Vật Lý Lý Thú - sachvui.com · Khi chuyển động quay tròn của Trái Đất đột...
Transcript of Vật Lý Lý Thú - sachvui.com · Khi chuyển động quay tròn của Trái Đất đột...
Lờinóiđầu
Vậtlýlýthúlàcuốnsáchthuộctủsáchhiếuhọc,giớithiệumộtcáchhấpdẫn,lýthú,sinhđộnghoánhữngkiếnthứcvậtlýđơngiảnnhấtmàbạnđọcđãcó.Mụcđíchcủacuốnsáchlàkíchthíchsựhoạtđộngcủatrítưởngtượngkhoahọc,tậpchobạnđọcquensuynghĩtheotinhthầncủakhoahọcvậtlývàpháttriểnthóiquenápdụngkiếnthứcvàonhiềumặtcủađờisống.Vìvậytrong"Vậtlýlýthú"việcmôtảnhữngthínghiệmcóhiệulựcchỉgiữvịtríthứyếu;cònnhữngđềtàivậtlíhócbúa,nhữngbàitoánlíthú,nhữngnghịchlíbổích,nhữngcâuhỏingoắtngoéo,nhữngsựsosánhbấtngờrútratừlĩnhvựcvậtlýhọcv.v...thìlạichiếmvịtríhàngđầu.
Soạngiảđãtìmkiếmnhữngtàiliệunhưthếtrongphạmvicáchiệntượngthườnggặptrongđờisống,trongkĩthuật,trongtựnhiên,trongcáctiểuthuyếtkhoahọctưởngtượng.
Hyvọngcuốnsáchsẽlàmvuilòngbạnđọcgầnxa.
Ngườibiênsoạn
ChươngmộtNhữngđịnhluậtcơbảncủacơhọc
Cuộcdulịchrẻtiềnnhất
VàothếkỷthứXVIImộtnhàvănthôngminhngườiPháp,XiranôđờBécgiơrắccóviếtmộtcuốntiểuthuyếtkhôihàinhanđềlà"SửkícủanhữngnướctrênMặttrăng"(1652),trongđócómộtđoạntảmộtsựviệclikìhìnhnhưchínhbảnthânôngđãkinhquavậy.Cómộtlần,ôngtalàmthínghiệmvậtlí,rồichẳngbiếtvìsao,cảôngvàbìnhthuỷtinhđềubaybổnglêntrời.Sauvàitiếngđồnghồôngtamớitừtừhạxuốngmặtđất.Khiấythậtngạcnhiênvôcùng,ôngtathấymìnhkhôngphảiởnướcPhápnữamàđãởCanađathuộclụcđịaBắcMĩ.NhưngnhàvănPhápnàylạichocuộcphihànhngoàisứctưởngtượngvượtĐạiTâyDươngấylàhoàntoàntựnhiên.Lídogiảithíchcủaônglà:trongkhinhàphihànhkhôngtựchủấyrờikhỏimặtđấtthìhànhtinhcủachúngtavẫntiếptụcquaytừtâysangđôngnhưtrước.Chonên,khiôngtahạxuốngthìdướichânôngtakhôngphảilànướcPhápnữamàđãlàlụcđịachâuMĩrồi.
Quảlàmộtphươngphápdulịchrẻtiềnvàđơngiản!Cácbạnxem,chỉcầnbaylênbầutrờitrênTráiĐất,rồidừnglạitrongkhôngtrungvàiphútthôi,làcóthểhạxuốngmộtnơixalạvềphíatây.Chẳngcầnphảithựchiệnmộtcuộcdulịchvấtvảvượtbểquasông,trèođèolộisuối,màchỉcầntrèolênbầutrờirồiyênlặngđợichờlàtựTráiĐấtcóthểđưanhàdulịchđếnnơiđịnhtới.
Nhưngtiếcthay,cáiphươngphápkìdịđóchẳngquachỉlàmộtchuyệnhoangđường.Mộtlà,saukhichúngtađãlêntớikhôngtrungthìthậtrachúngtavẫnràngbuộcvớicáivỏởthểkhícủaTráiĐất,chúngtalơlửngtronglớpkhíquyểncủaTráiĐấtmàlớpkhíquyểnnàylạicũngquaytheoTráiĐất.Khôngkhí(nóiđúnghơnlàcáclớpkhôngkhíđặcởdưới)cùngquayvớiTráiĐấtvàmangtheohếtthảynhữngthứgìtồntạitrongnónhưmây,máybay,chimchócvàcôntrùngv.v...NếunhưkhôngkhíkhôngchuyểnđộngcùngvớiTráiĐấtthìđứngtrênTráiĐấtchúngtasẽluônthấycógióto[1]thổimạnhđếnnỗibãotápsovớinóchỉnhưmộtcơngió
thoảng.Bởivì,cácbạnnênchúýrằng,chúngtađứngyênđểchokhôngkhíđiqua,hoặcngượclạikhôngkhíđứngyênvàchúngtachuyểnđộngtrongkhôngkhíthìcũnghoàntoàngiốngnhau.Trongcảhaitrườnghợpnày,chúngtađềucảmthấycógióto.Ngườiđixemôtôphóngvớivậntốc100km/hthìmặcdùtrờiyêngiótạnhtacũngvẫnthấygióthổingượcrấtmạnh.
Đólàđiềuthứnhất.Điềuthứhailà,hãycứchorằngchúngtacóthểlêntớilớpkhíquyểncaonhấthoặcTráiĐấtcủachúngtakhôngcólớpkhíquyểnnàyđinữa,thìlúcấycáiphươngphápdulịchrẻtiềndonhàvănkhôihàingườiPháptưởngtượngracũngchẳngphảiđãdễdàngthựchiệnđược.Thậtvậy,saukhichúngtarờikhỏibềmặtcủaTráiĐấtđangquay,doquántínhchúngtavẫntiếptụcchuyểnđộngvớivậntốccũ,hoặcnóimộtcáchkhác,chúngtavẫntiếptụcchuyểnđộngvớivậntốcchuyểnđộngcủaTráiĐấtởphíadướichúngta.Chonên,khihạxuống,chúngtalạirơiđúngvàonơixuấtphát,giốngnhưkhitanhảythẳnglênởbêntrongmộttoaxelửađangchạytađãlạirơixuốngđúngchỗcũvậy.Tuyquántínhcólàmchochúngtachuyểnđộngthẳng(theotiếptuyến),cònTráiĐấtởdướichânchúngtalạichuyểnđộngtheomộtđườnghìnhcung,nhưngtrongkhoảngthờigianrấtngắnthìđiềuđókhônghềgìcả.
TráiĐấthãyngừngquay!
NhàvănnổitiếngngườiAnhOenxơcóviếtmộtcâuchuyệnlikìmôtảmộtnhânviênvănphòngđãgâyramộtđiềulỳlạnhưthếnào.Anhtalàmột
chàngtrairấttrẻ,nhưngsinhravốnđãcósẵnmộtkhảnăngđặcbiệtlàhễanhtaướccáigìthìlậptứcđượcngaycáiđó...Nhưngcáikhảnăngđặcbiệtấylạichẳngđemlạichoanhtavàngườikháccáigìngoàinhữngđiềuchẳngdễchịuchútnào.
