Những thí nghiệm khoa học thay đổi thế giới (II)

Năm 1878, Michelson và Morley đã thực hiện một thí nghiệm quan trọng trong lịch sử vật lý, làm thay đổi nhiều quan điểm về cơ học cổ điển của Isaac Newton và thúc đẩy Albert Einstein tìm ra thuyết tương đối.

>>> Những thí nghiệm khoa học thay đổi thế giới (I)

Món “súp nguyên thủy” của Oparia

Aleksandr Ivanovich Oparia.

Ngành khoa học sinh vật hiện đại đang đương đầu với một câu hỏi: sự sống bắt nguồn từ đâu? Pasteur đã chứng minh rằng, những sinh vật bậc cao không thể phát sinh một cách tự nhiên. Lý thuyết về tiến hóa của Charles Darwin đã đưa ra một cơ chế để giải thích điều này: sinh vật phải mất hàng ngàn năm để tiến hóa từ những dạng cơ bản, nhưng nó sẽ không mang những đặc điểm như lúc trước nữa, nhưng những sinh vật cơ bản ấy sẽ từ đâu ra?

Câu trả lời cho câu hỏi của Darwin vẫn nằm ngoài tầm hiểu biết của khoa học hiện đại, và hầu như không có một tiến bộ nào trong lĩnh vực này vào thế kỉ 19. Năm 1936, Aleksandr Ivanovich Oparin, trong cuốn sách nổi tiếng của mình "The Origin of Life on Earth" (Nguồn gốc của sự sống trên Trái Đất), đã cho thấy rằng sự hiện diện của không khí chứa ôxy và những hình thái sống phức tạp đã ngăn cản những chuỗi phản ứng có thể tạo nên sự sống. Oparia còn cho rằng, một "món súp nguyên thủy"  với những hợp chất hữu cơ chỉ có thể tạo thành ở những nơi thiếu ôxy, qua ánh sáng mặt trời.

Sau đó, ông nhận định chính những hợp chất hữu cơ cao phân tử hòa tan trong nước thành các dung dịch keo, các dung dịch keo này có thể hòa tan vào nhau tạo thành những giọt rất nhỏ gọi là coacervate. Những giọt này có thể lớn lên nhờ hấp thụ các giọt khác, có thể sinh sản khi có những tác động cơ giới chia nó ra làm các hạt nhỏ hơn, do đó nó có các tính chất cơ bản của một tế bào nguyên thủy.

Tất cả những học thuyết hiện đại về vấn đề này đều bắt nguồn từ những luận điểm của Oparia.

Các phát hiện về ánh sáng

Ánh sáng chiếu qua cửa sổ ở một nhà ga ở Chicago, Mỹ

Ánh sáng là từ phổ thông dùng để chỉ các bức xạ điện từ có bước sóng nằm trong vùng quang phổ nhìn thấy được bằng mắt thường.

Môn học nghiên cứu sự lan truyền và các tính chất của ánh sáng trong và giữa các môi trường khác nhau gọi là quang học. Cho đến thế kỷ thứ 19, ánh sáng và bản chất của nó vẫn còn là một bí mật chưa có lời giải đối với các nhà khoa học.

Năm 1878, Albert Michelson và Edward Morley đã cùng thực hiện một thí nghiệm nổi tiếng được gọi là “thí nghiệm Michelson-Morley”. Đây là một thí nghiệm quan trọng trong lịch sử vật lý học và được coi là thí nghiệm đầu tiên phủ định giả thuyết bức xạ điện từ truyền trong môi trường giả định ê-te, đồng thời gây dựng bằng chứng thực nghiệm cho một tiên đề của thuyết tương đối hẹp của Albert Einstein và cho ra số liệu đo đạc chính xác về tốc độ ánh sáng. Phát hiện của hai ông về hiện tượng tốc độ ánh sáng trong chân không là không đổi và không phụ thuộc vào hệ quy chiếu đã làm thay đổi nhiều quan điểm về cơ học cổ điển của Isaac Newton và thúc đẩy Albert Einstein tìm ra lý thuyết tương đối.

Phát hiện ra tính phóng xạ của các chất phóng xạ

Marie Curie cùng chồng Pierre trong phòng thí nghiệm.

