Sự lựa chọn bí ẩn của tự nhiên

     Nếu tự nhiên là một cô gái thì người ấy sẽ có 2 tay trái và 2 chân phải - một cơ thể không cân đối. Thật vậy, các phân tử không thể thiếu cho sự sống, các axit amin của protein hoặc đường của ADN, chỉ tồn tại trong một hình dạng không gian duy nhất, chỉ bên phải hoặc chỉ bên trái của hai hình đối nhau qua gương.

     Nếu đã tồn tại dạng này, thì dạng kia sẽ không có trong tự nhiên nữa. Tại sao vậy? Có lẽ lời giải ẩn chứa trong từ trường của các ngôi sao.

     Từ lâu, vấn đề “cùng tay” của tự nhiên đã thu hút sự chú ý của nhiều nhà sinh vật học và hóa học, bởi hình dáng của các phân tử sẽ quyết định đến hiệu quả sử dụng của nó. Chẳng hạn, một số loại dược phẩm chỉ có thể sử dụng các phân tử trái, hay phải mà thôi. Louis Pasteur cũng từng cố gắng tạo ra hình dạng của axit tatric có trong nước nho, nhưng vô ích.

     Giải thích cho vấn đề cùng phía này, một số nhà sinh học cho rằng, trước kia, số các phân tử phải và trái bằng nhau, rồi tự nhiên đã lựa chọn để chỉ giữ lại một dạng duy nhất, Tuy nhiên họ không có bằng chứng thực nghiệm về điều này. Nhiều nhà hóa học khác lại tin là sự sống chỉ xuất hiện trong một môi trường đã bất đối xứng lớn. Chẳng hạn, sự trùng đôi của ADN là không thể có trong một môi trường mà các phân tử phải và trái bằng nhau.

Ánh sáng và từ trường tác động cùng lúc vào các phân tử trái và phải với số lượng như nhau (A). Những liên kết bị phá vỡ (B) để tạo nên một dạng phân tử trái hoặc phải (C).

     Như vậy sự thật cần được tìm ra theo cách khác, đó là các lực bên ngoài tác động vào phân tử. Mới đây, hai nhà nghiên cứu thuộc phòng thí nghiệm từ trường ở Grenoble (Pháp) Geert Rikken và Ernst Raupach, đã lựa chọn ánh sáng và từ trường để làm việc này.

     Từ lâu người ta đã biết rằng để nhận biết các phân tử trái và phải, cách tốt nhất là dùng máy chiếu. Bởi sự hút ánh sáng phụ thuộc vào những đặc tính điện của phân tử, hay hình dạng không gian của chúng. Bằng việc phối hợp rất hợp lý giữa ánh sáng và từ trường, Rikken và Raupach đã thành công khi làm mất cân bằng một nhóm các phân tử hóa học ban đầu, gồm các phân tử phải và trái với số lượng như nhau. Các phân tử này hút ánh sáng khác nhau trong điều kiện có từ trường song song với tia sáng. Kết quả là cân bằng bị phá vỡ, các phân tử được tạo ra hoặc chỉ cùng phải, hoặc cùng trái. Từ trường càng mạnh thì sự mất cân bằng càng lớn.

     Từ phát hiện này, các nhà nghiên cứu cho rằng rất có thể dạng “tay một phía” - phân tử cùng phải hoặc cùng trái - đã xuất hiện trong các ngôi sao (nơi có từ trường mạnh hơn hàng triệu lần so với trong thí nghiệm và hàng nghìn tỷ lần so với trên trái đất).

     Nghiên cứu còn dẫn tới một khám phá thú vị khác. Đó là chỉ cần tạo sự vượt trội rất nhỏ về số lượng của một loại so với loại kia (một phân tử trái được thêm trên 1.000 phân tử phải có trước), thế cũng đủ để làm đảo lộn trật tự các phân tử. Kết quả là chúng đều ở một phía của gương.

     Tuy nhiên, để chứng minh được tầm quan trọng của hiện tượng này, hai nhà nghiên cứu còn phải làm được việc tương tự với những phân tử chuyển hóa, như các axit amin. Vấn đề đặt ra ở đây là thiếu phương tiện và một số người phản đối, bởi theo họ, thí nghiệm này đụng chạm đến “nguồn gốc của sự sống”.

Nguồn Science et Avenir