Khibữatiệcđemkéodàikếtthúc,chàngnhânviênnóitrênsợvềđếnnhàthìtrờiđãsáng,anhtaliềnnghĩtớisửdụngcáikhảnăngtrờiphúcủamìnhđểkéodàiđêmramộtchút.Biếtlàmthếnàobâygiờ?Phảiralệnhchocácthiênthểngừngchuyểnđộng.ChàngtacòntrùtrừchưaquyếtđịnhlàmcáiviệcquantrọngđóthìbạnanhkhuyênanhralệnhchoMặtTrăngngừngchuyểnđộng.AnhchămchúnhìnMặtTrănglẩmbẩm:
-BảoMặtTrăngngừngquay,tôithấyMặtTrăngởxaquá...Anhthấythếnào?
Mâyđích(tênngườibạn)bảoanh:
-Nhưngtạisaoanhkhôngthửmộtcáixemsao?DĩnhiênMặtTrăngkhôngthểngừngquayđược,thếthìanhralệnhchoTráiĐấtngừngquayvậy.Tôinghĩ,làmnhưvậychẳngchếtaicả.
Phôtêrinh(tênanhchàngkìdịđó)nói:
-Được,đểtôithửxemsao...
Thếrồi,anhtacungkínhgiơhaitaylênvàtrịnhtrọngralệnh:
-TráiĐấthãydừnglại!Khôngđượcphépquaynữa!
NóichưadứtlờithìcảPhôtêrinhvàbạnanhđềubayvọtvàotrongkhôngtrungvớivậntốcmấymươidặmtrongmộtphút.
Cũngmaychưađầymộtgiâyđồnghồ,anhtađãnghĩravànóingayýmuốncủamình:
-Khôngđượchạita,phảiđểchotasống!
Cầnphảinóingayrằng,cáiýmuốncủaanhtanóivừađúnglúc.Vàiphútsau,anhtathấymìnhrơixuốngmộtnơihoangtànnhưvừabịbomtànphávậy;khắpnơi,đất,đá,gạch,ngói,cácmảnhvụncủacáccôngtrìnhxâydựngvàcácvậtbằngkimloạiđềubayvùnvụtquađầu,nhưngcũngmaylàkhôngđụngvàoanhta.Ngoàira,còncócảtrâubò,lợngàbayquarồirơixuống
đấtvụnnáttantành.GiógàothétvớimộtsứcmạnhkinhhồnlàmchoPhôtêrinhkhôngdámngửngđầulênnhìnhếtthảymọivậtchungquanh.
Anhtalầmrầmtựnhủ:
-Lạquá,khônghiểuxảyrachuyệngì?Saolạicóbãotápkhủngkhiếpnhưthếnày?Chắcchẳngphảitạitađâu.
Trongbãotáp,anhtacốtrấntĩnhnhìnxungquanhquacáclỗhổngráchbươmởvạtáobịgióthổilậtlênđầuvànóitiếp:
-Quái,mộtcáitrêntrờihầunhưvẫncótrậttự.MặtTrăngvẫnởchỗcũ.Nhưngnhữngcáikhác...thànhphốđiđâurồi?Nhàcửavàđườngsáđiđâurồi?Giótừđâuthổiđến?Tacógọigióđâu?
Phôtêrinhcốđứnglênxemsaonhưngkhôngtàinàođứnglênđược,chonênanhtalạibámvàocácmỏmđávàcácmôđấtmàbòlênphíatrước.Nhưngchẳngbiếtbòđiđâu,bởivì,anhthấyxungquanhkhắpnơiđềubềbộnngổnngang.
Anhtanghĩ:
-Trongvũtrụchắccócáigìbịpháhoạinghiêmtrọng.Nhưngrútcụclạilàcáigì?Thậtchẳnghiểurasaocả.
Thậtvậy,mọicáiđềubịhuỷdiệt.Chẳngcònlấymộtcănnhà,mộtngọncây,mộtsinhvậtnàocả.Chỉthấynhữnggòđốngbềbộnngổnngang,nhữngmảnhvỡrảiráckhắpnơi,vàtrongbãotápmịtmùphảicốgắnglắmmớinhìnthấynhữngvậtấy.
Kẻgâyrataihoạđótấtnhiênkhônghiểuđượctạisaolạinhưvậy.Nhưnggiảithíchcảnhtượngấycũngdễthôi.SaukhiTráiĐấtđứnglại,Phôtêrinhkhôngnghĩđếnhãycòntácdụngcủaquántính.KhichuyểnđộngquaytròncủaTráiĐấtđộtnhiêndừnglạithìtácdụngcủaquántínhtấtphảinémđihếtthảymọivậttrênmặtđất.Đócũnglàlídotạisaonhàcửa,người,ngựa,câycối,độngvậtvànóichunghếtthảymọivậtkhôngbámchặtlấyTráiĐấtđềubayđinhanhnhưtênbắntheođườngtiếptuyếnvớimặtđất.Rồisau,hếtthảylạirơixuốngmặtđấtvàvụnnáttantành.ĐếnbâygiờthìPhôtêrinhcũngđãbiếtrõcáiđiềuướccủamìnhchẳngíchlợigìcholắm,bởithế,anhtarấthốihậnvớicôngviệcmìnhđãlàm,chonênanhtalạimuốnướcmộtđiềukhác.Trướchết,phảicứuvãncáitaihoạdoanhtađãgâyra.Cáitaihoạquảkhôngphảilàít.Bãotápthổirợnngười,trobụinhưmâyđenche
kínmấttrăng,xaxacònnghethấytiếngàoàonhưnướclụttrànvề;dướiánhsángcủanhữngtiachớp,anhtanhìnthấyrõrệtmộtcộtnướckhổnglồđangậpvềphíaanhtavớimộtvậntốckinhngười.
Anhtacươngquyếtthựchiệnýđịnh.Anhtaquayvềphíacộtnướcthétlên:
-Hãyđứnglại!Khôngđượctiếnthêmmộtbước!
Rồisauanhtacũngralệnhnhưvậychosấmsét,chớpđiệnvàgióbão.
Vạnvậtlạitrởlạiyêntĩnh.
Anhtauểoảingồithụpxuốngnghĩ:
Thậtlàhúvía,từnaythôichẳngdạidộtnhưthếnữa.Nghĩđoạnanhtatrịnhtrọngnói:
-Bâygiờtôiướchaiđiều:điềuthứnhất,saukhinhữngcâunóibâygiờcủatôiđềuứngnghiệmthìhãylàmchotôimấthẳncáinănglựctạoranhữngđiềukìlạấyđi,từnayvềsautôixinnguyệnlàmmộtconngườibìnhthường.Nhữngđiềukìlạtôikhôngcầnnữa.Cáitròchơiấythậtnguyhiểm.Điềuthứhailà,thànhphố,ngườingựa,nhàcửavàngaycảbảnthântôi,tấtcảđềuđâulạihoànđấy.
Bứcthưgửitừtrênmáybay
Bạnhãytưởngtượngrằngmìnhđangngồitrênmộtchiếcmáybaybaynhanhtrênnhữngvùngquenthuộc.Vàbâygiờthìmáybaycủabạnsắpbayngang,trênngôinhàmộtngườibạnthân.Bạnchợtnảyraýnghĩ"Giágửiđượcchocậutamộtbứcthưthìhaybiếtmấy!".Bạnvộirútsổtayraxélấymộttờgiấyvàghinhanhvàidòngđểgửichobạnmình.Bạnbuộcthưvàomộtvậtnặngnàođấy(sautasẽgọinólà"trọngvật')vàđợilúcmáybayvừabayngangquađúngtrênngôinhàthìthảchonórơixuống.
