Những thất bại khoa học nổi tiếng nhất lịch sử

Câu nói “thất bại là mẹ thành công” có lẽ rất đúng trong lĩnh vực nghiên cứu khoa học. Để đạt được một thành tựu khoa học, các nhà nghiên cứu phải thực hiện vô số các thí nghiệm và chịu không ít thất bại trước khi khám phá ra chân lý. Hãy cùng tạp chí Discovery điểm lại một số thất bại nổi tiếng nhất trong lịch sử nghiên cứu khoa học của loài người.

Những thất bại nổi tiếng trong khoa học

Biến chì thành vàng?

Dù không thành công, nhưng giả kim thuật được xem là tiền thân của ngành hóa học hiện đại. (Ảnh: Discovery).

Ý tưởng biến chì thành vàng đối với bạn có lẽ khá điên rồ, nhưng đó lại là một tham vọng của các nhà giả kim thời cổ xưa. Vào thời mà con người chưa biết gì đến bản chất của các nguyên tố hóa học, số nguyên tử, hay bảng tuần hoàn Mendeleev, người ta chỉ quan sát thấy các phản ứng hóa học tạo ra các hiện tượng “kỳ diệu” như thay đổi màu sắc, bốc cháy, phát nổ, bốc hơi, co giãn hay tạo mùi; từ đó, họ phát sinh ý tưởng có thể biến thứ kim loại xám xỉn thành một thứ kim loại mới đẹp đẽ hơn, tỏa sáng hơn.

Với tham vọng đó, các nhà giả kim đã ra sức tìm kiếm loại “đá tạo vàng” – một loại đá chỉ có trong trí tưởng tượng của họ - để biến ước mơ của mình thành hiện thực. Một tham vọng khác nữa là việc tìm kiếm hoặc bào chế “thuốc trường sinh bất lão”. Cả 2 tham vọng này đều không bao giờ bước từ trí tưởng tượng của họ ra thực tế.

Vật nặng rơi nhanh hơn vật nhẹ?

Aristotle là người đưa ra thuyết "Vật nặng rơi nhanh hơn vật nhẹ, càng nặng rơi càng nhanh". (Ảnh: Discovery).

Cho đến cuối thế kỷ 16 vẫn tồn tại một quan niệm khá phổ biến lúc bấy giờ (do Aristotle nêu ra) là vật thể nặng sẽ rơi nhanh hơn vật thể nhẹ. Tuy nhiên, Galileo Galilei lại không tin vào điều đó. Ông đã thực hiện một số thí nghiệm (được cho là tại tháp nghiêng Pisa) như sau: Các vật có khối lượng khác nhau được ông thả rơi tự do từ trên tháp xuống đất; bằng các đo đạc và tính toán, ông đã rút ra kết luận là thời gian rơi của các vật có khối lượng khác nhau là như nhau nếu bỏ qua sức cản của không khí. Hay nói cách khác, mọi trọng lượng khác biệt sẽ rơi với cùng tốc độ tuyệt đối trong chân không.

Thuyết nhiên tố và vật chất cháy (Phlogiston)

Johann Joachim Becher - cha đẻ của thuyết nhiên tố. (Ảnh: Discovery).

Thuyết nhiên tố là một lý thuyết khoa học đã lỗi thời, được Johann Joachim Becher đưa ra lần đầu tiên vào năm 1667. Thuyết này cho rằng ngoài những nguyên tố cổ điển của người Hi Lạp (lửa, nước, khí và đất), còn có một nguyên tố nữa tương tự như lửa có tên là "yếu tố cháy" (phlogiston).

Theo Becher, tất cả những vật chất có thể cháy được đều chứa phlogiston - một dạng vật chất không có màu, mùi, vị. “Yếu tố cháy” sẽ được giải phóng ra ngoài trong quá trình bốc cháy của một vật chất. Những người không ủng hộ thuyết này đã tiến hành một số thí nghiệm và đã phát hiện ra một số sai lầm trong lý thuyết này của Becher; chẳng hạn như khối lượng của nhiều kim loại, như magiê, tăng lên sau khi được đốt cháy (mặc dù chúng được cho là đã bị mất phlogiston trong quá trình bị đốt cháy.) Ngày nay, khoa học đã biết rằng không có “vật chất cháy”, mà hiện tượng được Becher nói đến thật chất là hiện tượng oxy hóa.

Tính khoa học trong Kinh Thánh

Trái đất có trước khi Chúa bắt đầu “sáng thế”. (Ảnh: Discovery).

Ngày xưa Kinh Thánh đã từng được công nhận rộng rãi là một công trình khoa học. Người ta cứ thế mà tin theo tất cả những gì được viết trong Kinh Thánh mà không hề hoài nghi tính đúng đắn của nó.

Lấy một ví dụ về tuổi của trái đất được đề cập trong tác phẩm này. Vào thế kỷ 17, một học giả tôn giáo đã nghiên cứu Kinh Thánh và ước tính rằng công việc sáng thế được thực hiện khoảng năm 4004 TCN, cộng thêm khoảng 2.000 năm tính đến thế kỷ 18, như vậy tuổi của trái đất chỉ khoảng 6.000 năm.

