Những phát hiện về vạn vật /P 10 - Chương 48

Từ phẩm đến lượng

Các người theo trường phái Galen chính thống vẫn phê bình tác phẩm của Harvey. Phê bình cổ điển là do một người đương thời của ông, giáo sư Caspar Hofmann, một giáo sư y khoa lừng danh của đại học Aldorf, gần Nuremberg. Đại diện cho các bác sĩ nổi tiếng, Hofmann tố cáo Harvey là vô lương tâm trong nghề nghiệp của mình khi “vứt bỏ tục lệ của nhà giải phẫu” để đột nhiên chơi trò nhà toán học. Theo Hofmann, phương pháp đo lường vụn vặt của Harvey đã làm trệch hướng toàn thể vấn đề tranh luận. Hofmann đưa ra lập luận sau đây về cơ cấu có mục đích tổng thể của Thiên Nhiên”

1. Ông (Harvey) có vẻ tố cáo Thiên Nhiên là ngốc nghếch khi nó đi lạc, quá xa trong một hoạt động có tầm quan trọng cơ bản là chế tạo và phân phối việc dinh dưỡng! Và khi đã nghĩ như vậy, sẽ còn biết bao sự lẫn lộn khác trong tất cả những hoạt động khác có liên quan đến máu!

2. Vì lý do đó, ông có vẻ kết án nguyên lý đã được chấp nhận một cách phổ quát về Thiên Nhiên, mà chính ông ca ngợi bằng nguyên văn lời ông rằng nó không hề khiếm khuyết trong những gì là cần thiết, cũng không khiếm khuyết trong những gì là dưa thừa v.v…

Tuy bị những chỉ trích gay gắt của những người theo trường phái Galen, Harvey vẫn đã thu hút được sự chú ý của những người thế giá trong việc đo lường “vụn vặt” những số lượng. Harvey đã không cô độc. Những người trên khắp châu Âu đang bắt đầu nói bằng ngôn ngữ của máy móc, bắt đầu phân tích kinh nghiệm bằng những ngữ pháp mới về việc đo lường. Kinh nghiệm quen thuộc nay được biến đổi. Không gì dễ nhận thấy hơn cách suy nghĩ mới về sức nóng và lạnh. Nóng và lạnh, khô và ướt, là những sự phân biệt dễ cảm thấy bằng xúc giác. Theo các triết gia cổ Hi Lạp, những phẩm tính này kết hợp lại để làm thành đất, khí, lửa và nước, từ đó tạo thành toàn thể thế giới. Cũng như ngày nay chúng ta coi mùi hay vị là những loại khác nhau hơn là những lượng khác nhau, thì thời đó người ta cũng coi nhiệt độ như vậy.

Khi y khoa còn bị thống trị bởi lý thuyết của Galen về các “dịch thể”, thì không có cách nào để đo lường tình trạng bên trong cơ thể bằng các qui luật bên ngoài. Sự pha trộn đúng mức các dịch thể ở một người tạo thành sức khoẻ, còn sự xáo trộn các dịch thể tạo thành bệnh tật.

Sự phân biệt dễ thấy nhất về nóng và lạnh là ở trong khí hậu và thời tiết. Khái niệm về một thang đo sức nóng có lẽ trước tiên đã được ứng dụng vào thời tiết. Nó phù hợp với các vùng của hệ thống Ptolêmê trên khắp trái đất. Khái niệm về thang đo nhiệt độ, theo nghĩa mới, có lẽ đã xuất hiện cả trước khi có dụng cụ để đo nhiệt độ. Chính Galen đã từng gợi ý có thể dùng bốn “độ nóng và lạnh” để đo theo cả hai chiều từ một điểm trung lập được xác định bằng việc pha trộn các lượng bằng nhau của nước đá và nước sôi. Nhưng định nghĩa của ông vẫn còn mơ hồ và đương nhiên ông tin rằng quả tim là cơ quan nóng nhất trong cơ thể.

