Máy tính, động cơ hơi nước, hay đài quan sát thiên văn, … là ba trong rất nhiều phát minh “không tưởng” thời cổ đại, sánh ngang thậm chí vượt trôi so với công nghệ hiện đại. Trên thực tế, một số công nghệ cổ đại này hiện đại, phức tạp và khó hiểu đến nỗi chúng ta ngày nay dường như chỉ đang “tái phát minh” lại chúng.
1. Lửa Hy Lạp: Vũ khí hóa học bí ẩn
Vào khoảng từ thế kỷ thứ 7 đến thế kỷ thứ 12, Đế quốc Hy Lạp (Byzantines) dùng một chất bí ẩn để bắn vào địch thủ trong hải chiến. Loại chất lỏng này được bắn qua ống hoặc vòi, cháy trong nước và chỉ có thể bị dập tắt bởi dấm, cát và nước tiểu.
Chúng ta vẫn chưa biết loại vũ khí hóa học tên là Greek Fire (Ngọn lửa Hy Lạp) này được làm từ chất liệu gì. Đế quốc Hy Lạp khư khư ôm giữ bí mật này, chỉ để một vài người nhất định biết được nên rốt cục nó đã hoàn toàn thất truyền.
Xem thêm:
2. Thủy tinh uốn dẻo: Loại vật liệu siêu quý giá
Có ba ghi chép cổ đại về một loại chất liệu gọi là vitrum flexile, hay kính uốn dẻo. Câu chuyện về loại chất liệu này được nhắc đến lần đầu bởi Petronius (mất năm 63 SCN).
Petronius kể rằng, một người thợ làm kính đã trình lên Hoàng đế Tiberius (trị vì từ 14–37 SCN) một chiếc bình thủy tinh. Sau khi hoàng đế xem xong, ông yêu cầu được nhận lại chiếc bình, và đúng lúc đó, người thợ làm kính này đã ném nó xuống sàn. Chiếc bình chỉ hơi sứt mẻ, chứ không bị vỡ. Sau đó ông nhanh chóng gõ nó trở lại hình dạng ban đầu. Lo sợ các loại kim loại quý (vàng, bạc) sẽ bị giảm giá trị nếu loại vật liệu này được phổ biến rộng rãi, vua Tiberius ra lệnh chém đầu ông, và bí mật về chất liệu vitrum flexile đã đi cùng ông xuống nơi yên nghỉ.
Nhà sử học, Pliny già (Gaius Plinius Secundus) (mất 79 SCN) cũng từng kể lại sự tích này. Ông cho biết, mặc dù sự tích này được kể lại thường xuyên, nhưng nó không nhất định chính xác.
Phiên bản thứ 3, được Dio Cassius kể lại khoảng vài trăm năm sau đó, đã biến người thợ làm kính thành một nhà ảo thuật. Theo phiên bản này, khi chiếc bình bị ném xuống sàn, nó đã bị vỡ và người thợ làm kính đã sửa lại chỉ bằng tay không.
Năm 2012, công ty sản xuất kính Corning đã ra mắt loại “Kính cây liễu.” Với tính chất kháng nhiệt và mềm dẻo vừa đủ để cuộn lại, loại kính này đã tỏ ra đặc biệt hữu dụng khi chế tạo các tấm năng lượng mặt trời.
Nếu thợ làm kính người La Mã xấu số này đã thật sự phát minh ra chất liệu vitrum flexile, thì có vẻ như ông đã đi trước thời đại cả nghìn năm.
3. Thuốc giải độc vạn năng
Theo sử sách, “thuốc giải toàn năng” cho tất cả các loại thuốc độc đã được tạo ra bởi Vua Mithridates VI của Pontu (trị vì từ 120–63 TCN), sau đó được thầy thuốc riêng của Hoàng đế Nero hoàn thiện.
Trong một bài viết năm 2008 với tựa đề “Lửa Hy Lạp, Mũi tên tẩm độc & Bom bọ cạp: Chiến tranh sinh học và hóa học trong thế giới cổ đại”, Adrienne Mayor, nhà nghiên cứu truyền thống dân gian kiêm sử gia tại Đại học Standford, cho biết công thức nguyên thủy đã bị thất truyền. Nhưng theo các ghi chép còn sót lại, trong thành phần của nó chứa thuốc phiện, rắn hổ lục băm nhỏ, và lượng nhỏ hỗn hợp các loại chất độc và thuốc giải của chúng.
Chất liệu quý giá này được gọi là Mithridatium, đặt theo tên Vua Mithridates VI.
Mayor cho biết Serguei Popov, nhà nghiên cứu vũ khí sinh học hàng đầu trong dự án Biopreparat của Liên Xô, đã cố gắng tạo ra một liều thuốc Mithridatium hiện đại.