Chắcbạnhoàntoàntintưởngrằngtrọngvậtđónhấtđịnhsẽrơiđúngngayxuốngmảnhvườncủanhàngườibạn.Tiếcthaynóđãkhôngrơiđượcnhưthếmặcdùmảnhvườnvàngôinhàđangnằmđúngngayởdướibụngmáybaycủabạn!
Nếutheodõisựrơicủatrọngvậtchắchẳnbạnsẽthấycóxảyramộthiện
tượngrấtkìquặc:trọngvậtrơixuốngdướinhưngđồngthờinóvẫntiếptụcxuấthiệnởphíadướithânmáybayvàhìnhnhưđangtrượttheomộtsợidâyvôhìnhnàođónốivớimáybay.Vàkhitrọngvậtrơiđếnđấtthìnósẽnằmcáchxavềphíatrướcsovớichỗmàbạnđịnhthảnó.
ởđâytalạithấythểhiệncáiđịnhluậtquántínhngăncảnviệcápdụnglờikhuyêncámdỗvềlốidulịchrẻtiềncủaBécgiơrắc.
Khitrọngvậtcònnằmtrongmáybaythìnócùngchuyểnđộngvớimáybay.Bạnthảchonórơi;nhưngsaukhitáchrakhỏimáybayđểrơixuốngdướinókhôngbịmấtvậntốcbanđầuvàtronglúcrơinóvẫntiếptụcthựchiệntrongkhôngkhímộtchuyểnđộngtheohướngcũ.Cảhaichuyểnđộngthẳngđứngvàngangđãcộngvàonhau,kếtquảlàtrọngvậtrơixuốngdướitheomộtđườngconglàlúcnàocũngởngaybêndướithânmáybay(dĩnhiênlàtrongđiềukiệnmáybaycóvậntốcvàhướngbaykhôngđổi).
Thựcra,trongvậtrơitrongtrườnghợpnàycũnggiốngnhưmộtvậtđượcnémtheophươngnằmngang(thídụnhưviênđạnbắnratừmộtkhẩusúngnằmngang):vậtvạchramộtđườngcongvàcuốicùngchạmtớimặtđất.
Nênchúýrằngtấtcảnhữngđiềunóitrênlàhoàntoànđúngtrongđiềukiện
khôngcósứccảncủakhôngkhí.
Trongthựctếthìsứccảnđóđãcótácdụnglàmcảntrởcảchuyểnđộngthẳngđứnglẫnchuyểnđộngnằmngangcủatrọngvậtvàtrongquátrìnhrơitrọngvậtkhôngbaogiờcũngởđúngngaydướithânmáybaymàđãbịtụtlạisaumộtít.
Nếumáybaybaycaovàvớivậntốckhálớnthìđộlệchđốivớiphươngthẳngđứngtừmáybaytớimặtđấtcũngsẽkhálớn.Khitrờikhônggióvàmáybaybayởđộcao1000mvớivậntốc100km/hthìtrọngvậtthảtừmáybayrasẽrơiquáchỗphíadướimáybaymộtkhoảngchừng400m.
Việctínhtoáncũngrấtđơngiản(nếubỏquasứccảnkhôngkhí).Từcôngthứctínhđườngđitrongchuyểnđộngnhanhdầnđều:
tasuyra:
Nghĩalàtừđộcao1000m,hònđáphảirơimấtmộtthờigianbằng:
tứclà14s
Trongthờigianấyvậtđồngthờichuyểnđộngtheophươngnằmngangmộtkhoảnglà:
Nhữngvỉahèdiđộng
Dựavàonguyênlítươngđốicủachuyểnđộng,ngườitađãnghĩrađượcmộtphươngtiệnđilạirấttiệnlợigọilà"nhữngvỉahèdiđộng",màchotớinay
cũngchỉmớiđượcápdụngởcáccuộctriểnlãmmàthôi.Lầnđầutiên"nhữngvỉahèdiđộng"nàyđượcgiớithiệutạicuộctriểnlãmởSicagônăm1883rồisautạicuộctriểnlãmquốctếởParinăm1900.Dướiđâylàhìnhvẽcủacáithiếtbịấy(h.3).Bạnthấynămdãyvỉahèkhépkíncáinọnằmởphíatrongcáikiavàchuyểnđộngvớinhữngvậntốckhácnhaunhờmộtbộphậnmáymócđặcbiệt.Dãyngoàicùngchuyểnđộngkháchậm,vậntốclà5km/h(5kmtrongmộtgiờ),đâylàvậntốcthôngthườngcủamộtngườiđibộ,chonênngườitacóthểbướclêndãythứnhấtnàymộtcáchdễdàng.Ngaybêntrongdãythứnhấtlàdãythứhai,chuyểnđộngvớivậntốc10km/h.Nếutanhảytrựctiếptừdướimặtđườnglêndãythứhainàythìcóthểxảyratainạnnguyhiểm,nhưngnếutabướctừdãythứnhấtsangthìlạichẳnglàmsaocả.Thựcvậyđốivớidãythứnhấtthìdãythứhaiđangdichuyểnvớivậntốc10km/hchỉchuyểnđộngvớivậntốc5km/h;nghĩalàbướctừdãythứnhấtsangdãythứhaicũngsẽrấtdễdàngnhưkhibướctừmặtđườnglêndãythứnhấtvậy.Dãythứbachuyểnđộngvớivậntốc15km/h,nhưngdĩnhiênbướctừdãythứhaisangdãynàychẳngkhókhăngì.Vàcứnhưthếtasẽbướcđượcdễdàngtừdãythứbasangdãythứtưđangchạyvớivậntốc20km/hvàcuốicùngtừdãythứtưsangdãythứnămcóvậntốckhánhanhlà25km/h.
Dãythứnămnàysẽđưacáckháchthamquanđếnnơihọmuốn;tớiđâychỉcầnhọlầnlượtđingượclạitừdãythứnămđếndãythứnhấtlàtớiđượcmặtđườngđứngyên.
Conmựcbơinhưthếnào?
Hẳnbạnsẽvôcùngngạcnhiênkhinghenói:vớinhiềusinhvậtthìcáiphươngpháphoangđường"tựtúmtócđểnângmìnhlêntrên"lạichínhlà
cáiphươngphápdichuyểnthôngthườngcủachúngởtrongnước.
Conmựcvànóichungđasốcácđộngvậtnhuyễnthểlớpđầutúcđềudichuyểntrongnướctheocáchnhưsau:chúnglấynướcvàolỗmángquacáikhehởbênvàcáiphễuđặcbiệtởđằngtrướcthân;sauđóchúnglấysứctốngtianướcquacáiphễumàtavừanóitrên;nhưthế,theođịnhluậtphảntácdụng,chúngnhậnđượcmộtsứcđẩyngượclạiđủđểthânchúngbơikhánhanhvềphíatrước.Ngoàiraconmựccòncóthểxoayốngphễuvềmộtbênhoặcvềđằngsauvàkhiépmìnhđểđẩynướcrakhỏiphễuthìnócóthểchuyểnđộngtheobấtkìhướngnàocũngđược.
