp.

Theo Scerri, Alexandre-Émile Béguyer de Chancourtois đã phát hiện ra “một bước quan trọng nhất” để xây dựng bảng tuần hoàn: “tính chất của các nguyên tố biến đổi tuần hoàn theo chiều tăng dần nguyên tử khối, tròn bảy năm trước khi Mendeleev rút ra kết luận tương tự”. Nhà địa chất học De Chancourtois đã vẽ bảng tuần hoàn của mình trên một hình trụ xoắn ốc, giống như ren của ốc vít. Ông không được ghi danh với bảng vì một nhà xuất bản không thể tìm ra cách tái hiện sơ đồ ốc vít quan trọng với tất cả các nguyên tố. Họ cuối cùng đã đầu hàng và in bài báo mà không có nó. Hãy tưởng tượng bạn đang cố gắng tìm hiểu về bảng tuần hoàn mà không nhìn thấy được!

Nhà hóa học người Anh William Odling dường như là người luôn luôn xui xẻo. Ông có nhiều nhận định đúng về bảng tuần hoàn, nhưng ngày nay lại không mấy ai nhớ tới. Có lẽ vì ông có nhiều mối quan tâm khác nên đã bị Mendeleev – luôn bị ám ảnh bởi bảng tuần hoàn – vượt qua. Odling đã sai về độ dài chu kỳ của các nguyên tố (số lượng nguyên tố cần có trước khi các đặc điểm tương tự xuất hiện trở lại). Ông giả định tất cả độ dài chu kỳ đều là tám, nhưng điều đó chỉ đúng ở đầu bảng. Vì lớp d, chu kỳ 4 và 5 cần tới 18 nguyên tố. Vì lớp f, chu kỳ 6 và 7 có 32 nguyên tố.

Gustavus Hinrichs là người Mỹ duy nhất trong danh sách những người đồng khám phá (mặc dù ông không sinh ra ở Mỹ). Ông cũng là người duy nhất được mô tả là vừa lập dị, vừa là một thiên tài không giống ai đi trước thời đại. Ông đã xuất bản hơn 3.000 bài báo khoa học bằng bốn ngôn ngữ và tiên phong trong nghiên cứu và phân loại các nguyên tố bằng quang phổ vạch mà Bunsen phát hiện ra. Ông cũng chơi với “thần số học” và phát triển một bảng tuần hoàn xoắn ốc để đặt nhiều nguyên tố khó nhằn vào các nhóm chính xác. Scerri tóm tắt về ông: “Công việc của Hinrichs rất đặc thù và phức tạp, đến mức cần có một nghiên cứu đầy đủ hơn trước khi bất cứ ai mạo hiểm phát ngôn về giá trị thực của nó.”

Trang 53 “trà Earl Grey ‘ăn’ chiếc thìa”: Nếu thực sự muốn xem trò đùa với gali trên thực tế, bạn có thể tìm video chiếc thìa gali tan biến trên YouTube. Oliver Sacks cũng kể về trò chơi khăm giống như vậy trong Uncle Tungsten – hồi ký về thời niên thiếu của ông.

Trang 59 “Đường phố được đặt tên theo tên các khoáng sản và nguyên tố”: Để mô tả lịch sử và địa chất của Ytterby ngày đó cũng như chi tiết thị trấn này bây giờ, tôi đã tham khảo nhà hóa học kiêm sử gia Jim Marshall tại Đại học Bắc Texas, người đã dành thời gian giúp tôi rất nhiều. Ông cũng gửi cho tôi những bức ảnh tuyệt vời. Jim hiện đang theo đuổi việc đến thăm nơi phát hiện lần đầu tiên các nguyên tố họ lantan – nơi mà các nguyên tố họ lantan được phát hiện lần đầu tiên, nên ông có đến thăm Ytterby (Quá ngon ăn).

Chương 4: Khởi nguồn của các nguyên tử

Trang 63 “được chứng minh năm 1939”: Hans Bethe đã giành được giải thưởng 500 đô la Mỹ cho phát hiện phản ứng hợp hạch tại lõi các ngôi sao. Ông đã sử dụng số tiền này hối lộ các quan chức Quốc Xã để thả mẹ mình và đồ nội thất của bà ra khỏi nước Đức.

Trang 64 “ngôi sao đặc biệt về mặt hóa học”: Một chuyện vặt vui vui: Các nhà thiên văn học đã xác định được một lớp sao kỳ lạ tạo ra prometi thông qua một quá trình chưa biết đến. Nổi tiếng nhất là ngôi sao Przybylski. Điều kỳ lạ là hầu hết các sự kiện hợp hạch diễn ra tại lõi sao, còn prometi lại được tạo ra trên bề mặt ngôi sao. Prometi có tính phóng xạ quá mạnh và thời gian tồn tại quá ngắn nên không thể di chuyển hàng triệu năm từ lõi của một ngôi sao đến các lớp bên ngoài.

Trang 64 “các ngôi sao chi phối số phận nhân loại”: Mở đầu bài báo B 2 FH có trích dẫn từ 2 tác phẩm của Shakespeare như sau:

“Chính các vì sao, / Các vì sao trên cao xui nên sự thế.” Vua Lear, cảnh 4, hồi 3.

“Brutus thân mến, lỗi không nằm ở các vì sao, /Mà ở chính chúng ta.”

Julius Caesar, cảnh 1, hồi 2.

Trang 66 “hợp hạch để tạo thành các nguyên tố nặng hơn sắt”: Xét về mặt kỹ thuật, các ngôi sao không trực tiếp tạo ra sắt. Đầu tiên, chúng hợp hạch hai nguyên tử silic (nguyên tố thứ 14) để tạo ra niken (nguyên tố thứ 28). Tuy nhiên, niken này không ổn định và phần lớn phân rã thành sắt sau vài tháng.

Trang 68 “phát ra ánh sáng nâu mờ”: Sao Mộc có thể hợp hạch heli bằng deuteri (hydro nặng chứa một proton và một neutron) nếu nó có khối lượng gấp 13 lần hiện tại. Do deuteri rất hiếm (cứ 6.500 phân tử hydro mới có một deuteri) nên nó sẽ là một ngôi sao khá yếu, nhưng vẫn sẽ được tính. Để hợp hạch heli từ hydro thông thường, Sao Mộc phải nặng hơn hiện tại 75 lần.

Trang 70 “ở dạng những khối lập phương siêu nhỏ”: Sao Hỏa đôi khi cũng có “tuyết” hydro peroxit, chẳng hề kém cạnh thời tiết kỳ lạ của Sao Mộc hay Sao Thủy.

Trang 74 “nguyên tố ưa sắt”: Các nguyên tố ưa sắt như osimi và reni đã giúp các nhà khoa học tái tạo lại cách Mặt Trăng được hình thành từ một va chạm mạnh giữa Trái Đất thời sơ khai và một tiểu hành tinh (hoặc sao chổi). Mặt Trăng hợp lại từ những mảnh vỡ bị văng ra.

Trang 75 “sau này được đặt tên là Nemesis”: Nữ thần Nemesis trừng phạt sự kiêu ngạo. Bà đảm bảo không có sinh vật trần gian nào quá kiêu ngạo bằng cách trừng phạt bất kỳ kẻ nào đe dọa vị thế của các vị thần. Điểm tương đồng với ngôi sao đồng hành của Mặt Trời là trước khi những sinh vật giống như khủng long có được trí thông minh thực sự, Nemesis sẽ quét sạch chúng.

Trang 77 “như đu quay ngựa trong công viên”: Thật trớ trêu, nếu nhìn từ xa, chuyển động tổng thể của Mặt Trời giống với các vòng quay bánh xe mà các nhà thiên văn cổ đại cố gắng giải thích thuyết Địa Tâm thời tiền Copernicus (chỉ là Trái Đất hoàn toàn không thể được gọi là trung tâm vũ trụ nữa, nói rộng ra cũng không). Giống như Miescher và protein, đây là một ví dụ về bản chất tuần hoàn của tất cả các ý tưởng, ngay cả trong khoa học.

Chương 5: Các nguyên tố trong chiến loạn

Trang 79 “vẫn trụ vững và giành chiến thắng”: Để biết thêm chi tiết về lịch sử chiến tranh hóa học, đặc biệt là trải nghiệm của quân đội Mỹ, hãy xem “Chemical Warfare in World War I: The American Experience, 1917-1918” (Thiếu tá Charles E. Heller) thuộc Leavenworth Papers tại: http://www-cgsc.army.mil/carl/resources/csi/Heller/HELLER.asp.

Trang 81 “hầu hết 6,7 tỷ người trên thế giới ngày nay”: Trong rất nhiều thứ cho amoniac của Fritz Haber thì có sự thật là Charles Townes đã chế tạo ra maser hoạt động được đầu tiên (tiền thân của laser) nhờ sử dụng amoniac làm tác nhân kích thích.

Chương 6: Hoàn thiện bảng tuần hoàn… bằng một vụ nổ

Trang 99 “một danh sách đầy đủ và chính xác”: Urbain không phải là người duy nhất bị Moseley làm cho bẽ mặt. Thiết bị của Moseley cũng đã loại bỏ tuyên bố phát hiện ra nguyên tố thứ 43 là nipponi của Masataka Ogawa (xem chương 8).

Trang 100 “một trong những tội ác ghê tởm nhất trong lịch sử mà không gì bù đắp được”: Nếu muốn tìm tài liệu về các mệnh lệnh và trận hỗn chiến đã dẫn đến cái chết của Moseley, hãy xem The Making of the Atomic Bomb của Richard Rhodes. Và nói thật là bạn nên đọc hết, vì nó là tài liệu tốt nhất từng được viết về lịch sử khoa học thế kỷ 20.

Trang 100 “chỉ là đồ bỏ”: Bài báo trên tạp chí Time đề cập đến việc phát hiện ra nguyên tố 61 cũng gồm một mẩu tin nhỏ hỏi nên đặt tên nào cho nguyên tố này: “Có người đề nghị [đặt tên cho nguyên tố này] là grovesi theo tên Thiếu tướng Leslie R. Groves, người đứng đầu phía quân đội của dự án bom nguyên tử. Ký hiệu hóa học: Grr”.