Xem thêm:
4. Vũ khí tia nhiệt
Nhà toán học người Hy Lạp Ác-si-mét (mất năm 212 TCN) đã phát triển một loại vũ khí tia nhiệt vượt quá khả năng tái lập của chương trình “Mythbusters” trên kênh Discovery Channel vào năm 2004. Mayor đã miêu tả loại vũ khí này như sau, được cấu tạo từ nhiều hàng lá chắn bằng đồng được đánh bóng, giúp phản chiếu các tia sáng mặt trời vào thuyền địch”.
Mặc dù chương trình “Mythbusters” không thể tái lập lại loại vũ khí cổ đại này và tuyên bố đây chỉ là một truyền thuyết, nhưng các sinh viên đến từ Học viện Công nghệ Massachusetts (MIT) đã thành công chỉ một năm sau đó, vào năm 2005. Họ đã đốt cháy thành công một con thuyền ở bến cảnh San Francisco sử dụng thứ vũ khí 2.200 năm tuổi này.
Cơ quan Nghiên Cứu Cấp cao Quốc phòng Hoa Kỳ (Defense Advanced Research Projects Agency) đã hé lộ một loại vũ khí tia nhiệt, sử dụng các tia vi sóng để thâm nhập vào “lớp da nạn nhân, nung nóng nó lên nhiệt độ 54o C , tạo cho nạn nhân một loại cảm giác như bị đốt bằng lửa,” Mayor cho hay.
Xem thêm:
5. Bê tông La Mã
Kiến trúc La Mã vĩ đại trải qua hàng ngàn năm lịch sử là chứng cứ rõ ràng rằng, các tính năng của bê tông La Mã ưu việt hơn loại bê tông hiện đại với các dấu hiệu xuống cấp thấy rõ chỉ sau 50 năm.
Trong những năm gần đây, các nhà khoa học đã và đang nghiên cứu để bóc tách bí mật về độ bền của loại bê tông cổ đại này. Thành phần bí mật chính là tro núi lửa.
Một bài báo vào năm 2013 của Trung tâm tin tức Đại học California-Berkeley cho biết, những nhà nghiên cứu của trường đã lần đầu tiên hiểu được và mô tả cách thức hợp chất Calcium (canxi) – Aluminum (nhôm) – Silicate (hợp chất gồm có silicon mang anion) – Hydrate (một chất chứa nước) (C-A-S-H) bền vững lạ thường này kết dính các loại vật liệu với nhau.
Quá trình làm ra hợp chất này tạo nên lượng khí thải cac-bon-nic (CO2) ít hơn so với bê tông hiện đại. Một vài nhược điểm về tính năng sử dụng như là tốn nhiều thời gian hơn để bê tông khô cứng; và dù tồn tại lâu hơn, nó vẫn yếu hơn so với bê tông hiện đại.
Xem thêm:
6. Thép Damascus
Thời trung cổ, các thanh kiếm được làm từ một chất liệu gọi là sắt Damascus. Loại sắt này được sản xuất tại Trung Đông, nhưng từ một loại nguyên liệu thô, gọi là sắt Wootz, từ Châu Á. Loại sắt này cứng một cách đáng kinh ngạc.
Vào thời Trung cổ, các thanh kiếm rèn từ thép Đa-mát được sản xuất tại Trung Đông từ một nguyên liệu thô là thép Wootz. Các sản phẩm loại này cực kỳ cứng và phương pháp rèn thép Đa-mát không còn được truyền lại. Bởi vì vật liệu và phương pháp sản xuất hiện đại đã khác xưa, người ta không thể hoàn toàn chế tạo lại loại thép này. Loại thép này giữ kỷ lục về độ cứng mãi cho đến thời Cách mạng Công nghiệp.
Thép Đa-mát đã trở thành truyền thuyết trong lịch sử. Loại thép này có thể cắt ngọt nòng súng hay chẻ đôi cọng tóc nào rơi qua lưỡi thép. Bí mật về thành phần của thép Đa-mát chỉ được hé lộ khi người ta quét nó qua kính hiển vi điện tử tại các phòng thí nghiệm hiện đại.
Đáng chú ý là loại thép này được sử dụng vào năm 300 trước công nguyên và bí quyết đã bị thất truyền một cách kỳ lạ vào giữa thế kỷ 18. Chuyên gia khảo cổ K. Kris Hirst giải thích công nghệ nano đã được sử dụng trong việc tạo ra thép Đa-mát. Các nguyên liệu được thêm vào trong quá trình rèn đã kích hoạt phản ứng hóa học ở mức lượng tử. Chúng bao gồm vỏ cây Cassia auriculata, nhựa cây gòn (milkweed), vanadi, crom, mangan, coban, niken, và một số nguyên tố hiếm gặp khác.
