Hơn chín mươi phần trăm thông tin từ thế giới bên ngoài được truyền vào não qua đôi mắt. Trong suốt quá trình tiến hóa lâu dài, mắt của các động vật và người đã có cấu tạo khác nhau khá rõ rệt. Nếu vậy thì thế giới bên ngoài hiện ra qua các loại “cửa sổ” không giống nhau đó có bị đổi khác không?

Để làm sáng tỏ điều này, tốt nhất là chúng ta hãy thử “mời” một cậu ruồi nhà cùng đi xem chiếu bóng. Chúng ta sẽ được chứng kiến một cảnh tượng thú vị. Khi đèn trong rạp vừa phụt tắt, ruồi ta trố mắt nhìn lên màn ảnh có vẻ ngạc nhiên lắm. Nhưng sự chăm chú của cậu cũng chẳng kéo dài được, là bao. Chỉ ít phút sau, vị khách tí hon của chúng ta đã bắt đầu quay ngang, quay ngửa. Chốc chốc, cậu ta lại đưa chân lên gãi râu, giụi mắt, tỏ vẻ chán ngán vô cùng. Thế nhưng, chỉ cần tăng tốc độ chiếu phim trên màn ảnh lên ba lần là phản ứng của ruồi thay đổi hẳn. Vị khán giả khó tính này cũng say sưa theo dõi cuốn phim chẳng kém gì những người nhiệt tình nhất với nghệ thuật điện ảnh. Thỉnh thoảng ruồi còn khẽ rung râu, ra chiều thích thú lắm. Trong khi đó, mọi người xem đều bị hoa mày, chóng mặt vì hình ảnh chuyển động quá nhanh.

Rõ ràng là hình ảnh của thế giới bên ngoài hiện ra qua đôi mắt người và ruồi không hoàn toàn giống nhau. Sở dĩ có hiện tượng này là do mắt ruồi có khả năng nhìn nhanh hơn mắt người rất nhiều. Chỉ cần hình ảnh vút qua trước mắt trong một khoảnh khắc bằng một phần nghìn giây, ruồi cũng nhìn thấy rõ rồi. Còn đối với mắt người thì hình ảnh phải hiện ra lâu đến năm phần nghìn giây mới nhận thấy được.

Phim chiếu ở rạp, thường có khoảng 24 ảnh xuất hiện trong một giây. Do hiện tượng lưu ảnh trên võng mạc nên trước mắt người xem, những hình ảnh trong phim chuyển động liên tục và linh hoạt. Nhưng cũng những hình ảnh chuyển động với tốc độ đó, qua đôi mắt ruồi thì lại trở thành bất động và rời rạc.

Nếu tăng tốc độ chiếu hình lên tới 80 ảnh trong một giây thì tình hình lại đổi khác. Vị khán giả ruồi nhìn thấy hình ảnh chiếu trên khung vải chuyển động nhịp nhàng, liên tục giống như khi chúng ta xem phim bình thường vậy. Trong khi đó, mắt người chỉ thấy hình ảnh loang loáng vút qua, nhưng không kịp nhận ra đó là cái gì.

Vì vậy, nếu bạn nào có “nhã ý” định mời ruồi xem phim thì phải thuê một buổi chiếu riêng. Và chúng ta cũng chớ nên dại dột mà cùng xem phim với họ nhà ruồi.

Qua quá trình nghiên cứu hoạt động của mắt ruồi, người ta thấy khả năng nhìn nhanh của nó có liên quan đến cấu tạo đặc biệt của thị giác. Mắt loại côn trùng này là loại mắt kép. Mỗi mắt gồm hàng ngàn mắt đơn ghép lại thành một khối chỏm cầu. Góc nhìn của các mắt đơn rất nhỏ. Khi bay trên không, ruồi nhìn thấy một bức tranh rất bao quát. Mắt nó chia cảnh vật thành những bức ảnh nhỏ. Thông tin về những hình ảnh do mỗi mắt đơn nhận được sẽ nhanh chóng tập hợp lại và tạo nên một ấn tượng thị giác toàn cục.

Nếu trong cảnh này lại có thêm những vật đang chuyển động nhanh như ngựa phi, xe chạy... thì chúng sẽ hiện ra trước mắt ruồi như thế nào?

Mỗi mắt đơn lúc này sẽ làm nhiệm vụ của chiếc máy quay phim. Nó lần lượt “chụp” những bức ảnh chuyển động liên tiếp nhau. Những hình ảnh nhận được sẽ truyền từ mắt nọ sang mắt kia, làm chú ruồi thấy rõ đối tượng đang chuyển động. Chính nhờ góc nhìn của mắt đơn nhỏ, số lượng mắt đơn nhiều mà đôi mắt kép của ruồi có khả năng nhìn nhanh lạ thường. Chỉ cần đối tượng thay đổi vị trí một chút là ruồi phát hiện được ngay.

Khả năng nhìn nhanh của mắt ruồi đã được phỏng sinh học chú ý đặc biệt. Những phát hiện mới nhất trong lĩnh vực này đã giúp ích rất nhiều cho việc chế tạo mắt ruồi nhân tạo. Con mắt này là một hệ thống gồm hàng trăm mắt đơn ghép lại theo mô hình mắt ruồi. Một vật dù chuyển động rất nhanh cũng không thể lọt qua nó.

Sau khi ra đời, mắt ruồi nhân tạo đã được dùng để xác định tốc độ các vật chuyển động rất nhanh như ô-tô, tàu hỏa, máy bay, thậm chí cả tên lửa nữa!

