Những phát hiện khoa học lớn nhất năm 2009

Công trình toán học Bổ đử cơ bản của Tiến sĩ Ngô Bảo Châu

Công trình toán học Bổ đử cơ bản Chương trình Langlands (gọi tắt là  Bổ đử cơ bản) của Giáo sư, Tiến sử¹ khoa học Ngô Bảo Châu vừa được Tạp chí Time của Mử¹ bình chọn là  1 trong 10 phát minh tiêu biểu của khoa học Thế giới năm 2009. Time đã xếp công trình chứng minh Bổ đử cơ bản bên cạnh một loạt các phát minh khoa học tiêu biểu có tầm vóc quốc tế và  có ảnh hưởng tới lịch sử­ phát triển của nhân loại.

Ngô Bảo Châu là  giáo sư toán học Việt Nam hiện là m việc cho Аại học Université Paris-Sud (Pháp) và  Viện Nghiên cứu cao cấp (IAS) ở Princeton (Mử¹).

Trong cuộc phửng vấn với BBC ngà y 13/12, Ngô Bảo Châu cho biết anh rất bất ngử trước tin nà y: Tôi hơi bất ngử vì tuy công trình của tôi có một tầm quan trọng nhất định, nó hướng tới giới hà n lâm nhiửu hơn là  tới đại chúng. Theo tôi hiểu, Tạp chí Time đã tham khảo ý kiến một số chuyên gia các ngà nh khác nhau vử đâu là  những bà i toán, công trình khoa học nổi bật của năm, và  một số người đã đưa công trình của tôi cho Time để họ biết.

Chương trình Langlands là  một chương trình toán học đồ sộ nhằm thống nhất hình học và  số học. Bổ đử cơ bản, cơ sở cho việc xây dựng một lý thuyết toán học theo chương trình Langlands, đã tồn tại hơn 30 năm mà  không có ai chứng minh được.

Phát hiện bước ngoặt vử tổ tiên loà i người

Trước đây, giới khoa học vẫn xem Lucy, tên của một nữ hầu nhân thuộc loà i Australopithecus, là  tổ tiên xa xăm nhất của nhân loại, sống cách đây khoảng 3,4 triệu năm. Nhưng Ardi, tên của hầu nhân cao 4 feet (1,2m), nặng 110 kg sống ở Ethiopia, Châu Phi, còn cổ xưa hơn, đến 4,4 triệu năm. Khám phá được công bố hồi tháng 4 nà y là m đảo lộn quan niệm của khoa học vử sự tiến hóa của con người. Theo Tim White, giám đốc Trung tâm Nghiên cứu vử Sự tiến hóa của Loà i người tại California, có thể con người và  hắc tinh tinh đã có tổ tiên chung như thế sống cách đây 6 hay 7 triệu năm. Ardi không có những nét chung của loà i linh trưởng châu Phi hiện nay, điửu nà y chứng tử các loà i linh trưởng đã tiến hóa khá nhiửu từ khi tách ra khửi nhánh cây tổ tiên chung với con người. David Pilbeam, nhà  cổ sinh vật của Nhà  Bảo Tà ng Peabody Museum của Havard nói: Аây là  một trong những phát hiện quan trọng nhất của sự tiến hóa của con người. Hoá thạch khá toà n vẹn, cho thấy đây là  tổ tiên của giòng Homo có chứa con người sau nà y.

Phác họa Lucy

Hóa thạch 47 triệu năm, mắt xích còn thiếu trong chuỗi tiến hóa của con người

Ngà y 19/5, các nhà  khoa học ở New York đã trình bà y mẫu hóa thạch 47 triệu năm tuổi của một sinh vật được xem là  tổ tiên chung của con người và  các loà i linh trưởng khác.

Nhân vật nà y có tên là  Darwinius masillae, biệt danh Ida, được bảo quản hóa thạch rất tốt, chỉ thiếu một phần nhử chân, tức chỉ khoảng 5% của toà n bộ xương hóa thạch. Ngay lập tức, các hãng thông tin lớn như BBC, History Chanel và  nhiửu đà i khác đã đi chương trình tường thuật sự kiện nà y và  báo khoa học PloS ONE trình bà y chi tiết. Giáo sư Jorn Hurum người Na Uy đảm nhiệm nghiên cứu 2 năm trên xương hóa tạch Ida, vốn được khám phá đầu tiên và o năm 1983 nhưng lúc đó những người sưu tập không hiểu được giá trị lớn lao của hóa thạch Ida. Ida được khám phá ở Аức, trong một vùng gọi là  Messel Pit, nơi nổi tiếng có nhiửu hóa thạch từ thời Eocene Epoch. Trong dạ dầy của nó chỉ toà n là  lá cây, rễ và  trái cây. Dù Ida có 1 cái đuôi dà i, nó có nhiửu đặc điểm của con người, kể cả ngón cái nằm đối diện với 4 ngón còn lại, tay, chân ngắn và  hốc mắt nhìn thẳng ra.

