Chuyện kể khoa học

  Chuyện kể khoa học về từ tính và trái ớt cay nhất

                                                G S Tôn Thất Trình

 

I)-20  điều bạn chưa biết rỏ về từ tính - magnetism 

-          Ở Âu Mỹ, học sinh lớp 5- fifth grade đã quen thuộc với từ tính, nhưng mô tả từ tính lại có thể làm lẫn lẫn  ngay cả một nhà vật lý học xuất sắc .

-           Khi hỏi nhà vật lý học Richard Feynman giải thích từ tính , ông ta  khẩn cầu các tay phỏng vấn đài BBC  là hảy đặt nó vào đức tin.  Sau 7 phút bối rối ngăn chặn, cuối cùng ông thốt ra:  tôi đã không làm được điều gì hay hơn, hầu giải thích  lực từ tính- magnetism force,  những từ ngữ     bạn đã quen thuộc rồi, vì rằng  tôi không hiểu rỏ nó theo những từ ngữ khác về những gì bạn đã quen thuộc.

-          Ông đã kể chi tiết và cố tâm vài giây đồng hồ, trước khi từ bỏ cố gắng khắc phụ khó khăn.  Những giây này đầy nhóc một lọai đơn giản hóa quá mức. : “  mọi electron  trong một nam châm – magnet  quay tròn - spinning theo cùng một hướng”

-            Thế nhưng ai  hiểu rỏ hơn Feynman là  không phải tất cả  electron đều quay tròn theo cùng một hướng.  ?

-           Và  các electron không quay tròn. “Quay Tròn” chỉ là từ ngữ  của nhà vật lý học   nung nướng, cố  cho chút ít từ tính ở  cực- pole Bắc và cực Nam vào  mỗi electron. Sự định hướng những cực này  định nghĩa ( có phần nào tưởng tượng ) chiều hướng quay của các electron.

-           Tại sao mỗi electron lại có những cực này ? Khi bạn nào tìm ra,  chúng tôi sẽ trở lại với bạn.                    

-           Đây  điều chúng tôi biết : bên trong mỗi nguyên tử, mỗi electron thường cặp đôi một electron  hướng nghịch, cho nên lực kéo  từ tính của chúng tự hủy bỏ lẫn nhau.

Một thủy thủ Hải Quân Mỹ đang cuộn dây cho một máy phát  điện trên một chiến hạm Hoa Kỳ.
Cũng với số lượng đồng và vòng cuộn tương tự như thế có thể chế tạo ra các nam châm điện mạnh và lâu bền mà hiện nay các nhà nghiên cứu người Đức  đã tạo được từ trường cao nhất thế giới.

-                            Nếu  vài electron  không cặp đôi, thì có thể cảm ứng chúng  di chuyễn quanh để các cực sẽ xếp hàng, tạo ra một từ trường thực sự.  Cách xếp đặt các electrons trong kim lọai  khiến chúng đặc biệt mở rộng  cho áp xuất từ tính ngang hàng.

-          Nam châm tủ lạnh DIY: hãy  đưa một từ trường ngọai vào một vài kim lọai nóng hổi. . Làm nguội nó đi, để cho các electrons thẳng hàng  bị đông giá tại chỗ.  Vả( tát ) vào thẻ  doanh vụ của  thợ hàn chì- thợ thiếc địa phương bạn  và hãy nhìn xem đây này !

-          Âm tìm Dương cho quan hệ từ tính . Mọi nam châm đều có cực Nam và cực Bắc và các cực đối diện  hút dẫn nhau :  các cực Bắc tìm các cực Nam, cực Nam tìm cực  Bắc, cực Bắc tìm …

-          Bạn hiện đứng trên một nam châm . Từ trường Trái Đất được các dòng điện tạo ra trong một đại dương sắt nung chảy ỡ lõi Trái Đất.  Đó là lý do tại sao cực Bắc của kim la bàn – compass nhắm vào… à…ừ nhĩ … tại sao lại là Bắc ? Vì chưng các cực Bắc  bị hút dẫn  đến cực Nam , mũi tên “ Bắc” ở la bàn  nhắm vào phía cực từ tính Nam của Trái Đất  và đó  là  cực ở phía Bắc ( Bắc Cực ).  Bạn hiểu chưa ?

-           Và  cực từ tính Nam của Trái Đất ( cũng được gọi là “Bắc”)  cũng không đích xác là  ngay tại  cực Bắc địa lý. Hiện nay nó nằm ở  Đại dương Bắc cực- Arctic Ocean , gần phía Bắc Canada

-          Tệ hơn nữa là  nó luôn luôn trôi dạt, phản ứng với các dòng điện trong lõi Trái Đất . Theo Nghiên Cứu Địa Chất Hoa Kỳ - US Geological Survey, nó  đang tiến đến Tây Bá Lợi Á – Siberia  theo tốc độ  đến 35 dặm Anh( gần 60km )  một năm. Này, trôi dạt đã, đang xảy ra .

