|
Có sợ nạn đói sắt không? -
T́nh yêu đ̣i hỏi sự hy sinh. - Hăy ăn
mạt sắt. - Được lắp trong
“gọng” vàng. - Những khó khăn của
một vị faraon. – Pḥng này mạt vận. -
Đinh có mọc thành cây không? - Ước mơ
trong sáng của thổ dân trên đảo. –
Bữa tiệc của vua Xalomon
Năm 1910, đại hội địa chất
quốc tế đă họp tại Xtockholm.
Vấn đề chống nạn đói sắt là
một trong những vấn đề quan trọng
nhất được đặt ra cho các nhà bác
học. Một ủy ban đặc biệt có
nhiệm vụ tính toán trữ lượng
sắt trên thế giới đă tŕnh bày trước
đại hội bản cân bằng trữ lượng
này trên trái đất. Theo kết luận của
các chuyên gia cỡ lớn th́ 60 năm nữa
tức là năm 1970, các mỏ sắt sẽ
cạn kiệt hoàn toàn.
May mắn thay, các nhà bác học ấy là
những nhà tiên tri loại xoàng, mà ngày nay, loài
người không phải quá dè xẻn trong
việc sử dụng sắt. Nhưng liệu
điều ǵ sẽ xảy ra nếu những
lời tiên đoán của họ trở thành
sự thật và quặng sắt sẽ cạn
kiệt? Cuộc sống sẽ ra sao nếu
sắt hoàn toàn biến mất và trên hành tinh chúng
ta không c̣n một gam nguyên tố này nữa?
“... Các đường phố sẽ lâm vào
cảnh hoang tàn khủng khiếp: không có
đường ray, không có toa xe, không có đầu
máy xe lửa, không có ô tô ... thậm chí đá lát
đường cũng biến thành đất
bụi, c̣n cây cỏ sẽ khô héo và tàn lụi
v́ không có thứ kim loại rất cần cho
sự sống này.
Sự tàn phá như cơn lốc sẽ bao trùm
khắp trái đất và sự diệt vong
của loài người sẽ trở thành một
điều không thể tránh khỏi.
Vả lại, con người cũng không thể
sống sót tới thời điểm đó,
bởi v́, chỉ cần mất đi ba gam
sắt trong cơ thể và trong máu thôi th́ con người
cũng đă đủ chấm dứt sự
tồn tại của ḿnh trước khi xảy
ra những biến cố kể trên. Mất
hết sắt trong cơ thể, tức là mất
năm chục phần triệu trọng lượng
của ḿnh - điều đó đối với
con người có nghĩa là cái chết!”.
Tất nhiên rồi, v́ muốn nói lên vai tṛ
cực kỳ to lớn của sắt trong cuộc
sống của chúng ta nên nhà khoáng vật học
Xô - viết lỗi lạc, viện sỹ A. E.
Ferxman đă phác họa một bức tranh
buồn thảm đến như vậy. Nếu
không có sắt th́ không có một sinh vật nào có
thể tồn tại trên trái đất: chính
nguyên tố hóa học này có mặt trong máu
của tất cả mọi loại động
vật trên hành tinh chúng ta. Sắt hóa trị hai có
trong huyết cầu tố (hemoglobin) - chất cung
cấp oxi cho các mô của cơ thể sống.
Chính v́ có sắt nên máu có màu đỏ.
Hồi thế kỷ trước, lần đầu
tiên các nhà bác học đă phát hiện
được sắt trong máu người. Người
ta kể rằng, khi biết điều đó,
một sinh viên hóa học si t́nh đă quyết
định tặng người yêu một
chiếc nhẫn làm bằng sắt của máu ḿnh.
Cứ định kỳ lấy máu ra, anh chàng thu
được một hợp chất mà từ
đó tách sắt ra bằng phương pháp hóa
học. Chưa gom đủ sắt để làm
chiếc nhẫn th́ anh chàng tội nghiệp này
đă lăn ra chết v́ thiếu máu: chính toàn
bộ lượng sắt có trong máu người
chỉ vẻn vẹn có vài gam.
Khi thiếu sắt, người chóng mệt
mỏi, bị nhức đầu thần sắc
trở nên lờ đờ. Ngay từ thời xưa
người ta đă biết những đơn
thuốc “chứa sắt” khác nhau. Năm 1783,
“Tạp chí kinh tế” đă viết: “Trong
một số trường hợp, bản thân
sắt là một vị thuốc rất tốt,
uống mạt sắt thật mịn ở
dạng đơn sơ hoặc tẩm đường
đều bổ ích”. Cũng trong bài báo này, tác
giả c̣n giới thiệu những thứ
“thuốc sắt” khác, như “tuyết
sắt”, “nước sắt”, “rượu
vang thép” (chẳng hạn, “rượu vang chua
như rượu vang sông Ranh), ngâm với mạt
sắt sẽ là một thứ thuốc rất
tốt”).
Dĩ nhiên, ở nửa cuối thế kỷ XX
th́ người bệnh không cần phải
nuốt mạt sắt nữa, song rất nhiều
hợp chất của sắt được
sử dụng rộng răi ngay cả trong y học
hiện đại. Một số loại nước
khoáng cũng chứa nhiều sắt. Lịch
sử đă ghi lại việc t́m ra nguồn nước
chứa sắt đầu tiên ở nước
Nga. Năm 1714, một người thợ nhà máy
luyện đồng ở Carelia tên là Ivan Reboep
“bị đau tim đến nỗi không lê
nổi đôi chân”. Một hôm, tại một vùng
đầm lầy chứa sắt cách hồ Lađôga
không xa, anh ta nh́n thấy một lạch nước
và đă uống nước này. “Uống nước
này chừng ba ngày th́ anh ta khỏi bệnh”. Hoàng
đế Piôt đệ nhất biết việc này
và ngay sau đó đă ra lệnh công bố “Thông
báo về nước hỏa thần ở Olonet”
- gọi như thế để tôn vinh vị
thần của chiến trận và sắt thép. Hoàng
đế và gia quyến đă nhiều lần
đến vùng này để uống thử nước
chữa bệnh đó.
Trong bảng các nguyên tố của Menđeleep,
khó t́m thấy kim loại nào khác mà lịch
sử nền văn minh lại gắn bó mật
thiết với nó đến thế. Thời
cổ xưa, một số dân tộc đă quư
sắt hơn vàng. Chỉ những người
quyền quư mới có thể đeo những trang
sức bằng sắt, mà thường chúng
được lắp trong “gọng” vàng. Ở
La Mă cổ đại, thậm chí người ta
c̣n làm nhẫn cưới bằng sắt. Trong
thiên anh hùng ca “Iliat”, Homer đă kể lại
về người anh hùng trong cuộc chiến
tranh ở Troa là Asin đă dùng chiếc đĩa
làm bằng sắt hạt để ban thưởng
cho kẻ chiến thắng cho các cuộc thi ném
đĩa. Trong các hầm mộ cổ Ai Cập,
bên cạnh những của quư khác c̣n thấy
chiếc ṿng đeo cổ, trong đó các ṿng
hạt bằng sắt được bố trí
xen lẫn các ṿng hạt bằng vàng.