Darwinius masillae, biệt danh Ida

David Attenborough, nhà  sinh học nổi tiếng người Anh, nói sinh vật bé nhử nà y sẽ chỉ cho chúng ta thấy sự liên lạc giữa con người và  loà i động vật hữu nhũ ra sao. ˜Mắc xích™ còn thiếu trước kia có thể nay đã được tìm thấy.

Аột phá mới vử chi phí phân tích bộ gien người

Thay vì hà ng tỷ USD cùng một đội quân lớn các nhà  khoa học như trước đây, giử việc phân tích bộ gien người chỉ cần 3 người với chi phí khoảng 50.000 USD, tương đương giá một chiếc ô tô hiệu BMW hạng trung. Bước đột phá ngoạn mục vử chi phí nghiên cứu nà y của các nhà  khoa học Mử¹ được công bố hồi tháng 8.

Chủ nhiệm công trình nghiên cứu, Giáo sư Stephen Quake thuộc Аại học Tổng hợp Stanford (Mử¹), cho biết ông cùng các đồng nghiệp đã sắp xếp hơn ba tỷ cặp phân tử­ ADN của người thà nh hà ng triệu chuỗi ADN và  đã hoà n tất 95% công đoạn phân tích bộ gien nà y, tương tự các nghiên cứu phân tích bộ gien người trước đó.

Phân tích đầu tiên vử bộ gien người được bắt đầu từ cuối thế kỷ 20 và  được hoà n tất và o năm 2003, trở thà nh một trong những thà nh tựu khoa học lớn của nhân loại. Kể từ đó, các nghiên cứu phân tích khác vử bộ gien người ngà y cà ng rẻ và  nhanh hơn. Mặc dù cho đến nay giới khoa học mới chỉ phân tích được hơn một chục bộ gien người, nhưng các nhà  nghiên cứu dự đoán công việc nà y trong và i năm tới sẽ diễn ra thường xuyên hơn và  với chi phí thấp hơn mười lần so với hiện nay.

Vòng tròn cực lớn mới xung quanh Sao Thổ

Tháng 8, các nhà  khoa học của cơ quan NASA đã phát hiện một vòng cực lớn, nhưng gần như vô hình, xung quanh Sao Thổ. Cái vòng lớn đến nỗi nó có thể chứa tới 1 tỉ quả Trái Аất. Quử¹ đạo của cái vòng nghiêng 27 độ so với cái vòng chính của Sao Thổ. Nó có chiửu rộng khoảng 12 triệu km. Аường kính của cái vòng ngang bằng với 300 Sao Thổ xếp cạnh nhau và  toà n thể thể tích của nó có thể chứa 1 tỉ Trái Аất. Anne Verbiscer, nhà  thiên văn của Аại học Virginia (Mử¹), nhận xét: Аây quả là  một ˜siêu vòng™ với kích thước quá lớn. Bà  Verbisner là  người cùng với 2 đồng nghiệp đã khám phá ra cái siêu vòng nà y của Thổ Tinh. Vấn đử ở đây là  tại sao mãi đến bây giử giới khoa học mới khám phá ra vật thể vĩ đại như thế?

Cái vòng được cấu thà nh do nước đá và  bụi và  lửng lẻo đến mức là  nếu bạn đứng ngay trong cái vòng nà y, bạn sẽ không nhận ra nó

Vì Sao Thổ không nhận nhiửu ánh sáng Mặt Trời nên các vòng xung quanh nó không phản chiếu ánh sáng. Chỉ có lớp bụi của cái vòng (rất lạnh, khoảng âm 316 độ F) là  phản chiếu với sự tửa nhiệt và  kính thiên văn vũ trụ Spitzer của NASA là  nhận ra được điửu nà y và  chụp được ảnh của cái vòng.

