Cụ Arthur Ashkin, người giành giải Nobel cao tuổi nhất thế giới đang phát triển công nghệ năng lượng "rẻ như đất" và cực sạch

Cụ Arthur Ashkin, người cao tuổi nhất từng nhận giải Nobel, mặc một bộ đồ giản dị, thoải mái, không khác biệt với những cụ cao tuổi khác. Điều khiến cụ nổi bật là những dòng suy nghĩ đang lướt qua mái đầu bạc, những dòng suy nghĩ của một nhà vật lý học lỗi lạc.

Năm nay cụ đã 96 tuổi, nhưng chặng đường khám phá khoa học của ông vẫn chưa tới đích: cụ giành phần lớn thời gian ngồi dưới tầng hầm, thử nghiệm những phát minh mới. Cụ biến toàn bộ tầng hầm thành một phòng thí nghiệm, tập trung phát triển thiết bị hấp thụ năng lượng Mặt Trời.

"Tôi đang làm ra điện giá rẻ", cụ Arthur Ashkin nói.

Phát minh mới của ông lợi dụng hình học để nắm bắt và đưa ánh sáng vào một đường hẹp. Công việc này cần tới những ống dẫn phản chiếu có thể tăng cường độ ánh sáng, nó sẽ cho phép công nghệ pin Mặt Trời hiện tại hiệu quả hơn hay thậm chí thay thế luôn được cả pin Mặt Trời hiện tại, bằng một thứ công nghệ rẻ và đơn giản hơn nhiều.

Những cái ống phản chiếu "rẻ như đất", cụ Ashkin hồ hởi trình bày với phóng viên Business Insider, cụ cho rằng giá thành rẻ sẽ là yếu tố chủ chốt cho phép chúng "cứu thế giới". Cụ tự tin cụ sẽ giành được giải Nobel thứ hai trong đời mình với phát minh mới.

Mới chỉ năm ngoái, cụ đoạt được giải Nobel đầu tiên với công phát triển một cái "nhíp quang học" – một tia laser đầy sức mạnh, có thể cầm nắm được những thứ rất nhỏ. Nó có thể giữ và kéo giãn một dải ADN, cho phép ta nghiên cứu sâu hơn vào cấu trúc tạo nên sự sống.

Công nghệ của cụ Ashkin đã được áp dụng vào sinh học, công nghệ nano, quang phổ học và nhiều nữa. Cái nhíp quang học đã giúp các nhà nghiên cứu phát triển thành công cách thử máu phát hiện bệnh sốt rét, hiểu rõ hơn về cách thức thuốc giảm cholesterol hoạt động.

Khi cụ Ashkin nhận được cú điện thoại từ Học viện Hoàng gia Thụy Điển thông báo về việc đoạt giải Nobel, cụ đã tưởng đó là một trò bịp.

Cụ nghĩ vậy vì Stephen Chu, một nhà khoa học khác đã nhận được giải Nobel năm 1997 cho một số nghiên cứu liên quan mà ông Chu đã thực hiện tại Phòng thí nghiệm Bell – nơi cụ Ashkin nghiên cứu và phát triển cái nhíp quang học.

Công trình nghiên cứu của ông Chu dựa trên nền tảng cụ Ashkin xây dựng: lấy về váng nổi trên mặt hồ, nhấc một sinh vật sống siêu nhỏ lên bằng ánh sáng. Theo lời cụ Ashkin mô tả, thì việc đó không khác gì sử dụng một tia laser duy nhất để làm một con vi khuẩn "bay lên".

"Cái đèn này đang chiếu vào anh, nhưng anh có biết rằng nó đang đẩy anh không?", cụ Ashkin hỏi phóng viên Business Insider. "Đa số người không biết tới sự thật đó. Nhưng đúng là thế đấy, vì ánh sáng có năng lượng mà. Có điều nó quá nhỏ, anh không cảm nhận được".

Cụ Ashkin bắt tay vào nghiên cứu ánh sáng, mục đích ban đầu là cải thiện công nghệ liên lạc sẵn có của Graham Bell. "Ánh sáng là sóng đúng không? Trong vật lý, ánh sáng cũng là hạt … một loại hạt bí ẩn".

Khi cụ Ashkin phát hiện ra photon ánh sáng tạo ra áp lực, có thể nhấc những vật rất nhỏ lên, ông tập trung ứng dụng ánh sáng vào ngành sinh học, thử nghiệm dùng nhíp quang học để cầm nắm, nhấc lên hạ xuống, kéo giãn những thứ nhỏ như ADN. Phòng thí nghiệm Bell tạo điều kiện cho cụ Ashkin sử dụng nhíp quang học trên sinh vật sống, và cụ phát hiện ra cách giữ một sinh vật đơn bào chỉ bằng ánh sáng.

Cụ Arthur Ashkin đang làm việc với tia laser trong Phòng thí nghiệm Bell năm 1970.

"Bạn có thể gắp nó lên tương tự như sử dụng một cái nhíp thông thường vậy", chủ tịch Phòng thí nghiệm Bell là ông Marcus Weldon nói. "Cụ Ashkin có thể đưa hạt nhân từ chỗ này sang chỗ khác, mấy cái nhíp quang học rất hữu ích".