Trang 102 “giống Pac-Man”: Bên cạnh mô hình hạt nhân hấp thụ electron kiểu Pac-Man, các nhà khoa học bấy giờ cũng phát triển mô hình “bánh pudding mận”: các electron giống như nho khô trong một “bánh pudding” mang điện tích dương (Rutherford bác bỏ điều này khi chứng minh được sự tồn tại của hạt nhân). Sau khi phát hiện ra phản ứng phân hạch, các nhà khoa học đã xây dựng mô hình giọt chất lỏng: các hạt nhân lớn tách ra giống như một giọt nước trên bề mặt tách gọn gàng ra thành hai giọt vậy. Nghiên cứu của Lise Meitner rất quan trọng trong việc phát triển mô hình giọt chất lỏng.

Trang 106 “nhằm tìm ra kiểu thiết kế bom khả dụng trong thực tế”: Các trích dẫn của George Dyson có thể tìm thấy trong cuốn sách của ông Project Orion: The True Story of the Atomic Spaceship.

Trang 107 “không giống bất cứ cách thức thông thường nào”: Câu trích dẫn về phương pháp Monte Carlo như “một phương pháp mới không giống bất cứ nơi nào trên bản đồ phương pháp thông thường” xuất hiện trong cuốn Image and Logic của Peter Louis Galison.

Chương 7: Bảng tuần hoàn mở rộng, Chiến tranh Lạnh leo thang

Trang 113 “‘Chuyện nhà nhà’ của tờ The New Yorker”: Mục báo xuất hiện trong The New Yorker số ra ngày 8/4/1950, được viết bởi E. J. Kahn Jr.

Trang 119 “kích hoạt chuông báo cháy lần cuối vào sáng hôm sau”: Để có thông tin chi tiết hơn về các thí nghiệm tìm ra nguyên tố từ 94 đến 110 và thông tin đời tư về nhà khoa học, mời bạn đọc tiểu sử của Glenn Seaborg, đặc biệt là cuốn Adventures in the Atomic Age (con trai ông, Eric, là đồng tác giả). Cuốn sách này thực sự thú vị bởi Seaborg là trung tâm của rất nhiều ngành khoa học quan trọng, và có một vai trò chính trị lớn trong nhiều thập kỷ. Nhưng thành thật mà nói, phong cách viết thận trọng của Seaborg khiến cuốn sách nhiều chỗ hơi nhạt nhẽo.

Trang 122 “nhà máy luyện niken này”: http://www.time.com/time/specials/2007/article/0,28804,1661031_1661028_1661022,00.html.

Trang 127 “Đó là nguyên tố thứ 112: copernici (Cn)”: Có phần tương tự như trong sách này, nhưng câu chuyện mà tôi đã viết cho Slate. com vào tháng 6 năm 2009 (“Periodic Discussions,” http://www.slate.com/ id/2220300/) đề cập chi tiết tại sao cần tròn 13 năm để công nhận copernici là nguyên tố chính thức của bảng tuần hoàn.

Chương 8: Từ vật lý đến sinh học

Trang 132 “họ có được 42 giải”: Ngoài Segrè, Shockley và Pauling, 12 nhà khoa học khác trên trang bìa của Time là George Beadle, Charles Draper, John Enders, Donald Glaser, Joshua Lederberg, Willard Libby, Edward Purcell, Isidor Rabi, Edward Teller, Charles Townes, James Van Allen và Robert Woodward.

Bài “Nhân vật của năm” trên tờ Time có đăng những lời sau đây của Shockley về chủng tộc. Ông coi đó là lời khen (hiển nhiên), nhưng quan điểm của Shockley về Bunche nghe rất kỳ lạ ngay cả vào thời điểm đó, giờ nhìn lại càng thấy ghê. “Là một nhà lý thuyết, ông không ngừng tìm tòi về những ứng dụng thực tiễn trong công việc nghiên cứu của mình.” Shockley đáp: ‘Hỏi rằng có bao nhiêu nghiên cứu là thuần túy và bao nhiêu có tính ứng dụng cũng không khác nào thắc mắc về việc Ralph Bunche có bao nhiêu phần trăm dòng máu da đen vậy. Điều quan trọng nhất là Ralph Bunche là một người tuyệt vời.’”

Bài báo cũng cho thấy huyền thoại rằng Shockley là người góp công chính trong phát minh transistor đã bám rễ sâu thế nào: “Được tuyển vào làm ở Phòng thí nghiệm Điện thoại Bell ngay sau khi tốt nghiệp MIT vào năm 1936, nhà vật lý lý thuyết Shockley là một thành viên trong nhóm nghiên cứu đã tìm ra ứng dụng cho những gì mà trước đây vẫn bị coi là trò đùa khoa học: sử dụng silic và gecmani làm thiết bị quang điện. Cùng với các thành viên trong nhóm, Shockley đã giành giải Nobel nhờ biến những khối gecmani thành transistor đầu tiên: những tinh thể nhỏ nhanh chóng thay thế ống chân không trong ngành công nghiệp điện tử hiện đang bùng nổ”.

Trang 138 “Ida Noddack – người may mắn nhất trong số những người may mắn”: Với tư cách một nhà hóa học, Ida Noddack đã có những việc làm rất mâu thuẫn. Bà đã góp phần tìm ra nguyên tố thứ 75, nhưng nhóm của bà làm việc đã mắc sai lầm với nguyên tố thứ 43. Bà dự đoán về phản ứng phân hạch trước bất kỳ ai; nhưng đồng thời bà cũng cho rằng bảng tuần hoàn là một thứ vô dụng, vì sự xuất hiện của rất nhiều đồng vị mới khiến nó trở nên khó sử dụng. Không hiểu sao Noddack tin rằng mỗi đồng vị là nguyên tố riêng, và bà đã cố gắng thuyết phục người khác nên loại bỏ hệ thống tuần hoàn.

Trang 138 “‘Thật khó hiểu cho sự mù quáng của chúng tôi”: Trích dẫn của Segrè về Noddack và phản ứng phân hạch trong tiểu sử của ông Enrico Fermi: Physicist.

Trang 141 “một phân tử bất thường”: Pauling (cùng các đồng nghiệp Harvey Itano, S. Jonathan Singer và Ibert Wells) đã xác định rằng huyết sắc tố khiếm khuyết gây ra bệnh thiếu máu hồng cầu hình liềm khi cho các tế bào khiếm khuyết chạy qua một gel trong điện trường. Các tế bào có huyết sắc tố khỏe mạnh di chuyển một chiều trong điện trường, còn tế bào hình liềm di chuyển theo hướng ngược lại. Điều này nghĩa là chúng có điện tích trái dấu, hay một sự khác biệt đã phát sinh ở cấp độ nguyên tử.

Thật thú vị, Francis Crick đã trích dẫn bài báo đó của Pauling và nói nó có ảnh hưởng lớn với ông, vì đây chính xác là loại sinh học phân tử cốt lõi mà Crick quan tâm.

Trang 142 “ADN chỉ được coi là một phân tử thừa thãi”: Thật thú vị, các nhà sinh học đang dần trở lại với quan điểm gốc từ thời Miescher rằng protein là yếu tố mấu chốt của sinh học di truyền. Gen là mối quan tâm của các nhà khoa học trong nhiều thập kỷ và sẽ luôn là thế. Nhưng họ nhận ra rằng gen không thể giải thích cho sự phức tạp đáng kinh ngạc ở những sinh vật sống, và còn nhiều điều khác đang diễn ra. Hệ gen học là công việc căn bản, nhưng protein học mới là nơi ra tiền.

Trang 142 “chính là ADN”: Nói một cách chính xác, các thí nghiệm virus năm 1952 với lưu huỳnh và photpho (do Alfred Hershey và Martha Chase thực hiện) không phải thí nghiệm đầu tiên chứng minh rằng ADN mang thông tin di truyền. Vinh dự đó thuộc về nghiên cứu với vi khuẩn do Oswald Avery thực hiện, công bố năm 1944. Avery đã làm sáng tỏ vai trò thực sự của ADN nhưng công trình của ông ban đầu không được tin tưởng rộng rãi. Mọi người bắt đầu chấp nhận nó vào năm 1952; chỉ sau các thí nghiệm của Hershey-Chase thì những người như Linus Pauling mới thực sự tham gia vào nghiên cứu ADN.

Mọi người thường viện dẫn Avery (và Rosalind Franklin – người vô tình nói với Watson và Crick rằng ADN là một chuỗi xoắn kép) như ví dụ điển hình của những người hụt giải Nobel. Điều đó không hoàn toàn chính xác. Hai nhà khoa học đó chưa bao giờ có giải, nhưng cả hai đã qua đời vào năm 1958 và không ai giành được giải thưởng Nobel nhờ ADN cho đến năm 1962. Nếu họ vẫn còn sống, ít nhất một trong hai người đã có thể chia sẻ giải thưởng.

Trang 144 “James Watson, Francis Crick”: Để tham khảo thêm các tài liệu chính liên quan đến Pauling và cuộc cạnh tranh với Watson và Crick, hãy xem trang web tuyệt vời do Đại học bang Oregon tạo ra, nơi lưu trữ nội dung của hàng trăm giấy tờ và thư cá nhân của Pauling và cũng sản xuất bộ phim tài liệu “Linus Pauling and the Race for ADN”: http://osulibrary. oregonstate.edu/specialcollections/coll/pacing/dna/index.html.

Trang 146 “trước khi Pauling kịp nhận ra”: Sau sự kiện ADN, Ava Pauling (vợ của Linus) đã mắng ông xối xả. Cho rằng mình sẽ giải mã thành công ADN, lúc đầu Linus đã không thực sự tính toán cẩn thận cho công trình này và Ava nói rằng: “Nếu [ADN] quan trọng đến vậy, tại sao anh không gắng sức hơn?” Nhưng dù vậy Linus vẫn yêu bà sâu sắc. Và có lẽ một lý do khiến ông ở lại CalTech rất lâu và không bao giờ chuyển đến Berkeley là do Robert Oppenheimer (một trong những thành viên nổi bật ở Berkeley, và sau này là người đứng đầu Dự án Manhattan) đã từng cố gắng tán tỉnh Ava – điều này khiến Linus tức điên.