Những người máy lái xe hơi và máy bay được trang bị mắt ruồi nhân tạo sẽ có tài nghệ ít người bì kịp. Họ có thể dừng lại hoặc né tránh kịp thời những đối tượng bất ngờ gặp trên đường, nhờ đôi mắt có khả năng phát hiện ra chúng rất sớm. Điều này chắc sẽ làm cho tai nạn giao thông giảm đi nhiều.

Đặc biệt, trong các trận giáp chiến trên không, mắt nhìn nhanh kiểu ruồi càng lợi hại vô cùng. Những máy bay phản lực siêu âm[1] hiện ra và biến mất trên bầu trời trong nháy mắt. Chỉ cần người phi công phát hiện được đường bay của địch sớm một chút xíu là đã giành được lợi thế rất nhiều rồi.

Lão ếch ộp và chiếc máy truyền hình

Ruồi nhà đã có tính bắng nhắng lại còn hay chủ quan. Cậu ta cứ tưởng là với tài bay điêu luyện và đôi mắt tinh tường thì không kẻ nào dám động đến lông chân của mình. Chẳng ngờ, chính ruồi lại bị chết vì tay lão ếch chậm chạp, khù khờ.

Hai nhà bác học M. Khê-rơ-xe và T. Ken-li đã được chứng kiến từ đầu đến cuối cảnh tượng thê thảm này.

Lúc ấy, mặt trời đã lên đến ngọn con sào rồi. Thế mà, lão ếch mốc vẫn ung dung ngồi yên dưới bóng cây râm mát. Lão giương đôi mắt lồi, trân trân nhìn phía trước. Thậm chí, nghe tiếng chân của Khê-rơ-xe và Ken-li đang bước đến gần, ếch cũng chẳng thèm ngoái lại. Mấy ả muỗi tép bay qua cứ kêu vo vo như trêu ghẹo ếch. Hình như tất cả những điều đó, lão đều bỏ ngoài tai hết. Cậu ruồi nhà bắng nhắng cũng a dua theo đám muỗi. Cậu đưa chân lên mũi, vẫy vẫy mấy cái để chọc tức ếch. Dại dột hơn nữa là ruồi lại còn trổ tài bay lướt qua trước mặt lão già khù khờ. Các ả muỗi bay xúng quanh reo hò như cổ vũ lòng dũng cảm của cậu ruồi. Bất thình lình, lão ếch mốc phóng lưỡi ra bắt mồi. Ruồi vừa thoáng thấy cái đầu lưỡi chẻ đôi của kẻ thù đã bị lôi tuột vào miệng. Đám muỗi thấy ruồi bị tóm, sợ hãi bay tứ tung. Nuốt xong ruồi, lão ếch mốc lại ngồi im như phỗng. Bỗng Ken-li kêu lên:

- Này Khê-rơ-xe! Rắn kìa!

Khê-rơ-xe nhìn theo tay bạn chỉ thấy một mụ rắn - cách chỗ ếch chỉ chừng năm thước. Mụ lặng lẽ trườn mình về phía con mồi. Tấm thân dài ngoẵng, màu vàng loang đen của rắn nổi hẳn lên trên nền cỏ xanh rờn. Thật khó có ai mà gan lì như ếch. Mụ rắn hung ác đang tiến gần đến nơi mà lão vẫn không thèm tìm đường chạy thoát thân. Thấy vậy, mụ cứ ung dung trườn mình đến tận sát con mồi rồi mới từ từ ngóc đầu lên. Rắn nhe nanh, thè lưỡi ra, nom thật phát khiếp. Đến nước ấy mà lão ếch vẫn cứ ngồi trơ trơ, coi như trước mắt không hề có ai vậy. Thế là mụ rắn chỉ việc há miệng đớp lấy con mồi bướng bỉnh và gan lì.

...ếch nhìn ruồi...

Trong phút chốc, Ken-li thấy nửa mình lão ếch mốc đã lọt vào trong miệng rắn. Chỉ còn hai cái đùi là đang giãy giụa một cách tuyệt vọng. Thừa lúc rắn đang cố phồng mang, trợn mắt để nuốt mồi, Ken-li chạy đến giáng cho mụ một đòn chết tươi.

Khi lôi được ếch ra khỏi miệng rắn, lão chỉ còn thở thoi thóp. Ken-li hỏi bạn:

- Anh có biết tại sao khi gặp rắn, ếch lại chịu ngồi im để chờ chết như vậy không?

Khê-rơ-xe trả lời nước đôi:

- Có thể là ếch không nhìn thấy rắn hoặc rắn đã thôi mien[2] ếch cũng nên.

- Vô lý - Ken-li phản đối - Nếu ếch không nhìn thấy rắn thì nó làm thế nào mà bắt nổi bọn ruồi, muỗi bé nhỏ hơn rắn hàng vạn lần?

Những câu hỏi của Ken-li phải đợi đến khi Khê-rơ-xê nghiên cứu tường tận cấu tạo và hoạt động của mắt ếch mới được giải đáp thỏa đáng. Chính phương pháp nhuộm mô độc đáo của Ra-mông và Ca-khan đã giúp Khê-rơ-xê rất nhiều trong việc giải quyết vấn đề phức tạp này.

Khi nhuộm toàn bộ mắt ếch bằng hợp chất thủy ngân thì những tế bào thần kinh bắt màu rất tốt. Nhờ đó Khê-rơ-xê có thể phân biệt dễ dàng tế bào thần kinh với các tế bào xung quanh, ông nhận thấy võng mạc mắc ếch chứa đến gần một triệu tế bào cảm quang ở lớp ngoài cùng. Hệ thống thần kinh có khoảng ba triệu nơ-ron hai cực và nửa triệu nơ-ron nhiều cực. Những sợi trục của các nơ-ron này hợp thành dây thần kinh thị giác đi lên não.

