20 câu hỏi lớn mà khoa học chưa có lời giải (Phần 2)

Từ bản chất của vũ trụ cho đến mục đích của những giấc mơ, có rất nhiều điều mà con người vẫn chưa hiểu được – và không biết liệu chúng ta có bao giờ tìm ra được câu trả lời hay không.

Phần 1: 20 câu hỏi lớn mà khoa học chưa có lời giải

Mời bạn đọc VnReview đến với phần hai của loạt bài hai phần về 20 câu hỏi mà khoa học vẫn đang tìm lời giải đáp. Loạt bài lược dịch từ;The Guardian.

11. Bí mật của số nguyên tố là gì?

Sự thật là việc chúng ta có thể mua sắm an toàn trên internet là nhờ các số nguyên tố. Mã hóa khóa công khai (Public-key cryptography), được xem là nhịp đập của thương mại điện tử, sử dụng các số nguyên tố để tạo thành các khóa có khả năng cất giữ cẩn thận thông tin nhạy cảm của người dùng khỏi những con mắt tò mò. Mặc dù có những đóng góp quan trọng đối với cuộc sống thường nhật của con người, các số nguyên tố vẫn còn là một bí ẩn. Giả thuyết Riemann về sự phân bố các số nguyên tố đã "trêu ngươi" hàng loạt bộ óc sáng giá bậc nhất lĩnh vực toán học trong nhiều thế kỷ, tuy nhiên, cho đến nay vẫn chưa có ai đưa ra được lời giải hoàn toàn cho bài toán Riemann này.

12. Làm thế nào để đánh bại những vi khuẩn kháng thuốc?

Kháng sinh là một trong những phát minh kỳ diệu của nền y học hiện đại. Phát hiện đạt giải Nobel của Sir Alexander Fleming đã mang đến những loại thuốc có thể chống lại cả những loại bệnh nguy hiểm nhất và khiến cho việc phẫu thuật, cấy ghép và hóa trị liệu trở nên khả thi. Tuy nhiên, di sản này đang đứng trước nguy cơ lớn, tại châu Âu, khoảng 25.000 người chết mỗi năm vì mắc phải vi khuẩn đa kháng thuốc. Trong nhiều thập kỷ, dòng thuốc thành phẩm liên tục gia tăng khó kiểm soát và mọi thứ trở nên tồi tệ hơn vì việc lạm dụng thuốc kháng sinh – ước tính 80% thuốc kháng sinh tại Hoa Kỳ được sử dụng để thúc đẩy tăng trưởng ở động vật. Rất may, sự ra đời của kỹ thuật xác định trình tự DNA đã giúp con người tìm ra những loại kháng sinh mới. Cùng với những cải tiến, các phương pháp như cấy vi khuẩn tốt từ phân và tìm kiếm những chủng loại vi khuẩn mới ở sâu dưới đại dương nhằm phục vụ cho việc điều chế kháng sinh sẽ giúp con người đuổi kịp những vi sinh vật 3 tỷ năm tuổi trong cuộc đua sinh tử.

13. Liệu máy tính có ngày càng nhanh hơn?

Những chiếc tablet và smartphone mà chúng ta sử dụng ngày nay là những chiếc máy tính mini có sức mạnh điện toán còn hơn cả chiếc máy tính điện tử được NASA tạo ra cho chương trình tàu vũ trụ Apollo đưa các phi hành gia lên mặt trăng vào năm 1969. Nhưng nếu chúng ta muốn tiếp tục tăng sức mạnh điện toán đó lên thì phải làm thế nào? Lượng chi tiết có thể nhồi nhét vào một con chip máy tính là hữu hạn. Liệu con người đã đến giới hạn đó chưa hay còn cách nào khác để tạo ra một siêu máy tính? Các nhà khoa học đang tính đến việc ứng dụng những vật liệu mới, chẳng hạn graphene (một loại siêu vật liệu được cấu tạo từ các nguyên tử cacbon liên kết với nhau), cũng như những hệ thống mới như điện toán lượng tử.

14. Liệu có thể chữa được hoàn toàn mọi loại ung thư?

Câu trả lời ngắn gọn là không. Đó không phải là một căn bệnh đơn lẻ mà là một nhóm gồm hàng trăm căn bệnh, bệnh ung thư đã xuất hiện từ thời khủng long còn tồn tại, được gây ra bởi những đoạn gen phức tạp. Nguy cơ ở đây là ai cũng có thể mắc phải căn bệnh này, sống càng lâu, càng xuất hiện nhiều biến số, dù là theo bất kỳ cách nào. Ung thư tựa như một thể sống, không ngừng phát triển để tồn tại. Tuy nhiên, dù cho chứng bệnh này rất phức tạp, thông qua di truyền học, con người đang khám phá được ngày càng nhiều về nguyên nhân, cách thức di căn và cách giúp cơ thể trở nên tốt hơn khi phải điều trị và ngăn chặn ung thư. Mọi người nên biết điều này: có tới một nửa số ca mắc bệnh ung thư (khoảng 3,7 triệu ca mỗi năm) là có thể phòng ngừa được, hãy ngừng hút thuốc, ăn uống điều độ, luyện tập thường xuyên và tránh tiếp xúc liên tục với ánh nắng mặt trời giữa trưa.