Trang 146 “ông giành giải Nobel Vật lý bốn năm sau đó”: Ngay cả giải thưởng Nobel của Segrè sau đó cũng bị vấy bẩn bởi những lời buộc tội (có thể không có cơ sở) rằng ông đã đánh cắp ý tưởng khi thiết kế các thí nghiệm tìm ra phản proton. Segrè và đồng nghiệp Owen Chamberlain thừa nhận đã làm việc với nhà vật lý cạnh tranh là Oreste Piccioni về các phương pháp tập trung và định hướng chùm hạt bằng nam châm, nhưng họ phủ nhận rằng các ý tưởng của Piccioni rất hữu dụng và họ không liệt kê ông là một trong những tác giả của bài báo quan trọng. Piccioni sau đó đã góp phần khám phá ra phản neutron. Sau khi Segrè và Chamberlain giành giải vào năm 1959, Piccioni vẫn thấy ấm ức về sự xem thường này suốt nhiều năm, và cuối cùng đã đệ đơn kiện đòi 125.000 đô la Mỹ vào năm 1972. Thẩm phán đã bác đơn, không phải vì thiếu lập trường khoa học mà vì nó được đệ trình sau khi sự việc xảy ra hơn một thập kỷ.

Trong lời cáo phó của The New York Times dành cho Piccioni vào ngày 27/4/2002 có viết: “Ông sẽ đạp tung cửa trước nhà bạn và nói rằng mình có ý tưởng hay nhất thế giới’, Tiến sĩ William A. Wenzel, nhà khoa học chuyên nhiệm danh dự tại Phòng thí nghiệm quốc gia Lawrence Berkeley, người từng nghiên cứu về thí nghiệm phản neutron cho biết. ‘Tôi biết Oreste có rất nhiều ý tưởng, thậm chí là cả tá mỗi phút. Có những ý tưởng tốt, một số thì không. Tuy nhiên, tôi cảm thấy ông là một nhà vật lý giỏi và đã đóng góp cho thí nghiệm của chúng tôi”.

Chương 9: Hành lang độc: “Itai-Itai”

Trang 153 “thành tích khủng khiếp”: Ngày nay vẫn có người chết vì ngộ độc tali. Năm 1994, những người lính Nga làm việc tại một kho vũ khí cũ thời Chiến tranh Lạnh đã tìm thấy một hộp bột trắng được tẩm nguyên tố này. Mặc dù không biết nó là gì, họ đã trộn nó với thuốc lá. Một vài người thậm chí còn hít nữa. Tất cả đều mắc một căn bệnh bí ẩn và một số đã chết. Đáng buồn hơn, hai con của một phi công chiến đấu Iraq đã chết vào đầu năm 2008 sau khi ăn một chiếc bánh sinh nhật có tẩm tali. Động cơ của vụ đầu độc không rõ ràng.

Trang 157 “trong nhà kho ở sân sau”: Nhiều tờ báo ở Detroit đã theo dõi David Hahn trong nhiều năm, nhưng để biết chi tiết nhất về câu chuyện của Hahn, hãy xem bài viết của Ken Silverstein trên tạp chí Harper’s: “The Radioactive Boy Scout” (tháng 11 năm 1998). Sau đó, Silverstein đã phát triển bài báo thành một cuốn sách cùng tên.

Chương 10: Uống hai nguyên tố và sáng mai gọi tôi

Trang 164 “mang mũi đồng nhẹ và rẻ tiền hơn”: Ngoài việc nghiên cứu lớp vỏ quanh chiếc mũi giả của Brahe, khi khai quật xác của ông, các nhà khảo cổ cũng tìm thấy dấu hiệu ngộ độc thủy ngân trong bộ ria mép – có lẽ do nghiên cứu thuật giả kim. Câu chuyện thường nghe về cái chết của Brahe là ông chết vì vỡ bàng quang. Tại bữa tiệc tối với một số nhân vật thứ yếu hoàng gia, Brahe đã uống quá nhiều nhưng không chịu đi vệ sinh, vì nghĩ rằng rời bàn trước những người có địa vị xã hội cao hơn là thô lỗ. Khi trở về nhà, ông không thể đi tiểu được nữa và đã vật vã suốt 11 ngày sau đó rồi chết. Câu chuyện đã trở thành một truyền thuyết nhưng Brahe cũng (rất) có thể đã chết vì ngộ độc thủy ngân.

Trang 165 “được tráng đồng”: Thành phần của đồng xu Mỹ: đồng xu mới (từ năm 1982) chứa 97,5% kẽm, nhưng có phủ lớp đồng mỏng để khử trùng phần mà người dùng chạm vào (đồng xu cũ chứa 95% đồng). Đồng 5 xu chứa 75% đồng, còn lại là niken. Đồng 10 xu, 25 xu và 50 xu chứa 91,67% đồng, còn lại là niken. Đồng xu 1 đô la Mỹ (trừ những đồng tiền vàng được phát hành đặc biệt) chứa 88,5% đồng, 6% kẽm, 3,5% mangan và 2% niken.

Trang 165 “chiếc thuyền lẻ mái”: Một số sự thật khác về vanadi: máu của một số sinh vật (không biết tại sao) chứa vanadi thay vì sắt, khiến máu chúng có màu đỏ hoặc xanh của vỏ táo. Vanadi cũng khiến lưỡi con người chuyển thành xanh lục. Khi được pha vào thép, vanadi tăng độ bền đáng kể cho hợp kim mà không khiến nó nặng thêm (giống molypden và vonfram – xem chương 5). Henry Ford từng nói: “Sao? Vì không có vanadi thì sẽ không có ô tô!”.

Trang 166 “buộc phải ghép cặp với một electron khác”: Phép ẩn dụ trên xe buýt về cách electron lần lượt lấp đầy các lớp cho đến khi “một ai đó” buộc phải ghép cặp là một trong những ẩn dụ tốt nhất của hóa học: vừa gần gũi vừa chính xác. Nó bắt nguồn từ Wolfgang Pauli – người đưa ra Nguyên lý Loại trừ Pauli vào năm 1925.

Trang 167 “chữa trị ung thư mà không cần phẫu thuật”: Ngoài gadolini, vàng thường được coi là có hy vọng nhất trong điều trị ung thư. Tia hồng ngoại – đi qua cơ thể và khiến cơ thể nóng lên – bị vàng hấp thụ. Dẫn các hạt phủ vàng vào khối u có thể giúp tiêu diệt chúng mà không làm tổn hại các mô xung quanh. Phương pháp này được phát minh bởi John Kanzius, một doanh nhân và kỹ thuật viên vô tuyến đã trải qua 36 vòng hóa trị vì bệnh bạch cầu (bắt đầu từ năm 2003). Ông buồn nôn và đau đớn vì hóa trị; cùng sự tuyệt vọng khi chứng kiến những đứa trẻ bị ung thư gặp trong bệnh viện, ông đã quyết tìm ra cách tốt hơn. Ông nảy ra ý tưởng gia nhiệt các phần tử kim loại vào một đêm nọ, và đã chế tạo một nguyên mẫu bằng cách sử dụng hay nướng bánh của vợ mình. Ông tiêm một dung dịch kim loại hòa tan vào một nửa cái hot-dog và đặt nó vào một buồng sóng vô tuyến cường độ cao. Phần hot-dog có tiêm dung dịch nóng lên, trong khi nửa còn lại vẫn lạnh.

Trang 167 “rao bán như thực phẩm chức năng”: Trong tạp chí Smithsonian số ra tháng 5 năm 2009, bài báo “Honorable Mentions: Near Misses in the Genius Department” đã mô tả Stan Lindberg, một nhà hóa học thực nghiệm táo bạo đã tự mình “ăn mọi nguyên tố của bảng tuần hoàn”. Bài báo viết: “Ngoài việc nắm giữ kỷ lục Bắc Mỹ về ngộ độc thủy ngân, tác phẩm “Fear and Loathing in the Lanthanides” của ông về chén ytecbi trong ba tuần đã trở thành một câu chuyện kinh điển”.

Tôi đã dành nửa giờ để cố gắng tìm “Fear và Loathing in the Lanthanides”, trước khi nhận ra mình đã bị lừa. Đây hoàn toàn là một trò hư cấu. (Các nguyên tố là những tạo vật kỳ lạ, và ytecbi rất có thể khiến người ta “phê”, ai mà biết được.)

Trang 167 “‘phương thuốc’ như bạc”: Tạp chí Wired đã đăng tải một câu chuyện ngắn vào năm 2003 về sự tái nổi lên trên mạng của “những trò lừa về sức khỏe của bạc”. Tạp chí cảnh báo: “Trong khi đó, các bác sĩ trên cả nước đã ghi nhận sự gia tăng các trường hợp nhiễm độc bạc. Ông Bill Robertson, giám đốc y tế của Trung tâm Ngộ độc Seattle cho biết: “Trong một năm rưỡi qua, tôi đã thấy sáu trường hợp ngộ độc bạc từ những thứ được gọi là thực phẩm chức năng này. Đó là những trường hợp đầu tiên tôi thấy trong 50 năm hành nghề y”.

Trang 171 “chỉ thuận một bên, hay còn gọi là ‘thủ tính’”: Có vẻ nói hơi quá khi khẳng định rằng con người hoàn toàn thuận trái ở cấp độ phân tử. Mặc dù mọi protein trong cơ thể đều thuận trái, nhưng các phân tử cacbohydrat và ADN của chúng ta đều là các phiên bản thuận phải. Dù gì đi nữa, ý chính của Pasteur vẫn là: trong các bối cảnh khác nhau, cơ thể chúng ta mong đợi và chỉ có thể xử lý các phân tử với thủ tính cụ thể. Các tế bào không thể hiểu được ADN phiên bản thuận trái, và nếu được cho ăn các phân tử đường thuận trái, cơ thể chúng ta sẽ chết đói.

Trang 173 “cậu bé đã sống”: Cậu bé Joseph Meister được Pasteur cứu khỏi bệnh dại đã trở thành người làm vườn cho Viện Pasteur. Ông vẫn ở đây vào năm 1940 khi lính Đức tràn vào Pháp. Khi một sĩ quan Đức yêu cầu Meister (người giữ khóa) mở khóa hầm mộ để nhìn xương của Pasteur, Meister đã tự sát chứ không chịu nghe theo.

Trang 176 “được cấp cho I.G. Farbenindustrie năm 1909”: Công ty I.G. Farbenindustrie (IGF) mà Domagk làm việc sau này đã nổi tiếng toàn thế giới vì sản xuất Zyklon B – chất độc mà Đức Quốc Xã đã dùng để giết các tù nhân trong trại tập trung (xem chương 5). Công ty bị giải thể ngay sau Thế Chiến II, và nhiều giám đốc đã phải đối mặt với cáo buộc tội ác chiến tranh tại tòa Nürnberg (United States v. Carl Krauch, et al.) vì đã tiếp tay cho Đức Quốc Xã ngược đãi tù nhân và bắt giữ binh lính. “Hậu duệ” của IGF ngày nay gồm cả Bayer và BASF.

