Kỹ thuật Vật lý cung cấp một cái nhìn thoáng qua hiếm hoi về lịch sử tiền tệ thời kỳ đầu của Hoa Kỳ.

Benjamin Franklin thường được tôn vinh vì phát minh ra kính hai tròng và cột thu lôi. Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu từ Đại học Notre Dame cho rằng ông cũng phải nổi tiếng với những cách kiếm tiền (theo nghĩa đen) sáng tạo của mình.

Theo một nghiên cứu gần đây được công bố trên tạp chí, trong sự nghiệp của mình, Franklin đã in gần 2.500.000 tờ tiền giấy cho các thuộc địa của Mỹ bằng cách sử dụng những kỹ thuật mà các nhà nghiên cứu đã xác định là có tính nguyên gốc cao. Kỷ yếu của Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia.

Tiền thuộc địa và nỗi lo hàng giả

Nhóm nghiên cứu, dẫn đầu bởi Khachatur Manukyan, phó giáo sư nghiên cứu tại Khoa Vật lý và Thiên văn học, đã dành bảy năm qua để phân tích một kho gần 600 quan sát từ thời kỳ thuộc địa, là một phần của bộ sưu tập đa dạng được phát triển bởi Hesburgh Trường đại học. Sách hiếm và bộ sưu tập đặc biệt của thư viện. Tiền giấy thời thuộc địa đã tồn tại được 80 năm và bao gồm các tờ tiền được in bởi mạng lưới máy in của Franklin và các máy in khác, cũng như một loạt tiền giả.

Manoukian giải thích rằng nỗ lực in tiền cho hệ thống tiền tệ thuộc địa mới nổi rất quan trọng đối với Franklin không chỉ với tư cách là một nhà in mà còn với tư cách là một chính khách.

Benjamin Franklin tin rằng sự độc lập về tài chính của các thuộc địa là điều cần thiết cho sự độc lập chính trị của họ. Manoukian cho biết, hầu hết các đồng bạc và vàng được mang vào các thuộc địa của Anh-Mỹ đã nhanh chóng cạn kiệt để thanh toán cho hàng hóa sản xuất được nhập khẩu từ nước ngoài, khiến các thuộc địa không có đủ nguồn cung tiền mặt để mở rộng nền kinh tế.

Khachatur Manoukian và nhóm của ông đã sử dụng các công cụ quang phổ và hình ảnh mới nhất để xem xét kỹ hơn bao giờ hết các loại mực, giấy và sợi khiến tờ tiền của Benjamin Franklin trở nên khác biệt và khó sao chép. Nhà cung cấp hình ảnh: Barbara Johnston/Đại học Notre Dame

Tuy nhiên, có một vấn đề lớn đang cản trở nỗ lực in tiền giấy: tiền giả. Khi Franklin mở nhà in vào năm 1728, tiền giấy là một khái niệm tương đối mới. Không giống như vàng và bạc, tiền giấy thiếu giá trị nội tại đồng nghĩa với việc nó thường xuyên có nguy cơ giảm giá. Không có tiền giấy tiêu chuẩn trong thời kỳ thuộc địa, điều này tạo cơ hội cho những kẻ làm giả giả mạo tiền thật. Để đáp lại, Franklin đã nỗ lực đưa vào một loạt tính năng bảo mật khiến hóa đơn của ông trở nên đặc biệt.

Manoukian cho biết: “Để duy trì độ tin cậy của tờ tiền, Franklin phải đi trước những kẻ làm tiền giả một bước. “Nhưng hồ sơ mà chúng tôi biết đã ghi lại những quyết định và phương pháp in ấn này đã bị thất lạc trong lịch sử. Bằng cách sử dụng các kỹ thuật vật lý, chúng tôi đã có thể khôi phục một phần những gì mà hồ sơ này lẽ ra đã thể hiện.”

Phân tích khoa học về kỹ thuật của Franklin

Manoukian và nhóm của ông đã sử dụng các thiết bị quang phổ và hình ảnh hiện đại đặt tại Phòng thí nghiệm Khoa học Hạt nhân và bốn cơ sở nghiên cứu cốt lõi tại Notre Dame: Trung tâm Khoa học và Công nghệ Môi trường, Cơ sở Hình ảnh Tích hợp, Cơ sở Đặc tính Vật liệu, và Cơ sở cấu trúc phân tử. Các công cụ này cho phép họ xem xét kỹ hơn bao giờ hết các loại mực, giấy và sợi khiến tờ tiền của Franklin trở nên đặc biệt và khó sao chép.

Một trong những đặc điểm đặc biệt nhất mà họ tìm thấy là ở chất màu của Franklin. Manoukian và nhóm của ông đã xác định các nguyên tố hóa học được sử dụng cho từng nguyên tố trong bộ sưu tập ghi chú thuộc địa của Notre Dame. Họ phát hiện ra rằng những tờ tiền giả có chứa hàm lượng canxi và phốt pho cao rõ rệt, nhưng những nguyên tố này chỉ được tìm thấy ở dạng dấu vết trên tờ tiền gốc.