Ánh sáng chiếu vào mắt ếch sẽ rơi vào võng mạc. Những kích thích do tế bào cảm quang nhận được, sẽ truyền qua lớp nơ-ron hai cực để tới lớp nơ-ron nhiều cực. Tiếp đó, thông tin lại được chuyển lên não qua dây thần kinh thị giác. Với lối cấu trúc như vậy, mắt ếch chẳng khác nào một loại máy vô tuyến truyền hình đặc biệt. Nó rất nhạy cảm với các đối tượng chuyển động có kích thước nhỏ bé, nhất là đối tượng chuyển động ngoắt ngoéo. Nhờ vậy, ếch có thể phát hiện rất nhanh và chính xác đường bay của lũ ruồi, muỗi bé nhỏ và tóm gọn chúng.

Nhưng hệ thống vô tuyến truyền hình của ếch có một đặc tinh rất quý báu là tiết kiệm. Nó không thu toàn bộ hình ảnh hiện ra trước mắt mà chỉ thu một phần hình ảnh cần thiết đối với đời  sống của ếch thôi. Thường võng mạc chỉ truyền, lên não những thông tin đã được chọn lọc. Vì vậy trên “màn ảnh” chỉ thấy bóng bọn ruồi, muỗi bay lung tung. Còn cái nền gồm cây cỏ và bầu trời bất động thì hoàn toàn không rõ. Ngay cả những vật có kích thước lớn mà chuyển động chậm chạp quá thì máy vô tuyến truyền hình của ếch cũng bỏ qua. Chính sự sơ xuất này của thiên nhiên đã dẫn đến cái chết thê thảm của ếch. Không phải rắn thôi miên ếch, mà chính vì ếch không nhìn thấy rắn bò chậm.

Đặc tính này của mắt ếch đã giúp loài lưỡng thê này bắt mồi dễ dàng nhưng lại khó tránh những kẻ thù di chuyển chậm. Tuy nhiên, đối với kỹ thuật thì máy vô tuyến truyền hình có chọn lọc của ếch lại là một kiểu mẫu vô cùng quý giá.

Kết quả của sự phối hợp nghiên cứu giữa hai nhà bác học Khê-rơ-xê và Ken-li là sự ra đời của mắt ếch nhân tạo. Họ đặt tên cho đứa con chung của hai người là “Rê-ti-na-trông”. Nó gồm có 7 khung chứa đầy mắt điện. Mỗi khung đảm nhiệm một chức năng tương ứng với từng bộ phận trong mắt ếch. Chẳng hạn, khung đầu tiên làm nhiệm vụ chuyên xác định chu vi của đối tượng. Khung thứ hai - tô đậm những phần đường cong. Các khung khác xác định những phần chuyển động của toàn bộ hình ảnh.

Cũng như mắt ếch, thiết bị này có thể xác định được hướng chuyển động của đối tượng quan sát, đặc điểm và tốc độ chuyển động của nó...

Ngày nay, nền kỹ thuật hiện đại còn sáng tạo được những loại mắt ếch phức tạp và hoàn thiện hơn. Có loại Rê-ti-na-trông chứa đến 32.000 bộ phận khác nhau. Trong đó có đến 3.733 quang điện trở, 2652 đèn tín hiệu, 2000 đèn tín hiệu - quang điện trở làm nhiệm vụ thực hiện mối “liên lạc ánh sáng” giữa các bộ phận xử lý thông tin.

Rê-ti-na-trông được coi là loại thiết bị tuyệt diệu để quan sát những đối tượng chuyển động.

Nó đã được đặt tại một số sân bay để điều khiển việc di chuyển của các máy bay trên đường hàng không. Kết quả đạt được rất đáng phấn khởi. Công việc của đài chỉ huy sân bay trở nên dễ dàng và thuận lợi hơn nhiều. Rê-ti-na-trông không bao giờ lẫn máy bay với cây cối.

Nếu đặt Rê-ti-na-trông trên các phương tiện giao thông hiện đại thì nó có thể hoàn thành được những nhiệm vụ hết sức phức tạp. Bình thường, lúc hạ cánh xuống sân bay, người phi công phải làm việc khá vất vả. Anh ta phải dùng mắt để chọn hướng, xác định khoảng cách đến sân bay, trù liệu những nguy hiểm có thể xảy ra... Thế mà, các máy bay không người lái được trang bị Rê-ti-na-trông, hoàn toàn có thể tự lên xuống sân bay an toàn.

Đặc biệt, những con tàu vũ trụ có thêm thiết bị tinh xảo này, cũng có thể hạ cánh nhẹ nhàng xuống mặt trăng hay các hành tinh xa xôi khác, mà không cần đến phi công vũ trụ.

Rê-ti-na-trông ngày càng được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Nó có “biệt tài” tách hẳn đối tượng chuyển động khỏi những vật đứng yên hoặc thay đổi vị trí rất ít. Đó chính là điều mà mắt thần ra-đa hằng mơ ước bấy lâu nay.

Những cặp mắt nhân tạo

Mắt người vượt xa mắt của nhiều loài vật cả về mặt cấu tạo tinh vi lẫn khả năng cảm thụ thế giới bên ngoài. Nó có thể phân biệt được những chi tiết rất nhỏ nhặt trên đối tượng quan sát và phân biệt được trên 60 màu sắc khác nhau. Sự hiểu biết sâu sắc về cấu tạo và hoạt động của mắt người đã đem lại cho kỹ thuật những thành tựu vô cùng lớn lao.