Những tài liệu c̣n giữ được cho
đến ngày nay cho biết rằng, một
vị faraon xứ Ai Cập đă gặp vua
của người Hittie mà hồi giữa thiên
niên kỷ thứ hai trước công nguyên đă
lừng danh về thành tích làm đồ sắt,
với lời thỉnh cầu gửi sắt cho
ḿnh để đổi lấy vàng “với lượng
bao nhiêu cũng được”. Theo lời
vị faraon th́ trên sa mạc có bao nhiêu cát, ông ta
có bấy nhiêu vàng. Vậy mà với sắt, ông
ta lại vấp phải những khó khăn nghiêm
trọng. Khi khai quật ở Ninevia - kinh đô
xứ Assiria cổ xưa, trong cung điện
của vua Sargon đệ nhị đầy
quyền uy, từng trị v́ hồi cuối
thế kỷ thứ VIII trước công nguyên,
các nhà khảo cổ học đă khám phá
được một kho sắt thực thụ:
trong một căn pḥng đặc biệt c̣n
tồn trữ khoảng 200 tấn các sản
phẩm khác nhau làm bằng sắt (mũ sắt,
lưỡi cưa, các công cụ rèn. ..) và cả
những tảng sắt chưa gia công mà có
lẽ ông vua lo xa này đă cất giấu để
pḥng ngày mạt vận.
Theo đà phát triển của ngành luyện kim,
sắt càng ngày càng dễ kiếm hơn và
cần thiết hơn. Tuy nhiên, cách đây chưa
lâu, nhiều dân tộc lạc hậu vẫn c̣n
chưa có khái niệm ǵ về sắt.
Nhật kư của nhà hàng hải người Anh
James Cook hồi thế kỷ XVIII đă ghi lại
khá nhiều chuyện buồn cười mà nhân
vật chính là những thổ dân trên các ḥn
đảo ở Thái B́nh Dương. Một
lần, Cook đă mang đến làm quà cho họ
một dúm đinh sắt. Có lẽ, trước
đó những người bản địa
ở đây chưa hề sử dụng những
vật kim loại lạ lùng này, v́ vậy,
họ cứ lóng ngóng xoay những cái đinh trên
tay. Mặc dầu Cook đă cố gắng
giảng giải về công dụng của
những cái đinh này, song những người
dân trên đảo vẫn không thể nào hiểu
được.
Một vị thầy cúng được kính
nể nhất, có lẽ vốn được coi
là chuyên gia cỡ lớn về mọi vấn
đề, đă giúp nhà hàng hải trong việc
này. Với vẻ trịnh trọng, ông ta tuôn ra
một tràng những lời lẽ dạy đời,
rồi những người trong bộ lạc
của ông ta liền chôn những chiếc đinh
xuống đất. Bấy giờ, đến lượt
những người khách phải ngạc nhiên.
Khi nh́n thấy vẻ mặt ngơ ngác của
khách, những người bản địa đă
giảng giải cho những người khách da
trắng này biết rằng, từ những cái
que sắt mà họ vừa gieo xuống đất,
chẳng bao lâu sẽ mọc lên những cây
tựa như cây chuối có đeo những chùm
đinh. Sau khi thu hoạch song một vụ
“quả” kim loại được mùa, bộ
lạc của họ nhờ có nhiều quả
ấy nên có thể đánh bại mọi kẻ
thù.
Nhưng nhiều cư dân trên đảo Polinesia
thời bấy giờ đă biết đánh giá
đúng giá trị của sắt. Về sau, Cook
nhớ lại: “... Không một thứ ǵ thu hút
nhiều người đến xem con tàu của
chúng tôi như kim loại này. Đối với
họ, sắt bao giờ cũng là món hàng quư giá
nhất, khao khát nhất”. Có lần các thủy
thủ của ông đă kiếm được
cả một con lợn nhờ một cái đinh
gỉ. Một lần khác, nhờ vài con dao cũ
không dùng đến mà những người dân
trên đảo đă cho các thủy thủ
rất nhiều cá, đủ để cả
đội thuyền ăn trong nhiều ngày.
Nghề thợ rèn đă được coi là
một nghề cao quư nhất trong những
nghề cao quư trong mọi thời đại.
Một huyền thoại cổ xưa ước
chừng đă lưu truyền từ ba ngàn năm
nay đă kể về một sự kiện như
sau.
Khi hoàn thành việc xây dựng ngôi đền
ở Gieruxalem, vua Xalomon đă mở tiệc
khoản đăi, có mời cả những người
thợ đă tham gia xây cất ngôi đền
đồ sộ này đến dự. Khách
khứa đến dự tiệc vừa chuẩn
bị nếm các món ăn th́ bỗng nhiên nhà vua
hỏi:
- Nào trong số những người thợ xây
dựng th́ ai là người chủ chốt
nhất? Ai đă có đóng góp lớn nhất
vào việc kiến tạo nên ngôi đền
kỳ diệu này?
Một người thợ nề đứng lên
thưa:
- Hiển nhiên, ngôi đền này là do bàn tay
chúng tôi tạo ra, và ở đây không thể có
hai ư kiến. Chúng tôi những người
thợ nề, đă từng đặt viên
gạch cho ngôi đền. Hăy nh́n xem, những
bức tường, cổng ṿm, mái ṿm cuốn
vững chắc biết bao! Ngôi đền sẽ
vững chăi đời đời để lưu
lại danh tiếng của đức vua Xalomon.
Người thợ mộc xen vào :
- Không có ǵ phải tranh căi nữa, đúng là
ngôi đền này bằng đá, nhưng, hỡi
các vị khách quư! Các ngài hăy tự phán xét
lấy. Thử hỏi, ngôi đền này có
tốt đẹp được hay không nếu
như tôi và các đồng nghiệp của tôi
không làm việc cật lực. Nh́n những
bức tường trơ trụi liệu có
dễ chịu không nếu chúng tôi không trang điểm
cho chúng bằng gỗ đào hoa tâm và gỗ bá hương
Libăng? C̣n ván lát sàn của chúng tôi th́ toàn
bằng các loại gỗ hoàng dương hảo
hạng, trông đẹp mắt biết bao! Chúng
tôi, những người thợ mộc, hẳn
có quyền coi ḿnh là những người
thực sự sáng tạo nên cung điện
thần tiên này.
Người thợ đào đất ngắt
lời anh ta :
- Hăy nh́n tật gốc, tôi muốn biết,
những kẻ khoác lác này (anh ta hất đầu
về phía người thợ nề và thợ
mộc) sẽ dụng nên ngôi đền này như
thế nào nếu chúng tôi không đào hố móng
cho nó. Hẳn là bức tường và công lao
trang trí của các người sẽ sụp đổ
ngay từ ngọn gió đầu tiên, chẳng
khác ǵ ngôi nhà bằng giấy!
Nhưng không phải vô cớ mà vua Xalomon
được mệnh danh là một ông vua sáng
suốt. Vẫy gọi người thợ nề
đến, nhà vua hỏi:
- Bộ đồ nghề của anh do ai làm ra?