Thế nhưng, khoa học hiện đại với nhiều kỹ thuật tiên tiến ngày nay đã tính được tuổi của trái đất là khoảng 4,5 tỷ năm.

Nguyên tử là hạt nhỏ nhất trong vũ trụ?

Nguyên tử từng được cho là hạt nhỏ nhất không thể phân chia được nữa. (Ảnh: Discovery).

Từ ngàn xưa con người đã phát hiện ra tất cả các dạng vật chất đều được được cấu tạo từ những đơn vị nhỏ hơn và riêng biệt, hay còn gọi là nguyên tử. Tuy nhiên, với các thí nghiệm dựa trên kỹ thuật khoa học thô sơ thời ấy, nguyên tử được cho là loại hạt nhỏ nhất và không thể phân chia được nữa.

Phải đến đầu thế kỷ 20, các nhà khoa học mới phát hiện rằng trong một số tương tác vật lý, nguyên tử có thể được tách ra thành các thành phần nhỏ bé hơn, gọi là các hạt hạ nguyên tử. Có ba loại hạt hạ nguyên tử cấu tạo nên các nguyên tử: điện tử Âm (Electron) mang điện âm, điện tử Dương (Proton) mang điện dương, điện tử trung hòa (Neutron) không mang điện v.v....Mới đây, các khoa học gia lại tìm ra các hạt quark, và Higgs.

Vai trò của AND trong di truyền học

Mô hình chuỗi xoắn kép của phân tử AND được Watson và Crick giới thiệu năm 1953. (Ảnh: Discovery).

Sự tồn tại của AND được phát hiện vào năm 1869, nhưng vai trò của nó không được coi trọng vì các nhà khoa học đã nghĩ rằng một phân tử bé như vậy thì không thể làm được gì to tát. Thậm chí, đến giữa thế kỷ 20, mặc dù đã có bằng chứng cho thấy DNA là vật chất di truyền, thì nhiều nhà khoa học vẫn phớt lờ nó và cho rằng chính các loại protein mới có vai trò quyết định.

Phải đến năm 1953 khi Watson và Crick làm sáng tỏ về cấu trúc của ADN và đề cử nguyên lý trung tâm về sinh học phân tử vào năm 1957, miêu tả quá trình tạo ra các phân tử protein từ AND thì các nhà di truyền học mới bắt đầu nhận ra và đánh giá đúng tầm quan trọng của phân tử nhỏ bé này.

Vi khuẩn và bệnh truyền nhiễm

Rửa tay bằng xà phòng diệt khuẩn là việc làm đơn giản nhưng hiệu quả để ngăn chặn các bệnh truyền nhiễm. (Ảnh: Discovery.)

Cho đến cuối thế 19, các bác sĩ vẫn không thấy sự cần thiết của việc rửa tay trước khi cầm dao mổ. Do đó, các ca phẩu thuật thời đó thường có kết quả là nhiễm trùng và hoại tử nặng.

Vào thời điểm đó, các bệnh truyền nhiễm vẫn bị gán ghép cho “không khí xấu”, và sự mất cân bằng của các thể dịch trong cơ thể như máu, mật…Mãi đến những năm 1860, khi Louis Pasteur khẳng định các bệnh truyền nhiễm ở người và động vật là do vi khuẩn gây nên thì người ta mới bắt đầu nhận thấy chính các bác sĩ là tác nhân làm lan truyền những vi khuẩn nguy hiểm cho bệnh nhân. Sau đó, bác sĩ Joseph Lister được cho là người đã tiên phong trong việc thực hiện sát trùng vết thương và dùng chất tẩy uế trong bệnh viện.

Trái đất là trung tâm vũ trụ

Sơ đồ thuyết địa tâm, trong đó trái đất nằm ở vị trí trung tâm, còn các hành tinh khác bao gồm cả mặt trời đều quay nó theo quỹ đạo hình tròn. (Ảnh: Discovery).

Trong thiên văn học cổ, mô hình địa tâm là lý thuyết cho rằng Trái đất là trung tâm của vũ trụ. Hệ này được coi là hình mẫu tiêu chuẩn thời Hy Lạp cổ đại, được cả Aristotle và Ptolemy, cũng như đa số các nhà triết học Hy Lạp đồng thuận rằng Mặt trời, Mặt trăng, các ngôi sao, và những hành tinh có thể quan sát được bằng mắt thường đều quay quanh Trái Đất. Người Hy Lạp cổ đại cũng tin rằng sự chuyển động của các hành tinh đi theo đường tròn chứ không phải hình elíp.

Quan điểm này thống trị văn hoá phương tây cho tới tận trước thế kỷ 17. Về sau thuyết địa tâm được thay thế bởi thuyết nhật tâm của Copernicus,Galileo và Kepler.