15. Khi nào thì một người máy quản gia được ứng dụng rộng rãi?

Những người máy hiện đại đã có thể trở thành một "nhân viên" phục vụ cá nhân hóa cho con người: chuẩn bị sẵn đơn đặt hàng, vắt sữa bò, sắp xếp email và chuyên chở hành khách giữa các nhà ga sân bay. Nhưng một robot thật sự "thông minh" sẽ cần con người ứng dụng mạnh mẽ trí thông minh nhân tạo. Vấn đề thực sự ở đây là liệu bạn đã sẵn sàng để một quản gia là robot phục vụ hoàn toàn cho người thân của mình hay chưa. Tại Nhật Bản, người ta đang nhắm đến việc sử dụng các trợ lý robot chăm sóc cho người già vào năm 2025. Chúng ta nên bắt đầu suy nghĩ kỹ về việc này ngay từ bây giờ.

16. Dưới đáy đại dương có gì?

Đến nay, 95% của đại dương vẫn chưa được khám phá. Vào năm 1960, Don Walsh và Jacques Piccard đã lặn đến phần sâu nhất, tận bảy dặm dưới đáy biển để tìm kiếm câu trả lời. Hành trình của họ đã vượt xa nỗ lực của con người nhưng cũng chỉ mang đến một cái nhìn thoáng qua về sự sống nơi đây. Thám hiểm tận đáy đại dương là rất khó khăn, phải nhờ phần lớn vào những thiết bị không người lái để do thám. Những khám phá mà chúng ta có được cho đến nay – từ những sinh vật kỳ dị như loài cá mắt thùng (Barreleye Fish) với cái đầu trong suốt, cho đến một phương pháp điều trị tiềm năng cho bệnh Alzheimer đến từ các loài giáp xác – là một phần rất nhỏ của thế giới kỳ lạ này.

17. Thứ gì ở dưới đáy lỗ đen?

Đó là câu hỏi mà thậm chí con người còn không có "công cụ" để trả lời. Theo thuyết tương đối rộng của Einstein, khi một lỗ đen được tạo ra bởi một ngôi sao khổng lồ sắp kết thúc vòng đời, dần sụp đổ, nó sẽ tiếp tục co lại cho đến khi bị nén chặt trong một điểm kích thước siêu nhỏ, mật độ vô hạn gọi là điểm kỳ dị. Thuyết lượng tử cũng liên quan đến vấn đề này. Tuy nhiên, thuyết tương đối rộng và thuyết lượng tử chưa bao giờ là "bạn đồng hành", trong nhiều thập kỷ các nhà khoa học đã đau đầu tìm mọi cách để thống nhất giữa thuyết tương đối rộng và thuyết lượng tử. Theo một ý tưởng gần đây, được gọi là thuyết M, có thể một ngày nào đó sẽ giúp chúng ta giải thích được câu hỏi này.

18. Con người có thể tồn tại mãi mãi không?

Chúng ta đang sống trong một giai đoạn tuyệt vời: "lão hóa" không còn được coi như là một thực tế của sự sống mà là một căn bệnh có thể điều trị và phòng ngừa hoặc ít nhất là trì hoãn trong một khoảng thời gian rất dài. Kiến thức của con người về nguyên nhân lão hóa và những thứ cho phép một số động vật sống lâu hơn những loài khác đang được bổ sung mạnh mẽ. Dẫu chưa thể có được tất cả chi tiết thì những manh mối mà con người đã nắm về tổn thương DNA, sự cân bằng lão hóa, trao đổi chất, sức khỏe sinh sản, cộng với các gen điều chỉnh, tất cả đều đang cấu thành một bức tranh lớn hơn, có khả năng mang đến những phương thuốc điều trị. Nhưng câu hỏi thực sự không phải là làm thế nào để chúng ta sống lâu hơn mà là chúng ta sẽ sống lâu hơn tốt như thế nào. Vì nhiều bệnh như tiểu đường và ung thư là những bệnh của lão hóa, tự điều trị lão hóa có thể chính là chìa khóa giải quyết được những căn bệnh này.

19. Làm thế nào để giải quyết vấn đề dân số?

Dân số trên hành tinh đã tăng gấp đôi lên hơn 7 tỷ so với thời điểm những năm 1960 và dự kiến đến năm 2050 sẽ là ít nhất 9 tỷ người. Con người sẽ sống ở đâu và làm cách nào để có thể cung cấp đủ lương thực và nhiên liệu khi mà dân số ngày càng tăng. Có lẽ chúng ta nên tìm cách lên sao Hỏa hoặc bắt đầu xây dựng các khu chung cư dưới lòng đất hoặc thậm chí có thể nghĩ đến việc sử dụng thịt nuôi trong phòng thí nghiệm. Nghe có vẻ giống các giải pháp khoa học viễn tưởng, nhưng đây là vấn đề hiển hiện trước mắt.

20. Có thể du hành thời gian không?

Nhờ vào thuyết tương đối của Einstein, chúng ta có thể lý giải tại sao thời gian của các phi hành gia trên Trạm vũ trụ quốc tế ISS lại chậm hơn tại Trái Đất. Ở vận tốc ngoài không gian, mọi tác động là rất nhỏ, tuy nhiên nếu tăng vận tốc và tác động lên thì một ngày nào đó con người sẽ có thể chu du hàng ngàn năm đến tương lai. Tạo hóa dường như không mấy ưa thích việc con người phá vỡ quy tắc và quay trở về quá khứ, tuy nhiên những nhà vật lý học đã dựng lên một kế hoạch kỹ lưỡng để thực hiện nó bằng cách sử dụng những lỗ sâu vũ trụ và phi thuyền không gian. Nhờ vậy, con người có thể trả lời những câu hỏi xoay quanh vũ trụ hoặc có thể một ngày đẹp trời bạn có thể tự tặng cho mình một món quà vào ngày lễ Giáng sinh.

Giang Vu theo The Guardian