Năm 1896, Marie Curie cùng với chồng là Pierre và nhà vật lý người Pháp Henri Becquerel đã phát hiện ra rằng các hợp chất của uranium có khả năng tự phát ra những tia không không nhìn thấy được, có thể xuyên qua những vật mà tia sáng thường không đi qua được gọi là các tia phóng xạ.

Những nghiên cứu về bản chất của các hiện tượng phóng xạ chứng tỏ rằng hạt nhân của các nguyên tử phóng xạ không bền, tự phân hủy và phóng ra các hạt vật chất khác nhau như hạt anpha, beta kèm theo bức xạ điện từ như tia gamma. Đồng thời với hiện tượng phóng xạ tự nhiên, người ta cũng phát hiện một số loại nguyên tử của một số nguyên tố nhân tạo cũng có khả năng phóng xạ.

Năm 1903, cả ba nhà khoa học trên đã được nhận giải Nobel Vật lý cho các nghiên cứu về bức xạ nói trên, và Marie Curie là người phụ nữ đầu tiên nhận giải này. 8 năm sau, bà nhận giải Nobel hóa học (năm 1911) cho việc khám phá ra hai nguyên tố hóa học radium và polonium trong quá trình nghiên cứu các chất phóng xạ trước đó.

Ivan Pavlov và định luật “phản xạ có điều kiện”

Ivan Pavlov.

Ivan Petrovich Pavlov là một nhà sinh lý học, tâm lý học và thầy thuốc người Nga, viện sĩ Viện Hàn lâm Khoa học Peterburg. Ông là người đã giành giải Nobel Sinh lý và Y Khoa năm 1904 cho công trình nghiên cứu liên quan đến hệ thống tiêu hóa.

Vào thập niên 1890, Pavlov nghiên cứu chức năng dạ dày của loài chó bằng cách quan sát sự tiết dịch vị của chúng. Ông để ý rằng chó thường tiết dịch vị khi phát hiện ra các tín hiệu báo hiệu sự xuất hiện của thức ăn (như tiếng bước chân của người thường đưa thức ăn cho chúng, hay bất cứ một kích thích nào có liên quan đến thức ăn mà chúng được tiếp xúc lâu ngày như tiếng chuông, tiếng huýt sáo…).

Sau này Pavlov đã xây dựng lên định luật cơ bản mà ông gọi là "phản xạ có điều kiện" dựa trên hàng loạt thí nghiệm mà ông tiến hành trước đó. Vào năm 1904, ông đã được trao giải Nobel Sinh lý và Y Khoa cho công trình nghiên cứu này.

Tại Hội nghị Sinh học Quốc tế lần thứ 15, vị chủ tịch đã nhận xét: "Không còn nghi ngờ gì nữa, Pavlov là nhà sinh lý học bậc nhất của thế giới".

Thí nghiệm của Stanley Milgram về “lương tâm của con người”

Thí nghiệm của Stanley cho thấy con người có thể bỏ qua lương tâm của mình để thực hiện hành vi tội ác khi được cấp trên yêu cầu.

Từ bao đời nay, con người luôn hỏi nhau giữa “Nhân chi sơ tính bổn thiện” (Mạnh Tử) và “Nhân chi sơ tính bổn ác” (Tuân Tử) thì quan niệm nào đúng.

Còn nhớ năm ngoái, Douch - một quan chức Khmer Đỏ, giám đốc trại cải tạo S21 đã bị xử 30 năm tù vì tội tra tấn và sát hại hơn 15.000 người.

Sự kiện Douch, một con người có thể gọi là bình thường, trở thành một kẻ sát nhân hành hạ tra tấn người khác một cách ghê rợn, là một vấn nạn từng được đặt ra dưới nhiều khía cạnh. Người ta còn nhớ quan điểm bất ngờ của triết gia Do Thái Hannah Arendt khi tường trình vụ Eichmann – một lãnh đạo của Đức Quốc xã, kẻ chịu trách nhiệm chính trong kế hoạch thủ tiêu người Do Thái ở Châu Âu: Bà không nhìn nhận Eichmann như một tên quỷ dữ, xấu xa từ bản chất, mà coi hắn như một người bình thường, được đặt trong một hoàn cảnh đặc biệt.