Ngay từ năm 1927, trên thế giới đã xuất hiện chiếc máy ảnh đầu tiên do một người Pháp tên là Ni-ép-xơ chế tạo. Thiết bị mới náy tuy còn thô sơ nhưng nó đã mở đường cho sự hình thành và phát triển của ngành nhiếp ảnh. Phát minh quan trọng của Ni-ép-xơ đã được nhà vật lý nổi tiếng A-ra-gô công bố tại phiên họp ngày 7 tháng 1 năm 1939 của Viện Hàn làm khoa học Pháp.

Từ chiếc máy ảnh của Ni-ép-xơ đến những máy ảnh hiện đại, kỹ thuật đã tiến một bước khổng lồ. Ngày nay, ngoài máy ảnh thường, còn có những loại máy ảnh đặc biệt đặt trên máy bay, vệ tinh nhân tạo, con tàu vũ trụ... chúng có thể chụp ảnh từ độ cao hàng chục, hàng trăm ki-lô-mét.

Các loại máy ảnh tuy khác nhau về chi tiết nhưng đều có các bộ phận và nguyên lý hoạt động chung.

Bộ phận quan trọng bậc nhất trong máy ảnh là ống kính. Nó gồm một hệ thống thấu kính bằng thủy tinh và cửa chắn sáng, cửa này có thể mở rộng hoặc thu hẹp nhờ sự di động của các tấm thép mỏng xếp xen kẽ. Ống kính có thể thay đổi độ dài theo ý muốn. Còn buồng tối là một cái hộp bằng nhựa có hình khối chữ nhật. Đáy buồng tối là nơi đặt phim. Bình thường phim được che kín nhờ một cửa sập ở phía trước. Phim được phủ chất cảm quang.

Khi cửa sập mở, ánh sáng sẽ lọt qua ống kính, chiếu thẳng vào phim. Chất cảm quang trên phim sẽ phản ứng với ánh sáng và đen lại. Tùy theo cường độ tia sáng chiếu vào, màng phim sẽ bị đen nhiều hay ít... Hình ảnh của đối tượng được chụp sẽ in lại dấu vết trên phim.

Không ít người vẫn coi máy ảnh là mô hình của mắt người. Thực ra, cấu tạo của mắt người tinh vi và phức tạp hơn nhiều.

Chỉ cần kể riêng hệ thống thấu kính đã thấy sự thua kém của các nhà chế tạo máy ảnh so với thiên nhiên. Thủy tinh thể trong mắt người là một thấu kính hết sức linh động. Nó chỉ cần phồng lên hay dẹp xuống là có thể điều chỉnh ảnh rơi đúng vào võng mạc. Trong khi đó, những thấu kính của máy ảnh hoàn toàn cố định. Vì vậy, khi muốn cho ảnh rơi vào phim, nhà nhiếp ảnh phải kéo dài hoặc rút ngắn ống kính.

Cửa chắn sáng tương ứng với mống mắt. Sự đóng, mở của mống mắt làm cho đồng tử co hoặc dãn. Có điều là sự điều chỉnh cho ánh sáng vào trong mắt nhiều hay ít được tiến hành hoàn toàn tự động.

Bộ phận võng mạc ở đáy mắt không phải là một màng mỏng nhạy cảm với ánh sáng đồng nhất như phim. Nó được cấu tạo bởi nhiều lớp tế bào khác nhau. Lớp tế bào hình que có đến 125 triệu đơn vị. Còn lớp tế bào hình nón cũng chiếm khoảng 65 triệu.

Các tế bào hình nón ít nhạy cảm với ánh sáng hơn tế bào hình que. Nhiệm vụ chủ yếu của chúng là cảm thụ màu sắc. Hình ảnh của vật với cả thông tin về màu sắc từ hai lớp tế bào này sẽ truyền qua hệ thống nơ-ron hai cực và nhiều cực. Sau đó các tín hiệu mới theo dây thần kinh truyền lên trung khu thị giác ở bán cầu đại não. Nếu cắt đứt con đường này, mắt sẽ không nhìn thấy gì.

Xem thế thì thấy máy ảnh chỉ có thể coi là mô hình đơn giản của mắt người mà thôi.

Pe-rơ-xép-trông Sao Hỏa

Mãi tới năm 1957, con mắt nhân tạo thực sự mang tên Pe-rơ-xép-trông mới ra đời. Tập thể các nhà bác học ở phòng thí nghiệm hàng không Cô-rơ-nen dưới sự lãnh đạo của Rô-den-bơ-lát đã làm nên kỳ công này.

Pe-rơ-xép-trông có bốn bộ phận chính. Bộ phận thứ nhất là một hệ thống gồm hàng ngàn nguyên tố cảm quang. Chúng tương ứng với những tế bào cảm quang trong võng mạc của mắt người. Bộ phận thứ hai có đến hàng ngàn nguyên tố gọi là tế bào, kết hợp. Những nguyên tố này tương ứng với hạch thần kinh. Tiếp theo là bộ phận phụ trách việc giải quyết một số nhiệm vụ đề ra. Có thể coi nó tương ứng với vùng thị giác của vỏ đại não. Còn bộ phận cuối cùng thì so sánh những cái đã giải quyết với mẫu đưa ban đầu. Qua việc so sánh này, có thể biết nhiệm vụ được giải quyết đúng hay sai. “Kết luận” của bộ phận này sẽ được chuyển đến thiết bị tính toán. Nếu nhiệm vụ giải quyết đúng thì nó sẽ khuếch đại tín hiệu. Còn khi giải quyết sai thì nó làm ngược lại.