Trước khi tìm ra cách để đo nhiệt độ cơ thể theo một thang phổ quát, người ta thường tin rằng nhiệt độ cơ thể thay đổi theo những vùng khác nhau trên trái đất. Những người sống ở vùng nhiệt đới có thân nhiệt nóng hơn những người sống ở vùng khí hậu lạnh. Cuốn sách đầu tiên ở châu Âu về y – toán học (De Logistica Medica) của Johannis Hasler ở Berne, 1578) đặt vấn đề cơ bản của nó: “Để tìm nhiệt độ tự nhiên của mỗi người, được xác định bởi tuổi tác, thời kỳ trong năm, độ cao trên cực (nghĩa là vĩ độ) và các ảnh hưởng khác”. Tác giả cung cấp một biểu đồ để tính nhiệt độ tự nhiên của một người sống ở một vĩ độ nào đó, nhờ đó thầy thuốc có thể điều chỉnh “nhiệt độ” của thuốc cho thích hợp.

Trước kia đã có những “nhiệt biểu” (thermoscopes), là những dụng cụ để chỉ sự thay đổi của nhiệt độ, từ rất lâu trước khi có những “nhiệt kế” (thermometers), đo nhiệt độ theo một thang chia độ. Tuy Galileo có lẽ không phải là người đầu tiên, nhưng chúng ta biết chắc ông đã làm ra một dụng cụ để đo những thay đổi về nhiệt độ trong không khí. Việc sử dụng lần đầu tiên tên gọi “nhiệt kế” (thermometer) năm 1633 mô tả nó là “một dụng cụ để đo những độ nóng và lạnh trong không khí”.

Câu hỏi ai là người đầu tiên làm ra nhiệt kế vẫn còn là một ẩn số. Một người bạn của Harvey, Bác sĩ Robert Fludd (1574-1637) vào năm 1626 đã khiêm tốn tuyên bố mình không phải người sáng chế ra nhiệt kế. Nhưng ông thừa nhận rằng ông đã tái khám phá lý tưởng chế tạo nhiệt kế “trong một bản thảo đã có ít là năm trăm năm xưa”. Từ trước khi có một dụng cụ thực tiễn để đo nhiệt độ thay đổi nhờ mức lên xuống của một chất lỏng trong một ống đóng kín, các nhà triết học tự nhiên đã có ý tưởng về chuyển động dựa theo nhiệt của chất lỏng cho những mục đích cao xa hơn. Salomon de Caus, một kỹ sư và kiến trúc sư ở Heidelberg năm 1615 đã có kế hoạch sử dụng hiện tượng này để chế tạo một động cơ vĩnh cửu. Và cũng dựa trên ý tưởng này, một doanh nhân Hà Lan, Cornelis Drebbel, năm 1598 đã sáng chế ra một “đồng hồ hay máy đo giờ, có thể chạy suốt 50, 60, thậm chí 100 năm mà không phải lên dây cót hay làm động tác nào khác, bao lâu các bánh xe và các phụ kiện khác không bị mòn”. Dần dần những thay đổi dụng cụ đo khí áp đã được ứng dụng vào việc chế tạo những đồng hồ đo “khí áp” tinh vi và chính xác hơn.

Nhưng chính những giáo điều của Galen đã khơi dậy được một tinh thần sáng chế trong lãnh vực đo lưòng mới. Cũng như Christopher Colombo đã đi theo hành trình do Ptolêmê vẽ ra, thì Santorio Santorio cũng sẽ đi theo những lộ trình của Galen. Thực vậy, Santorio tin rằng mình đã khám phá ra những kỹ thuật đo lường có thể chứng minh lý thuyết của Galen và làm cho lý thuyết cổ điển này trở nên hữu dụng hơn. Theo lối phân chia các bệnh của Galen, mỗi người có một thang liên tục các rối loạn khác nhau, đi từ sự pha trộn đúng mức các dịch thể (“eurasia”) sang sự pha trộn tệ nhất (“dyscrasia”) gây nên tử vong. Santorio với đầu óc toán học đã tính toán tất cả các khả năng pha trộn dịch thể thành khoảng 80 ngàn mức độ, nghĩa là phải có tới 80 ngàn thứ “bệnh”. Trước khi qua đời, quan tâm của Santorio về đo lường và tính toán đã đưa ông vượt xa Galen.

Santorio Santorio (1561-1636) sinh ra trong một gia đình quí tộc giàu có tại một đảo của Cộng hoà Venice. Lúc 14 tuổi cậu bé đã vào đại học Padua, ở đó, theo lệ thường, anh bắt đầu học triết học, sau đó học y khoa và đậu bằng y khoa năm 1582, khi mới 21 tuổi. Anh đi sang Croatia, ở đó anh làm bác sĩ cho một gia đình quí tộc. Tại bờ biển Adriatic, anh lợi dụng cơ hội để thử nghiệm các dụng cụ đo gió và đo dòng nước do anh làm ra.