Chuyểnđộngcủaconsứacũngtươngtựnhưthế:nócocáccơlạiđểđẩynướctừdướicáithânhìnhchuôngcủanóravànhưthếlànóbịđẩyvềphíangượclại.
Chuyểnđộngcủabọnước,củacácấutrùngchuồnchuồnvàcácloạiđộngvậtdướinướckháccũngtheophươngpháptươngtự.Thếmàchúngtacònvẫnnghihoặcrằng,liệucóthểchuyểnđộngnhưthếđượcchăng?
Đáptênlửađếncácvìsao
CòngìcóthểhấpdẫnhơnvấnđềtạmbiệtQuảĐấtđểduhànhkhắpvũtrụbaolatừTráiĐấtđếnMặtTrăng,từhànhtinhnàysanghànhtinhkhác?Đãkhôngbiếtbaonhiêulàtiểuthuyếthoangđườngviếtvềđềtàinày!Aiđãlàmchobạnsaymêvềcuộcduhànhtưởngtượngnhưthếquacácthiênthể!PhảichăngđólàVôntevớitácphẩm"Mikromegat",GiuynVécnơvới"LênCungTrăng"và"HectoSécvadác"vàOenxơvới"Nhữngngườiđầutiêntrên
MặtTrăng".Họcũngnhưbaonhiêungườikhácviếttheokiểunàyđềuhoànthànhnhữngtácphẩmnóivềnhữngchuyếnđithúvịtrêncácthiênthể.Cốnhiênđâychỉlànhữngchuyếnđitrongmơướccònthựctếthìchotớinaychúngtavẫncònlà"tùbinh"củaQuảĐấtnày.Songphảichăngkhôngcókhảnăngthựchiệnđượccáimơướctừbaođờiấy?Phảichăngtrongthựctếtấtcảnhữngđồánsángtạođãđượcmôtảtrongcáctiểuthuyếtnhưnhữngchuyệnthậtvôcùnghấpdẫnấylạikhôngthựchiệnđược?SaunàycódịpchúngtôikểchocácbạnnghenhữngđồánlikìvềnhữngcuộcduhànhvũtrụnhưngbâygiờthìtahãytìmhiểumộtđồánrấthiệnthựcdomộtđồngbàocủachúngtalàôngCônstantinÔduarôvíchXiôncốpskinghĩralầnđầutiên.
LiệucóthểbaytớiMặtTrăngbằngmáybayđượckhông?Dĩnhiênlàkhôngthểđược,vìrằngmáybayvàkhícầumáychuyểnđộngđượcchỉvìđãdựavàokhôngkhí,đẩyvàokhôngkhímàtiếnlên.NhưngởgiữaTráiĐấtvàMặtTrănglạikhôngcókhôngkhí,vànóichung,trongkhoảngkhônggianvũtrụkhôngcónhữngmôitrườngđủdàyđặcđểchiếc"khícầuvũtrụ"cóthểdựavàomàchuyểnđộng.Nhưthếcónghĩalàcầnphảinghĩramộtloạimáybaycókhảnăngchuyểnđộngvàsựđiềukhiểnkhôngcầndựavàocáigìcả.
Chúngtađãbiếtmộtloạiđạntráiphátươngtự,códạngmộtthứđồchơi,đólàtênlửa.Tạisaokhôngchếramộtcáitênlửathậtto,cónơiđặcbiệtdànhchongườiở,cóchỗchứalươngthực,chứacácbìnhđựngkhôngkhívàcácthứtiệnnghikhác?Bạnhãytưởngtượngrằngngườitadựtrữsẵntrêntênlửanhiềuchấtđốtvàngườitacóthểhướngluồngkhíthuốcnổphụtvềbấtkìphíanàocũngđược.Nhưthếlàbạncómộtcontàuvũtrụđiềukhiểnđượcthựcthụmàngồitrênấycóthểchuduquađạidươngkhônggianvũtrụ,bayđếncungtrăng,đếncáchànhtinh.Cácvịdukháchcóthểđiềukhiểnquátrìnhnổcủacácchấtđốt,đểtăngdầnvậntốccủacontàuvũtrụtheomộtnhịpđộcầnthiếtđểchosựtăngvậntốckhônggâynguyhiểmchohọ.Khi
muốnhạxuốngmộthànhtinhnàođó,họcóthểquayđượccontàulạimàgiảmdầnvậntốccủaquảđạn,vànhưthếlàlàmchosựrơigiảmyếudầnđi.Cốnhiên,cácvịdukháchcũngcóthểdùngcáchđóđểquaytrởvềTráiĐấtđược.
Cácbạnhẳncònnhớlàcáchđâykhônglâu,ngànhhàngkhôngmớisảnxuấtđượcnhữngchiếcmáybayđầutiên"mỏngmanh"nhưthếnào.Nhưngbâygiờthìkháchẳn,cácmáybayđãcóthểbaykhácaovàvữngvàngtrongkhôngtrung,vượtquacácmiềnnúinonsamạc,quacáclụcđịavàđạidương.
Cóthểhaibamươinămnữasẽtớithờikìhuyhoàngcủaviệc"duhànhvũtrụ"chăng?LúcbấygiờconngườisẽvấtbỏcáixiềngxíchvôhìnhmàtừbaolâunayđãtróichặthọvàoTráiĐấtquêhươngnày;vàhọsẽtungcánhđivàokhoảngkhônggianvũtrụbaolavôtận[2].
[1]Vậntốccủabãolà40mtrongmộtgiây,tứclà14kmtrong1giờ.CònTráiĐấtthìởvĩđộLêningratchẳnghạn,đãmangchúngtađiquakhôngkhívớivậntốc230mtrong1giây,tứclà828kmtrong1giờ.
[2]Ngàymồng2thánggiêngnăm1959contầuvũtrụđầutiêncủaLiênxôđãrờikhỏiQuảĐất.Tiếpsauđótrongtháng9vàtháng10năm1959haicontàuvũtrụnữacủaLiênXôlạiđượcphónglênvềphíaMặtTrăngnhằmdọnđườngchoconngườibayvàovũtrụ.Tronghailầnphóngsau,contàuthứnhấtđãđổxuốngMặtTrăngcòncontầuthứhaithìchụpảnhđượcphíasaucủaMặtTrăng.(ChúthíchcủaBanBiêntậpbảntiếngNga).
ChươnghaiLực-công-masát
Cóthểdễdàngbópvỡđượcvỏtrứngkhông?
TrongsốnhữngvấnđềtriếthọcđãlàmchoKiphaMôkiêvíchtrongcuốn"Nhữnglinhhồnchết"suynghĩđếngầnnátóccómộtvấnđềnhưsau:
"Ừ,giámàconvoinởratừmộtquảtrứngthìchắclàvỏquảtrứngấyphảicómộtđộdàyvàchắcphithườngđếnnỗisúngbắncũngchẳngthủngđược;vàlạicầnphảinghĩramộtthứvũkhítốitânhơn".
NhàtriếthọccủaGôgônchắcchắnsẽrấtđỗingạcnhiênnếuôngtabiếtđượcrằng,mặcdùmỏnglàthếnhưngvỏcủamộtquảtrứngthôngthườngcũngkhôngphảilàquámảnhdẻ.Muốnbópvỡmộtquảtrứngtheolốiéphaiđầucủanóvàohailòngbàntaythậtkhôngphảilàmộtviệcquádễdàngnhưtatưởng,màphảidùngsứckhámạnhmớithựchiệnđược[1].