Như chúng ta đã biết, công nghệ nano là ngành công nghệ liên quan đến việc thao tác với các hệ thống và thiết bị trên quy mô nanomet (nm, 1 nm = 10−9 m). Tức là quy mô rất nhỏ. Từ 300 năm trước Công nguyên, cổ nhân đã sử dụng công cụ gì để thao tác với các chất liệu trên quy mô nhỏ đến vậy, nhất là khi ngành công nghệ nano hiện đại mới chỉ xuất hiện vào những năm 1980 của thế kỷ trước với sự ra đời của kính hiển vi quét xuyên hầm (Scanning tunneling microscope).
Xem thêm:
7. Động cơ hơi nước
Nhắc đến động cơ hơi nước, người ta thường nghĩ ngay đến James Watt, người cho ra đời máy hơi nước đầu tiên mà nhờ đó đã làm nền tảng cho cuộc Cách mạng công nghiệp. Nhưng mấy ai biết rằng, một loại thiết bị có chức năng tương tự đã xuất hiện trước đó hơn nghìn năm, và người phát minh ra nó là Hero xứ Alexandria (sinh năm 10 SCN).
Thiết bị chạy bằng hơi nước của ông được gọi là aeolipile hay ‘cỗ máy Heron’. Cái tên này đến từ từ ‘Aeolus’ trong tiếng Hy Lạp, phỏng theo tên vị thần gió trong thần thoại.
Ông đã miêu tả nó một cách chi tiết và chỉ dẫn cách chế tạo nó trong cuốn sách “Pneumatics (Khí lực hóa)”.
Xem thêm:
8. Máy tính thời Hy Lạp cổ đại
Năm 1900, các thợ lặn ngoài khơi hòn đảo Antikythera của Hy Lạp đã phát hiện ra cỗ máy Antikythera. Đây là hệ thống 30 bánh răng bằng đồng mô phỏng chu kỳ của Mặt Trăng và Mặt Trời. Có niên đại từ thế kỷ 1 trước Công nguyên, cỗ máy nằm trong một hộp gỗ. Các bánh răng bên trong cỗ máy làm quay mặt đồng hồ bên ngoài, cho phép hiển thị vị trí của Mặt Trăng và Mặt Trời, cũng như sự xuất hiện của những ngôi sao cụ thể. Cỗ máy thậm chí có thể tính được cả năm nhuận.
Dù người Babylon biết sử dụng hình học để theo dõi quá trình di chuyển của sao Mộc vào năm 1800 năm trước Công nguyên, cỗ máy Antikythera vẫn là thiết bị đầu tiên có thể tự động tính toán các hiện tượng thiên văn. Mãi đến thế kỷ 8, nhà toán học Muhammed al-Fazari mới tạo ra dụng cụ đo độ cao thiên thể đầu tiên của người Hồi giáo.
Xem thêm:
9. Đài quan sát thiên văn ở Iraq
Vào thế kỷ 9, thủ đô Baghdad (Bát-đa) tại Iraq ngày nay là nơi tập trung cộng đồng các nhà khoa học, đặc biệt là thiên văn học, trong thư viện mang tên “Ngôi nhà thông thái”.
Vấn đề nảy sinh khi sách của các học giả viết từ nhiều thế kỷ trước từ các nền văn hóa khác nhau như Ba Tư, Ấn Độ và Hy Lạp không đồng nhất về các chi tiết cụ thể. Vua Khalip Al Ma’mun (786 – 833) quyết định giải pháp duy nhất là xây dựng đài quan sát thiên văn Maumtahan tại al-Shammas iyya vào năm 828 để các học giả trong thành phố có thể xác định sự thật.
Ý tưởng xây đài quan sát không mới mẻ, nhưng đây dự án khoa học đầu tiên do nhà nước bảo trợ. Các nhà nghiên cứu hiện chưa biết chính xác dụng cụ được sử dụng trong đài quan sát al-Shammasiyya lúc đó là gì. Chúng có thể bao gồm một đồng hồ Mặt Trời, dụng cụ đo độ cao thiên thể và thước đo độ đặt trên tường để tính chính xác vị trí của thiên thể trên bầu trời.
Các nhà khoa học thời đó sử dụng những công cụ để đánh giá lại Luận thuyết toán học của Ptolemy từ thế kỷ 2 và thực hiện nhiều quan sát thiên văn, bao gồm kinh độ và vĩ độ của 24 ngôi sao cố định.
Quý Khải
Xem thêm: