Chữ "terraforming" (cải tạo hành tinh cho giống Trái Đất) xuất hiện lần đầu trong truyện ngắn khoa học viễn tưởng "Collision Orbit" của Jack Williamson, đăng trên tạp chí Astounding Science Fiction số tháng 7 năm 1942, ký bút danh Will Stewart. Ý tưởng biến một thế giới chết thành nơi ở được thì đã có trước đó trong văn học, nhưng Williamson là người đặt cho nó một cái tên gọn, dễ nhớ, và chữ này về sau đi vào cả từ điển lẫn các bài báo khoa học của NASA.
Jack Williamson là ai
Jack Williamson (1908–2006) là nhà văn khoa học viễn tưởng người Mỹ, lớn lên ở vùng nông thôn New Mexico. Ông bắt đầu đăng truyện từ năm 1928, khi thể loại này còn rất trẻ, và viết liên tục gần tám thập kỷ — cuốn tiểu thuyết cuối cùng ra năm 2005, khi ông đã ngoài 95 tuổi. Ông nhận danh hiệu Grand Master của Hội Nhà văn Khoa học viễn tưởng và Kỳ ảo Mỹ năm 1976, là người thứ hai được trao sau Robert Heinlein.
Ngoài "terraforming", Williamson còn được ghi nhận là người đưa ra hoặc làm phổ biến một số ý tưởng khác trong thể loại, như "kỹ thuật di truyền" trong tiểu thuyết Dragon's Island (1951). Ông cũng là một trong những nhà văn khoa học viễn tưởng đầu tiên theo đuổi con đường học thuật, lấy bằng tiến sĩ và dạy văn học ở Đại học Eastern New Mexico.
"Collision Orbit" kể gì
Truyện thuộc loạt truyện về "seetee" — cách Williamson gọi vật chất ngược (contra-terrene, viết tắt C.T.), tức phản vật chất, thứ chạm vào vật chất thường là huỷ nhau và giải phóng năng lượng khổng lồ. Bối cảnh là tương lai xa, khi con người đã định cư rải rác trên các tiểu hành tinh.
Tóm tắt ngắn: trong vành đai tiểu hành tinh, một số khối đá seetee trôi lẫn giữa các khối đá thường, vừa là mối nguy chết người vừa là nguồn năng lượng mà ai cũng thèm muốn. Truyện xoay quanh những người tìm cách khai thác và điều khiển chúng, với tranh chấp quyền lực giữa các phe trong vành đai. Còn chi tiết làm nên lịch sử ngôn ngữ chỉ là một phần bối cảnh: các tiểu hành tinh nhỏ bé được biến thành nơi ở được nhờ máy tạo trọng lực nhân tạo giữ lại không khí và nước, và công việc đó được gọi là "terraforming".
Đầu thập niên 1950, loạt truyện được in thành hai cuốn tiểu thuyết Seetee Shock và Seetee Ship. Phần lớn độc giả ngày nay biết đến "Collision Orbit" vì chữ nó để lại, hơn là vì cốt truyện.
Trước Williamson: cải tạo hành tinh khi chưa có tên
Ý tưởng sửa một hành tinh cho vừa với con người, hoặc ngược lại, đã có trong văn học trước năm 1942:
| Năm | Tác phẩm | Ý tưởng liên quan tới khí quyển |
|---|---|---|
| 1898 | H. G. Wells, Chiến tranh giữa các thế giới | Người sao Hoả xâm lược mang theo "cỏ đỏ" lan khắp nơi — có thể đọc như cải tạo Trái Đất theo kiểu sao Hoả |
| 1912 (in thành sách 1917) | Edgar Rice Burroughs, A Princess of Mars | Sao Hoả hấp hối giữ được không khí thở nhờ một "nhà máy khí quyển" khổng lồ; nhà máy hỏng là cả hành tinh nguy |
| 1930 | Olaf Stapledon, Last and First Men | Loài người tương lai di cư sang sao Kim và làm thay đổi đại dương ở đó để có oxy |
| 1942 | Jack Williamson, "Collision Orbit" | Chữ "terraforming" ra đời |
| 1951 | Arthur C. Clarke, The Sands of Mars | Biến Phobos thành một "mặt trời nhỏ" để sưởi sao Hoả, cây trồng giải phóng oxy |
Điều Williamson làm khác là đặt cho cả loại ý tưởng một cái tên kiểu thuật ngữ kỹ thuật. "Terra" (Trái Đất, gốc Latin) ghép với "forming" (tạo hình) — nghe giống tên một ngành công nghệ hơn là một giấc mơ. Đó có lẽ là lý do chữ này sống lâu.
Từ truyện vào khoa học
Chữ "terraforming" từ trang tạp chí bước vào giới khoa học khá nhanh:
- 1961: Carl Sagan công bố bài "The Planet Venus" trên tạp chí Science, đề xuất gieo tảo lên mây sao Kim để hút CO₂ — một trong những đề xuất khoa học nghiêm túc đầu tiên về cải tạo hành tinh, dù chưa dùng chữ của Williamson.
- Thập niên 1970: NASA tổ chức các buổi nghiên cứu về khả năng làm sao Hoả ấm lên; nhà khoa học hành tinh James Pollack và các cộng sự tính toán các kịch bản.
- 1991: Christopher McKay, Owen Toon và James Kasting công bố bài "Making Mars habitable" trên Nature, phân tích cách làm sao Hoả ấm lên bằng khí nhà kính nhân tạo.
- 1995: Martyn Fogg xuất bản Terraforming: Engineering Planetary Environments, giáo trình tổng hợp đầu tiên về đề tài này.