- Tất nhiên là người thợ rèn. - Anh
thợ nề bối rối đáp.
Nhà vua quay sang anh thợ mộc :
- C̣n đồ nghề của anh?
- Không phải người thợ rèn th́ c̣n ai
nữa. - Anh ta trả lời không chút do dự.
- Thế c̣n xẻng và quốc của anh? - Vua
Xalomon đắc chí hỏi người thợ
đào đất.
- Tâu bệ hạ, bệ hạ biết đấy,
chỉ có người thợ rèn mới có
thể làm ra chúng. - Câu trả lời là như
thế.
Lúc bấy giờ vua Xalomon liền đứng
dậy, đến bên một người nhọ
nhem và khiếm tốn - đó là người
thợ rèn. Nhà vua dẫn người này đến
giữa pḥng và lên tiếng :
- Đây là người chủ chốt xây
dựng nên ngôi đền, - ông vua sáng suốt
nhất trong mọi ông vua thốt lên như
vậy. Vừa nói, ông vừa mời người
thợ rèn ngồi lên đệm gấm ngay bên
cạch ḿnh và mang đến cho anh ta một
cốc rượu quư.
Truyền thuyết là như vậy. Chúng ta không
thể bảo đảm về tính xác thực
của những sự việc vừa kể, nhưng
bất luận thế nào chăng nữa, trong
đó cũng phản ánh sự kính trọng mà
mọi người luôn luôn dành cho những người
khai thác và chế biến sắt, lẫn cả
vai tṛ to lớn mà từ thời cổ xưa con
người đă dành cho sắt.
Thần nước xin "chuộc mạng" -
"Đá trời" - Đừng tranh căi
với các sự kiện thực tiễn - Người
khổng lồ châu Phi - Miệng phễu ở sa
mạc Arizona - Thời đại đồ đồng
giao lại quyền hành - Rất lâu trước
người vượn Pitecantrop ư? - Chiếc
gậy "thần kỳ".
Đồng điệu với huyền thoại phương
đông, ở nước Áo cũng có một
truyền thuyết lâu đời về núi
quặng vùng Stiria, nơi mà quặng giàu sắt
đă được khai thác qua nhiều thế
kỷ. Truyền thuyết kể rằng, ngày xưa,
có một lần thần nước bị xa vào
lưới của một người đánh cá
tại cái hồ vùng này. Để được
thả, thần nước đă hứa nộp
một món tiền chuộc mạng rất
lớn: nộp vàng trong suốt một năm,
nộp bạc trong mười năm, hoặc
nộp sắt măi măi. Không đắn đo suy
tính những người dân địa phương
đă chọn sắt.
Từ thời thượng cổ xa xưa,
cục sắt đầu tiên lọt vào tay con người
có lẽ không phải là sắt của trái đất,
mà là sắt có nguồn gốc vũ trụ:
sắt có mặt trong những khối thiên
thạch đă từng rơi xuống hành tinh
của chúng ta. Không phải ngẫu nhiên mà trong
một số ngôn ngữ cổ xưa, sắt có
tên là “đá trời”. Trong khi đó, thậm
chí nhiều nhà bác học ngay từ hồi
cuối thế kỷ XVIII vẫn không chấp
nhận ư nghĩa cho rằng, vũ trụ có
thể cung cấp sắt cho trái đất. Năm
1751, một thiên thạch đă rơi xuống
gần thành phố Vagram thuộc nước Đức.
Bốn chục năm sau, một giáo sư ở
Viên đă viết về sự kiện này: “ Có
thể nào tưởng tượng được
rằng, hồi năm 1751, ngay cả những người
có học vấn nhất nước Đức
đă dám tin là có một cục sắt từ
trên trời rơi xuống; hồi bấy
giờ, nhận thức của họ về khoa
học tự nhiên thật kém cỏi biết
chừng nào... Nhưng ở thời đại
chúng ta, không thể coi những chuyện hoang
đường như thế là có thể xảy
ra”.
Nhà bác học nổi tiếng người Pháp là
Lavoasie (Lavoisier) cũng ủng hộ quan điểm
này. Năm 1772, ông đă tán đồng ư
kiến của nhiều bạn đồng
nghiệp cho rằng, “về mặt vật lư
học th́ không thể có chuyện đá từ
trên trời rơi xuống”. Năm 1790, ngay
cả viện hàn lâm khoa học Pháp cũng đă
thông qua một quyết nghị đặc
biệt: từ nay về sau sẽ hoàn toàn không
xem xét đến những thông báo về việc
đá rơi xuống trái đất, bởi v́
các nhà bác học vĩ đại đă hoàn toàn
thấy rơ tính phi lư của chuyện đồn
đại về những vị khách nhà trời.
Nhưng các thiên thạch vốn chẳng e dè
quyết nghị răn đe của các viện sĩ
Pháp, nên thỉnh thoảng vẫn tiếp tục
ghé thăm hành tinh của chúng ta, chính v́ vậy
mà đă khuấy động sự yên tĩnh
của các ngôi sao khoa học. Càng ngày càng có thêm
nhiều sự kiện thực tiễn xác
nhận điều đó, mà như mọi người
đều biết, các sự kiện thực
tiễn là những bằng chứng bướng
bỉnh nhất, nên đến năm 1803, viện
hàm lâm khoa học Pháp (đành cam chịu
vậy!) đă buộc phải thừa nhận
những cục “đá trời” - từ đó
chúng được phép rơi xuống trái đất.
Mỗi năm, hàng ngàn tấn thiên thạch
chứa đến 90% sắt rơi xuống
mặt địa cầu. Thiên thạch lớn
nhất được t́m thấy ở vùng tây -
nam châu Phi vào năm 1920. Đó là thiên thạch
“Goba”, nặng khoảng 60 tấn. Năm 1895,
Robert Peary - nhà khảo sát địa cực người
Mỹ, đă t́m thấy một thiên thạch
sắt nặng 34 tấn đang nằm trong băng
giá của đảo Greenland. Phải vượt
qua biết bao khó khăn ghê gớm mới
đưa được thiên thạch này về
đến New York, và nó được bảo
tồn ở đó cho đến ngày nay.
Lịch sử cũng đă ghi nhận kích thước
vô cùng lớn của nhiều vị “du khách” vũ
trụ; các vị này đă từng gặp trái
đất trên đường đi của ḿnh.
Cuối thế kỷ XIX, ở sa mạc Arizona (nước
Mỹ), người ta đă phát hiện
được một miệng hố h́nh phễu
rất lớn, có đường kính 1.200 mét và
chiều sâu 175 mét. Một thiên thạch sắt
khổng lồ từng rơi xuống đây
từ thời tiền sử đă tạo nên
hố này. Người Mỹ tỏ ra đặc
biệt quan tâm đến thiên thạch, hơn
nữa, sự quan tâm đó càng được
nung nấu thêm bởi những lời đồn
đại rằng, h́nh như đă có người
t́m được kim cương và platin trong các
mảng vỡ của thiên thạch. Thậm chí,
một công ty cổ phần đă được
thành lập nhằm sử dụng thiên thạch
vào các mục đích công nghiệp. Tuy vậy,
kiếm lời trên “món quà trời cho” không
phải là chuyện dễ: vừa chạm
phải khối chính của thiên thạch ở
độ sâu 420 mét, mũi khoan đă bị găy,
và v́ không t́m thấy điều ǵ thú vị
trong các mẫu khoáng vật vừa khoan được
nên các nhà kinh doanh thiên thạch đă bỏ
cuộc. Theo nhận xét của các nhà bác học,
khối thiên thạch ở Arizona cân nặng
khoảng vài chục ngàn tấn. Cũng có
thể đến một lúc nào đó, các nhà
luyện kim sẽ lại quan tâm đến nó.