Trang 177 “giữa tính chất hóa học của chất sống và chất không sống”: Tuy nhiên, vũ trụ dường như cũng có tính bất đối ở các cấp độ khác: từ hạ nguyên tử đến siêu thiên hà. Phân rã beta của coban-60 là quá trình bất đối; các nhà vũ trụ học đã thu được bằng chứng sơ bộ rằng các thiên hà ở trên cực bắc thiên hà của chúng ta có xu hướng quay theo xoắn ốc ngược chiều kim đồng hồ và theo xoắn ốc thuận chiều kim đồng hồ ở dưới cực nam.

Trang 178 “thảm họa dược phẩm tồi tệ nhất thế kỷ 20”: Một số nhà khoa học gần đây đã tái hiện lý do tại sao các hiệu ứng tàn phá của thalidomit lại vượt qua các thử nghiệm lâm sàng. Vì thalidomit không gây ra dị tật bẩm sinh ở lứa chuột và Grünenthal (công ty Đức sản xuất thalidomit) đã không thử nghiệm cẩn thận ở người sau thử nghiệm với chuột. Loại thuốc này không được chấp thuận cho phụ nữ mang thai ở Mỹ vì Frances Oldham Kelsey – người đứng đầu Cục quản lý Thực phẩm và Dược phẩm – từ chối khuất phục trước áp lực vận động hành lang để thông qua nó. Thalidomit hiện đang quay lại để điều trị các bệnh như bệnh phong với hiệu quả rõ rệt. Đây cũng là một chất chống ung thư tốt vì nó hạn chế sự phát triển của khối u bằng cách ngăn chặn các mạch máu mới hình thành. Đó cũng là lý do tại sao nó gây ra dị tật bẩm sinh khủng khiếp: vì các chi của phôi thai không thể có được chất dinh dưỡng cần thiết để phát triển. Thalidomit vẫn còn một chặng đường dài để được chấp nhận. Hầu hết các nước đều có quy định nghiêm ngặt để đảm bảo các bác sĩ không cung cấp thuốc này cho phụ nữ trong độ tuổi sinh đẻ, phòng trường hợp họ mang thai.

Trang 179 “làm sao biết phân biệt thủ tính?”: William Knowles đã “giải mã” phân tử bằng cách phá vỡ một liên kết đôi. Khi cacbon hình thành liên kết đôi, nó chỉ có ba “cánh tay”: hai liên kết đơn và một liên kết đôi. (Vẫn có tám electron chia cho ba liên kết này.) Các nguyên tử cacbon có liên kết đôi thường tạo thành phân tử hình tam giác: vì sự sắp xếp ba chiều giữ các electron của chúng cách nhau xa nhất (120 độ). Khi liên kết đôi bị phá vỡ, ba “cánh tay” của cacbon trở thành bốn. Khi đó, cách để giữ các electron cách nhau xa nhất không phải là tạo thành một hình vuông, mà là tứ diện. (Mỗi đỉnh trong hình vuông là một góc 90 độ, còn trong tứ diện là 109,5 độ.) Cánh tay thêm vào có thể mọc lên trên hoặc bên dưới phân tử, từ đó tạo ra phân tử thuận trái hoặc phải.

Chương 11: Những nguyên tố lừa lọc

Trang 183 “trong máy gia tốc hạt dưới lòng đất”: Một giáo sư đại học từng ám ảnh tôi bằng câu chuyện về việc vài người chết ngạt vì nitơ trong máy gia tốc hạt tại Los Alamos vào những năm 1960, trong hoàn cảnh rất giống với vụ tai nạn của NASA. Sau tai nạn chết người tại Los Alamos, giáo sư đã thêm 5% cacbon dioxit vào hỗn hợp khí trong các máy gia tốc mà ông làm việc như một biện pháp an toàn. Sau đó, ông viết thư cho tôi: “Tôi đã tình cờ được thử nghiệm khoảng một năm sau, khi một sinh viên cao học làm điều tương tự [quên bơm khí trơ ra ngoài và để không khí có oxy trở lại]. Tôi đi vào khi khoang áp suất vẫn còn đầy khí trơ... Nhưng thực ra không hẳn vậy, [vì] khi vừa đưa vai qua cửa, tôi đã ở trong trạng thái tuyệt vọng, thở hổn hển vì mệnh lệnh ‘thở nhiều hơn đi!’ từ trung tâm hô hấp của mình”. Không khí bình thường chứa 0,03% CO 2 , nên thở một hơi không khí pha CO 2 này hiệu quả hơn khoảng 167 lần.

Trang 187 “sẽ mau chóng trở nên độc hại”: Thật đáng hổ thẹn, năm 1999, Chính phủ Mỹ thừa nhận rằng họ đã cố tình phơi nhiễm tới 26.000 nhà khoa học và kỹ thuật viên với hàm lượng beri bột cao, đến độ hàng trăm người mắc bệnh beri mãn tính và các bệnh liên quan. Hầu hết người bị đầu độc làm việc trong ngành hàng không vũ trụ, quốc phòng hoặc năng lượng nguyên tử. Chính phủ Mỹ luôn tin những lĩnh vực này là tối quan trọng và không thể trì hoãn hay cản trở, nên họ không những không cải thiện các tiêu chuẩn an toàn mà cũng không tìm cách phát triển một chất khác thay thế beri. Pittsburgh Post-Gazette đã có một bài bóc trần phê phán dài trên trang nhất vào thứ ba, ngày 30/3/1999. Nó có tựa đề “Những thập kỷ đầy hiểm nguy”, nhưng một dòng tít phụ lại minh họa rõ ràng hơn: “Liên minh chết người: Cách ngành công nghiệp và chính phủ chọn vũ khí thay vì người làm việc”.

Trang 189 “và canxi”: Tuy nhiên, các nhà khoa học tại Trung tâm cảm quan hóa học Monell ở Philadelphia tin rằng ngoài vị ngọt, chua, mặn, đắng và thơm ngon (umami), con người còn có một vị riêng biệt cho canxi. Họ chắc chắn đã tìm thấy nó ở chuột và một số người cũng có phản ứng với nước bổ sung canxi. Vậy canxi có vị như thế nào? Một thông báo về những phát hiện này cho biết: “‘Canxi có vị canxi’, [nhà khoa học chủ chốt Michael] Tordoff nói. ‘Không có từ nào tốt hơn để mô tả. Nó đắng, có lẽ hơi chua, nhưng còn nhiều nữa vì có những thụ thể thực sự cho canxi’”.

Trang 189 “cũng chẳng khác gì đụn cát”: Các chồi vị giác chua cũng có thể bị nhạt. Những chồi vị giác này phản ứng chủ yếu với ion H + , nhưng vào năm 2009, các nhà khoa học phát hiện ra chúng cũng có thể cảm nhận được vị của cacbon dioxit. (CO 2 kết hợp với H 2 O tạo ra axit yếu H 2 CO 3 – hẳn là lý do những chồi vị giác này phát triển mạnh.) Các bác sĩ phát hiện ra điều này nhờ một số loại thuốc kê đơn có tác dụng phụ là loại bỏ khả năng nếm cacbon dioxit. Tình trạng này được gọi là “champagne blues”, vì tất cả đồ uống có ga đều có vị nhạt.

Chương 12: Các nguyên tố chính trị

Trang 198 “giết chết Pierre”: Pierre chắc cũng không sống được lâu. Rutherford nhớ từng có lần xem Pierre Curie thực hiện một thí nghiệm phát sáng trong bóng tối đáng kinh ngạc với radi. Nhưng trong ánh sáng màu xanh lá cây mờ, Rutherford tinh ý nhận thấy những vết sẹo bao phủ những ngón tay sưng tấy và thấy Pierre điều khiển ống nghiệm khó khăn thế nào.

Trang 199 “đời sống cá nhân nhiều biến cố”: Để biết thêm chi tiết về vợ chồng Curie, hãy xem cuốn sách tuyệt vời The Quantum Ten của Sheilla Jones, kể lại những ngày đầu đầy biến cố của cơ học lượng tử (khoảng năm 1925).

Trang 199 “đã bán từng chai nước ngâm sẵn radi và thori”: Nạn nhân nổi tiếng nhất của cơn sốt radi là ông trùm thép Eben Byers. Ông uống một chai Radithor chứa radi mỗi ngày trong bốn năm, tin rằng nó sẽ mang đến sự bất tử. Cuối cùng ông đã chết vì ung thư. Byers không cuồng tín về phóng xạ hơn người khác; chỉ đơn giản là ông có điều kiện để uống bao nhiêu nước tùy thích. Wall Street Journal tưởng niệm sự ra đi của ông với tiêu đề: “Nước chứa radi hiệu quả cho đến khi hàm của ông rời ra”.

Trang 204 “vị trí của nó trên bảng tuần hoàn”: Để biết thêm về câu chuyện có thật về phát hiện ra hafni, hãy xem cuốn The Periodic Table của Eric Scerri – một tài liệu chi tiết và tuyệt vời về sự phát triển của hệ thống tuần hoàn, bao gồm các triết lý và thế giới quan thường là kỳ lạ của những người sáng lập ra nó.

Trang 205 “bằng cách uống nước nặng”: Hevesy đã tiến hành các thí nghiệm nước nặng trên cá vàng cùng bản thân mình, và cuối cùng ông đã làm chết một số con cá.

Gilbert Lewis cũng sử dụng nước nặng trong nỗ lực cuối cùng để giành giải Nobel vào đầu những năm 1930. Lewis và mọi nhà khoa học khác trên thế giới (bao gồm cả Urey) biết rằng khám phá của Harold Urey về deuteri sẽ giành được giải Nobel. (Sau một sự nghiệp hầu như là mờ nhạt và những lời chế giễu từ nhà vợ, Urey trở về nhà ngay sau khi phát hiện ra deuteri và nói với vợ mình: “Em yêu, những rắc rối của chúng ta đã kết thúc.”)