- 2018: Bruce Jakosky và Christopher Edwards công bố trên Nature Astronomy rằng lượng CO₂ dễ giải phóng trên sao Hoả chỉ đủ nâng áp suất lên cỡ vài chục mbar — không đủ để tự cải tạo.
Chữ này cũng sinh ra những chữ con: "paraterraforming" (làm mái che khổng lồ thay vì sửa cả hành tinh), "ecopoiesis" (tạo một hệ sinh thái tối thiểu, chưa cần người thở được).
Đối chiếu khoa học: tiểu hành tinh có giữ được không khí không
Đây là chỗ khoa học thật và truyện của Williamson tách nhau rõ nhất. Một thiên thể giữ được khí quyển hay không phụ thuộc chủ yếu vào hai thứ: vận tốc thoát (lực hấp dẫn mạnh đến đâu) và nhiệt độ (phân tử khí chạy nhanh đến đâu).
| Thiên thể | Vận tốc thoát (km/s, xấp xỉ) | Khí quyển |
|---|---|---|
| Trái Đất | 11,2 | Dày, áp suất 1 bar |
| Sao Hoả | 5,0 | Mỏng, khoảng 6 mbar |
| Titan | 2,6 | Dày, khoảng 1,5 bar (nhờ rất lạnh) |
| Mặt Trăng | 2,4 | Gần như không có |
| Ceres (tiểu hành tinh lớn nhất) | 0,5 | Không có khí quyển đáng kể |
Ở nhiệt độ cỡ Trái Đất, nhiều phân tử khí trong phần đuôi phân bố tốc độ chạy nhanh hơn 0,5 km/s, nên một tiểu hành tinh cỡ Ceres sẽ mất khí thêm vào rất nhanh theo thang thời gian địa chất. Muốn giữ được, ta cần đúng thứ mà Williamson phải bịa ra: trọng lực nhân tạo, hoặc đơn giản hơn là một cái vỏ kín. Các đề xuất khoa học hiện đại về sống trên tiểu hành tinh vì vậy đều là khoang kín, thường quay tròn để tạo trọng lực giả bằng lực ly tâm, chứ không phải bầu trời mở.
Titan là ví dụ ngược thú vị: vận tốc thoát chỉ nhỉnh hơn Mặt Trăng, nhưng vì nhiệt độ khoảng −180 °C, phân tử nitơ chạy chậm nên Titan vẫn giữ được khí quyển dày hơn Trái Đất. Lạnh cũng là một cách "giữ khí".
Góc nhìn hôm nay
Một chữ do nhà văn đặt ra mà nay xuất hiện trong bài báo khoa học, sách giáo trình, báo cáo của NASA — đó là ví dụ đẹp về việc văn học giúp khoa học có từ ngữ để nghĩ. Nhưng cũng nên nhớ: phần lớn ý tưởng "terraforming" trong truyện được viết khi người ta chưa biết sao Hoả có khí quyển mỏng tới mức nào (tàu Mariner 4 năm 1965 mới cho thấy) hay sao Kim nóng tới đâu. Khoa học về sau đã làm nhiều giấc mơ cũ phải thay đổi.
Người muốn đọc truyện gốc có thể tìm các tuyển tập truyện ngắn của Williamson hoặc các bộ sưu tập số cũ của Astounding trong thư viện và kho lưu trữ tạp chí. Muốn đi tiếp sang phần khoa học, cuốn của Martyn Fogg và bài "Making Mars habitable" (1991) là hai điểm vào tốt.
Câu hỏi thường gặp
Terraforming là gì?
Terraforming là ý tưởng cải tạo một hành tinh hay mặt trăng để môi trường của nó giống Trái Đất, đủ cho con người sống không cần đồ bảo hộ. Việc này gồm thay đổi khí quyển, nhiệt độ, nước và có thể cả sinh vật. Hiện nó vẫn chỉ là ý tưởng và đề tài nghiên cứu lý thuyết.
Ai đặt ra chữ terraforming?
Nhà văn khoa học viễn tưởng Jack Williamson, trong truyện ngắn "Collision Orbit" đăng trên tạp chí Astounding Science Fiction tháng 7 năm 1942 dưới bút danh Will Stewart. Ý tưởng sửa hành tinh đã có trước đó trong văn học, nhưng đây là lần đầu chữ này được dùng.
Trước Williamson đã có truyện nào về cải tạo hành tinh chưa?
Có. Edgar Rice Burroughs tả một nhà máy khí quyển giữ cho sao Hoả thở được trong loạt truyện Barsoom (từ 1912), và Olaf Stapledon trong Last and First Men (1930) cho loài người tương lai biến đổi sao Kim. Williamson là người đặt tên cho cả loại ý tưởng đó.
Tiểu hành tinh có thể có khí quyển không?
Gần như không. Tiểu hành tinh lớn nhất là Ceres có vận tốc thoát chỉ khoảng 0,5 km/s, quá yếu để giữ khí lâu dài ở nhiệt độ bình thường. Muốn sống trên tiểu hành tinh phải ở trong khoang kín, còn trọng lực nhân tạo như trong truyện của Williamson chưa có cơ sở vật lý.
Seetee là gì trong truyện của Jack Williamson?
Seetee là cách Williamson gọi vật chất ngược (contra-terrene, C.T.), tức phản vật chất. Trong truyện, các khối đá seetee trôi trong vành đai tiểu hành tinh vừa nguy hiểm vừa là nguồn năng lượng quý. Phản vật chất có thật, nhưng chỉ được tạo ra với lượng cực nhỏ trong máy gia tốc.