Chínhhìnhdánglồicủavỏtrứngđãkhiếnchonóvữngbềnmộtcáchlạthườngnhưthế.Nguyênnhâncủahiệntượngcũnggiốngnhưnguyênnhâncủasựvữngbềncủacácloạicửaxâycuốnthànhhìnhvòm.
Hình7vẽmộtcáicửasổbằngđáxâycuốnnhưthế,sứcnặngS(tứclàtrọnglượngcủacácphầnnằmtrêncủabứctường)tìlênviênđáhìnhcáinêmchènởgiữavòmcuốnsẽđèxuốngdướimộtlựcbiểudiễnbằngmũitênAtrênhìnhvẽ.Nhưnghìnhdạngcáinêmcủaviênđálàmchonókhôngthểtụtxuốngdướiđượcmàchỉcóthểđèlênnhữngviênđábêncạnhthôi.ởđâylựcAcóthểphântíchralàmhailựcCvàBtheoquytắchìnhbìnhhành;cáclựcnàycânbằngvớisứccảncủacácviênđánằmdínhsátnhau,rồiđếnlượtchúngmỗiviênđálạichịusựnénchặtcủacácviênđáxungquanh.Nhưvậylựctừbênngoàiđèlêncáicửaxâycuốnsẽkhôngthểlàmchocửabịhỏngđược.Thếnhưnglựctácdụngtừbêntrongralạicóthểlàmđổcáicửanàytươngđốidễdàng.Lídocũngdễhiểu:hìnhdạngcáinêmcủacácviênđáchỉgiữkhôngchochúngtụtxuốngchứchẳnghềngăncảnchúngđilênchútnào.
Vỏquảtrứngchẳngquacũnglàmộtcáivòmcửanóitrên,chỉcóđiềulànóđượccấutạobởimộtlớpliềnnhau.Khicósứcépbênngoàivàothìkhôngphảinóbịvỡtanmộtcáchdễdàngnhưtatưởngđốivớimộtvậtgiònnhưthế.Cóthểđặtmộtchiếcghếkhánặngdựachânlênbốnquảtrứngsốngmàchúngvẫnkhôngbịvỡ(đểcóthểgiữđượcghếđứngổnđịnh,tanênđặttrứngvàonhữngcáiđếlàmbằngthạchcao,vìthạchcaocótácdụnghútchặtcácvỏcóchấtvôi).Bâygiờchắcbạnđãhiểuđượctạisaothâncongàcũngkhánặngmànóxéolênvỏtrứng,trongkhiđócongàconyếuớtlúcnởralạicóthểdùngmỏphátungđượcdễdàngvỏlớpcứngbaobọcbênngoàinó.
Nếuthửdùngthìacàphêgõnghiêngnhènhẹvàoquảtrứngđểđậpnóvỡrathìbạnsẽkhôngthấygìlàmngạcnhiênlà,saomàvỏtrứnglạivữngchắcthếkhinóchịusứcéptácdụngtrongnhữngđiềukiệntựnhiênvàthậtlàgiớitựnhiênđãbảovệcholoàisinhvậtpháttriểnbêntrongtrứngmộtlớpvỏbọctiệnlợibiếtchừngnào.
Tínhbềnvữngkìlạcủacácbóngđènđiện-nhữngthứthoạtnhìntưởngchừngrấtmảnhdẻvàgiòn-cũngđượccắtnghĩanhưtínhbềnvữngcủavỏtrứng.Sựbềnvữngcủachúngcònlàmtangạcnhiênhơnnữa,nếucácbạnnhớchorằngcóloạibóngđèn(bóngđènchânkhông,chứkhôngphảilàloạibóngđèncóchứakhítrơ)bêntronglàkhoảngchânkhôngtuyệtđối,khôngcómộttígìcóthểchốnglạiđượcápsuấtcủakhôngkhíbênngoài.Thếmàđộlớncủaápsuấtkhôngkhítrênmộtbóngđènđiệnlạichẳngphảilànhỏ:mộtbóngđèncóđườngkính10cmđãbịmộtlựctrên700N(bằngtrọnglượngcủamộtngười)épvàotừmọiphía.Thínghiệmchứngtỏrằngbóngđènchânkhôngcòncóthểchịuđượcmộtápsuấtlớnhơnápsuấttrêntới2,5lần.
Căngbuồmchạyngượcgió
Thậtkhómàhìnhdungđượclànhữngchiếcthuyềnbuồmlạicóthểchạy"ngượcgió"-haynóitheongônngữcủanhữngngườithuỷthủthìchạy"xegió"được.Thựcrangườithuỷthủsẽbảochobạnbiếtrằngkhôngthểcăngbuồmchothuyềnchạyngượchẳnchiềugióđượcmàchỉcóthểchạytheophươngtạothànhmộtgócvớihướnggióthổi.Nhưnggócnàynhỏthôi-vàokhoảng1/4gócvuôngvàcólẽhaicâuhỏisauđâycũngkhóhiểunhưnhau:liệuthuyềncóchạyđượctheochiềungượchẳnvớichiềugióthổikhônghaychỉchạytheophươnglệchmộtgóc220vớichiềugióthổi?-Nhưngkìthựchaivấnđềđókháchẳnnhauvàbâygiờchúngtôisẽgiảithíchtạisaochiếcthuyềnnhờsứcgióchạyngượcđượctheomộtgóclệchkhônglớnlắmsovớichiềugióthổi.Trướchếttahãyxétxem,nghĩalàkhigióthổithìcánhbuồmsẽbịđẩyđiđâu.Chắcbạnnghĩrằnggióbaogiờcũngđẩycánhbuồmtheochiềugióthổi.Nhưngkhôngphảinhưthếđâu:dùchogiócóthổitheochiềunàochăngnữathìnócũngchỉđẩycánhbuồmtheophươngthẳnggócvớimặtphẳngcủabuồmmàthôi.Quảvậy:giảsửgióthổitheochiềuchỉbằngcácmũitên(h.8);đườngthẳngABđặctrưngchocánhbuồm-Vìrằng,gióthổiđềulêntoàncảbềmặtcủacánhbuồm,chonêntacóthểthayđổisứcđẩycủagióbằngmộtlựcRđặtvàogiữacánhbuồm.
Taphântíchlựcnàyralàmhaithànhphần:lựcQvuônggócvớicánhbuồmvàlựcPhướngdọctheonó(h.8bênphải).
Thànhphầnthứhaikhôngđẩycánhbuồmđiđâucảvìrằngsựmasátcủagióđốivớivảibuồmlàkhôngđángkể.CònlạilựcQlàlựcđẩycánhbuồmtheophươngvuônggócvớibuồm.