Sắt thiên thạch tương đối dễ
gia công và con người đă biết dùng nó
để làm ra những công cụ thô sơ
nhất. Nhưng tiếc thay, các thiên thạch
lại không rơi xuống theo “đơn đặt
hàng”, mà nhu cầu về sắt lại là nhu
cầu thường xuyên, v́ vậy, con người
đă phải t́m cách lấy sắt ra khỏi
quặng. Thế là đến lúc con người
không những có thể sử dụng “sắt
trời” mà c̣n dùng cả sắt trên trái đất
của ḿnh nữa. Thời đại đồ
sắt đă thay thế thời đại đồ
đồng.
Điều đó đă xảy ra khoảng ba ngàn
năm trước đây. Tuy nhiên, các nhà sử
học đôi khi đụng chạm phải
những điều gợi đến những
sự kiện rất đáng ngạc nhiên, mà
nếu đó là những sự kiện xác
thực th́ chúng nói lên rằng, bên cạnh
nền văn minh của chúng ta, có thể đă
có những nền văn minh đi trước,
từng đạt đến tŕnh độ cao
về văn hóa vật chất và đă từng
biết đến sắt. Chẳng hạn, trong
sách báo người ta gặp một tin nói
rằng, h́nh như ở thế kỷ XVI,
những người Tây Ban Nha từng đặt
chân lên đất nam Mỹ đă t́m đực
một cái đinh sắt dài khoảng 18 centimet
tại một mỏ bạc ở Peru. Vật này
hẳn là sẽ không đáng chú ư lắm nếu
không xảy ra một t́nh huống: phần
lớn chiếc đinh đă được
gắn chặt trong một cục đá, mà
chỉ chính thiên nhiên mới làm được
việc đó, thế có nghĩa là cái đinh
đă nằm trong ḷng đất nhiều vạn
năm. Nghe đâu một thời gian, cái đinh
bí ẩn này đă được cất giữ
trong văn pḥng của phó vương Pêru tên là
Francisco de Toledo; ông này thường cho khách
khứa của ḿnh xem cái đinh ấy.
Người ta c̣n được nghe nói đến
những vật t́m được khác đại
loại như vậy. Chẳng hạn, ở
Australia, trong một vỉa than thuộc kỷ
địa chất thứ ba h́nh như phát
hiện được một thiên thạch
sắt có dấu vết gia công. Nhưng ai có
thể gia công nó ở kỷ địa chất
thứ ba cách xa thời đại chúng ta hàng
chục triệu năm? V́ ngay cả tổ tiên
hóa thạch xa xưa nhất của con người
như người vượn pitecantrop cũng
xuất hiện muộn hơn rất nhiều -
chỉ khoảng 500 ngàn năm về trước.
Hiện giờ, cái đinh ấy và thiên thạch
ấy ở đâu? Các phương pháp hiện
đại dùng để phân tích mọi vật
liệu sẽ cho phép làm sáng tỏ bản
chất và tuổi của chúng dù chỉ là ở
một mức độ nào đó, nghĩa là
sẽ khám phá được bí mật của
chúng. Tiếc thay, lại không một ai biết
chúng đang ở đâu. Liệu chúng có phải
là những vật có thật hay không?
Sắt là một trong chừng 5 % sắt. Nhưng
chỉ một phần bốn mươi của
kim loại này là tập trung ở dạng các
mỏ thuận tiện cho việc khai thác. Các
khoáng vật quặng chủ yếu của
sắt là macnhetit, hematit, quặng sắt nâu, xiđerit.
Macneti chứa đến 72% sắt, và như tên
gọi ấy cho biết, nó có từ tính. Hematit,
hay là quặng sắt đỏ, chứa đến
70 % sắt; tên gọi của khoáng vật này
xuất phát từ tiếng Hy Lạp “hema”, nghĩa
là máu. Theo một số nhà bác học, bản
thân từ “sắt” trong tiếng Nga là
“jelezo” cũng xuất phát từ tiếng
Phạn “janja”, có nghĩa là kim loại, là
quặng. Một số nhà bác học khác cho
rằng, từ “jelezo” lấy gốc từ
tiếng Phạn nghĩa là “lấp lánh” “sáng
chói”.
Kỹ thuật t́m kiếm quặng sắt
thời xưa rất kỳ lạ. Để t́m
sắt, người ta dùng một cành cây
“thần kỳ” - đó là một cành hồ
đào mảnh mai có cái chạc ở đầu.
Người đi t́m quặng cầm hai đầu
chạc, nắm chặt tay lại rồi lên
đường. Lúc đó phải đ̣i hỏi
nghiêm ngặt “quy phạm công nghệ t́m
kiếm”; quy phạm này chỉ bảo đảm
việc t́m kiếm có kết quả trong trường
hợp nếu các ngón tay của nhà địa
chất thời cổ luôn luôn hướng lên
trời. Có lẽ tất cả những thất
bại của những người t́m quặng
thời bấy giờ (mà tiếc thay thất
bại lại nhiều gấp bội so với
thành công) đều được cắt nghĩa
bởi sự vi phạm “công nghệ” t́m
kiếm. C̣n nếu như tất cả mọi quy
tắc cần thiết đều được
tuân thủ th́ tại thời điểm mà người
t́m quặng đi đến chỗ có quặng
sắt, cành cây sẽ cụp xuống để
chỉ nơi có quặng.
Ngay ở thời bấy giờ, nhiều người
đă hiểu rằng, những phương pháp
như vậy thật là ngây ngô. Nhà bác học
Đức nổi tiếng ở thế kỷ XVI
là Gheorg Agricola đă viết: “Người
thợ mỏ thực sự mà chúng ta muốn coi
là am hiểu và nghiêm túc sẽ không sử
dụng cái gậy thần kỳ, bởi v́
một người khôn ngoan dù chỉ biết
đôi chút bản chất của sự vật cũng
hiểu được rằng, cái chạc ấy
chẳng mang lại cái ǵ cho anh ta trong việc
này; anh ta có trong tay những dấu hiệu tự
nhiên của quặng và anh ta phải dựa vào
đó”. Tuy nhiên, nhiều năm sau, việc t́m
quặng, chẳng hạn như ở Uran, vẫn
được tiến hành nhờ cái cành cây.
Tại sao kim la bàn lại nhảy múa? - Những
cuộc t́m kiếm không có kết quả - Demiđop
cất quân truy đuổi - Con tàu có phép lạ -
Effeil và những kẻ hoài nghi - Đền
thờ mặt trời - Hăy đoán điều
mong ước - "Thép da".