Lewis quyết giành giải thường không trượt đi đâu được này bằng cách điều tra các tác động sinh học của nước nặng. Những người khác cũng có ý tưởng tương tự, nhưng khoa vật lý của Berkeley do Ernest O. Lawrence đứng đầu tình cờ có được nguồn cung nước nặng lớn nhất thế giới. Họ có một bể nước được dùng cho các thí nghiệm phóng xạ suốt nhiều năm, và bể chứa nồng độ nước nặng tương đối cao (vài chục gram). Lewis xin Lawrence hãy để ông tinh lọc nước nặng. Lawrence đồng ý với điều kiện Lewis phải trả lại sau khi thí nghiệm xong, vì nó cũng có thể quan trọng trong nghiên cứu của Lawrence.

Lewis đã thất hứa. Sau khi phân lập nước nặng, ông cho một con chuột uống và xem điều gì xảy ra. Một hiệu ứng kỳ cục của nước nặng cũng giống như nước biển là bạn càng uống nhiều thì càng thấy khát, vì cơ thể không thể chuyển hóa nó. Hevesy uống nước nặng với lượng không đáng kể nên cơ thể ông không nhận ra; nhưng con chuột của Lewis uống tất cả nước nặng ông có sau vài giờ và đã chết. Giết một con chuột có vẻ không phải là thí nghiệm đáng được trao giải Nobel; Lawrence đã nổi khùng khi biết tất cả nước nặng quý giá của mình đã bị một con chuột uống hết.

Trang 207 “ám hại vì hiềm khích cá nhân”: Stefan Fajans (con trai Kazimierz Fajans, giờ là giáo sư danh dự của khoa nội tại trường y Đại học Michigan) đã gửi email cho tôi thêm thông tin:

Năm 1924, tôi mới 6 tuổi, nhưng khi đó và chắc chắn cả những năm tiếp theo, tôi đã nghe từ cha mình một số câu chuyện về giải Nobel rằng một tờ báo ở Stockholm đã đăng tiêu đề “K. Fajans sẽ nhận được giải Nobel” (tôi không biết đó là về hóa học hay vật lý) không phải tin đồn mà là sự thật. Tôi nhớ đã nhìn thấy một bản sao của tờ báo đó. Tôi cũng nhớ đã thấy trên tờ báo đó một bức ảnh cha tôi đi bộ trước tòa nhà ở Stockholm (có lẽ được chụp trước đó) trong trang phục có phần trang trọng (nhưng với thời đó là bình thường). Những gì tôi được nghe là một thành viên có ảnh hưởng của Ủy ban đã phản đối giải thưởng cho cha tôi vì lý do cá nhân. Dù đó là tin đồn hay là sự thực thì cũng không thể kiểm chứng, trừ khi đọc biên bản của các cuộc họp này. Tôi tin rằng chúng là bí mật. Tôi biết cha mình dự kiến sẽ nhận được giải Nobel, như ông đã được thông báo bởi một số người bạn thân thạo tin… Nhưng điều này không bao giờ xảy ra.

Trang 207 “protactini đã chốt tên”: Meitner và Hahn thực ra đã đặt tên cho nguyên tố của họ là protoactini. Mãi đến năm 1949, các nhà khoa học mới rút ngắn nó bằng cách bỏ chữ ‘o’.

Trang 211 “sự thiên kiến, sự độc đoán chính trị, vô tâm và hấp tấp”: Có một bài phân tích tuyệt vời về Meitner, Hahn và việc trao giải Nobel trong tạp chí Physics Today số ra tháng 9 năm 1997 (“Câu chuyện bất công về giải Nobel sau chiến tranh” của Elisabeth Crawford, Ruth Lewin Sime và Mark Walker). Bài báo này là nguồn trích dẫn về việc Meitner bị mất giải thưởng vì “sự thiên kiến, trì trệ chính trị, thờ ơ và hấp tấp.”

Trang 212 “các quy tắc đặc biệt trong việc đặt tên nguyên tố”: Khi một cái tên đã được đề xuất cho một nguyên tố, nó không được phép xuất hiện lần nữa trên bảng tuần hoàn. Nếu bằng chứng cho nguyên tố này không trụ vững được hoặc ban điều hành IUPAC phủ quyết cái tên đó, nó sẽ bị liệt vào danh sách đen. Điều này có thể mang lại cảm giác thỏa mãn trong trường hợp của Otto Hahn, nhưng cũng có nghĩa là không ai có thể đặt tên cho một nguyên tố là “jolioti” theo tên của Irène hay Frédéric Joliot-Curie được nữa (vì “jolioti” từng là ứng cử viên chính thức cho nguyên tố thứ 105). Không rõ liệu “ghiorsi” còn cơ hội nữa không. Có thể “alghiorsi” sẽ được chấp nhận, dù IUPAC không ủng hộ việc dùng cả tên lẫn họ. Trên thực tế, họ từng từ chối cái tên “nielsbohri” và thay bằng “bohri” cho nguyên tố 107. Quyết định này khiến nhóm nghiên cứu Tây Đức đã phát hiện ra nguyên tố 107 phật lòng, vì “bohri” nghe quá giống bo và bari.

Chương 13: Những nguyên tố được dùng làm tiền tệ

Trang 218 “ở Colarado vào những năm 1860”: Việc các hợp chất vàng-telu được phát hiện ở vùng núi Colorado có thể thấy rõ qua tên của thị trấn khai thác mỏ Telluride (Colorado).

Trang 221 “Đó chính là hiện tượng huỳnh quang”: Để tránh nhầm lẫn (vẫn thường xảy ra), “phát quang” là thuật ngữ chỉ một chất hấp thụ và phát ra ánh sáng. “Huỳnh quang” là quá trình tức thời được mô tả trong chương này. “Lân quang” tương tự huỳnh quang: các phân tử hấp thụ ánh sáng tần số cao và phát ra ánh sáng tần số thấp, nhưng phân tử lân quang hấp thụ ánh sáng như pin và tiếp tục phát sáng sau khi đèn tắt. Cả huỳnh quang và lân quang đều xuất phát từ các nguyên tố của bảng tuần hoàn: flo và photpho, hai nguyên tố nổi bật nhất trong số các phân tử thể hiện đặc tính này sớm nhất.

Trang 227 “cuộc cách mạng bán dẫn silic 80 năm sau đó”: Định luật Moore nói rằng lượng transistor silic trên một vi mạch sẽ tăng gấp đôi sau mỗi 18 tháng. Thật đáng kinh ngạc khi nó vẫn đúng kể từ những năm 1960. Nếu định luật này đúng với nhôm, Alcoa sẽ sản xuất đến 181 tấn nhôm mỗi ngày sau khi bắt đầu được hai thập kỷ, chứ không chỉ 40.000 kg. Nhôm đã hoạt động hiệu quả nhưng không đủ để đánh bại người hàng xóm của mình trên bảng tuần hoàn.

Trang 227 “cổ phiếu Alcoa trị giá 30 triệu đô la Mỹ”: Có một số sự không nhất quán về tài sản của Charles Hall khi ông qua đời. Ba mươi triệu đô la Mỹ là con số lớn nhất khả dĩ. Sự nhầm lẫn có thể là do Hall qua đời năm 1914, nhưng tài sản của ông 14 năm sau đó mới được dàn xếp xong. Một phần ba tài sản của ông thuộc về Học viện Oberlin.

Trang 228 “Sự bất đồng trong cách viết”: Bên cạnh sự khác biệt giữa các ngôn ngữ, sự khác biệt về cách viết trong một ngôn ngữ cũng xảy ra với cesi (người Anh có xu hướng đọc là “caesi”) và lưu huỳnh ( sulfur ) mà nhiều người vẫn đọc là “sulphur.” Bạn có thể tranh luận rằng nguyên tố 101 nên được đọc là mendeleevi, không phải mendelevi; nguyên tố 111 nên được đọc là röntgeni, không phải roentgeni.

Chương 14: Những nguyên tố nghệ thuật

Trang 229 “Sybille Bedford đã chiêm nghiệm được”: Trích dẫn của Sybille Bedford được lấy từ cuốn tiểu thuyết A Legacy của bà.

Trang 230 “một thú vui”: Nói về những sở thích kỳ lạ, tôi không thể không chia sẻ điều này trong một cuốn sách đầy những câu chuyện kỳ quặc về nguyên tố. Phép đảo chữ này đã giành giải Hạng mục đặc biệt cho tháng 5 năm 1999 tại trang web Anagrammy.com. Theo tôi biết thì “phép đảo chữ kép” này là trò chơi chữ tuyệt nhất thiên niên kỷ. Nửa đầu là ba mươi nguyên tố trên bảng tuần hoàn bằng với nửa sau là ba mươi nguyên tố khác:

hydrogen + zirconium + tin + oxygen + rhenium + platinum + tellurium + terbium + nobelium + chromium + iron + cobalt + carbon + aluminum + ruthenium + silicon + ytterbium + hafnium + sodium + selenium + cerium + manganese + osmium + uranium + nickel + praseodymium + erbium + vanadium + thallium + plutonium

=

nitrogen + zinc + rhodium + helium + argon + neptunium + beryllium + bromine + lutetium + boron + calcium + thorium + niobium + lanthanum + mercury + fluorine + bismuth + actinium + silver + cesium + neodymium + magnesium + xenon + samarium + scandium + europium + berkelium + palladium + antimony + thulium

Một điều tuyệt vời. Điều bất ngờ là nếu thay từng nguyên tố bằng số hiệu nguyên tử của nó thì tổng của cả hai vế vẫn bằng nhau.

1 + 40 + 50 + 8 + 75 + 78 + 52 + 65 + 102 + 24 + 26 + 27 + 6 + 13 + 44 + 14 + 70 + 72 + 11 + 34 + 58 + 25 + 76 + 92 + 28 + 59 + 68 + 23 + 81 + 94

=

7 + 30 + 45 + 2 + 18 + 93 + 4 + 35 + 71 + 5 + 20 + 90 + 41 + 57 + 80 + 9 + 83 + 89 + 47 + 55 + 60 + 12 + 54 + 62 + 21 + 63 + 97 + 46 + 51 + 69

=

1416

Tác giả Mike Keith của phép đảo chữ cho biết: “Đây là phép đảo chữ kép dài nhất từng được đề ra (sử dụng các nguyên tố hóa học, hay bất kỳ loại nào khác mà tôi được biết).

Tương tự còn có bài hát vô song của Tom Lehrer: “The Elements.” Anh đã sử dụng giai điệu từ bài “I Am the Very Model of a Modern Major- General” của Gilbert và Sullivan để đọc tên mọi nguyên tố trên bảng tuần hoàn trong vẻn vẹn 36 giây. Hãy tìm trên YouTube: “There’s antimony, arsenic, aluminum, selenium…”

Trang 232 “Plutonist”: Plutonist đôi khi còn được gọi là Vulcanist theo tên thần lửa Vulcan. Tên gọi này nhấn mạnh vai trò của núi lửa trong việc hình thành đá.