-          Các thủy thủ xưa củ  lái tàu bằng  một đá nam châm  có từ tính thiên nhiên - lodestone .

-            Đá này lấy ở đâu ra  cũng là một bí mật khác  của từ tính.  Vài nhà địa chất học nghĩ rằng  chúng đã được tạo ra, khi đánh lữa  các đá  chứa nhiều sắt .

-           Vi trùng, chim chóc  và vài động vật khác có những  tinh thể ( pha lê ) từ tính  bên trong thân thể chúng, giúp chúng  định hướng.

-           Đó có thể là lý do tại sao rùa caretta- loggerhead ( đần độn ) turtle  lại có thể  di cư 8000 dặm Anh ( trên13.500 km )  trên nước biển xa lạ , trong khi con người lạc lối  không tìm ra phòng vệ sinh ở nhiều tiệm ăn lớn.

-          Máy hình Cộng hưởng Từ tính- Magnetism Resonance Imaging ( RMI)  tạo ra một từ trường  60 000 lần mạnh hơn từ trường Trái Đất , làm rung động các nguyên tử hydrogen trong thân thể chúng ta.  Các  nguyên tử phản ứng bằng cách phát ra những làn sóng rađiô, được phân tích sản xuất một bản đồ  bên trong cơ thể chúng ta .

-           Sử dụng một máy cảm dò – sensor  kích thước một cục đường, các nhà khảo cứu  Của Viện Quốc Gia ( Hoa Kỳ )  về Tiêu chuẩn và Kỷ thuật có thể theo dấu mô hình từ tính  một trái tim người .

-           Dấu hiệu mờ mờ, nhưng đó là tin tức tốt đẹp vì khoa học đã chứng minh là sức hút dẫn định lượng được.

                      (Chiếu theo Rebecca Coffey, tạp chí Khám Phá , số tháng 7-8 năm 2011 )

             II - Ớt  nào cay nhất thế giới  ?

            Nhắc lại là năm  1912, nhà hóa học Wilbur Scoville  qui định là không có  một thử nghiệm nào  đo lường được độ cay – spiciness,   lại có thể đích xác hơn  lưỡi con người.  Vì vậy, ông vẽ ra một  một kích thước chủ quan: thử nghiệm Khả năng Nhận cảm - Organoleptic test Scoville.  Một chất trích ớt căn bản ruợu cồn- alcohol,  được  pha lỏang dần dần  trong nước đường và được  nếm thử cho đến khi nào không còn phân biệt độ cay được nữa. Số  lượng nước cần thiết qui định sác xuất : ớt cay Mỹ Châu giống làm tương ớt  jalapeno( pênhô)   cần 5000 phần nước và một phần ớt   để trung hòa  sức – nhiệt nồng cay- heat  cho nên   có sác xuất là 5000 đơn vị  nhiệt nồng cay( độ cay ) Scoville heat units – SHU . Năm 1975- 76 làm việc canh nông cho Cơ Quan Lương Nông Quốc tế ở Kaedi – xứ Mauritanie  trên sông Senegal, thấy chuyên viên Pháp thử nghiệm một thứ giống ớt- variety khá tròn nho nhỏ màu vàng, chuyên viên cho là ớt cay nhất thế giới. Hái nhưng để quên vài trái bị dập trong túi quần trên đường  bộ dọc sông lên thăm viếng  xứ Ma Li ở thượng nguồn sông Senegal, mai sáng  ngũ dậy thấy cháy  bỏng cả da đùi, mới nhận thức là thế giới có những giống ớt cay hơn cả ớt hiểm, “ớt mọi”   chỉ thiên  mọc ở vùng núi  Huế - Quảng Trị mà thời thơ ấu ấn tượng là ớt cay nhất thế gian!  Thập niên 1980, viết cho tuần san Khoa học phổ thông – Sài Gòn thông tin là ớt đỏ nho nhỏ  kiểu ớt vàng cam Pháp thí nghiệm ở Kaedi gọi tên là Savina đỏ là ớt cay nhất thế giới lúc đó, có độ SHU là 7- 800 000 ( ?).  Bốn năm qua, lại thông tin là  ớt  Bhut Jolokia  đăng ký đạt 1001304 SHU,  lọai ớt lần đầu tiên vượt mức  một  triệu độ  SHU.