Thiết bị mới của Rô-den-bơ-lát đã theo sát mô hình mắt người. Nhờ vậy nó không chỉ có khả năng nhận biết hình ảnh mà còn học được cả những cái mới nữa. Về mặt này, Pe-rơ-xép-trong đã vượt xa khả năng của máy ảnh, kể cả loại hiện đại nhất.

Để đánh giá khả năng học tập của Pe-rơ-xép-trông, Rô-đen-bờ-lát quyết định gửi nó đến trường. Tất nhiên, không thể dạy cậu “học trò” đặc biệt này theo phương pháp bình thường được. Các thầy giáo đều lúng túng, không biết làm thế nào, để giúp Pe-rơ-xép-trông nắm vững được kiến thức mới cả. Cuối cùng, chính Rô-den-bơ-lát đã phải trực tiếp làm công việc này. Ông chọn phương pháp giảng dạy có thưởng phạt tức thời như khi dạy thú vậy.

Vào đầu chương trình, Pe-rơ-xép-trông đã được học ngay môn hình học. Cậu phải phân biệt được rõ ràng các hình vuông, tròn, tam giác, chữ nhật... Mỗi lần Pe-rơ-xép-trông trả lời đúng, thầy giáo lại gửi cho một tín hiệu “khuyến khích”, tương tự như việc thưởng cho động vật thức ăn khi nó làm đạt yêu cầu vậy. Ngược lại, hễ cậu trả lời sai thì sẽ bị ngay một tín hiệu “trừng phạt”.

Trong lớp học, Pe-rơ-xép-trông luôn luôn tỏ ra là một học sinh xuất sắc. Chỉ cần học chừng 10-15 lần là cậu đã thuộc như cháo. Dạy hết môn hình học, Rôn-den-bơ-lát lại chuyển sang môn văn.

Cũng như các học sinh mới cắp sách đến trường, Pe-rơ-xép-trông cũng phải bắt đầu từ bảng chữ cái. Chẳng bao lâu, cậu đã học thuộc lòng 26 chữ cái[3]. Thậm chí, cậu còn nhận đúng mặt chữ, bất kể là viết thường, viết hoa, chữ in hay viết tháu. Dần dần, Pe-rơ-xép-trông tiến tới trình độ nắm được các từ, các câu và cả xem sách nữa.

Khả năng học tập và “trau dồi” kiến thức của Pe-rơ-xép-trông thật là vô tận. Triển vọng của việc sử dụng loại mắt nhân tạo mới này thạt là to lớn.

Theo gương Rô-den-bơ-lát, nhiều nước đã tiến hành lập cơ sở sản xuất và đào tạo các loại Pe-rơ-xép-trông khác nhau. Tùy theo chuyên môn được họp tập, những “học sinh” tốt nghiệp ở các trường này, có thể tham gia hoạt động trong nhiều lĩnh vực của nền kinh tế và quốc phòng.

Tại nhiều ngân hàng và cơ quan tài chính lớn, Pe-rơ-xép-trông đã đảm nhiệm việc duyệt séc, so sánh chữ ký của chủ tài khoản, phát hiện kịp thời chữ ký và giấy tờ giả mạo. Nó có thể thay được hàng chục người.

Trong các bệnh viện hiện đại, phương pháp chụp điện bằng quang tuyến X đã giúp ích rất nhiều cho chẩn đoán lâm sàng. Tuy nhiên, việc phát hiện chính xác bệnh tật qua phim chụp đòi hỏi người xem phải có con mắt tinh tường và trình độ chuyên môn rất cao. Thế mà, Pe-rơ-xép-trông hoàn toàn có thể thay thế bác sĩ điện quang trong công việc phức tạp này.

Tài đọc nhanh của Pe-rơ-xép-trông cũng được khai thác triệt để. Nó có thể tìm được rất nhanh những tài liệu cần thiết trong các núi sách của thư viện. Công việc này sẽ tiết kiệm được phần rất lớn thời gian quý báu của người sưu tầm.

Việc kiểm tra sản phẩm trong các nhà máy cũng được tự động hóa hoàn toàn, nhờ những Pe-rơ-xép-trông được huấn luyện kỹ càng.

Đặc biệt, trong quân sự, người ta đã sử dụng cả Pe-rơ-xép-trông để xem xét các bức ảnh chụp từ trên vệ tinh hoặc máy bay trinh sát. Nó có thể phát hiện rất chính xác vị trí của đường sá, cầu cống, bãi pháo, nơi để máy bay của địch...

Chắc chắn, những người máy được trang bị thêm loại mắt nhân tạo này, khả năng hoạt động sẽ được tăng cường rất nhiều.

Mơ ước ngàn đời của những người hỏng mắt là được nhìn thấy các cảnh vật muôn hình, muôn sắc dưới ánh mặt trời. Pe-rơ-xép-trông có thể giúp họ biến ước mơ này thành sự thật. Ngày mà ánh sáng đến với thế giới tối tăm của những người hỏng mắt chắc không còn xa nữa.

Mắt nhiệt

Không riêng gì người mù mà ngay cả những người mắt sáng cũng phải chịu thiệt thòi rất nhiều. Qua những khung “cửa sổ” nhỏ hẹp mà thiên nhiên ban cho, tầm nhìn của con người vào thế giới xung quanh vẫn bị hạn chế. Mắt người chỉ có thể cảm thụ được những tia sáng có bước sóng, từ 0,4 đến 0,8 mi-cờ-rông. Đó chính là những tia sáng đã làm hiện lên các màu sắc lung linh, huyền ảo của cầu vồng. Còn biết bao tia có bước sóng ngoài phạm vi này, con người đã để chúng lọt qua mắt. Trong khi đó, thiên nhiên lại “ưu tiên” cho một số động vật khả năng cảm thụ những tia “không nhìn thấy” này.

