09/10/2026 · VietTechies · Biên tập
Vào năm 1856, nhà khí tượng học nghiệp dư người Mỹ Eunice Foote đã đặt các xi-lanh thủy tinh dán kín ngoài trời dưới ánh nắng mặt trời—nạp vào một xi-lanh không khí khí quyển thông thường và các xi-lanh khác bằng những chất khí riêng biệt, bao gồm cả khí cacbonic—để ghi lại phản ứng gia nhiệt của từng thành phần khí quyển dưới tác động của tia nắng. Thí nghiệm đơn giản của bà đã chứng minh rằng cacbonic là chất khí giữ nhiệt mặt trời hiệu quả nhất. Theo tạp chí Distillations, phát hiện này đã dẫn dắt Foote đưa ra dự đoán rằng sự gia tăng hàm lượng cacbonic trong khí quyển sẽ làm tăng nhiệt độ toàn cầu của Trái Đất, tiên đoán đúng đắn cơ chế cốt lõi đằng sau sự biến đổi khí hậu hiện đại.
Thí nghiệm tiên phong trong ống thủy tinh
Nền tảng khoa học của Foote được hình thành từ năm 1836 đến năm 1838, khi bà trong độ tuổi từ 17 đến 19 và nhận được sự đào tạo phòng thí nghiệm hóa học thực hành tại Chủng viện Nữ sinh Troy ở Troy, New York. Việc tiếp cận sớm với khoa học thực nghiệm là cơ hội hết sức hiếm hoi đối với phụ nữ thời bấy giờ. Một thập kỷ sau, Foote tham gia Hội nghị Seneca Falls lịch sử năm 1848 và ký vào bản tuyên ngôn Declaration of Sentiments, khẳng định cam kết của bà đối với quyền bình đẳng trí thức và xã hội. Đến năm 1856, ứng dụng kỹ năng phòng thí nghiệm của mình, bà thiết kế thí nghiệm xi-lanh thủy tinh dưới ánh mặt trời để so sánh một cách hệ thống khả năng bẫy nhiệt của các chất khí quyển khác nhau khi tiếp xúc trực tiếp với ánh nắng.
Sự gạt bỏ và hành trình phục hồi công trạng
Mặc dù nghiên cứu có tính đột phá, Foote không được phép tự trình bày phát hiện của mình tại cuộc họp năm 1856 của Hiệp hội Tiến bộ Khoa học Hoa Kỳ. Thay vào đó, Joseph Henry, giám đốc Viện Smithsonian, đã đọc báo cáo thay bà, và công trình này thậm chí còn bị loại khỏi kỷ yếu chính thức do tổ chức xuất bản. Trong suốt hơn một thế kỷ, công lao phát hiện đặc tính làm ấm khí quyển của khí cacbonic đã bị gán cho người khác. Phải đến năm 2011, vị thế tiên phong của bà mới được khôi phục khi nhà địa chất dầu khí đã nghỉ hưu Raymond Sorenson tình cờ tìm thấy bản công bố năm 1856 của bà trong một kho lưu trữ khoa học cũ, chấm dứt nhiều thập kỷ bị bỏ quên bởi các thể chế học thuật.
Những tính toán thủ công về sự nóng lên toàn cầu
Tám thập kỷ sau thí nghiệm của Foote, kỹ sư hơi nước người Anh Guy Callendar đã tiếp cận vấn đề dưới góc nhìn kỹ thuật định lượng. Callendar tích lũy kinh nghiệm phòng thí nghiệm ngay từ năm 17 tuổi tại Đại học Hoàng gia London (Imperial College London), làm việc dưới sự hướng dẫn của cha mình là nhà vật lý Hugh Callendar. Vào năm 1938, làm việc hoàn toàn độc lập mà không có sự trợ giúp của máy tính kỹ thuật số hiện đại, Callendar đã tổng hợp dữ liệu khí tượng toàn cầu và tính toán rằng hoạt động đốt nhiên liệu của con người đã thải khoảng 150 tỷ tấn cacbonic vào khí quyển trong nửa thế kỷ trước đó, đồng thời chỉ ra mối tương quan trực tiếp giữa lượng khí gia tăng này với sự gia tăng nhiệt độ bề mặt Trái Đất được ghi nhận.
Bảo vệ bằng chứng của người kỹ sư hơi nước
Kết luận năm 1938 của Callendar lập tức gặp phải sự hoài nghi từ các nhà khí tượng học chính thống, những người không tin rằng công nghiệp con người có thể làm thay đổi các hệ thống hành tinh và xem thường tư cách của một kỹ sư ngoài ngành như ông. Thay vì từ bỏ lập luận của mình, Callendar lập tức đáp trả bằng cách xuất bản thêm sáu bài báo khoa học trong các năm 1938 và 1939 để mở rộng các mô hình hấp thụ nhiệt và làm rõ cơ chế khí quyển. Những tính toán thủ công tỉ mỉ của ông đã đặt nền móng thực nghiệm sớm cho hiện tượng nóng lên toàn cầu do con người gây ra, tạo dựng bộ khung mà sau này các mô phỏng máy siêu tính hiện đại đã xác nhận.
Những phát hiện nền tảng của Foote và Callendar, từng bị gạt bỏ bởi các định kiến xã hội và thể chế dành cho những nghiên cứu sinh không thuộc dòng chính thống, giờ đây đã đứng vững như những trụ cột được công nhận của khoa học khí hậu hiện đại. Công trình của họ chứng minh rằng các thí nghiệm vật lý đơn giản và các tính toán thực nghiệm nghiêm ngặt có thể nhận diện những quá trình khí quyển cốt lõi từ rất lâu trước khi các thể chế chính thống thừa nhận tầm quan trọng toàn cầu của chúng.
Ảnh minh họa do AI tạo, không phải ảnh tư liệu.
Nguồn: Distillations magazine
How Two Outsider Scientists Saw Inside Climate Change