Khi trở về Venice để hành nghề bác sĩ tại đây năm 1599, Santorio qui tụ được rất nhiều bạn bề gồm các nghệ sĩ, bác sĩ, các nhà hoá kim và các nhà bí nhiệm, trong số đó có những người nổi tiếng như Galileo, Paolo Sarpi, Fabricius và Giambattista della Porta.

Santorio tin rằng mình đã sáng chế ta một ngành y khoa mới, mà ông gọi là “Y Khoa Thống Kê”, có nghĩa là sử dụng kỹ thuật đo lường. Tác phẩm của Santorio, Ars Medicina Statica (1621) được xuất bản ở Venice và nổi tiếng khắp châu Âu. Chỉ trong vòng một thế kỷ, giới y khoa hàng đầu của châu Âu đã đánh giá sách này ngang hàng với sách của Harvey về sự tuần hoàn máu và là một trong hai nền tảng của khoa y học cận đại.

Santorio đặt khởi điểm cho công trình của mình từ các tác giả y học thời cổ và đặt nền công trình của mình vững vàng trên những tác giả này. Trong những tác phẩm ban đầu, ông nhắm “chiến đấu chống lại những sai lạc trong nghệ thuật y khoa” bằng cách sử dụng những kinh nghiệm cá nhân của mình để hiệu đính những tác phẩm y khoa xưa của Hippocrates, Galen, Aristote và Avicenna. Khi gởi cuốn Ars Medicina Statica của mình cho Galileo năm 1615, ông kèm theo một lá thư giải thích rõ hai nguyên tắc của mình. “Nguyên tắc thứ nhất, do Hippocrates đề xuất, là y học gồm tính cộng và tính trừ, cộng thêm những gì còn thiếu và trừ đi những gì dư thừa; nguyên tắc thứ hai là thí nghiệm”. Santorio tin tưởng rằng ông có thể đưa khoa học về các dịch thể tiến tới một kỷ nguyên mới về lượng bằng những dụng cụ để đo những hiện tượng và những phẩm tính trong cơ thể con người. Vô tình ông đã phát minh ra một kho dụng cụ giúp chinh phục thành trì các dịch thể và phẩm tính của Galen. Nhiệt khí biểu mà Galileo và những người khác dùng để ghi nhận những thay đổi về nhiệt độ trong không khí chung quanh thì Santorio đã thích nghi nó để đo những thay đổi về nhiệt độ trong cơ thể. Những nhiệt khí biểu cũ gồm một cái bầu bằng chì hay thuỷ tinh chứa đầy một chất lỏng và gắn vào một ống trong đó ta có thể nhìn thấy mực chất lỏng lên và xuống tuỳ theo không khí chung quanh nóng hay lạnh. Santorio đã biến đổi nó thành một dụng cụ để đo nhiệt độ của cơ thể con người. Santorio cắt nghĩa như sau: “Người bệnh nắm chặt chiếc bầu hau thổi hơi vào một chiếc mũ trên cái bầu, hay ngậm cái bầu vào miệng, bằng cách đó ta có thể biết được người bệnh đang khá hơn hay tệ hơn và nhờ đó không bị lầm lẫn trong việc chẩn đoán hay chữa trị”.

Trung thành với lý thuyết dịch thể của Galen về sức khoẻ và bệnh tật, Santorio không đưa ra một thang tuyệt đối về nhiệt độ. Santorio chỉ biến đổi cây nhiệt biểu thành cây nhiệt kế bằng cách thêm vào một thang độ được chia thành những đơn vị đều nhau giữa nhiệt độ của tuyết và nhiệt độ ngọn lửa của một cây nến sáp. Đây không phải là thiết lập một nhiệt độ “bình thường” cho mọi cơ thể con người, nhưng là để kiểm tra sự thay đổi nhiệt độ nơi mỗi cá nhân giữa nhiệt độ cơ thể của người ấy lúc khoẻ mạnh và nhiệt độ lúc đau yếu. Càng xa rời mức độ bình thường của cá nhân đó, sự chuẩn đoán tình trạng càng tồi tệ.