Trang 234 “các cột của Döbereiner”: Döbereiner không gọi các nhóm nguyên tố của mình là “bộ ba” mà là “tương hợp”, một phần trong lý thuyết lớn hơn về mối quan hệ hóa học của ông – một thuật ngữ đã truyền cảm hứng cho Goethe (người thường xuyên tham dự các bài giảng của Döbereiner tại Jena) đặt tên tiểu thuyết Elective Affinities (Tương hợp chọn lọc).

Trang 235 “cũng có thể trông đầy uy nghiêm”: Một thiết kế hoành tráng khác lấy cảm hứng từ các nguyên tố là bàn bảng tuần hoàn bằng gỗ, một chiếc bàn cà phê do Theodore Grey tạo nên. Trên mặt của chiếc bàn này có hơn một trăm vị trí; Grey đã lưu trữ các mẫu của mọi nguyên tố còn tồn tại, cả nhiều mẫu nguyên tố hoàn toàn nhân tạo. Tất nhiên, ông chỉ có một ít nguyên tố nhân tạo mà thôi. Các mẫu franci và atatin của ông – hai nguyên tố tự nhiên hiếm nhất – thực ra là những khối urani. Lý luận của Grey là sâu bên trong những khối này vẫn tồn tại vài nguyên tử của franci và atatin (đúng là vậy, cũng chưa ai làm được tốt hơn). Bên cạnh đó, hầu hết nguyên tố trên bảng tuần hoàn đều là kim loại màu xám nên cũng khó phân biệt chúng.

Trang 237 “ruteni bắt đầu xuất hiện trong ngòi bút của Parker 51 từ năm 1944”: Để biết thêm chi tiết về quá trình luyện kim của Parker 51, hãy đọc “Who Was That Man?” (Daniel A. Zazove và L. Michael Fultz) trên tờ Pennant số ra mùa thu năm 2000, ấn phẩm riêng của Pen Collectors of America. Các tài liệu khác về bút Parker là Parker51.com và Vintagepens.com.

Trên thực tế, đầu bút nổi tiếng của Parker 51 gồm 96% ruteni và 4% iridi. Công ty quảng cáo ngòi này được làm bằng “platheni” siêu bền, có lẽ để đánh lừa các đối thủ cạnh tranh rằng bí quyết nằm ở bạch kim đắt đỏ.

Trang 239 “Remington lập tức cho in bức thư này”: Nội dung bức thư Twain gửi cho Remington (mà công ty đã in nguyên văn) như sau:

GENTLEMEN: Please do not use my name in any way. Please do not even divulge the fact that I own a machine. I have entirely stopped using the Type- Writer, for the reason that I never could write a letter with it to anybody without receiving a request by return mail that I would not only describe the machine, but state what progress I had made in the use of it, etc., etc. I don’t like to write letters, and so I don’t want people to know I own this curiosity- breeding little joker.

Yours truly,

Saml. L. Clemens

Chương 15: Những nguyên tố dấy lên sự điên rồ

Trang 246 “khoa học ảo tưởng”: Cụm từ “khoa học ảo tưởng” bắt nguồn từ nhà hóa học Irving Langmuir, người từng diễn thuyết về nó trong những năm 1950. Langmuir là người đồng nghiệp trẻ tuổi sáng láng mà giải Nobel và sự bất cẩn khi dùng bữa chung của ông có thể đã khiến Gilbert Lewis tự sát (xem chương 1). Sau này, Langmuir bị ám ảnh với việc kiểm soát thời tiết bằng cách gieo mây – một quá trình luẩn quẩn, gần như trở thành khoa học ảo tưởng. Ngay cả những người vĩ đại cũng đâu có miễn nhiễm.

Khi viết chương này, tôi đã không theo sát định nghĩa (khá hẹp và theo tinh thần pháp luật) của Langmuir về khoa học ảo tưởng. Một mô tả khác về ý nghĩa của khoa học ảo tưởng đến từ Denis Rousseau, người đã viết một bài báo hàng đầu có tên “Case Studies in Pathological Science” cho tờ American Scientist năm 1992. Nhưng tôi cũng không theo Rousseau, chủ yếu là để thêm vào các ngành như cổ sinh vật học vốn không dựa vào dữ liệu như các trường hợp nổi tiếng khác của khoa học ảo tưởng.

Trang 246 “em trai Philip bỏ mạng trên biển”: Philip Crookes (em trai của William) đã bỏ mạng trên một con tàu có nhiệm vụ đặt dây cáp cho các đường dây điện báo xuyên Đại Tây Dương đầu tiên.

Trang 248 “thế lực siêu nhiên”: William Crookes có một cái nhìn huyền bí phiếm thần (kiểu Spinoza) về tự nhiên, trong đó mọi thứ đều liên quan đến “một loại vật chất duy nhất”. Điều này có lẽ giải thích tại sao ông cho rằng mình có thể giao tiếp với ma và các linh hồn, vì ông cũng được tạo nên từ cùng một loại vật chất. Xét ra thì điều này dường như là một nghịch lý vì Crookes nổi danh nhờ khám phá các nguyên tố mới – theo định nghĩa chính là các dạng khác nhau của vật chất!

Trang 251 “mangan và megalodon”: Để biết thêm chi tiết về mối liên hệ giữa megalodon và mangan, hãy đọc bài viết đánh giá mức độ khó tin khi cho rằng megalodon còn sống trong The Cryptozoology Review của Ben S. Roesch (từ “cryptozoology” (nghiên cứu động vật thần bí) này hay đó!) vào mùa thu năm 1998, được nhắc lại vào năm 2002.

Trang 252 “mangan đã khởi động ảo tưởng”: Trong một mối liên hệ kỳ lạ khác giữa các nguyên tố và tâm lý học, Oliver Sacks lưu ý trong Awakenings rằng: dùng mangan quá liều có thể làm tổn hại não và gây ra đúng dạng bệnh Parkinson mà ông từng phải điều trị trong bệnh viện của mình. Đó chắc chắn là một nguyên nhân hiếm gặp gây bệnh Parkinson, và các bác sĩ không hiểu tại sao nguyên tố này lại nhắm vào não thay vì các cơ quan quan trọng khác như phần lớn các nguyên tố độc.

Trang 255 “một tá voi đực châu Phi”: Phép tính bằng voi đực như sau: Theo Sở thú San Diego, con voi to nhất từng được ghi nhận nặng gần 11 tấn. Cơ thể con người và voi đều chứa đa phần là nước, nên khối lượng riêng là như nhau. Để tìm ra thể tích tương đối nếu con người thèm ăn paladi, chúng ta có thể lấy 113,4 kg nhân với 900 và chia tích đó (102.060) cho khối lượng của một con voi. Điều này cho kết quả khoảng 9,2 con voi. Nhưng hãy nhớ rằng đó là con voi lớn nhất từ trước đến nay (chiều cao chưa kể đầu là gần 4 m). Một con voi đực bình thường nặng khoảng 8 tấn, nên kết quả là khoảng 12 con voi.

Trang 259 “Khó có thể mô tả súc tích về khoa học ảo tưởng hơn thế”: Bài viết của David Goodstein về phản ứng hợp hạch lạnh có tựa đề “Whatever Happened to Cold Fusion?” xuất hiện trong ấn bản năm 1994 của American Scholar.

Chương 16: Hóa học ở nhiệt độ âm cùng cực

Trang 269 “đổ lỗi cho hóa học vô tư dễ hơn”: Giả thuyết về bệnh dịch thiếc đã làm hại Robert Falcon Scott dường như bắt nguồn từ một bài báo của The New York Times, dù bài báo cổ vũ giả thuyết rằng vấn đề nằm ở những hộp thiếc mà nhóm Scott đựng thực phẩm và các vật tư khác. Mãi về sau người ta mới đổ lỗi cho sự tan rã của mối hàn thiếc. Các sử gia đưa ra nhiều biến thể về chất ông đã dùng để hàn: da, thiếc tinh khiết, hỗn hợp thiếc-chì...

Trang 270 “plasma”: Plasma thực tế là dạng vật chất phổ biến nhất trong vũ trụ, vì nó là thành phần chính của các ngôi sao. Bạn có thể tìm thấy plasma (mặc dù rất lạnh) ở tầng trên của bầu khí quyển Trái Đất: nơi tia vũ trụ từ Mặt Trời ion hóa các phân tử khí riêng biệt. Những tia này góp phần tạo ra hiện tượng cực quang kỳ bí. Sự va chạm ở tốc độ cao như vậy cũng tạo ra phản vật chất.

Trang 270 “sự pha trộn của hai trạng thái”: Các chất keo khác bao gồm thạch, sương mù, kem đánh bông và một số loại thủy tinh màu. Bọt rắn được đề cập trong chương 17 – một pha khí được xen kẽ với pha rắn – cũng là trạng thái keo.

Trang 271 “chứa xenon vào năm 1962”: Bartlett đã tiến hành thí nghiệm quan trọng trên xenon vào thứ sáu, và việc chuẩn bị đã khiến ông mất cả ngày. Khi ông làm vỡ con dấu thủy tinh và thấy phản ứng diễn ra đã là sau 7:00 tối. Ông phấn khích đến mức đã lao ra hành lang tòa nhà có phòng thí nghiệm và la hét tìm các đồng nghiệp. Mọi người đều đã về nhà vào cuối tuần, và ông phải ăn mừng một mình.

Trang 273 “Schrieffer”: Về cuối đời, Schrieffer đã làm chết hai người, một người bị liệt và làm bị thương thêm năm người trong một vụ tai nạn xe hơi kinh hoàng trên cao tốc California. Sau 9 lần bị phạt vì vi phạm tốc độ, Schrieffer (74 tuổi) đã bị treo bằng lái, nhưng ông vẫn lái chiếc xe thể thao Mercedes mới từ San Francisco đến Santa Barbara rồi vít ga lên tới ba chữ số. Nhanh thế mà ông vẫn ngủ gật và đâm vào một chiếc xe tải ở tốc độ 180 km/h. Ông bị kết án 8 tháng tù trong nhà giam của quận, đến khi gia đình nạn nhân làm chứng thì thẩm phán nói rằng Schrieffer “cần nếm mùi nhà tù bang.” Hãng tin The Associated Press trích lời người cựu đồng nghiệp Leon Cooper của ông: “Đây không phải Bob mà tôi từng làm việc cùng... Đây không phải Bob mà tôi biết”.