Loài rắn chuông ở Nam Mỹ vốn nổi tiếng về tài săn đêm.

Để thử xem rắn có dùng gì đến mắt trong việc kiếm mồi không, nhà động vật học Ê-cu-tơ đã sử dụng phương pháp cổ điển của Span-lan-xa-nhi. Ông bịt mắt rắn rồi thả vào phòng có một chú chuột nhỏ. Rắn tìm thấy mồi ở góc phòng chỉ trong nháy mắt. Rõ ràng là nó không cần dùng mắt để nhìn. Phải chăng rắn cũng được trang bị ra-đa như dơi? - Ê-cu-tơ phân vân tự hỏi. Giả thuyết này cũng lập tức bị bác bỏ. Bởi vì, rắn bị nút kín lỗ tai bằng sáp vẫn tìm thấy chuột trong bóng tối như thường.

Cuộc thí nghiệm tiến hành đến đây thì chuột bỗng lăn đùng ra chết, có điều rất lạ là ngay sau đó, rắn vẫn có khả năng phát hiện được chuột, mặc dù đôi bên cách nhau khá xa. Thế mà, chỉ qua ít phút, rắn đã chịu không thể nào biết được con mồi đang ở đâu. Gã cứ quờ quạng trong bóng tối như người mù. Thậm chí, khi Ê-cu-tơ lôi xác chuột lại gần, rắn vẫn chẳng hay. Nhà bác học hiểu rằng ngay cả mũi rắn cũng không giúp cho gã phát hiện được mục tiêu trong đêm. Bởi vì, chuột chết hay sống thì vẫn tỏa ra xung quanh mùi hôi đặc trưng, có khác chăng chỉ là về nhiệt độ cơ thể. Chuột là động vật máu nóng nên lúc còn sống, nó phát những tia nhiệt từ cơ thể vào môi trường xung quanh. Lúc chết, tất nhiên thân nhiệt sẽ giảm xuống bằng nhiệt độ môi trường, có thể sự chênh lệch nhiệt độ này đã giúp cho rắn phát hiện được chuột.

...rắn lập lức lao ngay đến

Để khẳng định giả thuyết này, Ê-cu-tơ đã dùng một bóng đèn điện bịt giấy đen giả làm chuột. Quả nhiên, khi bật đèn, rắn lập tức lao ngay đến chỗ bóng đèn đang nóng dần lên. Khi đèn tắt, bóng nguội lạnh thì gã không hề bén mảng đến gần.

Không nghi ngờ gì nữa, rắn chuông “nhìn” thấy các vật trong đêm tối là nhờ có “mắt” nhiệt. Bóng điện đốt nóng, chuột sống và nhiều động vật khác đều là nguồn phát ra những tia nhiệt. Đó chính là những sóng hồng ngoại. Chúng có bước sóng từ 0,8 đến 40 mi-cờ-rông. Mắt nhiệt của rắn rất nhạy cảm với loại sóng này.

Vậy “mắt” nhiệt của rắn ở đâu? Với kinh nghiệm già dặn và sự nhạy bén của nhà động vật học, Ê-cu-tơ để ý ngay đến hai hốc nhỏ ở trên đầu rắn. Để thử xem những nơi đó có phải là mắt nhiệt không, Ê-cu-tơ liền bịt kín chúng bằng loại vật liệu chắn sóng hồng ngoại. Quả nhiên, rắn không nhận biết được, các vật phát ra tia nhiệt ở xung quanh nữa. “Mắt” nhiệt của gã đã bị mù.

Việc đi sâu nghiên cứu đôi mắt kỳ lạ này của rắn đã cho thấy rất nhiều điều lý thú. Trong hốc mắt có lớp tế bào khá đặc biệt. Trên mỗi mi-li-mét vuông của nó chứa đến hàng ngàn bộ phận cảm ứng. Sự nhạy cảm của loại mắt này thật đáng ngạc nhiên. Nó có thể phân biệt được sự chênh lệch nhiệt độ chính xác đến một phần... nghìn độ! Việc này thực hiện được là nhờ những bộ phận đặc biệt trong “mắt” nhiệt của rắn. Mỗi hốc mắt đều có một vách ngăn chia nó ra thành hai khoang nhỏ. Một khoang cảm thụ trực tiếp sóng hồng ngoại đo các đối tượng gặp trên đường phát ra. Nhiệt độ của nó tăng lên hay giảm xuống phụ thuộc vào lượng tia nhiệt chiếu vào mạnh hay yếu. Còn khoang thứ hai thông với môi trường ngoài qua một rãnh hẹp. Nó luôn luôn giữ được nhiệt độ bằng không khí xung quanh. Hệ thống thần kinh ở vách ngăn nhận được tin tức về sự chênh lệch nhiệt độ giữa hai khoang liền báo ngay về não. Nhờ đó, rắn biết được nơi phát ra nguồn tia nhiệt.

Tuyệt diệu hơn nữa là loại mắt này có thể cảm thụ được những tín hiệu có công suất nhỏ chỉ bằng một phần... triệu oát! Với độ nhạy ngoài sức tưởng tượng như vậy, đủ cho con mồi có tài thánh cũng khó lòng lọt qua nổi đôi “mắt” nhiệt của rắn chuông.