Trong thời đại chúng ta, các nhà địa
chất được trang bị những khí
cụ tân tiến hơn, nhờ chúng mà họ
đă sờ nắn được khắp
dọc ngang hành tinh của chúng ta. Dường như
trên trái đất này không c̣n những “vết
trắng” chưa được thăm ḍ địa
chất. Vậy mà thiên nhiên vẫn ban cho con người
những mỏ sắt mới cũng như
những mỏ khoáng sản khác.
Chẳng hạn, ở Braxin có triền núi Carajas.
Cách đây không lâu, miền này vốn là
những dải bụi cây nhiệt đới khó
đi lại, chẳng có ǵ đáng chú ư. Thế
nhưng một hôm, một máy bay nhỏ khi bay qua
đây đă bị những đám mây thấp
dày đặc ép xuống mặt đất,
rồi bỗng nhiên động cơ máy bay
bị trục trặc, nên người lái đă
quyết định hạ xuống một băi
đất trống trong thảm rừng xanh. Máy
bay đang hạ xuống th́ bất ngờ, kim
của các khí cụ từ nhảy loạn
xạ. Người lái đă kịp cho máy bay
đỗ xuống an toàn. Các nhà địa
chất đă hiểu những điều vừa
xảy ra và chẳng bao lâu họ đă khám phá
ra bí mật của những “sự kiện”
trên mặt số của các khí cụ. Th́ ra trong
ḷng đất ở Carajas là một kho sắt
khổng lồ, v́ thế nên kim của các khí
cụ đo trên máy bay đă lâm vào t́nh trạng
nhiễu loạn.
Song chúng ta hăy một lần nữa trở
lại thời kỳ cách đây vài trăm năm.
Hồi thế kỷ XVII, Maxcơva bắt đầu
có nhu cầu lớn về sắt. Sa hoàng Alecxây
Mikhailovich đă phái hết đoàn thăm ḍ này
đến đoàn thăm ḍ khác đi t́m
kiếm các mỏ quặng sắt mới.
Những người đi t́m quặng phải
biết được “quặng ǵ lộ ra
ở đâu, thế nằm ra sao”, phải xác
định được “sẽ trông cậy
vào chúng được những ǵ và có lâu dài
hay không”. Tuy vậy, các cuộc t́m kiếm đều
không có kết quả.
C̣n trong những năm đầu trị v́
của ḿnh, hoàng đế Piôt đệ nhất
đă ban bố sắc lệnh: “Phải t́m cách
tăng gấp bội sắt đúc và sắt
ren... và cố gắng làm cho người Nga tinh
thông nghề gia công sắt, để cho sự
nghiệp ấy bền vững ở quốc gia
Maxcơva”. C̣n đối với những kẻ
mưu toan giấu kín những mỏ quặng
đă t́m được th́ có sẵn “cựu
h́nh thảm khốc, hành hạ thân thể và án
tử h́nh”.
Ít lâu sau, từ Uran đă bay về một tin cho
biết rằng, ở núi Cao đă t́m thấy
các thân quặng giàu từ thạch: “...Giữa
núi là rốn của khối nam châm thuần
khiết, c̣n xung quanh là rừng thẳm và núi
đá...”. Mẫu quặng gửi về Maxcơva
đă được các nhà chuyên môn đánh giá
cao và Sa hoàng đă ra lệnh tức khắc
triển khai xây dựng các nhà máy luyện kim.
Trong số các nhà máy ở vùng Uran th́ nhà máy
ở Nevianxcơ là lớn hơn cả. Năm
1702, Piôt đệ nhất đă giao nhà máy này
cho người thợ rèn kiêm chủ xưởng
đồ sắt ở Tula tên là Nikita Đemiđovich
Antufiep (về sau lấy họ là Đemiđop) sau
khi giao cho người này nhiệm vụ phấn
đấu để nước Nga ngừng
nhập khẩu sắt từ nước ngoài
vào. Nhà máy phải sản xuất “đại
bác, súng cối, súng trường, kiếm dài, lưới
lê h́nh gươm, gươm, kiếm cho kỵ
binh, mũ sắt trùm tai và che mặt, dây thép”.
Nikita Đemiđop, về sau cả con trai ông ta là
Akinfi nữa, đă làm được nhiều
việc để phát triển ngành luyện kim
trong nước. Sắt Uran đă được
đánh giá cao trên thị trường thế
giới. Hồi giữa thế kỷ XIX, tờ
báo Anh “Morning Post” đă viết: “Sắt Đemiđop
mang nhăn “Hắc điêu thử già” (Trên nhăn
hiệu của nhà mày Đemiđop có in h́nh con
hắc điêu thử đang chạy)... đóng
vai tṛ quan trọng trong lịch sự nền công
nghiệp quốc gia của chúng ta; lần đầu
tiên nó đă được nhập cảng vào nước
Anh để chế biến lại thành thép
hồi đầu thế kỷ XVIII, khi mà ngành
sản xuất thép của chúng ta vừa mới
bắt đầu phát triển. Sắt Đemiđop
đă tạo nhiều thuận lợi để
gây dựng tiếng tăm cho các sản phẩm
của thành phố Sefin”.
Năm 1735, một người Vogun (một dân
tộc ở vùng tây - bắc Xibia, nay gọi là
dân tộc Manxi - N.D.) tên là Xtepan Chumpin t́m thấy
một cục quặng sắt từ rất
lớn tại một quả núi ở Uran (mà ngay
sau đó được đặt tên là núi
“Ân huệ”) và đă đưa cho kỹ
thuật viên về nghề mỏ là Iartxep xem. Ông
này rất quan tâm đến mẫu quặng
vừa t́m được, nên đă đến
xem mỏ quặng, rồi nhanh chóng báo cáo về
Ecaterinbua. Khi biết sự việc này, Akinfi Đemiđop
(lúc bấy giờ đă trở thành vua xứ
Uran nhưng chưa được thụ phong)
đă cử ngay một toán săn đuổi có
vũ trang, v́ ông ta không muốn để cho
nguồn quặng sắt to lớn vừa mới
khám phá ra trở thành tài sản của nhà nước,
mà không thuộc quyền sở hữu của
ḿnh. Mặc dầu vậy, Iartxep vẫn thoát
khỏi cuộc săn đuổi. Sở khai
khoáng đă trao giải thưởng cho người
đầu tiên phát hiện ra mỏ, nhưng ngay
sau đó, Chumpin đă bị giết trong t́nh
huống rất bí ẩn. Gia đ́nh Đemiđop
đă trả thù những ai cản trở họ
trên đường đi đến các kho báu
của ḷng đất xứ Uran cằn cỗi như
thế đấy.