Trang 277 “hầu như”: Có một vài lý do chính đáng giải thích tại sao nhiều người lồng ghép Nguyên lý Bất định với ý tưởng rằng đo một cái gì đó sẽ thay đổi những gì bạn đang cố gắng đo (hiệu ứng người quan sát). Photon là công cụ nhỏ nhất mà các nhà khoa học có để thăm dò mọi thứ, nhưng photon cũng không hẳn là nhỏ hơn rất nhiều so với electron, proton hoặc các hạt khác. Dùng các photon để đo kích thước hoặc tốc độ của hạt giống như cố gắng đo tốc độ của một chiếc xe tải bằng cách lái một chiếc Datsun đâm vào nó. Bạn sẽ nhận được thông tin nhưng xe tải sẽ bị đổ. Và trong nhiều thí nghiệm vật lý lượng tử quan trọng, việc quan sát spin, tốc độ hay vị trí hạt làm thay đổi thực tế của thí nghiệm theo một cách ma quái. Nói bạn cần Nguyên lý Bất định để hiểu mọi thay đổi đang diễn ra là không sai, nhưng nguyên nhân của sự thay đổi lại do hiệu ứng người quan sát – một hiện tượng khác.

Có vẻ lý do thực sự khiến mọi người lồng ghép hai khái niệm này là do ta cần một phép ẩn dụ để mô tả việc thay đổi một cái gì đó bằng hành động quan sát, và Nguyên lý Bất định đáp ứng được nhu cầu này.

Trang 279 “hơn lý thuyết “đúng” nhiều”: Sai lầm của Bose là do thống kê. Nếu muốn tính tỷ lệ nhận được 1 mặt sấp và 1 mặt ngửa khi tung hai đồng xu, bạn có thể xác định câu trả lời đúng (1/2) khi xem xét cả bốn khả năng: sấp-sấp, ngửa-ngửa, sấp-ngửa và ngửa-sấp. Bose coi sấp-ngửa và ngửa-sấp là cùng một kết quả nên mới thu được xác suất là 1/3.

Trang 281 “giải Nobel năm 2001”: Đại học Colorado có một trang web tuyệt vời để giải thích trạng thái ngưng tụ Bose-Einstein (BEC) cùng các công cụ: http://physiccourses.colorado.edu/2000/bec/.

Cornell và Wieman cùng chia sẻ giải Nobel với nhà vật lý người Đức Wolfgang Ketterle – người cũng tạo ra BEC không lâu sau và đã khám phá ra các tính chất khác thường của nó.

Thật không may, Cornell gần như mất cơ hội tận hưởng cuộc sống với giải Nobel. Vài ngày trước Halloween năm 2004, ông phải nhập viện vì “cúm” và một bờ vai đau nhức, sau đó rơi vào hôn mê. Viêm liên cầu khuẩn tưởng đơn giản đã gây hoại tử, một dạng nhiễm trùng mô mềm nghiêm trọng thường được gọi là “vi khuẩn ăn thịt”. Các bác sĩ đã cắt bỏ cánh tay và vai trái của ông để ngăn chặn sự lây nhiễm nhưng không hiệu quả. Cornell hôn mê suốt ba tuần, cho đến khi các bác sĩ ổn định được tình hình. Ông đã hồi phục hoàn toàn.

Chương 17: Các quả cầu tráng lệ: Ngành bong bóng học

Trang 298 “tập trung toàn lực vào bong bóng nhấp nháy”: Putterman viết về đam mê phát quang âm và các nghiên cứu chuyên môn của ông về chủ đề này trong số ra tháng 2 năm 1995 của Scientific American , số ra tháng 5 năm 1998 và số ra tháng 8 năm 1999 của Physics World .

Trang 300 “ngành bong bóng học đã có một nền tảng đủ mạnh”: Một bước đột phá về mặt lý thuyết trong nghiên cứu bong bóng cuối cùng lại đóng vai trò thú vị trong Thế vận hội 2008 ở Trung Quốc. Năm 1993, hai nhà vật lý Robert Phelan và Denis Weaire tại Đại học Trinity ở Dublin đã tìm ra một giải pháp mới cho “vấn đề của Kelvin”: làm thế nào tạo ra cấu trúc bọt sủi với diện tích bề mặt ít nhất có thể. Huân tước Kelvin đề nghị tạo ra bọt với các bong bóng đa giác, mỗi bong bóng có 14 mặt, nhưng bộ đôi trên đã vượt qua ông bằng sự kết hợp của đa giác 12 và 14 mặt, giảm 0,3% diện tích bề mặt. Vì Thế Vận Hội 2008, một công ty kiến trúc đã dựa trên nghiên cứu của Phelan và Weaire để tạo ra nhà thi đấu bơi lội “chiếc hộp bong bóng” nổi tiếng (“Khối nước”) ở Bắc Kinh, nơi diễn ra màn trình diễn đáng kinh ngạc của Michael Phelps.

Và để tránh thiên kiến, một lĩnh vực nghiên cứu tích cực khác hiện nay là “phản bong bóng”. Thay vì màng chất lỏng mỏng chứa không khí, phản bong bóng sẽ là màng khí mỏng chứa chất lỏng. Phản bong bóng sẽ chìm thay vì nổi.

Chương 18: Các công cụ chính xác tới mức phi lý

Trang 305 “hiệu chuẩn các bộ hiệu chuẩn”: Bước đầu tiên trong quá trình hiệu chuẩn mới cho kilogram mẫu chính thức của một nước là gửi văn bản: (1) nêu chi tiết cách vận chuyển kilogram mẫu của nước mình qua an ninh sân bay và hải quan Pháp và (2) nói rõ có muốn BIPM rửa nó trước và sau khi thực hiện các phép đo hay không. Kilogram mẫu chính thức được rửa axeton (thành phần chính trong nước tẩy sơn móng tay) rồi lau khô bằng vải xô không xơ. Sau lần rửa đầu tiên và mỗi lần xử lý, BIPM để cho kilogram mẫu ổn định trong vài ngày trước khi tiến hành bước tiếp theo. Với chu trình làm sạch và đo lường như vậy, việc hiệu chuẩn có thể kéo dài tới nhiều tháng.

Mỹ có hai kilogram mẫu làm bằng bạch kim-iridi: K20 và K4 (K20 là bản sao chính thức vì đã có từ trước). Mỹ cũng có ba bản sao suýt chính thức làm bằng thép không gỉ (chúng lớn hơn các khối trụ bằng bạch kim-iridi đặc), NIST mới nhận được hai trong số đó vài năm qua. Do có mẫu bằng thép không gỉ này cùng sự đau đầu về an ninh khi mang K20 từ nơi này qua nơi khác, nên Zeina Jabbour không vội gửi K20 tới Paris: so sánh nó với các mẫu bằng thép không gỉ mới được hiệu chuẩn cũng tốt lắm rồi.

Trong thế kỷ 20, BIPM đã ba lần triệu tập toàn bộ kilogram mẫu chính thức của tất cả các nước đến Paris để hiệu chuẩn hàng loạt, nhưng chưa có kế hoạch nào để làm việc này trong tương lai gần.

Trang 3 “đó”: Đồng hồ cesi dựa trên sự phân tách siêu tinh tế của các electron. Sự phân tách tinh tế của các electron giống như chênh nửa tông, còn sự phân tách siêu tinh tế giống như chênh 1/4 (thậm chí là 1/8) tông.

Ngày nay, đồng hồ cesi vẫn là tiêu chuẩn thế giới, nhưng đồng hồ rubidi đã thay thế chúng trong hầu hết ứng dụng vì đồng hồ rubidi nhỏ hơn và cơ động hơn. Đồng hồ rubidi thường được di chuyển khắp thế giới để so sánh và hiệu chuẩn thời gian ở các khu vực khác nhau, giống như Kilogram Chuẩn Quốc tế.

Trang 309 “thần số học”: Cũng trong khoảng thời gian Eddington nghiên cứu về alpha, nhà vật lý vĩ đại Paul Dirac lần đầu tiên phổ biến ý tưởng về các hằng số thay đổi. Ở cấp độ nguyên tử, lực điện từ giữa các proton và electron làm giảm lực hấp dẫn giữa chúng – tỷ lệ này là khoảng 10 40 . Dirac cũng xem xét các electron chuyển động trong nguyên tử nhanh thế nào, và ông đã so sánh thời gian để tia sáng chiếu qua toàn bộ vũ trụ với khoảng thời gian vô cùng nhỏ ấy. Thật kì lạ, tỷ lệ này cũng là 10 40 .

Dirac càng tìm kiếm nó thì tỷ lệ đó càng xuất hiện nhiều hơn: kích thước vũ trụ so với kích thước của một electron; khối lượng vũ trụ so với khối lượng của một proton... (Eddington cũng từng xác nhận rằng có khoảng 10 40 × 10 40 proton và electron trong vũ trụ.) Nhìn chung, Dirac và những nhà khoa học khác đã bị thuyết phục rằng một định luật vật lý chưa biết nào đó đã buộc các tỷ lệ đó giống nhau. Vấn đề duy nhất là một số tỷ lệ dựa trên các biến số (như vũ trụ đang giãn nở). Để giữ nguyên các tỷ lệ của mình, Dirac đã dựa vào một ý tưởng cực đoan: lực hấp dẫn ngày càng yếu đi theo thời gian. Điều này xảy ra khi và chỉ khi hằng số hấp dẫn cơ bản (G) giảm dần.

Ý tưởng của Dirac sụp đổ khá nhanh. Các nhà khoa học đã chỉ ra: độ sáng của các ngôi sao phụ thuộc rất nhiều vào G; nếu giá trị G trong quá khứ lớn hơn ngày nay nhiều thì sẽ không có đại dương, vì Mặt Trời quá nóng sẽ khiến chúng cạn khô. Nhưng nghiên cứu của Dirac đã truyền cảm hứng cho những người khác. Ở đỉnh cao của nghiên cứu này vào những năm 1950, một nhà khoa học còn cho rằng tất cả hằng số cơ bản liên tục giảm dần – nghĩa là vũ trụ không giãn nở như mọi người thường nghĩ, mà là Trái Đất và con người đang co lại! Nhìn chung, lịch sử của các hằng số cũng giống lịch sử của thuật giả kim: ngay cả khi có khoa học thực sự, nó cũng khó có thể độc lập hoàn toàn với chủ nghĩa thần bí. Các nhà khoa học có xu hướng viện dẫn các hằng số thay đổi để giải thích bất cứ điều bí ẩn nào, như vũ trụ đang giãn nở gia tốc.