Các phân tích của họ tiết lộ rằng mặc dù Franklin đã sử dụng (và bán) “đen đèn”, một chất màu được tạo ra bằng cách đốt dầu thực vật, nhưng trong hầu hết các quy trình in của mình, đồng tiền in của Franklin đã sử dụng một chất màu đen đặc biệt làm từ than chì có trong đá. Sắc tố này cũng khác với “xương đen” được làm từ xương cháy, vốn là thứ được những kẻ làm hàng giả và những người bên ngoài mạng lưới báo in Franklin yêu thích.

Khachatur Manukyan. Nhà cung cấp hình ảnh: Barbara Johnston/Đại học Notre Dame

Một trong những đổi mới khác của Franklin chính là bản thân bài báo. Việc phát minh ra các sợi nhỏ trong bột giấy—xuất hiện dưới dạng các đường ngoằn ngoèo được nhuộm bên trong tiền giấy—thường được ghi nhận là của nhà sản xuất giấy Zenas Marshall Crane, người đã giới thiệu phương pháp này vào năm 1844. Nhưng Manoukian và nhóm của ông đã tìm thấy bằng chứng cho thấy Franklin đã kết hợp lụa màu vào giấy bột giấy. Bài viết của anh ấy sớm hơn nhiều.

Nhóm nghiên cứu cũng phát hiện ra rằng các tờ tiền được in bởi Lưới Franklin có vẻ ngoài đặc biệt do có thêm một chất liệu trong suốt mà họ xác định là muscovite. Nhóm nghiên cứu xác định rằng Franklin đã bắt đầu thêm muscovite vào bài báo của mình và kích thước của tinh thể muscovite trong bài báo của ông tăng lên theo thời gian. Nhóm nghiên cứu suy đoán rằng Franklin ban đầu bắt đầu thêm muscovite để làm cho tiền giấy in bền hơn, nhưng vẫn tiếp tục thêm nó khi nó tỏ ra có tác dụng ngăn chặn những kẻ làm tiền giả.

Những thách thức và khám phá hợp tác

Manoukian cho biết, việc một phòng thí nghiệm vật lý làm việc với các vật liệu quý hiếm và lưu trữ là điều bất thường và điều này đặt ra những thách thức đặc biệt.

“Rất ít nhà khoa học quan tâm đến việc làm việc với những vật liệu như thế này. Trong một số trường hợp, những tờ tiền này là duy nhất. Chúng phải được xử lý hết sức cẩn thận và không thể bị phá hủy. Đây là những hạn chế sẽ khiến nhiều nhà vật lý rời bỏ một dự án như thế này.”

Nhưng đối với ông, dự án là minh chứng cho giá trị của công việc liên ngành.

“Chúng tôi may mắn có được các nhà nghiên cứu sinh viên tham gia dự án này quan tâm đến vật lý cũng như lịch sử và bảo tồn nghệ thuật. Các cơ sở nghiên cứu cốt lõi cũng như nhóm Sách Hiếm và Bộ sưu tập Đặc biệt là những đối tác nghiên cứu tuyệt vời. Không có mức độ trao đổi chéo đặc biệt hợp tác kỷ luật, những khám phá của chúng tôi sẽ không thể thực hiện được.”

Tham khảo: “Phân tích đa quy mô về những đổi mới của Benjamin Franklin trong tiền giấy Mỹ” của Khachatur Manoukian, Armenohi Yeghishian, Annie Abrahamyan, Louis Jordan, Michael Kurkowski, Mark Radell, Laura Richter Law và Zachary D. Schultz, William Spillane và Michael Fisher, ngày 17 tháng 7 năm 2023, Kỷ yếu của Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia.
doi: 10.1073/pnas.2301856120

Ngoài nhà nghiên cứu chính Manoukyan, nhóm nghiên cứu của dự án này còn có Armenohi Yeghishyan, kỹ thuật viên phòng thí nghiệm thuộc Khoa Vật lý và Thiên văn học; Annie Abrahamian, Giáo sư Vật lý Frank M. Freeman và đồng thời là giáo sư tại Khoa Hóa học và Hóa sinh; Louis Jordan, thủ thư danh dự của trường đại học về các dịch vụ và bộ sưu tập học thuật; Michael Kurkowski, cựu nhà nghiên cứu vật lý và toán học ở trường đại học; Mark Radell, cựu nhà nghiên cứu đại học, nghiên cứu về tài chính và vật lý, hiện đang làm cố vấn tại Deloitte; Laura Richter Law, cựu nhà nghiên cứu đại học và hiện là nghiên cứu sinh tại Trung tâm Bảo tồn ở Đại học New YorkViện Mỹ thuật; Zachary D. Schultz, cựu phó giáo sư tại Đại học Notre Dame và hiện là giảng viên tại Đại học bang Ohio; Liam Spillane, người làm việc tại Gattan; và Michael Fisher, Giáo sư Vật lý Frank M. Freeman.

Dự án nghiên cứu này được tài trợ bởi một khoản trợ cấp nội bộ từ Quỹ Nghiên cứu Notre Dame.