Cuối thế kỷ XVIII sang đầu thế
kỷ XIX là thời kỳ mà sắt bắt đầu
xâm nhập thực sự vào kỹ thuật: năm
1778, chiếc cầu sắt đầu tiên
được xây dựng; năm 1788, ống
dẫn nước đầu tiên làm bằng
sắt đă được đưa vào sử
dụng; năm 1818, chiếc tàu thủy đầu
tiên bằng sắt ra đời. Sau đó nửa
thế kỷ, vào năm 1868, “Tuyển tập
về biển” xuất bản ở London đă
viết: “Hiện nay, chiếc tàu thủy
bằng sắt đầu tiên trên thế giới
“Vuncan” (Thần lửa) đóng năm 1818 đang
được sửa chữa ở Grincoc. Năm
mươi năm về trước, lúc nó
được hạ khỏi giá lắp ráp, dân
chúng từ khắp cả các vùng lân cận đă
tụ tập lại để xem một điều
kỳ lạ: chiếc tàu được đóng
bằng sắt mà lại nổi trên mặt nước
được ư?”. Bốn năm sau, vào năm
1822, chiếc tàu thủy bằng sắt đầu
tiên chạy bằng hơi nước đă
chạy qua lại giữa London và Pari. Những con
đường mà sau này được gọi
là đường sắt đă trở thành nơi
tiêu thụ rất nhiều sắt. Tuyến
đường sắt đầu tiên đă
được đưa vào sử dụng ở
Anh năm 1825.
Năm 1889, ở Pari đă hoàn thành việc xây
dựng ngọn tháp hùng vĩ bằng sắt do
kỹ sư nổi tiếng người Pháp Epfen
(Gustave Eiffel) thiết kế. Nhiều người
đương thời cho rằng, công tŕnh đồ
sộ cao 300 mét này có vẻ không bền vững,
không chắc chắn. Đáp lại những
kẻ hoài nghi, tác giả bản thiết kế
đă khẳng định rằng, đứa con
của ông sẽ đứng vững không dưới
một phần tư thế kỷ. Thế mà
đă gần một thế kỷ trôi qua rồi,
c̣n tháp Epfen - biểu tượng của Pari, cho
đến nay vẫn thu hút rất nhiều khách
du lịch. Sự thật th́ hồi đầu
thế kỷ XX này, một số tờ báo nước
ngoài đă đưa tin rằng, h́nh như tháp
Epfen đă bị han gỉ nặng và có thể
bị đổ. Nhưng việc giám định
trạng thái của các kết cấu sắt do
các nhà bác học và kỹ sự Pháp tiến
hành đă cho thấy đó là một thứ
“tin vịt” thường thấy trên báo: kim
loại được phủ một lớp sơn
dày nên không bị han gỉ mấy.
Tuy nhiên, như lưỡi gươm Đamoclet,
nguy cơ bị han gỉ vẫn thường
xuyên đe dọa các công tŕnh và các sản
phẩm bằng sắt. Sự han gỉ, hay sự
ăn ṃn là kẻ thù nguy hiểm của sắt.
Chỉ cần đưa ra con số sau đây cũng
đủ thấy rơ điều đó: chỉ
trong khoảng thời gian bạn đọc xong
trang sách này, trên thế giới, sự han gỉ
đă hủy hoại hàng ngh́n tấn thép và gang
- các hợp kim công nghiệp cơ bản của
sắt. Bởi vậy, ngay từ thời cổ,
con người đă quan tâm đến việc
bảo vệ thứ kim loại chủ yếu này
khỏi sự ăn ṃn. Trong các tác phẩm
của ḿnh, nhà viết sử thời cổ Hy
Lạp Herođot (thế kỷ thứ V trước
công nguyên) đă nói đến việc mạ
thiếc để giữ cho sắt khỏi
bị han gỉ. Ở Ấn Độ, hội
chống ăn ṃn đă tồn tại từ 1.500
năm nay. Ở thế kỷ thứ XIII, hội
này đă xây dựng đền thờ Mặt
trời ở Konaraka trên bờ vịnh Bengan. Công
tŕnh này do chịu tác động của gió và hơi
nước biển hàng mấy thế kỷ nên
đă bị đổ nát, nhưng cột sắt
của nó th́ vẫn được bảo
tồn ở trạng thái tốt. Có lẽ từ
thời xa xưa, nhưng người thợ lành
nghề Ân Độ đă biết cách bảo
vệ kim loại khỏi bị ăn ṃn.
Cây cột trụ bằng sắt nổi tiếng
- một trong những kỳ tích của thủ
đô Ấn Độ cũng nói lên điều
đó. Trong cuốn sách “Sự ra đời
của Ấn Độ”, Jaoahaclan Neru đă
viết: “Rơ ràng nước Ấn Độ
cổ đại đă đạt được
những thành tựu to lớn trong việc chế
biến sắt. Gần Đeli, một cột
trụ bằng sắt đứng sừng
sững, nó các nhà bác học đến chỗ
bế tắc v́ họ không thể xác định
được cách thức chế tạo ra nó mà
giữ được cho sắt không bị oxi
hóa và chống được các tác động
khác của khí quyển”.
Cây cột này được dựng năm 415
để tượng niệm vua Chanđragupta
đệ nhị. Lúc đầu nó được
dựng trước ngôi đền ở miền
đông Ấn Độ, đến năm 1050 th́
được vua Anang Pola chuyển về Đeli.
Những người mê tín cho rằng, người
nào đứng tựa lưng vào cột mà ṿng
tay qua cột chạm được nhau th́ sẽ
thực hiện được ư muốn thầm
kín của ḿnh. Từ thời xa xưa, những
người đi cầu nguyện lũ lượt
tụ tập về đây để mong thần
linh ban cho một ít phước lành. Nhưng trong
số những người này, liệu có ai
được phù trợ không?... Cột này
nặng gần 6,5 tấn, cao hơn 7 mét,
đường kính giảm dần từ 42
centimet ở đáy đến 30 centimet ở đỉnh.
Nó được làm bằng sắt gần như
nguyên chất (99,72%). Có lẽ độ tinh
khiết này là nguyên nhân dẫn đến sự
tồn tại lâu đời của nó. Chẳng
phải nghi ngờ ǵ nữa, trải qua bao nhiêu
thế kỷ, bất kỳ một thứ sắt
nào khác kém tinh khiết hơn, chắc hẳn
đă biến thành đống gỉ rồi.
Vậy th́ các nhà luyện kim thời cổ đă
chế tạo cây cột kỳ diệu này
bằng cách nào mà sức tàn phá của thời
gian đành bất lực với nó? Một
số nhà văn viễn tưởng cũng không
loại trừ khả năng là nó được
chế tạo ở một hành tinh khác, rồi
một đội phi hành vũ trụ đă
chở nó đến trái đất như một
thứ cờ hiệu, hoặc để làm quà
tặng cho những người sống trên trái
đất. Theo các ức thuyết khác th́ cây
cột được rèn từ một thiên
thạch sắt rất lớn. Dẫu sao, các nhà
bác học từng giải thích sự kiện này
bằng nghệ thuật cao của các nhà
luyện kim Ấn Độ cổ xưa vẫn
nói đúng. Từ lâu, Ấn Độ đă
nổi tiếng khắp thế giới bởi các
sản phẩm thép của ḿnh, mà cũng không
phải ngẫu nhiên mà người Ba Tư có
thành ngữ “chở thép đến Ấn Độ”
tương tự như “chở củi về
rừng”.