Hiểuđượcvấnđềtrênrồithìchúngtasẽhiểuđượctạilàmsaothuyềnbuồmcóthểđingượcgiótheophươngtạothànhmộtgócnhọnvớichiềugió.GiảsửđườngthẳngKKbiểudiễnchiềudàicủalòngthuyền(h.9).Gióthổitheomộtgócnhọnđốivớiđườngthẳngấyvàchiềucủagióđượcbiểudiễnbằngdãycácmũitên.ĐườngthẳngABbiểudiễncánhbuồm;ngườitahướngcánhbuồmsaochomặtphẳngcủanóchiađôigócgiữaphươngcủalòngthuyềnvàphươngcủagió.Bạnhãytheodõiviệcphântíchlựctrênhình9.Chúngtabiểudiễnáplựccủagiólêncánhbuồm,bằnglựcQ;lựcQnàynhưtađãrõ,phảivuônggócvớicánhbuồm.Talạiphântíchnórahaithànhphần:lựcRvuônggócvớilòngthuyềnlàlựcShướngvềphíatrướcdọctheolòngthuyền.VìrằngsựchuyểnđộngcủathuyềntheophươngRbịnướccảnlạirấtmạnh(cácthuyềnbuồmthườngcólòngrấtsâu)nênlựcRhầunhưhoàntoànbịsứccảncủanướccânbằng.
ChỉcònlựcS,làlựchướngtớitrướclàmchothuyềnchuyểnđộngngượcchiềugió,theophươngtạothànhmộtgócvớichiềugió[2].
Thôngthườngkhiđóngườitachothuyềnchạytheohìnhchữchinhưvẽởhình10.Nhữngngườiđibiểnthườnggọilốiđinàylà"lốiđivát".
LiệuácsimétcóthểnhấcbổngnổiTráiĐấtlênkhông?
"Hãychotôimộtđiểmtựa,tôisẽnhấcbổngTráiĐấtlên!"tụctruyềnrằngđólàlờikêuthốtlêncủaácsimét,mộtnhàcơhọcthiêntàithờicổ,ngườiđãkhámpháracácđịnhluậtvềđònbẩy.ChúngtađọcPơlutáckhơsẽthấycóđoạnviếtnhưsau:"CólầnácsimétviếtthưchovuaHiêrônởthànhphốXiracudơlàngườiđồnghươngvàbạnthâncủaôngrằng:mộtlựcnhấtđịnhnàocũngcóthểdịchchuyểnđượcbấtkìmộtvậtnặngnhưthếnào...vàđểnhấnmạnhthêmđiềuđó,ôngviếtthêmrằngnếucómộtTráiĐấtthứhaithìbướcsangđấyôngsẽcóthểnhấcbổngTráiĐấtcủachúngtalên".
Ácsimétđãviếtrõrằng,nếudùngđònbẩythìbấtkìvậtnặngnàocũngcóthểnânglênđượcbằngmộtlựcdùbénhỏđinữa:chỉcầnđặtlựcđóvàomộttayđònrấtdàicủađònbẩy,cònvậtnặngthìchotácdụngvàotayđònngắn.Cũngxuấtpháttừđó,ôngđãchorằng,nếuấnvàotayđòncựckìdàicủamộtđònbẩythìsứcmạnhcủacánhtaycóthểnângbổngđượccảmộtvậtnặngcókhốilượngbằngkhốilượngTráiĐất[3].
NhưnggiánhàcơhọcthiêntàithờicổbiếtđượckhốilượngcủaTráiĐấtlớnnhưthếnàothìchắchẳnôngsẽkhôngcònthốtlênlờinói"hiênngang"nhưtrênnữa,tahãythửtưởngtượngmộtlátrằngácsimétcómột"TráiĐấtthứhai"vàcómộtđiểmtựanhưôngđãMặtTrăng;rồitalạitưởngtượngthêmrằngôngđãlàmrađượcmộtđònbẩydàiđếnmứccầnthiết.BạncóbiếtrằngmuốnnângmộtvậtnặngcókhốilượngbằngkhốilượngcủaTráiĐấtlênmộtđộcaodùchỉbằngmộtcentimétthôi,thìácsimétsẽphảibỏramấtbao
nhiêuthờigiankhông?Khôngdướibavạntỉnăm!
Sựthậtlànhưthếđấy.KhốilượngcủaTráiĐất,cácnhàthiênvănđãbiết;nếutrênTráiĐấtcómộtkhốilượngnhưthế,thìtrọnglượngcủanótínhcònsẽlà:
60000000000000000000000000N.
Nếumộtngườichỉcóthểtrựctiếpnângbổngđượcmộtvật600Nthìmuốn"nângTráiĐất"lênanhtacầnđặttaycủamìnhlêntayđòndàicủađònbẩy,màtayđònnàyphảidàihơntayđònngắngấp:100000000000000000000000lần!
Làmmộtphéptínhđơngiảnbạnsẽthấyrằngkhiđầumútcủacánhtayđònngắnđượcnânglên1cmthìđầumútkiasẽvạchtrongkhônggianmộtcung"vĩđại"dài1000000000000000000km.Cánhtaycủaácsiméttìlênđònbẩyphảiđiquamộtđoạnđườngdàivôtậnnhưthếđểchỉ"nângTráiĐất"lêncómộtcentimét!Thếthìôngtasẽcầnbaonhiêuthờigianđểlàmcôngviệcnày?Chorằngácsimétcóđủsứcnângmộtvậtnặng600Nlêncaomộtméttrongmộtgiây(khảnăngthựchiệncônggầnbằngmộtmãlực!)thìmuốn"nângTráiĐất"lên1cmôngtađãphảimấtmộtthờigianlà:1000000000000000000000giâyhoặcbavạntỉnăm!ácsimétdànhsuốtcảquãngđờidàidằngdặccủamìnhcũngchưa"nângđượcTráiĐất"[4]lênmộtkhoảngbằngbềdàycủamộtsợitócmảnh...
Khôngcómộtthứmưumẹonàocủanhàphátminhthiêntàilạicóthểnghĩracáchrútngắnkhoảngthờigianấyđược."Luậtvàngcủacơhọc"đãnóirằngbấtkìmộtcáimáynào,hễlàmlợivềlực,thìtấtphảithiệtvềđườngđitứclàmấtmátvềthờigian.Vìthếngaynhưácsimétcócáchnàođểlàmcho
cánhtaycủamìnhcóđượcvậntốclớnnhấtcóthểcótrongtựnhiênlà:300000km/s(vậntốccủaánhsáng)thìvớicáchgiảsử,khoảngđườngnàyôngcũngphảimấtmườivạnnămmới"nângđượcTráiĐất"lênmộtđộcaochỉbằng1cm.
Nhàlựcsĩcủagiuynvécnơvàcôngthứcơle
BạncónhớnhàđạilựcsĩMatiphutrongtruyệncủaGiuynVécnơkhôngnhỉ?