Bệnh nhân phải nắm lấy cái bầu nhiệt biểu hay thở vào cái mũ hay ngậm cái bầu trong bao lâu để có thể đo lường đúng nhiệt độ của họ? Santorio giải thích: “Trong mười nhịp của dụng cụ đo mạch”. Không có gì ngạc nhiên khi một người bạn của Galileo mà lại phải tìm cách chế ra một cái đo nhịp thời gian. Thời đó đồng hồ còn ở trong giai đoạn ấu trĩ, vẫn chưa có kim chỉ phút và chỉ giây. Và như chúng ta đã thấy, khi chàng trai trẻ Galileo nhìn chiếc đèn chùm trong nhà thờ Pisa đong đưa, ông đã đo thời gian bằng cách tính nhịp mạch của mình. Còn bây giờ, cùng một nguyên tắc đã được Santorio khôn khéo ứng dụng ngược lại, ông thấy rằng có thể dùng quả lắc đồng hồ để đo nhịp mạch.

Sức khoẻ thể xác, theo Hippocrates và Galen là sự cân bằng giữa cơ thể sống và tất cả những gì chung quanh. Bệnh tật vì vậy là sự mất cân bằng giữa những gì cơ thể nhận và hấp thu và những gì cơ thể từ choói và thải ra. Santorio đã đề ra cho mình nhiệm vụ nghiên cứu sự cân bằng này. Đây quả là một nhiệm vụ vừa khó vừa kém hấp dẫn, vì phải đo lường tỉ mỉ mọi thứ đi vào hay ra khỏi cơ thể. Để làm việc này, ông đã làm ra một “ghế thống kê”, sau này trở thành chiếc ghế cân của Santorio. Ông treo chiếc ghế ông ngồi vào một cây thước được chia độ đặc biệt để cân trọng lượng cơ thể của mình trước và sau khi ăn, ngủ, tập thể dục và sinh hoạt tình dục. Ông cân thức ăn ông ăn và lượng phân ông thải ra, rồi ghi nhận tất cả những khác biệt.

Bằng cách này, Santorio đang sáng lập một khoa học hiện đại về sự chuyển hoá, nghiêm cứu những biến đỏi làm thành qui trình sự sống. Ông thành công quá mức trong các cố hắng đo lường của mình để chứng minh các lý thuyết của Galen đến nỗi cuối cùng đã phá huỷ toàn bộ hệ thống của Galen. Trong hệ thống Galen, nóng và lạnh, khô và ẩm (bốn dịch thể sơ đẳng) là những phẩm tính khác nhau. Chúng không chỉ có thực một cách khách quan, chúng còn là những thực thể duy nhất quan trọng cho sức khoẻ và bệnh tật của con người. Các sự phân biệt nơi chúng là tuyệt vời. Nhưng khi nóng và lạnh được đo trên thước đo của một nhiệt kế, khi ẩm và khô được đo trên thước đo của một ẩm kế, thì mỗi phẩm tính trong bốn phẩm tính đó trở thành hơn kém một cái gì khác. Vì vậy, trong các khoa vật lý hiện đại, “nóng” và “lạnh” sẽ chỉ là những phẩm tính thứ yếu, chủ quan, được cảm nhận nơi một cơ thể nào đó trong những điều kiện nào đó. Bằng cách biến đổi những dịch thể của Galen thành những lượng, Santorio đã giáng vào khoa y học cổ xưa một đòn chí mạng.

Nhưng “Khoa Y học Thống Kê” của Santorio không dừng lại ở đây. Nó mở ra cả một đấu trường mới cho một thế giới mà các qui trình sự sống sẽ được tìm hiểu và giải thích bằng số lượng. Những quan sát tỉ mỉ của Santorio cho thấy là khi ông cân thức ăn rồi cân lượng phân, trọng lượng của phân nhỏ hơn rất nhiều so với trọng lượng thức ăn. Đồng thời ông thấy rằng trọng lượng cơ thể của ông nhỏ hơn rất nhiều nếu xét theo toàn thể trọng lượng các chất được thải ra, gồm phân, nước tiểu và mồ hôi thấy được. Chắc chắn phải có một qui trình nào khác xử lý những thứ ông đã hấp thu. Đó là cái gì?

