Máy thổi thủy tinh này đang giúp các nhà khoa học tìm kiếm sự sống ngoài hành tinh và những bí mật của vật chất tối

Mike Souza tại máy tiện thủy tinh trong xưởng của Đại học Princeton, nơi anh đã làm việc trong 25 năm qua

C. Todd Reichart / Đại học Princeton

Máy thổi thủy tinh này đang giúp các nhà khoa học tìm kiếm sự sống ngoài hành tinh và những bí mật của vật chất tối

Tác giả Leslie NemoSep. 21, 2018, 9:00 sáng

Khi tàu vũ trụ Europa Clip của NASA đi trên mặt trăng băng giá của sao Mộc vào cuối những năm 2020, nó sẽ mang theo một số ống thủy tinh được Mike Souza mang vào tồn tại. Người thổi thủy tinh chuyên nghiệp 63 tuổi tại Đại học Princeton đã tạo ra các công cụ khoa học phức tạp trong gần 5 thập kỷ. Dự án mới nhất của anh liên quan đến một chiếc kính hiếm và tinh xảo, không bị rò rỉ khí heli trong khi quay qua khoảng trống lạnh lẽo, không thể đoán trước của không gian, một yêu cầu quan trọng đối với các thiết bị sẽ tìm kiếm sự sống trên mặt trăng băng giá.

Và khi một công ty sản xuất thủy tinh không có cơ sở để tạo ra các thiết bị cho một thí nghiệm vật chất tối, Souza thấy mình đã hoàn thiện thêm một dự án đột phá khác. Lần này, anh phải tạo hình thủy tinh rất tinh khiết, nó sẽ chứa gần như không có dấu vết của chất gây ô nhiễm phóng xạ có thể cản trở tín hiệu vật chất tối mờ nhạt.

Souza trò chuyện với Khoa học về những thách thức của việc thổi thủy tinh đối với các thí nghiệm khoa học, cách mà các sáng tạo của anh ta đang được sử dụng để nghiên cứu vật chất tối, và liệu anh ta có bao giờ đưa các kỹ năng của mình vào việc sử dụng tình cảm nhiều hơn không. Cuộc phỏng vấn này đã được chỉnh sửa cho rõ ràng và độ dài.

Q: Làm thế nào bạn có được vào thổi thủy tinh?

A: Đó là một hình thức trừng phạt trong nhà của chúng tôi [cười]. Bố tôi có năm người con trai, và đó là một nghi lễ thường xuyên. Chúng tôi sẽ đi xuống nhà máy thổi thủy tinh ở Evanston, Illinois và giúp đỡ ông già. Tôi đã hoàn thành việc học vào năm 1974 và dành 18 năm để thổi thủy tinh cho các thí nghiệm hóa học, địa hóa học và vật lý cho các trường đại học và các công ty thủy tinh khoa học khác nhau.

Khi tôi đến Princeton vào năm 1992 với tư cách là một thợ thổi thủy tinh hóa học, tôi bắt đầu làm việc với một loại thủy tinh khủng khiếp có tên là aluminosilicate, được sử dụng cho đèn halogen. Đó là một chiếc kính khủng khiếp để làm việc với. Bạn cần một liên lạc đặc biệt và rất nhiều thực hành. Khi bạn được biết đến khi làm việc với aluminosilicate, mọi người tìm đến bạn, đó là cách Phòng thí nghiệm Động cơ phản lực của NASA [JPL] tìm thấy tôi.

Q: Bạn đang làm gì cho nhiệm vụ Europa?

Trả lời: Các xi lanh thủy tinh tôi đang chế tạo sẽ treo lủng lẳng ở phần đuôi của tàu vũ trụ, giống như một chuỗi lon trên xe cưới. Họ trông giống như những người lắc muối nhỏ. Các tế bào phải giữ khí heli trong vài năm và vì helium là một phân tử nhỏ, nó sẽ hoạt động thông qua thủy tinh điển hình trong 2 đến 10 năm và nhiệm vụ Europa có thể kéo dài hơn thế. Aluminosilicate có thể giữ helium trong 20.000 năm.

Q: Bạn cũng đã xử lý một chiếc kính đặc biệt nhằm giúp các nhà nghiên cứu của Princeton theo dõi các hạt vật chất tối mà nhóm nghiên cứu đang thực hiện bên trong một ngọn núi tại Phòng thí nghiệm quốc gia Gran Sasso của Ý. Chiếc kính này có gì độc đáo?

Trả lời: Kính thông thường chứa các nguyên tố vi lượng và nếu chúng phân rã, chúng có thể gây ra tất cả nền phóng xạ này sẽ phá vỡ tín hiệu vật chất tối. Vì vậy, thay vào đó, chúng tôi đã phải làm việc với một chiếc kính siêu tinh khiết. Nó hoạt động dễ dàng hơn nhiều so với aluminosilicate, nhưng nó có giá 200.000 đô la cho một tấm dày khoảng 5 cm và ngang 35 cm. Nó phải được đặt cùng nhau trong một căn phòng sạch sẽ, và nó rất khó chịu vì nhà khoa học chính ở ngay đó, xem đồ thủy tinh của anh ta có giá cao hơn ngôi nhà của bạn.

Q: JPL đã không giữ một thợ thổi thủy tinh cho nhân viên sau khi họ nghỉ hưu. Điều đó có lạ không, khi biết số lượng người trong sự nghiệp của bạn đang giảm dần?

A: Đó thực sự là một áp lực mà tất cả các trường đại học đang phải đối mặt. Ban đầu, chúng tôi được các bộ phận hóa học thuê làm nhà sản xuất nội bộ, như thiết bị chưng cất, khó sửa chữa, hoặc rẻ hơn rất nhiều khi sản xuất trong nhà. Hóa học đã thu hẹp rất nhiều lượng thủy tinh cần thiết, nhưng thủy tinh đã mở rộng sang các ngành khoa học mới, như bẫy ion cho nghiên cứu điện toán lượng tử và sao chép mạch máu bệnh nhân để nghiên cứu. Tôi không biết tương lai lâu dài sẽ ra sao, nhưng tôi nghĩ thủy tinh làm vật liệu sẽ ngày càng có giá trị.

Q: Bạn đã bao giờ sử dụng các kỹ năng của mình, tôi không biết, tặng mẹ một chiếc bình?

A: Đó là tất cả những gì tôi muốn làm khi mới bắt đầu. Tôi sẽ làm một bông hồng thủy tinh không phải cho bạn gái, mà cho mẹ cô ấy. Không có gì giúp bạn nhanh hơn vào trái tim họ [cười]. Sau một thời gian, nó trở nên giống như có tất cả sô cô la bạn muốn.