"Mộtcáiđầulộnglẫycânxứngvớitấmthânkhổnglồ;mộtlồngngựcnởtựanhưốngbễlòrèn;cặpchânnhưhaicâygỗgià,đôitaynhưhaicầntrụchiệnđạivớihainắmtaycứngcỏinhưhaiquảbúatạ".Chắchẳntrongsốnhữngkìcôngcủanhàđạilựcsĩnàyđượcmôtảtrongtruyện"MatiaxơXandoócphơ",bạnvẫncònnhớcáitrườnghợplạlùngxảyravớichiếctàu"Tơrabôcôlô"khichànglựcsĩcủatadùngsứcmạnhcủahaicánhtaykhổnglồgiữđượccảmộtchiếctàuthuỷkhôngcholaoxuốngdưới.Đâylàđoạnnhàtiểuthuyếtkểlạicáikìcôngtrên:"Contàuđãđượcmangrakhỏicáitrụchốngđỡhaibênnóvàđangđượcchuẩnbịhạthuỷ.Chỉcầntháodâycápcộttàuralàcontàubắtđầutrượtxuốngdưới.Đãcósáungườithợmộcđangloayhoaydướilòngtàu.Đôngđảongườiđếnxemđangtòmòhồihộptheodõiviệchạthuỷ.Đúnglúcấyngườitathấyxuấthiệnmộtchiếcduthuyềnđangchạymentheođoạnbờnhôravàtiếnvềphíamọingười.Chiếcduthuyềnnàymuốnvàobếnvànhưvậybuộclòngphảiđingangquaxưởngđóngtàulànơiđangchuẩnbịcôngviệchạthuỷchiếc"Tơrabôcôlô".Khithấychiếcduthuyềnrahiệu,lậptứcngườitađìnhngayviệchạthuỷchiếctàuđểtránhnhữngtainạnbấtngờ.Choconthuyềnđivàosôngđàorồihãytiếptụccôngviệccũngchẳngsao;bằngkhôngmộtbênnằmchắnngang,mộtbênthìlaonhanhtới,nhấtđịnhthếnàocũngxôvàonhauvàthuyềnchắcsẽbịđắm.
Anhemcôngnhândừngtaybúa.Mọingườiđềuchămchúnhìnchiếcduthuyềnlộnglẫy,phônhữngcánhbuồmtrắngnhưđangkhoesắcdướiánhnắngbanchiềurựcrỡ.Mộtlátsau,chiếcthuyềnvừađitớingangxưởng,nơitậphợphàngnghìnngườiđangđứngxem.Bỗngcótiếngkêuthấtthanh;tàu"Tơrabôcôlô"đãchuyểnmìnhvàbắtđầulaoxuốngđúnglúcconthuyềnđingangqua,cảhaiđangsắpxôvàonhau;chẳngcònthờigianmàcũngchẳngcònkhảnăngnàongăncảnđượcsựvachạmấynữarồi.Chiếc"Tơrabôcôlô"trượtrấtnhanhxuốngdướitheođườngdốc...Mộtlànkhóitrắngbốcradocọ
xátmạnh,đangcuộnlạiphíatrướcmũitàu,cònphíaláicủanóthìđãchạmtớinước[5]
Bỗngcómộtngườixuấthiện.Anhtachụplấydâyneobuộcởtrướcmũitàughìxuốngđấtvàcốgiữchặtnó.Đoạnanhtanhanhnhẹnquấnnóvàomộtcáiốngsắtđãđóngchặtxuốngđấtvàliềumạngdùnghếtsứcmạnhcủamìnhgiữchặtdâytrongtaygần10giây.Cuốicùngchiếcneobịđứttung.Nhưng10giâynàycũngđãđủrồi:chiếc"Tơrabôcôlô"khixuốnghẳntớinướcchỉhơichạmnhẹphảichiếcduthuyềnvàlướtlênphíatrước".
Thếlàchiếcduthuyềnđãthoátnạn.Nhưngcòncáianhchàngxuấthiệnbấtngờvànhanhnhẹn,đếnnỗicũngchẳngaikịpragiúpanhmộttay,đãcứunguychochiếcthuyềnấylàai?-ChínhlàMatiphuđấy.
Tácgiảcủaquyểntruyệnnàychắcsẽlấylàmngạcnhiênnếucóngườimáchchoôngbiếtrằnghoànthànhmộtkìcôngnhưthếhoàntoànkhôngcầnđếnmộtconngườikhổnglồ,"khoẻnhưcọp"giốngnhưnhàđạilựcsĩMatiphu,bấtkìngườinào,chỉcầnnhanhchímộttícũngđềucóthểlàmđượccáiviệcphithườngấy.
Cơhọcdạyrằngmộtsợidâyquấnvàomộttrụtrònthìkhinótrượt,lựcmasátđạttớimộtgiátrịrấtlớn.Sốvòngdâyquấncàngnhiềuthìlựcmasátcànglớn;lựcmasáttăngtheoquytắcnhưsau:nếusốvòngdâytăngtheocấpsốcộngthìlựcmasátsẽtăngtheocấpsốnhân.Chonênngaymộtembéyếuthôikhigiữchặtlấyđầucủamộtsợidâyquấnđộbabốnvòngvàomộttrụccốđịnhcũngđủsứclàmcânbằngmộtlựcrấtlớnđặtởđầukiacủadây.
ởcácbếntàuthuỷtathấykhitàucậpbếnthườngcócácembéchuyênlàmcáiviệchãmdừngnhữngchiếctàuchởhàngtrămhànhkháchlại.Đâykhôngphảilànhờsứcmạnhkìdiệunàocủahaicánhtaybébỏngcủachúngmàchínhlàdolựcmasátcủasợidâyquấnvàocọcđãgiúpchúnglàmđượccôngviệcấy.
NhàtoánhọcnổitiếngcủathếkỷXVIIIlàƠleđãtìmđượchệthứclựcgiữamasátvàsốvòngquấncủadâyvàocọc.DướiđâychúngtôixinđưaracôngthứcƠleđểnhữngbạnnàohiểuđượccáchviếtcácbiểuthứctoánhọccóthểhiểusâuhơn:
trongđó:flàsứckéocủatadùngđểchốnglạilựcF;
chữebiểudiễnconsố2,728...(cơsốcủalôgaríttựnhiên);
klàhệsốmasátgiữadâyvàtrụctròn;
ởbiểudiễn"gócquấn"nghĩalàtỉsốcủađộdàicungchắcbởiphầndâyđãquấntrênbánkínhcủacungấy.
TathửápdụngcôngthứcnàyvàotrườnghợpmàGiuynVécnơđãtảởtrênkiavàsẽthấykếtquảthựclàkìdị.LựcFtrongtrườnghợpnàylàlựckéochiếctàutrượttheomộtcáicầubắcnghiêng.
Trọnglượngcủatàu,nhưtrongtruyệnđãnóilà500000N.Giảsửđộnghiêngcủacầutàulà1/10,nhưvậykhôngphảitoànbộtrọnglượngcủacontàumàchỉcó1/10trọnglượngcủanótácdụnglêndâynghĩalàchỉcó500000Ntácdụnglêndâymàthôi.
Tahãytiếptục.ĐạilượngK,hệsốmasátcủadâylêntrụcsắtgiảsửbằng1/3;gócỏthìxácđịnhđượcngaynếuchorằngMatiphuquấncảthảy3vòngdâyxungquanhtrục.Nhưvậythì:
ThaycácgiátrịnàyvàocôngthứcƠle,tađượcphươngtrình:
Vậy:f=93N
Thếlà,đểhoànthànhcáikìcôngtuyệtvờiđóngười"khổnglồ"chỉcầnkéodâybằngmộtlựcgần100Nthôi!
Bạnđừngnghĩrằngconsố100Nchỉlàconsốlíthuyếtchứthựctếthìcầnphảidùngmộtlựclớnhơnthếnhiều.Songngượclại,cókhikếtquảtatínhđượcởđâycònquálớnnữacơđấy:khitadùngdâygaivàtrụcgỗthìhệsốmasátsẽrấtlớnnghĩalàsứccủangườibỏrathậtchẳngđánglàbao.Giánhưcómộtcáidâythậtchắcchắn,cóthểchịuđượcsứckéocủacontàuthìlúcbấygiờngaymộtcậubéyếuđuối,nếuquấndâyvàotrụcđộ3,4vòngcũngsẽkhôngnhữnglàmđượccáikìcôngcủanhàđạilựcsĩcủaGiuynvécnơmàcòncóthểlàmđượcnhữngviệctuyệtvờihơnthếnữa.