Phát hiện thêm 32 hà nh tinh mới nằm ngoà i Hệ Mặt Trời

Tháng 10, các nhà  thiên văn học thế giới tuyên bố phát hiện thêm 32 hà nh tinh mới ngoà i Hệ Mặt Trời, đưa số hà nh tinh thuộc dạng nà y được phát hiện cho đến nay lên hơn 400, củng cố thêm giả thuyết cho rằng trong vũ trụ còn nhiửu hà nh tinh có sự sống phát triển như Trái Аất.

Các hà nh tinh mới nà y được phát hiện nhử máy quang phổ HARPS đặt trên kính thiên văn ở La Silla, Chile. Sáu trong số các hà nh tinh mới phát hiện ngoà i Hệ Mặt Trời có kích thước lớn gấp nhiửu lần Trái Аất, tăng số hà nh tinh "siêu Trái Аất" lên 30%. Hầu hết số hà nh tinh nà y có kích thước lớn hơn hoặc bằng sao Mộc. Hai hà nh tinh mới phát hiện khác có kích thước nhử hơn Trái Аất 5 lần và  một hà nh tinh lớn gấp 5 lần sao Mộc.

Аiửu khiến các nhà  thiên văn học cảm thấy thú vị là  40 đến 60% những hà nh tinh nà y là  những ngôi sao và  chúng đửu có các hà nh tinh nhử quay xung quanh, thậm chí hai trong số các ngôi sao nà y có những hà nh tinh xoay quanh có kích thước lớn gần bằng Trái Аất.

Có nước trên Mặt Trăng

Cơ quan không gian Mử¹ NASA tháng 11 cho biết các kết quả sơ khởi của một cuộc thử­ nghiệm tháng trước cho thấy có nước trên Mặt Trăng. Các khoa học gia NASA cho biết các cuộc dò tìm cho thấy nhiửu dữ kiện có ý nghĩa vử nước cũng như các chất khác ẩn giấu trong khu vực thường xuyên nằm trong bóng tối của Mặt Trăng. Và o ngà y 9/10, NASA đã phóng một phi đạn rỗng và o một cái hố nằm tại cực Nam Mặt Trăng, và  ít phút sau đã phóng Vệ tinh Quan sát LCROSS để chụp hình sự kiện nà y và  tác động tiếp theo của nó. Các khoa học gia cho biết chất liệu tìm được cho thấy chứng cớ rõ rệt là  có nước trên Mặt Trăng, có thể là  trên diện rộng hơn và  có số lượng lớn hơn nhiửu so với điửu nghi ngử trước đây. Các khoa học gia đã nói vử việc có nước trên Mặt Trăng sau khi quan sát thấy những lượng lớn hydrogen tại hai phần cực của nguyệt cầu. Các giới chức NASA nói rằng tìm thấy nước trên Mặt Trăng có thể gây thuận tiện cho việc lập các căn cứ trên đó cho các phi hà nh gia.

NASA cho biết những vụ thăm dò trước đây trên Mặt Trăng chỉ thám hiểm khu vực bao quanh chính giữa.

Một hà nh tinh ngoà i thái dương hệ có thể có cả đại dương và  sự sống

Ngà y 21/4, các nhà  khoa học loan báo tìm được 2 hà nh tinh rất đáng chú ý có tên là  Gliese 581 e và  Gliese 581 d, vì kích thước và  vị trí của chúng dấy lên nhiửu hy vọng. Michel Mayor, nhà  vật lý vũ trụ thuộc Аại học Geneva của Thụy Sĩ, nói: Khi chúng ta tìm được một hà nh tinh có đá giống như Trái Аất nằm trong vùng ˜có thể dung chứa đời sống™ thì xem như cuộc tìm kiếm đã thà nh công. Hà nh tinh Gliese 581 e chỉ bằng 9/10 kích thước Trái Аất. Trước đây, các hà nh tinh tìm được nằm ngoà i Thái Dương Hệ có kích thước rất to, gấp 1.000 lần Trái Аất, nhưng vì nó nằm gần sát một ngôi sao nên nó khó lòng có được đời sống nà o do nhiệt độ quá nóng. Nó nằm cách Trái Аất khoảng 20,5 năm ánh sáng.

Giáo sư Mayor cho là  việc khám phá ra hà nh tinh nà y là  một tiến bộ đáng kể trong việc truy tìm các hà nh tinh giống Trái Аất. Còn hà nh tinh Gliese 581 d có quử¹ đạo nằm trong vùng có thể dung chứa sự sống, nghĩa là  xung quanh một ngôi sao giống như Mặt Trời, có thể có nước.

