Sở hữu tốc độ nổ 7.000 m/s, đây là thứ đã "lột xác" hình hài thế giới hiện đại: Đó là gì?

Trong gần 1.000 năm, chất nổ duy nhất được sử dụng rộng rãi là bột đen (thuốc nổ đen hay thuốc súng). Chứa một hỗn hợp gồm lưu huỳnh (S), than củi (C) và kali nitrat (KNO3), bột màu đen được gọi là chất nổ thấp: nó làm xẹp, hoặc đốt cháy, tạo ra nhiệt và khí ở tốc độ cận âm, trong khi chất nổ cao phát nổ, tạo ra sóng siêu âm.

Bột đen được phát minh ở Trung Quốc thế kỷ 9 và lan rộng ra hầu hết các vùng của đại lục Á-Âu vào cuối thế kỷ 13.

Sau đó đến năm 1847, một nhà hóa học người Ý tên là Ascanio Sobrero (1812 – 1888) đã trộn glycerol với axit nitric và sulfuric, và tạo ra chất nổ cao đầu tiên. Nitroglycerin (C3H5N3O9) không xì hơi, nó phát nổ, tạo ra một làn sóng siêu âm, nóng trắng với năng lượng bùng nổ gấp nhiều lần so với bột đen. Tuy nhiên, thách thức là bất kỳ cú va chạm nào cũng có thể kích hoạt phản ứng, khiến Nitroglycerin không ổn định đến mức không thể tin được.

Điều này được nhà hóa học người Thụy Điển Alfred Nobel (1833 – 1896) hóa giải khi phát minh ra thuốc nổ Dynamite năm 1867 sau khi ông nhận thấy rằng khi Nitroglycerin kết hợp với một chất hấp thu trơ như Kieselguhr (đất mùn), nó trở nên an toàn và dễ sử dụng hơn.

Gần như ngay lập tức, thuốc nổ trở thành một công cụ không thể thiếu của trong kỹ thuật, xây dựng. Sự bùng nổ mạnh mẽ của Nitroglycerin, cùng với thuốc nổ Dynamite và sự ổn định của dạng mới này giúp con người có thể dễ dàng vận chuyển đến các công trường xây dựng gồ ghề.

Trên thực tế, một số dự án hoành tráng nhất của Mỹ vào cuối thế kỷ 19 và đầu thế kỷ 20 không thể được xây dựng mà không có thuốc nổ.

Hình ảnh 4 tấn thuốc nổ Dynamite "mở đường" xây dựng đập Hoover - một trong những công trình hoành tráng và vĩ đại nhất của nước Mỹ - ngày 12/5/1933. Ảnh: BETTMANN / GETTY IMAGES

Đập thủy điện Hoover - một trong những con đập cao nhất thế giới (là công trình đập thủy điện hoành tráng thứ hai của Mỹ) không thể sừng sững đến tận ngày nay nếu không có những đóng góp của thuốc nổ.

Vào những năm 1930, khi các thủy thủ bắt đầu xây dựng trên đập Hoover, họ đã phải chuyển hướng nước bằng cách sử dụng thuốc nổ Dynamite ông Pet Petroski, tác giả của "The Road Taken: The History and Future of America's Architectural" nói. Họ đã sử dụng hàng tấn thuốc nổ ở các hẻm núi nhằm tạo ra bốn đường hầm dẫn nước.

Ngày nay, đập thủy điện Hoover được coi là một trong những công trình hoành tráng và vĩ đại nhất của nước Mỹ, là một trong những kỳ quan xây dựng trong thế kỷ 20, mang tầm vóc chiến lược kinh tế và có ảnh hưởng rất lớn đến sự phát triển trong nhiều lĩnh vực ở "xứ sở cờ hoa" trong nhiều năm.

Ở các thành phố đang phát triển, chất nổ được sử dụng để bắn phá những hố sâu để sau đó xây nền móng cho các tòa nhà chọc trời. Chỉ cần bất cứ nơi nào có đá cứng cần được khai phá, họ sẽ sử dụng thuốc nổ.