Trang 313 “các nhà thiên văn học Úc”: Để biết chi tiết về công việc của các nhà thiên văn học Úc, hãy xem bài báo John Webb (một trong số họ) đã viết cho Physics World số ra tháng 4 năm 2003: “Are the Laws of Nature Changing with Time?”. Tôi cũng phỏng vấn một đồng nghiệp của Webb là Mike Murphy vào tháng 6 năm 2008.

Trang 314 “một hằng số cơ bản đang thay đổi”: Câu hỏi tại sao các nhà vật lý không thể nhất trí về tốc độ phân rã hạt nhân của một số nguyên tử phóng xạ đã được đặt ra từ lâu. Các thí nghiệm rất đơn giản nên không có lý do gì khiến mỗi nhóm lại có một kết quả khác nhau, nhưng sự khác biệt vẫn tồn tại hết nguyên tố này đến nguyên tố khác: silic, radi, mangan, titan, cesi...

Khi cố gắng giải quyết câu hỏi hóc búa này, các nhà khoa học ở Anh lưu ý rằng tỷ lệ phân rã khác nhau của các nhóm được đưa ra vào thời điểm khác nhau trong năm. Nhóm các nhà khoa học Anh đã khéo léo gợi ý rằng có lẽ hằng số cấu trúc tế vi thay đổi khi Trái Đất xoay quanh Mặt Trời, vì Trái Đất gần Mặt Trời hơn vào những thời điểm nhất định trong năm. Có nhiều cách giải thích khác về lý do tốc độ phân rã thay đổi theo định kỳ, nhưng một alpha biến đổi có vẻ hấp dẫn hơn, và sẽ thật hấp dẫn nếu alpha thực sự thay đổi nhiều như thế trong Hệ Mặt Trời này!

Trang 315 “so với lúc đầu”: Nghịch lý thay, một nhóm thực sự ủng hộ các nhà khoa học tìm kiếm bằng chứng về một alpha thay đổi lại bắt nguồn từ tôn giáo. Về mặt toán học, alpha được định nghĩa theo tốc độ ánh sáng. Nếu alpha thay đổi, tốc độ ánh sáng cũng thay đổi. Hiện nay, tất cả (ngay cả những người theo Thuyết Sáng tạo) đều đồng ý rằng ánh sáng từ các ngôi sao xa xôi cung cấp bằng chứng về các sự kiện từ hàng tỷ năm trước. Để giải thích mâu thuẫn giữa điều này và dòng thời gian trong Sáng Thế Ký, một số người theo Thuyết Sáng tạo cho rằng khi Chúa đang tạo ra vũ trụ thì ánh sáng “đã lên đường” để thử thách tín đồ và buộc họ phải chọn Thiên Chúa hoặc khoa học. (Họ đưa ra những tuyên bố tương tự về xương khủng long.) Những người theo Thuyết Sáng tạo cởi mở hơn không thích ý tưởng đó, vì nó thể hiện Chúa có chút gì đó phàm tục. Nhưng nếu tốc độ ánh sáng trong quá khứ lớn hơn ngày nay thì vấn đề sẽ không còn nữa. Chúa có thể tạo ra Trái Đất từ 6.000 năm trước, nhưng sự thiếu hiểu biết của chúng ta về ánh sáng và alpha che khuất sự thật đó. Có thể nói nhiều nhà khoa học nghiên cứu các hằng số biến đổi, nhưng trong số rất ít người nghiên cứu cái được gọi là “vật lý duy truyền thống” thì lĩnh vực hằng số biến đổi rất “hot”.

Trang 315 “mà chỉ có câu hỏi tinh quái này”: Có một bức ảnh nổi tiếng về Enrico Fermi với một phương trình định nghĩa hằng số cấu trúc tế vi alpha xuất hiện trên bảng đen phía sau ông. Điều kỳ quặc là phương trình trong ảnh lại bị lộn ngược phần nào. Phương trình đúng là α = e 2 /ħc (e là điện tích của electron, ħ = hằng số Planck (h) chia cho 2 π và c là tốc độ ánh sáng). Phương trình trong ảnh là α = ħ 2 /ec. Không rõ Fermi thực sự viết nhầm hay chỉ muốn đùa với người chụp ảnh.

Trang 315 “tính toán ban đầu của Drake”: Dưới đây là Phương trình Drake. Số lượng các nền văn minh trong thiên hà đang cố gắng liên lạc với chúng ta (N) được cho là bằng:

N = R* × f P × n e × f l × f i × f c × L

R* là tốc độ hình thành sao trong thiên hà của chúng ta; f P là tỉ lệ các ngôi sao có hành tinh; ne là số hành tinh trong mỗi hệ hành tinh; f l , f i và f c tương ứng là tỉ lệ các hành tinh hỗ trợ sự sống có thể có sự sống, dạng sống thông minh và dạng sống sẵn sàng giao tiếp với chúng ta; và L là khoảng thời gian các chủng tộc ngoài hành tinh gửi tín hiệu vào không gian trước khi tuyệt diệt.

Các con số ban đầu Drake sử dụng như sau: thiên hà của chúng ta tạo ra mười sao mỗi năm (R* = 10); một nửa số đó có hành tinh quay quanh (f P = ½); mỗi ngôi sao có hai hành tinh hỗ trợ sự sống (n e = 2, dù Hệ Mặt Trời có tám hành tinh: Sao Kim, Sao Hỏa, Trái Đất... và vài vệ tinh của Sao Mộc và Sao Thổ); một trong những hành tinh đó sẽ có sự sống hình thành (f l = 1); 1% trong số các hành tinh đó sẽ có dạng sống thông minh (f i = 1/100); 1% trong số các hành tinh có dạng sống thông minh đó sẽ hình thành nền văn minh có thể truyền tín hiệu vào không gian (f c = 1/100); và họ sẽ làm như vậy trong 10.000 năm (L = 10.000). Tính hết ra, ta sẽ có mười nền văn minh đang cố gắng giao tiếp với Trái Đất.

Có nhiều (đôi khi rất nhiều) ý kiến khác nhau về các giá trị này. Nhà vật lý thiên văn Duncan Forgan tại Đại học Edinburgh gần đây đã thực hiện một mô phỏng Monte Carlo cho Phương trình Drake. Ông cho mỗi biến các giá trị ngẫu nhiên, rồi tính kết quả vài ngàn lần để tìm giá trị khả dĩ nhất. Trong khi Drake cho rằng có mười nền văn minh đang cố gắng liên lạc với con người, tính toán của Forgan lại cho thấy con số này là 31.574 chỉ riêng trong thiên hà của chúng ta. Xem tại http://arxiv.org/abs/0810.2222.

Chương 19: Những thứ nằm ngoài bảng tuần hoàn

Trang 322 “nơi một lực tỏ ra trội hơn lực còn lại”: Trong bốn lực cơ bản, lực hạt nhân yếu chi phối cách các hạt nhân phân rã beta. Chuyện lạ là franci gặp rắc rối vì lực hạt nhân mạnh và lực điện từ bên trong nó, nhưng nguyên tố này phân xử cuộc đấu bằng cách kêu gọi lực hạt nhân yếu.

Lực cơ bản thứ tư là lực hấp dẫn. Lực hạt nhân mạnh mạnh gấp 100 lần lực điện từ, lực điện từ mạnh gấp hàng trăm tỷ lần lực hạt nhân yếu. Lực hạt nhân yếu mạnh gấp 10 25 lần lực hấp dẫn. (Cho dễ hình dung thì đó chính là con số mà chúng ta đã sử dụng để tính toán độ hiếm của atatin.) Lực hấp dẫn chi phối cuộc sống hằng ngày vì lực hạt nhân mạnh và yếu có phạm vi tác động rất ngắn, và vì các nguyên tử có lượng proton và electron bằng nhau nên chúng trung hòa về điện.

Trang 324 “un.bi.bi”: Sau nhiều thập kỷ phải vất vả chế tạo từng nguyên tử của các nguyên tố siêu nặng; năm 2008, các nhà khoa học Israel tuyên bố đã tìm thấy nguyên tố 122 nhờ cách làm cũ. Sau khi sàng lọc một mẫu thori (anh em của nguyên tố thứ 122 trên bảng tuần hoàn) tự nhiên trong nhiều tháng, một nhóm do Amnon Marinov đứng đầu tuyên bố đã xác định được một số nguyên tử của nguyên tố siêu nặng. Phần điên rồ không chỉ là tuyên bố rằng phương pháp lỗi thời như vậy có thể tìm ra một nguyên tố mới; mà là tuyên bố nguyên tố thứ 122 có chu kỳ bán rã hơn 100 triệu năm! Điều đó điên rồ đến mức khiến nhiều nhà khoa học nghi ngờ. Tuyên bố này ngày càng lung lay nhưng đến cuối năm 2009, người Israel vẫn không rút lại chúng.

Trang 324 “một thời hô mưa gọi gió trong khoa học của tiếng Latin”: Tiếng Latin đang dần suy tàn trong khoa học, ngoại trừ trên bảng tuần hoàn. Khi một nhóm nghiên cứu Tây Đức tìm ra nguyên tố 108 vào năm 1984, họ đã quyết định gọi nó là Hassi theo tên tiếng Latin vùng Hesse của Đức, thay vì “deutschlandi” hay tương tự.

Trang 329 “dạng thẳng tắp”: Đó không phải là một phiên bản mới của bảng tuần hoàn, nhưng chắc chắn là một cách mới để trình bày nó. Ở Oxford, những chiếc taxi và xe buýt có bảng tuần hoàn đang chở mọi người quanh thị trấn. Họ đã sơn các cột và hàng từ lốp xe lên nóc xe, chủ yếu là màu pastel. Đội xe này được tài trợ bởi Công viên Khoa học Oxford. Xem tại http://www.oxfordinspires.org/newsfromImageWorks.html.

Bạn cũng có thể xem bảng tuần hoàn bằng hơn hai trăm ngôn ngữ, gồm cả các ngôn ngữ đã chết như tiếng Copt và chữ tượng hình Ai Cập tại: http://www.jergym.hiedu.cz/~canovm/vyhledav/chemiai2.html.