Để mở rộng tầm mắt của mình, con người rất cần loại “mắt” nhiệt kỳ diệu này. Khó khăn đầu tiên mà các nhà chế tạo vấp phải là làm thế nào để “nhìn thấy” các tia hồng ngoại không nhìn thấy bằng mắt thường.

Vấn đề này đã được nhà vật lý học Hà Lan tên là Khôn-xtơn-đơ-bua giải quyết từ năm 1934. Ông là người đầu tiên chế tạo thành công bộ biến đổi quang điện. Nhờ nó, ảnh do tia hồng ngoại tạo nên đã biến thành ảnh nhìn rõ mồn một trên màn huỳnh quang. Thiết bị độc đáo này đã mở đường cho việc chế tạo thành công các loại mắt nhiệt nhân tạo.

Được trang bị thêm giác quan mới, tầm mắt con người đã vượt qua được biên giới giữa ánh sáng và bóng đêm. Người chiến sĩ làm nhiệm vụ trinh sát hay canh phòng, qua con mắt nhiệt, sẽ nhìn được kẻ địch trong đêm tối rõ như ban ngày. Các xạ thủ với cây súng trường hồng ngoại trên tay, có thể ngắm bắn trúng đích trong đêm tối.

Mắt nhiệt ngày càng trở thành mối đe dọa khủng khiếp đối với các loại máy bay. Động cơ của chúng luôn luôn là nguồn phát ra tia hồng ngoại rất lớn khi bay lên bầu trời. Điều này khiến máy bay trở thành mồi ngon cho những đầu đạn tên lửa có lắp mắt nhiệt, bất kể ngày hay đêm.

Nhà tiên tri động đất

Mỗi mùa xuân, thiên nhiên lại trải lên khắp quần đảo Nhật Bản những cánh hoa anh đào hồng thắm. Tuy nhiên, màu sắc tươi sáng của hoa cũng không làm dịu bớt được nỗi lo lắng về nạn động đất luôn luôn đè nặng lên tâm hồn những người dân ở xứ này. Khó mà biết được, ngày mai, hòn đảo nào sẽ rung chuyển dữ dội và chôn vùi tất cả xuống lòng đất đầy lửa và khói.

Để giảm bớt những tổn thất to lớn cho nhân dân, nhiều nhà khoa học đã cố gắng tìm kiếm các phương pháp dự báo chính xác nạn động đất ở từng địa phương. Mới đây, sự xuất hiện của hai nhà tiên tri động đất ở Nhật Bản là A-be và Ca-mun đã làm xôn xao cả dư luận. Họ được nhiều người sùng bái như thánh sống. Mỗi lần hai ông “phán” nơi nào sẽ bị động đất thì những ai sống ở đó chỉ còn cách, “liệu mà cao chạy xa bay”.

Vậy bí quyết của hai nhà tiên tri động đất là ở đâu? A-be và Ga-mun không phải là thầy phù thủy mà lại là hai nhà bác học. Vì thế, họ không có ý đầu cơ điều bí mật của mình.

Theo sự tiết lộ của A-be và Ca-mun thì nhà tiên tri thực sự chính là con cá nhỏ bé A-sô-tút. Nó đã giúp cho hai ông biết trước trận động đất xảy ra một cách khá chính xác.

Lúc đầu, dựa vào kinh nghiệm dân gian ở Nhật, hai ông đã đem cá A-sô-tút về nghiên cứu. Đối với các nhà khoa học, mọi kinh nghiệm và lý thuyết đều phải kiểm tra lại cẩn thận bằng thực nghiệm. A-be và Ca-mun nuôi cá ở một bể kính trong suốt. Bể này được đặt trên một thiết bị đặc biệt có thể lắc được dễ dàng theo yêu cầu cần thiết.

Hàng ngày, hai ông thay nhau theo dõi chặt chẽ cá A-sô-tút. Cứ cách 6 giờ, họ lại lắc bể một lần để xem cá có phản ứng như thế nào đối với các chấn động khá mạnh. Con vật này rất bình thản trước những cơn “sóng gió” nhân tạo này.

Bỗng một hôm, A-be vừa lắc bể cá thì thấy A-sô-tút có phản ứng rất khác thường. Cá hốt hoảng quẫy lộn lung tung trong bể. Có lúc nó như mất trí đâm cả đầu vào thành bể. Thậm chí, khi thả thức ăn vào, nó cũng đón tiếp với một thái độ lạnh lùng.

A-be vội gọi Ca-mun lại và nói:

- Hình như cá linh cảm thấy một tai họa gì ghê gớm sẽ xảy ra với nó.

Ca-mun thận trọng kiểm tra lại thành phần hóa học của môi trường, nhiệt độ, ôxy trong nước, thức ăn... Nhà bác học thấy mọi yếu tố cần thiết cho hoạt động sống của cá đều đảm bảo ở mức bình thường. Ông liền nói điều dự đoán của mình với A-be:

- Hay là cá cảm thấy trước trận động đất, đúng như kinh nghiệm dân gian?

- Rất có thể là như vậy - A-be tán thành.

Sau khi xác định những chấn động và biến đổi điện tích trong đất, hai nhà bác học khẩn trương di chuyển cá đến nơi an toàn.

Quả nhiên, cá vừa đi khỏi thì một trận động đất kinh khủng xảy ra đúng ở nơi cá đã báo trước. Từ đó, A-sô-tút được mệnh danh là cá “tiên tri”. Do đâu mà nhà tiên tri này lại tài dự đoán động đất như thế?