Khi các dự án kỹ thuật điều khiển bằng chất nổ đang mở ra một thế giới mới trên bề mặt Trái Đất thì phát minh này cũng đang cách mạng hóa thế giới dưới mặt đất. Hoạt động khai thác khoáng sản không thể mở rộng theo tỷ lệ sản xuất hiện tại trong khi chúng phụ thuộc vào loại bột đen ít mạnh hơn, do đó, thuốc nổ Dynamite khắc phục được hết.

Lee Fronapfel, người quản lý mỏ Edgar Experimental Mine thuộc Trường Mỏ Colorado (Mỹ) dẫn chứng vai trò của thuốc nổ khi nói, vật liệu xây dựng của xã hội đương đại: Quặng để sản xuất bê tông, nhôm, titan và nhiều thứ khác, tất cả được khai thác từ Trái Đất bằng chất nổ. Nếu không có thuốc nổ, bạn sẽ không có lượng quặng cần thiết để sản xuất đủ đồng cần thiết để có điện. Không có thuốc nổ, tôi nghĩ chúng ta hầu như sẽ sống ở thời kỳ đồ đá. Tôi muốn nhấn mạnh rằng: Chính thuốc nổ đã định hình xã hội hiện đại của con người.

Dầu vậy, thuốc nổ cũng có mặt trái của nó. Do mạnh hơn với sức công phá lớn hơn nên thuốc nổ này đã gây ra rất nhiều vụ tai nạn và thương vong.

Vào tháng 9/1904, một chiếc xe đẩy ở Boston đã va phải một hộp thuốc nổ nặng 22,6 kg. Vụ nổ đã giết chết 10 người trong bán kính rộng hơn 30 mét. Năm 1913, một vụ nổ bất ngờ đã xảy ra trong quá trình chuyển 340 tấn thuốc nổ từ sà lan sang tàu hơi nước Anh ở cảng Baltimore (Mỹ), khiến ít nhất 50 người thiệt mạng và làm nhiều người bị thương. Vào năm 1926, một trong những chiếc máy xúc hơi lớn nhất thế giới đã bị phá hủy và hai nhà khai thác của nó đã bị giết, khi nó rơi vào một túi thuốc nổ tại Jerome, Arizona, Mỹ.

Chính những hạn chế mà thuốc nổ gây nên cho con người, Alfred Nobel đã dành phần còn lại của sự nghiệp để cải thiện thuốc nổ, nỗ lực tăng cả sự an toàn và hiệu quả của nó. Đổi mới lớn nhất của Alfred Nobel là bổ sung Nitrocellulose làm nguyên liệu rắn. Thay thế Kieselguhr (đất mùn) Alfred Nobel đã tăng độ nhớt của hỗn hợp. Kết quả là tạo ra một loại thuốc nổ mới mang tên Gelatin Dynamite, một hỗn hợp giống như cao su có khả năng chịu nước, với tốc độ nổ từ 4.000 mét/giây đến 7.000 mét/giây.

Chất nổ không chỉ đóng vai trò lớn trong ngành công nghiệp kỹ thuật và khai thác, giúp cải thiện bộ mặt của xã hội thế kỷ 19, 20, nó còn là công cụ chiến tranh mới.

Thuốc nổ lần đầu tiên được sử dụng làm vũ khí trong Chiến tranh Pháp-Phổ năm 1870, và từ năm 1881 đến 1885, Ireland đã ném bom nổ vào các mục tiêu của chính phủ và quân đội ở Anh, làm bị thương tới 80 người với hơn hai chục thiết bị chứa thuốc nổ.

Ảnh chụp tại một mặt trận Thế chiến II ở Okinawa, Nhật Bản hồi tháng 5/1945. Ảnh: CROBIS / GETTY IMAGES

Quân đội Mỹ đã nghĩ ra vũ khí của riêng mình dựa trên phát minh của Alfred Nobel. Những khẩu súng nổ đầu tiên, được đặt tên cho sĩ quan pháo binh Edmund Zalinski, có thể phóng một quả đạn nổ lên tới 4,6 km. 

Súng Zalinski được lắp đặt làm phòng thủ bờ biển ở San Francisco và New York (Mỹ). Quân đội Mỹ cũng đã sử dụng 16 khẩu súng Sims-Dudley, một vũ khí bắn thuốc nổ nhỏ hơn, mà Tổng thống thứ 26 của Mỹ Theodore Roosevelt và đội Kỵ binh tình nguyện số 1 nổi tiếng của ông sử dụng để bắn đạn pháo trong cuộc bao vây thành phố Santiago năm 1898.