Hiện các nhà  khoa học nghi ngử là  hà nh tinh Gliese 581 d có chứa cả một đại dương sâu và  lớn. Stephane Udry, bạn đồng nghiệp của Mayor, nói: Nó là  ứng cử­ viên nghiêm túc đầu tiên của danh hiệu ˜thế giới nước™ trong vũ trụ

Núi lử­a Indonesia cách đây 73.000 năm suýt nữa đã hủy diệt nhân loại?

Có khi không cần một thiên thạch khổng lồ -giống như cái đã va và o Trái Аất cách đây 65 triệu năm từng xóa sạch các loà i khủng long. Chính một biến cố lớn của Trái Аất đã đưa tới tình trạng nà y. Một vụ núi lử­a phun trà o kinh khủng đã dọn dẹp sạch sẽ rừng cây và  các thảo mộc cùng muôn thú đã là m nhân loại lúc đó suýt nữa thì bị diệt vong - đó là  kết quả một nghiên cứu khoa học được công bố hồi tháng 8 mới đây. Vụ nà y được gọi là  phun lử­a hửa sơn Toba của đảo Sumatra cách dây 73.000 năm, tuôn và o bầu khí quyển khoảng 800 km3 tro bụi, là m bầu trời tối sầm lại và  khóa ánh sáng Mặt trời trong vòng 6 năm. Sau đó, nhiệt độ trung bình trên mặt Trái Аất giảm tới 16 độ C và  cuộc sống của Trái Аất bị nhấn chìm và o một thời kử³ băng hà  kéo dà i khoảng 1.800 năm. Các nhà  khoa học còn cho rằng hiện nay, một mối nguy cơ tiửm ẩn lớn lao cho nhân loại lại nằm ngay trong lòng nước Mử¹. Tại Công viên Quốc gia Yellowstone, các nhà  núi lử­a học nhận thấy có hoạt động dung nham âm ỉ ngà y cà ng lộ rõ bên dưới một hõm chảo. Một số nhà  núi lử­a cho là  đây là  một siêu núi lử­a lớn nhất trong thời hiện đại có thể sẽ phun lử­a bất ngử. Tuy hoạt động nà y chưa rõ sẽ xảy ra khi nà o, có thể trong tương lai xa, nhưng một vụ phún lử­a của Yellowstone sẽ kinh hồn đến nỗi nó sẽ mang tro bụi phủ lên phân nữa diện tích nước Mử¹ một lớp dà y đến trên 1 mét!

Tên lử­a Ares, thà nh tựu khoa học nổi bật nhất của năm 2009

Ngà y 28/10, tên lử­a Ares I của Mử¹ cất cánh. Nó được miêu tả giống như cây viết chì mà u bạc lấp lánh lao vút và o không trung, mở đường cho kỷ nguyên mới của nhân loại, kỷ nguyên bay tới Hửa Tinh và  xa hơn thế nữa. Ares I khá mảnh khảnh cao tới 327 feet (98m) và  cao hơn Nữ Thần Tự Do ở New York nhiửu (240 feet). Аây là  hửa tiễn lớn nhất của Mử¹, chỉ sau đà n anh khổng lồ Saturn V, cao tới 363 feet (111 mét) của đầu thập niên 1970. Nhưng theo các nhà  khoa học Mử¹, Ares I chắc chắn có nhiửu điểm khác với Saturn. Nó được là m sợi tổng hợp nhẹ và  chắc chắn hơn, máy móc tinh xảo hơn và  già n máy điện toán là  của thế kỷ 21. Năm 2015, Ares I sẽ mang một phi thuyửn tương tự như Apollo với 4 phi hà nh gia bay và o vũ trụ. Cùng lúc, NASA cho xây dựng một hửa tiễn lớn nhất mọi thời đại là  hửa tiễn Brobdingnagian Ares V, cao tới 380 feet (116 mét), nhằm mang một xe đổ bộ Mặt Trăng lớn và  nặng nử lên Mặt Trăng. Ngoà i ra, một thế hệ Ares khác nữa gọi là  Ares Lite, có khả năng vận chuyển cùng lúc các phi hà nh gia và  dụng cụ nặng bay lên vũ trụ.

Thế hệ hửa tiễn mới tạo ra nhiửu ngạc nhiên cho trí tưởng tượng của con người