          Ngày nay sức nhiệt nồng cay được đo lường trong la bô, sử dụng  phép sắc ký lỏng hiệu năng cao – high performance  liquid chromatography để đo chính xác  hợp chất cay – pungent compounds trong ớt tên gọi là capsaicinoids.  Chính capsaicinoids làm  cho ớt cay. Tỉ lệ  tương đối của vài chất capsaicinoids , tỉ như dihyrocapsaicin và nordihydrocapsaicin  là lý do tại sao  vài giống ớt  làm cháy lưỡi vẫn còn nấn ná trong lưỡi, trong khi vài  chất capsaicinoids khác uy vũ hơn lại biến mất đi. Thử nghiệm la bô đo nồng lượng capsaicinoids lần đầu tiên  nói về thành quả các đơn vị cay- pungency units  là của  Hội  Thương Mãi Gia Vị Hoa Kỳ - American Spice Trade Association (ASTA).  Một đơn vị cay ASTA  là khỏang 15 SHU. Tuy mất khỏi truyền thống, thang Scoville vẫn tồn tại, được ưa dùng. Cho nên  độ cay ASTA phải nhân lên 15 để mọi thành quả hiện diện dưới tên đơn vị SHU.  Tuy nhiên  dù cho có dụng cụ chính xác, qui định một thứ giống ớt nào  liên tục cay nhất thế gian rất là rắc rối, khó khăn. Theo Dave Dewitt, thiết lập viên  của tuần báo Ớt – Chile Pepper magazine , tác giả của 35 sách nói về ớt và là phó giáo sư viện đại học bang New Mexico – Hoa Kỳ, thì độ cay  của trái ớt 50% là di truyền – genetic và 50% là môi sinh – environtmental .  Trái nào  mọc ở cây gần sát đất nhất, trái đó cay hơn . Căng thẳng, tỉ như tháo khô  nước ở đất đi, có lẽ làm cho ớt cay thêm. Chưa  có thử nghiệm khoa học ở Việt Nam về vụ ảnh hưởng của lông súc vật, đặc biệt lông gà và phân gà chôn quanh  gốc cây ớt … Cũng như không biết rỏ vị giáo sư Nhật dạy và tuyễn chọn các giống ớt cho Miền Nam ở đại học Cần Thơ,  thập niên 1965- 70 ( ? ) có dùng độ ASTA hay Scoville đo lường độ cay của các giống ông tuyễn chọn không ?

         Tháng hai 2011, các biên tập viên  Sách  Ghi chép Quán quân thế giới – Guinness Book Of The World Records  tuyên bố là thứ giống Infinity chili , Nick Woods, chủ nhân  hảng làm tương cay – hot sauce  ở Lincolnshire- Anh Quốc  trồng được, là giống ớt cay nhất thế giới từ trước đến nay, cay  250 lần hơn tương ớt Tabasco sauce.  Hai tuần sau , thứ giống Infinity đã mất chức quán quân vô địch, trao chức này cho giống ớt lai  mới  cũng trồng ở Anh Quốc là  giống Naga Viper ( Hổ mang Naga).

Ớt Naga Viper 

          Mọi điều trở nên phức tạp. Người tạo ra Naga Viper là Gerald Fowler,  họat động cho Công ty Chili Pepper Company ở Cumbria - Anh Quốc, nói là ông đã đơn giản  lai  thụ phấn chéo – cross pollinated, tạo ra thứ giống ớt  lai mới này, lai  ba giống hiện có là  Naga Morich, Trinidad Scorpion ( Bò Cạp xứ đảo Trung Mỹ  Trinidad) và  Bhut Jolokia . Giống Bhut Jolokia đã được nghiên cứu rộng rải  ở Cơ Quan   Khảo Cứu và Phát triễn  bộ Quốc Phòng Ấn Độ và đã đọat  chức Qúan Quân Guinness  năm 2006. Cả hai Woods và Fowler  đã gửi các giống ớt họ tạo ra  cho Trung Tâm Viên Học  viện đại học Warwick , và thành quả thử nghiệm được gửi tới Guinness. Nhưng khi la bô Warwick  định sác xuất giống Naga Viper của Fowler  tương đương với   250 lần vài giống jalapênhô,  các chuyên viên ớt  nói ra ngay  thắc mắc .

           Jim Duffy , một nhà trồng ớt ở quận San Diedo , cực Nam Bang Ca Li- Hoa Kỳ chỉ trích Guinness  đã ban cấp chức vị quán quân cho một  trái thứ giống chưa đủ xác thực.  Dave Dewitt cũng phản kháng, chối bỏ ghi chép Guinness này, cho rằng đây là vấn đề khoa học , trong khi  cả hai hảng chỉ là hảng làm bia; nói thêm là thành quả phải được  xác minh  hơn nữa, ít nhất do hai labô thử nghiệm.  Nếu chỉ thử nghiệm một lần, điều bạn cho thấy  nhiều  nhất đó là một trái ớt duy nhất  hay thành phần của một trái duy nhất  đã đạt sác xuất này.  Thiết lập một thứ giống ớt mới, luôn luôn cay nhất thế giới,cần nhiều lần hơn thế. Duffy cũng nói là không có cách nào  Fowler lại có   thể tạo ra  một thứ giống vô địch như vậy, trong một thời gian ngắn ngũi. Đây là một chuyện thần kỳ, huyễn hoặc, không thể có được trên phương diện  khoa học. Muốn tạo ra một giống mới theo phương pháp thụ phấn chéo lai hai thứ giống-lai hai cách –two way, phải mất 5 năm trời.  Và giống Naga Viper, một giống lai  ba cách – three way, thì phải mất 10-12 năm.