Ngày nay, không ai c̣n ngạc nhiên về thép không
gỉ thông thường. Cách đây không lâu
lắm, ở Mỹ người ta đă cấp
bằng phát minh về những lá thép không gỉ
trong suốt. Chúng được chế tạo
bằng phương pháp điện hóa học. Phương
pháp này tạo nên những lỗ hổng cực
kỳ nhỏ giữa các tinh thể riêng biệt,
làm cho thép trở nên trong suốt.
Trong thời đại chúng ta, các nhà hỏa
luyện lành nghề đă tinh thông việc
nấu luyện thứ kim loại có nhiều công
dụng rất khác nhau này. Có loại thép nào mà
bạn không gặp trong danh mục sản phẩm
của các nhà máy luyện kim hiện đại!
Nào là thép không gỉ và thép gió, nào là thép làm
bi và thép làm ḷ xo, thép từ tính và thép không
từ tính, thép bền nóng và thép chịu
lạnh... Làm sao mà kể hết được
tất cả mọi loại thép!
Tại một nhà máy luyện kim ở nước
Bỉ có một cỗ máy dùng để cán thép
thành từng dải đồng thời khắc
lên bề mặt của những dải thép này
các đường vân hoa khác nhau. Bằng cách
này có thể tạo cho thép có dạng như
gỗ, da, vải và các vật liệu khác. Lá
thép có bề mặt nổi vân hoa rất hợp
“khẩu vị” của các nhà chế tạo ô
tô, các nhà sản xuất máy móc, dụng cụ
dùng trong đời sống hành ngày và các nhà
kiến trúc.
Đừng lên án sắt - Đến tuổi
về hưu chưa? - Thép mặt trăng - Như
không có ǵ xảy ra - Atomium ở Bruxen.
Nhu cầu về sắt rất lớn. Chỉ
cần nói một điều này cũng đủ
thấy rất rơ: hồi cuối thế kỷ
XIX, cứ 100 kg kim loại được sử
dụng trong công nghiệp, nông nghiệp và sinh
hoạt th́ có 95 kg là sắt. Xây dựng các thành
phố và mở các tuyến đường
sắt mới lạ, hạ thủy các tàu
vận tải chuyên tuyến vượt đại
dương và xây dựng các ḷ cao khổng
lồ, chế tạo các máy Xincrôfazôtron cực
mạnh và phóng các tàu vũ trụ - tất
cả các việc đó đều không thể
thực hiện được nếu không có
sắt.
Tuy nhiên, kim loại này không phải chỉ chuyên
việc kiến tạo - nhiều trang sử đẫm
máu của kim loại cũng gắn liền
với sắt thép. Trong hai cuộc chiến tranh
thế giới, kim loại này đă trút lên đầu
mọi người hàng tỷ quả đạn
pháo và bom. Những ǵ mà con người đă
sáng tạo nên từ sắt hoặc nhờ
sự giúp sức của sắt qua nhiều
thế kỷ, th́ cũng bị sắt phá hủy
trong chốc lát.
Gần hai ngàn năm trước đây, nhà văn
kiêm nhà bác học cổ La Mă là Plini Bố đă
viết: “Các mỏ sắt cung cấp cho con người
những công cụ ưu việt nhất và tai ác
nhất. Bởi v́ những công cụ này giúp
chúng ta cày xới đất đai, trồng cây,
xén cành, chăm sóc vườn cây ăn quả,
làm cho chúng ngày một tươi tốt. Chính
những công cụ này giúp chúng ta xây dựng nhà
cửa, đục đẽo đá và sử
dụng sắt vào những công việc cần
thiết. Song người ta lại chửi
bới, đánh đập và cướp bóc
lẫn nhau cũng bằng chính thứ sắt
ấy; người ta dùng sắt không những
để đánh gần mà c̣n chắp cánh cho nó
bay xa, khi th́ từ lỗ châu mai, khi th́ từ
những cánh tay lực lưỡng, lúc lại
ở dạng mũi tên có đuôi bằng lông
chim. Theo tôi, điều tội lỗi nhất là
thủ đoạn độc ác của trí
tuệ con người. Bởi v́, để làm
cho người khác bị giết chết thật
nhanh chóng, người ta đă chắp cánh cho
sắt, lắp thêm lông chim đằng sau mũi
tên sắt. V́ thế mà phải buộc tội
con người chứ không thể đổ
lỗi cho thiên nhiên”. Chúng ta cũng không lên án
sắt v́ những tội lỗi của con người.
Trong mấy chục năm gần đây đă
xuất hiện thêm nhiều kim loại cạnh
tranh với sắt: nhôm, titan, vanađi, berili,
ziriconi và nhiều kim loại khác đang ồ
ạt tấn công sắt. Mặc dù đă đến
tuổi “về hưu” (hơn năm ngàn năm),
nhưng sắt vẫn không định rút lui
khỏi vũ đài. Viện sĩ A. E. Ferxman
đă viết: “Tương lai sẽ thuộc
về các kim loại khác, c̣n sắt sẽ
được giữ vị trí danh dự như
một thứ vật liệu lâu đời, có
nhiều công lao, nhưng đă hết thời. Tuy
vậy, c̣n lâu mới đến cái tương
lai ấy ... Sắt vẫn là cơ sở của
ngành luyện kim, ngành chế tạo máy, giao thông
vận tải, đóng tàu xây dựng cầu
cống...”.
Theo ư kiến của nhiều nhà bác học,
sự cạn kiệt dần kho tài nguyên trong ḷng
đất sớm hay muộn cũng dẫn đến
sự cần thiết phải tính đến
chuyện khai thác các nguồn khoáng sản trong vũ
trụ. Viện sĩ X. P. Corolep đă nói: “Loài
người đôi khi na ná như một kẻ
nào đó, đáng lẽ phải vào rừng mà
chặt củi để đun nấu và sưởi
ấm th́ lại lấy ngay gỗ ở vách nhà
để làm củi”. Tất nhiên, nếu như
khai thác, chẳng hạn trên mặt trăng,
rồi đưa về trái đất, th́ giá
thành của mỗi tấn quặng sắt rơ ràng
là không rẻ. Nhưng phải thấy rằng,
tấn dầu mỏ đầu tiên khai thác
được từ một lỗ khoan mới có
giá thành rất cao, c̣n tấn thứ một ngàn
th́ đă rẻ hơn rất nhiều, và đến
tấn thứ một triệu th́ càng rẻ hơn
nữa. Giá thành của quặng sắt vũ
trụ cũng sẽ dần dần hạ
xuống như vậy. Thế nhưng liệu có
nhất thiết phải chở quặng thẳng
về trái đất hay không? Chẳng lẽ
không thể lấy sắt ra khỏi quặng ngay
trong vũ trụ được hay sao?
