Nhà bác học Einstein đã cho chúng ta thấy rằng thời gian thực sự chỉ quan trọng khi người ta bị ảnh hưởng bởi nó. Chúng ta sẽ xem xét các sự kiện hoặc phát minh khoa học cơ bản có thể tính được trong thời gian diễn ra không tới một giây.
Biến cố tuyệt chủng: Tác động của tiểu hành tinh trong kỷ Đại trung sinh
Trong sự kiện tuyệt chủng cuối cùng, vào cuối kỷ Đại trung sinh 66 triệu năm trước, một tiểu hành tinh có kích thước bằng một ngọn núi đã đâm sầm vào trái đất với vận tốc khoảng 40.000 dặm một giờ. Độ công phá của nó là khoảng 100 nghìn tỷ tấn thuốc nổ TNT. Theo nhà khoa học Joanna Morgan, “bất cứ sinh vật nào ở trong vòng 600 dặm của quang cảnh chịu tác động đều ngay lập tức, hoặc trong vòng vài giây, bị giết bởi quả cầu lửa”. Chỉ trong chớp mắt, một trong những sự kiện thảm khốc nhất trong lịch sử hành tinh đã bắt đầu. Thiệt hại tất nhiên không giới hạn ở sự tàn phá trực tiếp. Ảnh hưởng lâu dài là sự hủy diệt hoàn toàn của loài khủng long cùng với 75% tất cả các sinh vật trên trái đất.
Suy nghĩ vô thức
Nhà khoa học Archimedes đang làm việc để giải quyết vấn đề liệu một chiếc vương miện có được làm bằng vàng nguyên khối hay không? Bỗng ông chợt tình cờ phát hiện ra vấn đề; quá vui mừng, ông đứng phắt dậy từ bồn tắm của mình, hét to lên “Eureka!” (Tìm ra rồi!) và chạy khỏa thân lông nhông qua các đường phố. Ông đã nhận ra rằng nước dâng lên khi ông ngồi xuống, lực nổi trên cơ thể ông bằng trọng lượng của chỗ nước bị dịch chuyển. Bây giờ ông đã có một cách để đo lượng vàng trong vương miện bằng cách sử dụng “Nguyên tắc Archimedes” của riêng mình.
Trong khi Archimedes đã nghiên cứu một giải pháp cho vấn đề này trong một thời gian, khoảnh khắc tiếng kêu “Eureka” của ông đã xuất hiện ngay lập tức. Các nghiên cứu về phản ứng của tế bào thần kinh đối với các kích thích cho thấy phải mất từ 300 đến 500 mili giây (nửa giây) để não phản ứng và gửi tín hiệu đến cơ thể.
Edison bật sáng bóng đèn
Thomas Edison không phải là người đầu tiên thử sử dụng điện để thắp sáng căn phòng. Năm 1802, Humphry Davy đã phát minh ra ánh sáng điện đầu tiên được gọi là “đèn hồ quang điện”. Tuy nhiên, nó không thắp sáng được lâu và lại quá sáng để sử dụng hàng ngày. Năm 1874, các thợ điện y tế ở Toronto là Henry Woodward và Mathew Evans đã chế tạo đèn của họ bằng cách sử dụng các loại thanh carbon khác nhau được giữ giữa các điện cực nằm trong các hình trụ thủy tinh chứa đầy nitrogen. Họ không bán được phát minh của mình và cuối cùng bán bằng sáng chế của họ cho Edison. Edison tiếp tục hoàn thiện công việc của họ và tạo nên cuộc cách mạng hóa bóng đèn.
Ngày 31-12-1879, Edison bật công tắc khiến dòng điện chạy qua các dây với vận tốc gần bằng tốc độ ánh sáng (186.000 dặm mỗi giây trong chân không). Mặc dù các bóng đèn mà Edison sử dụng cách đây 140 năm có lẽ đã mất 1 hoặc 2 giây để thắp sáng hoàn toàn, nhưng sự chiếu sáng lịch sử đáng nhớ nhất kể từ khi phát hiện ra lửa chỉ mất một phần của giây để bắt đầu.
Radio: Tin nhắn vô tuyến đầu tiên vượt qua Đại Tây Dương
Sử dụng mã Samuel Morse, điện báo yêu cầu một chìa khóa, pin, đường dây và một dãy các cây cột giữa các trạm cho đường dây và máy thu. Máy điện báo đã được sử dụng khoảng 50 năm khi Guglielmo Marconi đưa ra phiên bản không dây của mình. Vào cuối thế kỷ 19, Marconi đã chứng minh mọi người đã sai khi ông gửi một tin nhắn vô tuyến qua Đại Tây Dương.
Bắt đầu từ năm 1894, Marconi bắt đầu gửi các tín hiệu truyền qua những khoảng cách ngắn, cuối cùng qua eo biển Calais vào năm 1899. Cuối cùng, vào ngày 12.12.1901, Marconi đã ở Canada khi nhận được một tin nhắn từ Anh. Tin nhắn rất đơn giản: tín hiệu mã Morse cho chữ “s”. Việc truyền tải không tuân theo độ cong của Trái đất như một số người đã đề xuất, thay vào đó nó phản xạ khỏi tầng điện ly và quay trở lại Canada. Sóng vô tuyến truyền đi với tốc độ ánh sáng. Có tính đến sự gây nhiễu của khí quyển, việc truyền tải vẫn gần như tức thời.
Những vụ đánh bom ở Hiroshima và Nagasaki
Hai quả bom nguyên tử được thả xuống ở Nhật Bản vào năm 1945, Little Boy ở Hiroshima và Fat Man ở Nagasaki, ngay lập tức đã thay đổi bộ mặt của Thế chiến thứ hai. Những quả bom gây ra thiệt hại tàn khốc kéo dài trong nhiều thập niên.