Tuy nhiên, đó chỉ là quan điểm triết học chủ quan, cần được kiểm chứng bằng những nghiên cứu khách quan hơn. Và điều này đã được Stanley Milgram thuộc Đại học Yale kiểm chứng bằng thực nghiệm.

Tháng 7/1961, nhà tâm lý học Stanley Milgram thực hiện một loạt thí nghiệm gây nhiều tranh cãi nhằm đo lường mức độ “ác” của các cá nhân khi họ được yêu cầu thực thi những mệnh lệnh trái với lương tâm mình.

Trong thí nghiệm của ông, có một người hỏi và một người trả lời. Những người đặt câu hỏi là những người tình nguyện được ông lựa chọn. Họ là những người hoàn toàn bình thường, sống vui vẻ, hòa nhã với những người xung quanh. Người hỏi và người đáp được cách ly, không để nhìn thấy nhau.

Milgram nói với người hỏi rằng ông đang kiểm tra tác dụng của việc sử dụng hình phạt với việc tiếp thu kiến thức. Người hỏi được trao một dụng cụ tạo ra sốc điện và một bảng câu hỏi. Nếu người trả lời đáp sai, người hỏi sẽ dần dần tăng điện áp như một hình phạt.

Trong suốt cuộc thí nghiệm, các nhà khoa học khiến cho những người hỏi tin rằng những người đáp thực sự đang bị trừng phạt bằng điện giật, nhưng thực ra những tiếng rên đau chỉ là âm thanh phát từ máy ghi âm và được lập trình để phát ra khi điện áp đạt đến một mức định sẵn.

Trong băng ghi âm, tới một mức điện áp, người đáp sẽ kêu lên rằng mình có bệnh tim và xin được dừng thí nghiệm. Hầu như tất cả người tình nguyện đều hỏi ý các nhà khoa học rằng mình có nên dừng lại không. Nhưng khi được trấn an rằng họ sẽ không phải chịu trách nhiệm nếu bất trắc xảy ra thì hầu hết họ đều tiếp tục sử dụng hình phạt này.

Các nhà khoa học chỉ đồng ý dừng thí nghiệm nếu người hỏi thật sự và quyết tâm dừng, biểu hiện là họ yêu cầu dừng 5 lần liên tục (người hỏi không được biết trước quy định này). Nếu họ không dừng hoặc không thật sự quyết tâm dừng, điện áp sẽ được đẩy đến mức tối đa: 450 Volt.

Kết quả là, 65% người tình nguyện đều tiếp tục sử dụng hình phạt, tăng điện áp đến mức tối đa, dù vẫn nghe tiếng rên la và nài nỉ của người hỏi (thật ra là băng ghi âm).

Milgram kết luận, dưới áp lực của mệnh lệnh và khi không phải chịu trách nhiệm cá nhân, những người bình thường cũng có thể thực hiện việc làm gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe và tính mạng người khác.

Gần đây, Đài Truyền hình France 2 đã đưa lên màn ảnh một chương trình lập lại thí nghiệm này. Và kết quả là, 70% tham dự viên đã cười ít nhất một lần khi nạn nhân rên xiết. Phản ứng cười được coi như một phương cách để giảm bớt sự căng thẳng tâm lý. 70% cất tiếng nói trong lúc nạn nhân kêu đau, như để biện minh cho một hành vi độc ác, nhân danh một mệnh lệnh “chính đáng”. 17% dùng những thay đổi giọng nói để giúp nạn nhân chọn câu trả lời chính xác. Đó là một hình thức bất tuân lệnh kín đáo, như để trấn an lương tâm.

Chìm trong làn sóng những người sẵn sàng đàn áp lương tâm của mình để làm vừa lòng một nhóm lãnh đạo (chẳng hạn như ông chủ, chính quyền ...), hay một tập thể (như gia đình, cộng đồng, xã hội), hay một quy luật trừu tượng (như tôn giáo, chủ thuyết…), có rất ít người “dám” đi theo hướng ngược lại - phản kháng mệnh lệnh - để nghe theo tiếng gọi của lương tâm, của tình người.