Đă có khá nhiều dự án về việc khai
thác sắt trên mặt trăng. Theo một trong
những dự án đó th́ trên mặt trăng,
người ta không nấu chảy mà làm thăng
hoa kim loại, tức là chuyển kim loại
từ trạng thái rắn sang trạng thái khí,
sau đó làm băo ḥa bằng cacbon, rồi ngưng
tụ trên bề mặt giá lạnh của
một băng chuyền vô tận. Sau khi ngưng
đọng trên băng chuyền này, hơi
sắt có thấm cacbon sẽ biến thành thép;
nhờ có độ chân không rất cao bao trùm
khắp bề mặt của mặt trăng nên
những tính chất của loại thép này
sẽ tốt hơn nhiều so với thép
được chế tạo trên trái đất.
Các chuyên gia Mỹ đă chế tạo một
thiết bị thí nghiệm dùng để tách
sắt ra khỏi đất đá lấy trên
mặt trăng. Nhờ các tia mặt trời
được hội tụ lại bởi
những chiếc gương parabôn, nên đất
đá của mặt trăng sẽ nóng chảy;
sau đó, các bộ pin mặt trời lại cung
cấp năng lượng cho quá tŕnh điện
phân để tách kim loại ra khỏi các thành
phần khác của khối nóng chảy. Theo tính
toán của các nhà bác học, mỗi ngày, một
bộ thiết bị như vậy với kích thước
bằng cái bàn viết (thực ra, cả tổ
hợp thiết bị cùng với những
mảng pin mặt trời sẽ có kích thước
rất lớn, như một băi đá bóng) có
thể sản xuất được khoảng
một tấn sắt.
Năm 1970, khi trạm tự động “Mặt
trăng - 16” của Liên Xô đưa về trái
đất những mẫu regolit (phần đất
trên bề mặt của mặt trăng), Viện
hàn lâm khoa học Liên Xô đă chỉ thị cho
nhiều viện phải nghiên cứu toàn diện
và kỹ lưỡng các mẫu vật chất
mặt trăng quư báu này. Ngay sau đó, regolit
đă chứng minh được rằng, sự
quan tâm đến nó là hoàn toàn có cơ sở:
các nhà bác học rất ngạc nhiên v́ nó
chứa các hạt sắt nguyên chất rất bé
mà trên đó không thể phát hiện ra được
một vết oxi hóa nào, dù là nhỏ nhất.
Quả là đáng ngạc nhiên thật, v́ ở
trên trái đất, đâu đâu sắt cũng
bị han gỉ. Song điều đáng ngạc
nhiên nhất là cả trong những điều
kiện của trái đất, sắt mặt trăng
cũng không bị oxi hóa. Ngày này qua ngày khác,
tuần này qua tuần khác, rồi tháng này qua
tháng khác, vậy mà sắt lấy từ cơi xa xăm
trong vũ trụ vẫn giữ được
tính tinh khiết ban đầu của ḿnh, y như
các kim loại quư vậy.
Đă nhiều năm trôi qua, thế mà sự
ăn ṃn không thể nào t́m được
lối xâm nhập vào thứ sắt bí ẩn
này. Cả những hạt sắt có trong các
mẫu đá lấy trên bề mặt nguyệt
cầu đo các trạm tự động
“Mặt trăng - 20”, “Mặt trăng - 24”
của Liên Xô và các con tàu vũ trụ “Apollo”
có người lái của Mỹ đưa về
đều không cho phép oxi xâm nhập vào. Vậy
th́, bí quyết của độ bền ăn ṃn
kỳ diệu như vậy là ở chỗ nào?
Để giải đáp câu hỏi này, cần
phải tiến hành hàng trăm cuộc thực
nghiệm tỉ mỉ. Trong các pḥng thí nghiệm
trên trái đất, người ta đă tạo
ra những điều kiện gần giống như
trên mặt trăng, rồi một thiết bị
rất nhạy cứ thường xuyên “bắt
mạch” các hạt bụi vũ trụ. Một
phương pháp phân tích hoàn toàn mới về
nguyên tắc đă giúp sức cho các nhà bác
học - đó là phép soi quang phổ điện
tử - rơnghen; phương pháp này cho phép cung
cấp thông tin rất chính xác về đặc
tính tương tác của các nguyên tử ở
lớp bề mặt cực kỳ mỏng
(khoảng vài phần trăm hoặc vài phần
ngàn micron) của các chất.
Bí mật của sắt mặt trăng đă
bị khám phá: “thủ phạm” gây nên sức
chống ăn ṃn cao gấp bội so với
của các loại thép và hợp kim được
chế tạo trên trái đất chính là “gió
mặt trời”, tức là ḍng các hạt tích
điện (ḍng điện tử và proton) do
mặt trời thường xuyên phát ra vào không
gian giữa các hành tinh. V́ mặt trăng không có
lớp khí quyển bảo vệ nên khi bị gió
mặt trời thổi vào, các hạt proton “xua
đuổi” oxi ra khỏi vật chất trên
bề mặt chị Hằng, rồi mang oxi đó
vào khoảng không vũ trụ. Sau khi được
giải phóng khỏi oxi th́ sắt có tính
“miễn dịch” chống oxi bền lâu đến
nỗi từ đó về sau chẳng những
không bị oxi hóa trên mặt trăng, mà ngay
cả trên trái đất cũng “chống
trả” mạnh mẽ trước sức
tấn công của sự ăn ṃn. Nhân tiện
nói thêm, không phải chỉ riêng sắt trở
nên “bất khả xâm phạm” đối
với sự ăn ṃn sau khi được
“tiêm chủng” nhờ gió mặt trời: các
nhà bác học cũng đă phát hiện được
khả năng đó ở titan, nhôm và silic.
Sau khi khám phá được bí mật của
đất đá trên mặt trăng, các nhà
vật lư học và luyện kim liền nảy ra
ư định lợi dụng hiện tượng
vừa được phát hiện này vào
những mục đích “vụ lợi”: bắn
ḍng ion vào các sản phẩm kim loại để
tạo nên trên bề mặt của chúng một
thứ “áo giáp” không bị oxi hóa, gồm các
hạt kim loại có độ phân tán rất cao.
Tại một pḥng thí nghiệm, họ đă
tiến hành một cuộc thực nghiệm lư
thú. Trên một đĩa bằng thép không
gỉ, người ta viết chữ “mặt trăng”
và dùng một chùm ion để bắn vào chữ
này; sau đó, đặt chiếc đĩa vào
trong hơi nước cường toan. Điều
ǵ đă xảy ra? Sau một phần tư
giờ, thép bị bao phủ bởi một
lớp gỉ và chỉ có chữ mặt trăng
là vẫn sáng ngời ánh kim loại như không
có ǵ xảy ra.
Năm 1958, ở Bruxen, ṭa nhà kỳ lạ
“Atomium” đă được dựng lên
một cách oai nghiêm trên địa phận khu
triển lăm quốc tế. Chín quả cầu
đồ sộ bằng kim loại, đường
kính mỗi quả là 18 mét, như thể treo lơ
lửng trong không trung: tám quả ở tám đỉnh
của khối lập phương, c̣n quả
thứ chín th́ ở trung tâm. Đó là mô h́nh
mạng tinh thể của sắt được
phóng đại lên 165 tỷ lần. Atomium tượng
trưng cho sự vĩ đại của sắt -
kim loại lao động sáng tạo, kim loại
chủ yếu của công nghiệp.
|
|