Khắp nước Nhật, có một thời người ta bàn tán sôi nổi về sự xuất hiện của loại cá “tiên tri” này. Một số người mê tín thì cứ tin chắc đó là một loại cá thần. Còn một số khác lại cho rằng cá được thần linh mách trước cơn nổi giận lôi đình của thần đất.

Nhưng A-be, Ca-mun và các nhà khoa học khác thì lại đi sâu tìm hiểu mối quan hệ giữa cá và những hiện tượng bí ẩn xảy ra trong lòng đất. Họ đã xác định được là tuy nạn động đất xảy ra rất đột ngột, nhưng lực làm biến dạng vỏ trái đất phải tích lũy dần trong một thời gian nhất định. Khi lực này đạt tới một giới hạn xác định thì nó mới làm cho vỏ trái đất rung động mạnh và gây ra động đất. Trong vỏ trái đất luôn luôn truyền đi dòng “điện đất”. Ngay trước khi động đất nó thường bị nhiễu loạn. Trong cơ thể cá A-sô-tút có một bộ phận cảm ứng rất nhạy với dao động điện từ. Nhờ đó, nó đã được tôn sùng là nhà “tiên tri” động đất.

Các nhà phỏng sinh học đã không bỏ lỡ dịp may hiếm có này. Họ đã giành nhiều tâm trí vào việc chế tạo chiếc máy báo động đất theo nguyên lý hoạt động của bộ phận cảm ứng điện đất trong cơ thể cá A-sô-tút. Chắc chắn, những thành tựu trong lĩnh vực này, sẽ góp phần giành lại trong tay thần chết mỗi năm hàng ngàn, hàng vạn con người. Chỉ cần dự báo chính xác nạn động đất xảy ra trước một vài ngày, thậm chí vài giờ thôi, cũng có thể giảm bớt được sự thiệt hại rất nhiều về người và của.

Trong khi chờ đợi sự hoàn chỉnh chiếc máy này, tại Nhật Bản chiếc máy sống tinh vi của thiên nhiên tặng cho A-be và Ca-mun vẫn tiếp tục phát huy tác dụng. Cho đến nay, nhân dân Nhật vẫn còn coi cá A-sô-tút là nhà “tiên tri” động đất trên quê hương hoa anh đào của họ.

Sứa báo bão

Giông bão là kẻ thù tàn bạo hơn cả động đất. Qua mỗi trận bão, gió quật đổ cây cối, giật sập nhà cửa, lật úp tàu bè, quăng lên bờ đủ loại cá, cua, sò, hến... Duy chỉ có họ hàng nhà sứa là luôn luôn thoát khỏi những cơn sóng gió hãi hùng.

Khi trời yên bể lặng, sứa tung tăng bơi lội khắp nơi. Chúng lượm những con mồi nhỏ, bỏ vào trong cái dù xinh xắn của mình. Hễ bao giờ sứa ngơi tay và lẩn nhanh vào nơi kín đáo thì chỉ ít lâu sau là giông bão sẽ ầm ầm kéo đến.

Thời xưa, những người dân vùng biến cứ tin là các nàng tiên cá có tiếng hát mê hồn, đã báo cho sứa biết trước cơn giận lôi đình của thần biển. Đến ngày nay, người ta mới hay rằng, chính bản thân sứa là những nhà khí tượng rất tài giỏi.

Tại những vùng sắp xảy ra cơn bão, bao giờ cũng xuất hiện những hạ âm. Chúng truyền từ không khí vào nước rồi lan ra khắp mọi phía với tốc độ 1500mét/giây. Họ nhà sứa có biệt tài nghe được những âm thanh có tần số rất thấp này. Nhờ vậy mà chúng mới kịp tìm đường thoát thân. Còn những kẻ nào không nắm được bí quyết đó, đều có nguy cơ trở thành nạn nhân đáng thương của giông bão.

Tài dự đoán thời tiết của sứa chính xác đến mức những nhà khí tượng giỏi nhất cũng phải khâm phục. Muốn dự báo giông bão, các nhà khí tượng thường phải sử dụng rất nhiều thiết bị phức tạp như bóng thám không, ra-đa, vệ tinh nhân lạo, phong vũ biểu... Qua việc phân tích hàng loạt các số liệu về nhiệt độ, độ ẩm không khí, tốc độ gió, sự xuất hiện và di chuyển của mây giông, mắt bão... các nhà khí tượng mới có kết luận về tình hình giông bão. Vả lại, những điều dự báo này không phải bao giờ cũng hoàn toàn chính xác.

Trong khi đó, sứa chỉ trông cậy vào cơ quan cảm ứng hạ âm ở trên cơ thể. Thế mà nó cững biết trước được cơn bão biển xảy ra khá lâu và không hề mắc sai lầm.

...họ nhà sứa có biệt tài...

Phát hiện mới này ở sứa đã khiến cho các nhà khoa học trên thế giới rất chú ý. Họ đã đi sâu nghiên cứu hoạt động của cơ quan cảm ứng của sứa để chế tạo những thiết bị mới cho ngành khí tượng. Các nhà bác học Liên-Xô là những người đầu tiên chế tao thành công thiết bị báo bão theo kiểu sứa. Máy này có thể biết được cơn bão sẽ xảy ra trước 50 giờ.

[1] Máy bay siêu âm: loại máy bay có tốc độ nhanh hơn tiếng động (tốc độ âm thanh bằng 340m/gi.

[2] Thôi miên: thuật tập trung ý chí, cố làm cho đối phương mê đi và làm theo ý mình.

[3] Đây là bảng chữ cái của tiếng Anh.