Alfred Nobel là một người theo chủ nghĩa hòa bình, ông tạo ra thuốc nổ (với mong muốn nó trở thành công cụ phục vụ lợi ích kinh tế cho con người) nhưng lại bị hiểu lầm là "Nhà buôn cái chết" khi thuốc nổ ông sáng chế ra bị những người khác sử dụng làm công cụ chiến tranh. Vì lẽ đó, một tờ báo Pháp đã đăng bản tin cáo phó với tựa đề "Nhà buôn cái chết đã chết" khi tưởng ông mất năm 1888 (thực chất là năm đó anh trai của Alfred Nobel mất). Điều này khiến nhà phát minh cảm thấy day dứt.

Câu chuyện tương tự cũng xảy ra với thiên tài vật lý Albert Einstein. Một năm trước khi qua đời (tháng 11/1954), ông mang nỗi day dứt suốt 9 năm kể lại cho người bạn già của mình rằng: "Tôi đã gây ra một trong những lỗi lầm lớn nhất trong cuộc đời... đó là khi tôi đặt bút ký vào bức thư gửi Tổng thống Mỹ Roosevelt, mong muốn ông ấy chế tạo bom nguyên tử trước khi Đức Quốc xã có được nó..."

Với mong muốn chấm dứt chiến tranh. Với hy vọng về một thế giới không có sự chết chóc, chia lìa... nhà thiên tài vật lý ấy không ngờ loại bom hủy diệt đó đã khiến nhiều người bỏ mạng khi nó rơi vào tay những người muốn nắm quyền lực trong tay.

Lại nói thêm, vào ngày Mỹ thả quả bom nguyên tử "Little Boy" xuống thành phố Hiroshima (Nhật Bản) năm 1945, J. Robert Oppenheimer - một trong những "cha đẻ của vũ khí nguyên tử", người lãnh đạo Manhattan Project, phải thốt lên rằng: "Tôi khác gì Thần chết, kẻ gieo rắc sự hủy diệt cho thế giới này!". 

Xuất phát từ mong muốn hòa bình, nhưng vũ khí mạnh nhất mọi thời đại ấy đã bị dùng sai cách, khiến Einstein hay J. Robert Oppenheimer không trút được gánh nặng trách nhiệm đó tận những tháng ngày cuối đời.

Năm 1896 khi Alfred Nobel qua đời, ông sở hữu gần 100 nhà máy sản xuất thuốc nổ và đạn dược, và thuốc nổ đã giúp ông trở thành một người giàu có. Ông đã để lại phần lớn tài sản để xây dựng nên Giải thưởng Nobel, được trao hàng năm cho các nhà khoa học, bác sĩ, nhà văn và những người theo đuổi hòa bình thế giới.

Hơn 150 năm sau khi phát minh ra, thuốc nổ Dynamite vẫn được sử dụng dù không còn phổ biến như thời kỳ đầu. Ngành công nghiệp khai thác mỏ hầu như đã được người ta chuyển sang sử dụng loại nổ rẻ hơn. Quân đội đã thành thạo các chất nổ cao khác, có thể được triển khai với độ chính xác cao hơn.

Thuốc nổ vẫn là công cụ phù hợp cho một số nhiệm vụ nhưng công nghệ nổ đã làm được điều mà tất cả công nghệ cuối cùng làm đó là: Phát triển.

Di sản thực sự của phát minh thay đổi thế giới này chính là lithium trong pin điện thoại di động của bạn và silicon trong bộ xử lý máy tính của bạn, chỉ có điều cả hai đều được mìn khai thác mà có.

"Tất cả đều nhờ vào thuốc nổ Dynamite, nhờ vào công của Alfred Nobel. Nếu bạn định xây dựng lại thế giới, bạn phải bắt đầu bằng cách làm nổ tung (một phần của) nó" - Lee Fronapfel nói.

Bài viết sử dụng các nguồn: Popularmechanics Magazine

* Đọc bài cùng tác giả Trang Ly tại đây.