Câu trả lời của Santorio là “sự thoát mồ hôi không nhận thấy”. Vào thời ông, từ “thoát mồ hôi” vẫn còn mang nghĩa gốc La tinh là bốc hơi, thở ra hay toả ra. Qui trình hấp thu thức ăn cơ bản trong cơ thể vẫn chưa giải thích được. Santorio bắt đầu lập đồ biểu những khía cạnh cần được giải thích. Khi ông thêm chữ “không nhận thấy” vào từ “thoát mồ hôi”, vào thời đó chữ này có vẻ thừa, nhưng ông nhấn mạnh rằng ông không mô tả những chất thải có thể nhận thấy được.

Với sự hăng say của một người tiên phong, ông nhấn mạnh rằng hiện tượng mà ông mô tả là hiện tượng qan trọng trong mọi qui trình của cơ thể xét về lượng.

Các thầy thuốc Hi Lạp thời cổ đã tin rằng không chỉ có hai lá phổi mà toàn thân thể đều hít vào và thở ra. Galen đã giải thích rằng mục đích của việc hít thở là làm mát lửa trong tim và tạo ra hồn tự nhiên, hồn động vật và hồn sống là những cái duy trì sự sống và phát triển của cơ quan. Ông nói mồ hôi là một dấu hiệu thừa chất lỏng trong toàn thân. Sức khoẻ của cơ thể đòi hỏi các lỗ thoát trong cơ thể phải được mở đúng mức, nhất là các lỗ thoát trên da, để co các “chất hơi” trong các qui trình của cơ thể có thể thoát ra. Các chất hơi này được gọi là “sự toát mồ hôi”. Phải đến cuối thế kỷ 19 từ này mới mang nghĩa chuyên biệt là chỉ về các giọt mồ hôi. Vì thời đó người ta còn biết quá ít về cấu trúc của da, nên khó có thể cắt nghĩa được mồ hôi thoát ra khỏi cơ thể bằng cách nào. Vấn nạn này chỉ được giải quyết sau khi Nicoluas Steno (1638-1686) và Marcello Malphighi nghiên cứu da dưới kính hiển vi.

Santorio cuối cùng đã đưa qui trình thoát mồ hôi không nhận thấy này vào những lãnh vực định lượng. “Đây là một điều mới mẻ chưa từng được nói tới trong Y khoa”, Santorio đã tự hào nói như thế, “và ai cũng có thể cân đo chính xác sự toát mồ hôi không nhận thấy. Và không ai, dù là triết gia hay bác sĩ, dám phản đối phần này của công trình nghiên cứu y khoa. Thực vậy, tôi là người đầu tiên đã thử nghiệm và tôi đã nhờ lý luận và kinh nghiệm của ba mươi năm để hoàn thiện ngành khoa học này”. Khoa học mới chỉ ở thời kỳ bắt đầu và nhiệt kế, máy đo mạch và ghế cân trọng lượng của Santorio đã đưa các bác sĩ tới những điều mới lạ chưa từng biết trước kia.

Suốt nhiều năm Santorio ăn uống, làm việc và ngủ nghỉ trên chiếc ghế cân. Ông cũng giỏi chế tạo những dụng cụ đơn sơ khác như “dùi chọc” (một ống chích phẫu thuật để lấy sỏi ra khỏi bàng quang), cũng như những dụng cụ phức tạp như giường tắm dùng cho bệnh nhân ngâm mình bằng nước lạnh hay nước nóng để hạ thấp hay tăng cao nhiệt độ cơ thể trong khi phòng ở vẫn giữ khô. Các thầy thuốc đồng nghiệp của ông đã chọn ông làm chủ tịch Hiệp hội các thầy thuốc Venice và trong nạn dịch thê thảm năm 1630, thượng viện Venice đã giao cho ông trọng trách tìm biện pháp chống lại nạn dịch.

Tâm trí của Santorio vẫn còn là sự pha trộn giữa cái mới và cái cũ. Trong khi những chỉ trích của ông về khoa chiêm tinh gây sự thù ghét nơi các đồng nghiệp, thì ông lại bênh vực hệ thống Copernic, đồng ý với Galileo về khoa thiên văn và cơ học và với Kepler về quan học. Nhưng ông không hiểu rõ tầm quan trọng to lớn của những khám phá của Harvey. Đương nhiên những lời rêu rao quá đáng của ông về “Khoa Y học Thống Kê” như một kỹ thuật mới của khoa y học Galen là những lời phát biểu thiếu cơ sở. Nhưng phương pháp định lượng của ông mà ông rất thích thú và tự hào, sẽ làm cho lý thuyết của Galen trở nên lỗi thời.