Đồng nghiệp của cụ Ashkin tại Phòng thí nghiệm Bell bất ngờ tột độ với khả năng của cái nhíp quang học. Khi thấy cụ có thể dùng ánh sáng để bắt những sinh vật nhỏ, có anh hô toáng lên rồi đi khoe khắp nơi.

"Nó làm cả tôi và tất cả những người khác đều khác nhiên. Tôi đã sáng tạo ra cách bay lên bằng ánh sáng", cụ Ashkin nhớ lại.

Nhưng cụ không ngủ quên trong thành tựu mình đạt được. Ngay cả khi biết cuộc gọi nhận giải Nobel là thật, ông vẫn chỉ vui sướng trong khiêm tốn: cái nhíp ánh sáng được chú ý tới, có nghĩa là bản nghiên cứu khoa học mới của ông sẽ được đăng sớm thôi.

Khi cụ Ashkin nghỉ hưu năm 1992, Phòng thí nghiệm Bell đưa ông hoàn bộ thiết bị nghiên cứu để cụ mang về. Cụ giữ tất cả đồ, chỉ từ hệ thống laser cực mạnh – thứ quan trọng nhất trong toàn bộ số đồ đạc. Cụ kể lại rằng hệ thống laser đó mạnh quá, nhà không đủ điện để vận hành nó.

Dưới tầng hầm, cụ Ashkin lom khom với đống đồ nghiên cứu. Băng dính, giấy phản chiếu vương vãi đầy bàn làm việc và trên mặt đất. Cụ đã tự tay làm rất nhiều ống phản chiếu thử nghiệm nhằm tối ưu hóa thiết bị ông phát minh ra, thực tế, cụ làm nhiều quá đến mức garage ô tô gần như chất đầy ống, cái xe của gia đình phải vất vả lách giữa những phát minh cụ Ashkin tạo ra.

Cụ đã đăng ký bằng sáng chế cho sản phẩm mới nhất của mình, nhưng dù thế, cụ vẫn chưa thể cho phóng viên xem ảnh hoặc sản phẩm mẫu. Chúng chưa sẵn sàng được thế giới biết tới. Cụ khẳng định sẽ sớm đăng tải nghiên cứu trên tạp chí khoa học Science, lúc đó công chúng sẽ biết.

Cụ tự tin một khi thiết kế được hoàn thiện, công nghệ mới sẽ lan ra toàn thế giới, từ tầng hầm nhỏ của ông ở New Jersey tới những nơi xa hơn nữa. Nó sẽ cung cấp năng lượng tái tạo rẻ, sạch cho bất kỳ ai muốn có.

"Những đầu óc thiên tài không biết nghỉ", giám đốc phòng thí nghiệm, ông Weldon nói. "Rõ ràng là cụ Ashkin vẫn đang trên tiến trình giải quyết vấn đề lớn của nhân loại, dù cụ đã bỏ túi một giải Nobel. Tôi thực sự yêu mến những cố gắng đó".

Cụ Ashkin lớn lên tại Brooklyn trong thời kỳ Đại suy thoái, lớn lên bằng sữa khi xung quanh chẳng còn thức ăn. Cụ nhớ gia đình sở hữu chỉ một cuốn sách duy nhất: The Book of Knowledge: The Children's Encyclopedia – Cuốn sách Tri thức: Bách khoa cho Trẻ em. Đó chính là bước đầu của cụ Ashkin trên con đường khám phá khoa học.

Cậu Ashkin trẻ tuổi đọc ngấu nghiến từng trang sách, đặc biệt thích thú với nhân vật "Wonder Why – Tự Hỏi Tại Sao".

"Wonder Why sẽ hỏi ‘tại sao trời lại xanh’", cụ Ashkin nhớ lại. "Rồi nhân vật sẽ trả lời câu hỏi ấy. Tôi thích thú với từng mẩu chuyển, tôi muốn biết cách thức hoạt động của mọi thứ trên đời … đó là lần đầu tôi tiếp xúc với khoa học".

Có lẽ chính óc tò mò đã trao cho cụ tấm bằng Tiến sĩ tại Đại học Cornell. Tại đó, Arthur đã gặp mối tình của đời mình: Aline. Hai người đã chung sống suốt 64 năm.

"Tôi ngượng ngùng, nhưng vẫn biết rằng đây là một người phụ nữ đặc biệt", cụ Ashkin nhớ lại tuổi trẻ. "Tôi gom góp đủ lòng dũng cảm để xin số cô gái ấy". Cụ Ashkin kể thêm cụ đã chẳng phải học lớp hóa nào, vì vợ của cụ có thể dạy bất cứ thứ gì liên quan tới hóa học.

"Tôi cưới bà ấy vì bà ấy thông minh vô cùng!", cụ Ashkin nói, và nửa kia của cụ cũng nghĩ vậy.

"Tôi rất ngạc nhiên vì tại tuổi 96, ông nhà vẫn rất đam mê khoa học và thông minh xuất chúng", cụ Aline nói, bổ sung thêm chút thông tin về cuộc sống gia đình, "thỉnh thoảng ông ấy hơi lập dị chút". Cụ Ashkin gật đầu thừa nhận.

Cụ Ashkin đang mong chờ tới thời điểm chín muồi để công bố phát minh mới với thế giới. Chúng ta cũng vậy, ai cũng muốn biết cụ già 96 tuổi làm ra được thứ "thay đổi nhân loại gì", và tò mò liệu cụ có được một giải Nobel nữa không.