Little Boy là quả bom nhiên liệu uranium phát nổ với sức mạnh khoảng 13 kiloton. Fat Man được cung cấp năng lượng từ plutonium và tạo ra 21 kiloton. Khi một neutron tự do va chạm với các hạt nhân của một nguyên tử chất phóng xạ, nó sẽ va chạm thêm hai hoặc ba neutron tự do nữa. Điều này khiến năng lượng được phóng thích và các neutron mới được giải phóng tấn công nhiều hạt nhân hơn. Phản ứng dây chuyền giải tỏa năng lượng này lan truyền gần như ngay lập tức.
Một neutron tự do truyền đi với tốc độ khoảng 3% tốc độ ánh sáng. Quá trình hoàn chỉnh, sau khi tính toán số lượng các phát sinh cần thiết cho một phản ứng dây chuyền, mất khoảng một phần triệu giây. Các nhà vật lý tại Los Alamos đã đặt biệt danh cho điều này là một “chốc lát”, hay “nhanh như cái lắc đuôi của con cừu”. Chỉ trong hai lần “chốc lát” đó, khoảng 60.000 đến 80.000 người đã bị thiêu đốt ở Hiroshima và 40.000 ở Nagasaki.
Tốc độ chuyển đổi của transistor
Được phát minh vào cuối năm 1947, bóng bán dẫn là thứ đã cách mạng hóa ngành công nghiệp điện tử trong thế kỷ 20. Các nhà phát minh William Shockley, John Bardeen và Walter Brattain cuối cùng đã nhận được giải thưởng Nobel cho những nỗ lực của họ.
Tốc độ chuyển đổi của các bóng bán dẫn bằng germanium ban đầu này có đỉnh cao ở mức 60 GHz, nghĩa là phải mất khoảng 20 nano giây (20 phần tỷ của một giây) để chuyển đổi. Những cải tiến chẳng hạn như chuyển đổi từ germanium sang silicon, và việc tạo ra bóng bán dẫn kỹ thuật số (những con chip bán dẫn có điện trở tích hợp) đã tăng cường đáng kể khả năng của transistor. Ngày nay, các transistor chuyển đổi nhanh nhất có thể hoạt động ở mức đáng kinh ngạc 800 GHz trở lên.
Tin nhắn đầu tiên của Internet
Ngày 29-10-1969, bằng cách sử dụng kết nối thử nghiệm có tên ARPANET, các nhà nghiên cứu tại UCLA đã gửi tin nhắn đầu tiên trên các máy tính nối mạng. Tin nhắn nhận được bởi các nhà nghiên cứu Đại học Stanford đọc là “LO”. Nó được dự định để đọc là “LOGIN” vì đó là mật khẩu của hệ thống, nhưng hệ thống đã bị sập chỉ sau hai chữ cái.
Có hai trường học đã cài đặt Bộ xử lý tin nhắn giao diện hoặc bộ định tuyến như chúng ta biết bây giờ. Khi Stanford có được IMP, một đường cao tốc được đưa vào để kết nối cả hai. Hiện tại đã có một mạng hai nút cho phép một người sử dụng máy tính tại một trường để truy cập tài nguyên trên máy tính của trường khác. Tốc độ dòng ARPANET tại thời điểm đó là 50 Kilobits mỗi giây. Với 8 bit trong một byte, 2 chữ cái của bảng chữ cái sẽ mất 16 bit. Với một chút tính toán, người ta nhận được một cái gì đó trong vùng lân cận chỉ mất vài 10.000 phần ngàn của một giây trong thời gian truyền. Không có gì lạ khi hôm nay chúng ta sẽ rất bực mình khi bị mất chỉ vài giây để tải một trang trên Internet, nhưng đó là thời của năm 1969!
Kết quả công cụ tìm kiếm
Năm 1990 chứng kiến sự sáng tạo của Archie, được coi là công cụ tìm kiếm đầu tiên. Với rất nhiều cách để thu hẹp các tìm kiếm bằng Archie, phải mất nhiều thời gian hơn để chọn tất cả các tham số khác nhau so với các kết quả tìm kiếm được thể hiện. Archie, và những người bạn cuối cùng Veronica và Jughead, chỉ có khả năng tìm kiếm các tiêu đề và mô tả; không ai trong số đó lập được danh mục các nội dung của bất kỳ tài liệu nào chúng tìm thấy.
Trong vài năm kế tiếp, có nhiều công cụ tìm kiếm đã xuất hiện, nhưng không có công cụ nào thu thập toàn bộ văn bản của mọi trang web được lập danh mục cho đến khi có Web Crawler vào năm 1994. Tất cả chúng ta đều nhớ đã sử dụng Lycos, Excite, Altavista và Ask Jeeves vào lúc này hay lúc khác. Chúng ta cũng nhớ rằng đã nhấn phím và chờ đợi những gì dường như là vô tận (thực ra chỉ là vài giây) để hiện các kết quả cho chúng ta.
Khi Google nhập cuộc vào cuối những năm 90, họ bắt đầu sử dụng thuật toán đặt giá trị cao trên bảng xếp hạng trang. Ngày nay, Google trở thành công cụ tìm kiếm chủ yếu so với đa số các công cụ tìm kiếm hiện đại và hầu như luôn mất không tới một giây. Các trang tìm kiếm tuyệt vời như DuckDuckGo không tiết lộ tất cả những gì về phương pháp của họ để đem lại cho chúng ta kết quả nhanh chóng như vậy; nhưng khi tốc độ tìm kiếm của nó nhanh như vậy, cho thấy điều đó quả thực quan trọng như thế nào.
- Xem thêm: 9 tin đồn nhảm về khoa học