             Tháng 3  năm 2011, một tháng sau tuyên bố Guinness,  tranh cải càng sâu đậm thêm lên. Một nhóm người Úc Châu tuyên bố là họ đã  trồng một  cây ớt,  trái có độ cay 1463700 SHU , nghĩa là cay hơn Infinity và  Naga Viper.  Giống các người Úc là một dòng – strain  của Trinidad Scorpion, các nhà phát triễn mệnh danh là Butch T.   Họ hiện đang  làm thị trường hóa cho  một lọai tương ớt  tên Scorpion Strike ( Bò Cạp Cắn ), dưới tên   là “Tương   cho vĩ nướng thịt cay đần độn – Stupidly Hot BBQ Sauce” .

            Giống Trinidad Scorpion  có  cuối trái nhọn như nòi ong- muổi châm nọc, đã được Martin Bensinger, một  kỷ sư hóa học họat động hơn 40 năm nay về các lọai ớt,  thử nghiệm  năm ngóai.  Ông cho nó sác xuất 1.2 triệu SHU và xem nó là  ớt  cay nhất có  hiệu năng liên tục phân tích  ra. SHU này được xác nhận  của Các  la bô Phân tích Thực phẩm tại thành phố Dallas – Texas.

Ớt Trinidad Scorpion Butch T

             Một thứ giống ớt  cay như thế, tất có một thị trường  sâu rộng hơn là tương tiềm thế  làm BBQ  hay họa kiểu tương chấm.  Theo Bensinger, có những vênh váo kinh tế khi tuyên bố  làm , phát triễn ra  và công nghệ hóa một  giống ớt cay nhất thế giới. Khác với  quán quân Guinness, lọai ghi chép quán quân này có thể thay đổi vĩ mô kinh tế- microeconomics của một vùng địa lý nhỏ trên thế giới. Tỉ như Dự trữ 16 Triệu Tinh Thể - Reserve 16 Million Crystals tương cay của hảng Blair tuyên bố có  16 triệu SHU  và  bán lẽ với giá  595 đô la Mỹ một chai.

             Vài người  thích ăn sống ớt cay nhất hay  ăn cả muổng tương ớt cay.  Họ có bị độ cay cao quá  làm chết không ?  Câu trả lời là không, hay ít nhất là chưa có.  Năm 1980, một nghiên cứu gọi là  “ Độc hại Nghiêm trọng  của Capsicin Ở Nhiều Lòai Động Vật – Acute toxicity  Of Capsicin  in Several Animal Species”,  các nhà khảo cứu  cho  một loạt thú vật gặm nhắm nuốt, chích, rịt tinh thể  thuần khiết capsicin.  Thỏ ít bị ớt ảnh hưởng nhất.  Chuột lang – guinea pig   đặc biệt bị ớt làm đau đớn. Giả thiết con nguời  cảm giác về ớt giống như chuột, nồng độ chết người – lethal dose là khỏang  13 gram  ( 0.5 lượng Anh )  capsicin đặc  một người  nặng 70 kg nuốt vào.  Như vậy ăn  3 cân Anh ớt cay nhất thế giới  có thể giết chết bạn đó !

          Thế nhưng chúng ta  đã ăn  rất nhiều ớt trong hàng thế kỷ mà không  thấy nguy hại gì . Lẽ dĩ nhiên là chúng ta sẽ bị đổ mồ hôi, đỏ mặt mày hay  tạm thời bị  cháy bao tử. Nhưng đa số  khảo cứu  y khoa  về capsicin   tụ điểm  về các lợi lộc của nó .  Nhiều nghiên cứu ở các viện đại học  gợi ý là tiêu thụ capsicin  có thể làm giảm cân, và  ức chế  phát triễn u ung thư. Khi rịt- xức, dây thần kinh  có thể bị  áp đảo và da trở nên  tê cóng.  Hiện đã có  miếng  dán capsicin cho  đau khớp xương. Các nhà khoa học  của Tổ chức Khảo cứu và Phát triễn Bộ Quốc Phòng Ấn Độ có một dự tính hắc ám  hơn cho ớt Bhut Jolokia, chế tạo lựu đạn bom ớt.

             ( chiếu theo Paul Adam, Khoa học Phổ thông số tháng 7 năm 2011 )

                     ( Irvine, Ca Li, ngày 6 tháng 7 năm 2011)