Nếunhưkhôngcómasát
Nếutìmhiểucácsựkiệnởxungquanhmìnhthìbạnsẽthấymasátthểhiệnmuônhìnhmuônvẻvàcókhicònrấtbấtngờnhưthếnào.Lựcmasátđãthamgia,vàlạicòngiữvaitròrấtchủyếunữalàkhác,ởnhữngchỗchínhngaychúngtacũngkhôngthểngờlànhưvậyđược.Nếutrênmặtđấtnàymasátbỗngdưngbiếnmấtthìvôsốcáchiệntượngthôngthườngđãtiếntriểntheomộtcáchhoàntoànkháchẳn.
NhàvậtlíPhápGhiômđãviếtvềvaitròcủamasátmộtcáchvôcùngsinhđộng:
"Tấtcảchúngtađềuđãcódịpđitrênmộtlớpbăngmỏng;hẳnaicũngbiếtkhiđứngphảigắnggượngnhưthếnàomớigiữđượckhỏingãvàphảithựchiệnnhữngchuyểnđộngđặcbiệtnhưthếnàođểcóthểđứngđượcvữngvàng!ĐiềunàybắtbuộcchúngtathừanhậnrằngbìnhthườngthìQuảĐấtmàchúngtađilạitrênđóđãcómộttínhchấtvôcùngquýbáu;nhờtínhchấtnàymàchúngtagiữđượcthếthăngbằngkhôngcầnphảicómộtsựcốgắngđặcbiệtnào.ýniệmnàycũngdễnhậnthấykhichúngtađixeđạptrênđườngtrònhoặckhiconngựatrượtngãtrênđườngnhựa.Nhờnghiêncứucáchiệntượngtươngtựchúngtasẽtìmrađượcnhữnghậuquảdomasátđãgâyra.Cáckĩsưmongmuốntrừbỏđượccàngnhiềucàngtốtlựcmasáttrongcácmáymóc;vàhọđãlàmcókếtquả.Trongcơhọcthựcnghiệmngườitathườngnóiđếnlựcmasátnhưnóiđếnmộtcáigìtuyệtkhôngaimuốncó.Điềuđócũngđúng,tuynhiênchỉđúngtrongmộtsốlĩnhvựcnàođórấtđặcbiệtmàthôi.Trongnhiềutrườnghợpkhác,chúngtarấtcầnđếnlựcmasát:nhờnómàtacóthểngồi,đilạivàlàmviệcdễdàng;nhờnómàsáchvởbútmựcnằmyênđượcởtrênmặtbàn,màcáibànkhôngbịtrượttrênthềmnhàmặcdùngườitakhôngđặtnóvàomộtgóctường,vàquảnbútkhôngbịtuộtrakhỏicácngóntay.
Masátlàmộthiệntượngphổbiếnđếnnỗichúngtaítkhiđểýtớitácdụnghữuíchcủanó;chúngtathườngchonólàmộthiệntượngtựnhiênphảithế.
Nhờmasátmàcácvậtthêmvữngvàng.Ngườithợmộcghépsànnhàchophẳngđểkhingườitađặtbànghếởđâulàchúngđứngyênởđấy.Cốc,đĩa,thìađặttrênbànănđềuđượcnằmyênmàkhôngcầnchúngtaphảiđặcbiệtquantâmđếnnếunhưkhônggặptrườnghợpcósựchòngchànhbấtthườngnhưtrêntàuthuỷ.
Tahãythửtưởngtượngrằngcóthểtrừbỏđượcmasáthoàntoàn.Nhưvậythìsẽkhôngcómộtvậtthểnào,dùlàtonhưmộttảngđáhaynhỏnhưmộthạtcátcóthểtựavữnglênnhauđược;tấtcảsẽbịtrượtđivàlănmãichođếnkhichúngđạttớimộtvịtríthậtthăngbằngđốivớinhaumớithôi.NếunhưkhôngcómasátthìTráiĐấtcủatasẽthànhmộtquảcầunhẵnnhụigiốngnhưmộtquảcầubằngnước.
Cóthểnóithêmrằngnếukhôngcómasátthìcácđinhvàđinhốcsẽrơituộtrakhỏitường,chẳngđồvậtnàogiữchặtđượcởtrongtay,chẳngcơnlốcnàodứtthổi,chẳngâmthanhnàotắtmàsẽvangmãithànhmộttiếngvọngbấttậnvìđãphảnxạkhôngchútyếuđivàocácbứctườngtrongphòngchẳnghạn.Mỗilầnđitrênbăng[6]talạicómộtbàihọccụthểđểcủngcốlòngtincủamìnhvàotầmquantrọngđặcbiệtcủamasát.Đitrênđườngphốcóbăngphủ,tacảmthấymìnhthậtbấtlựcvàlúcnàocũngnhưmuốnngã.Sauđâylàmộtvàiđoạnkhábổíchtrongcácbáo.
(Thángchạpnăm1927)."LuânĐôn,21.Vìbăngđóngdàynênviệcđilạingoàiđườngphố,việcvậnchuyểnbằngtàuđiệnởLuânĐôngặpnhiềukhókhăntrởngại.Gần1.400ngườiphảiđưavàonhàthươngvìbịgãytaygãychânv.v...".
"GầncôngviênHaiđơ,bachiếcôtôvàhaitoatàuđiệnđãđâmphảinhau.Cácmáymócbịhưhỏnghoàntoànvìétxăngbịnổ..."
"Pari,21.BăngphủởtrongthànhphốParivàởcácvùngngoạiôđãgâyrarấtnhiềutainạn".Tuynhiênkĩthuậtcũngcóthểsửdụngkếtquảsựmasátrấtbétrênmặtbăng.Nhữngchiếcxetrượttrênmặtbănglàmộtthídụcụthểcủatrườnghợpnày.Chúngtacònthấyrấtrõhơnnữatácdụngấyquatrườnghợpnhữngconđườngthườnggọilàđườngbăngdùngđểvậnchuyểngỗtừchỗkhaithácđếnchỗđặtđườngsắthoặcđếnnhữngbếnsôngđểthảbè.
Trênnhữngđường"ray"băngtrơnnhẵn(h.12)củaloạiđườngnày,haiconngựađãkéonổi70tấngỗ.
[1]Khitiếnhànhthínghiệmnàycầnphảicẩnthậnvìvỏtrứngcóthểđâmvàotaynguyhiểm.
[2]CóthểchứngminhrằnglựcScógiátrịlớnnhấtkhimặtphẳngcủacánhbuồmchiađôigócgiữacácphươngcủalòngthuyềnvàgió.
[3]MuốnbiếtngườitaxácđịnhkhốilượngcủaTráiĐấtnhưthếnào,xinxemcuốn"Thiênvănvui".
[4]Đểchobàitoánđượcxácđịnh,chúngtasẽhiểucâu"nângbổngTráiĐất"làđứngtrênmặtđấtnângđượcmộtvậtnặngcókhốilượngcủahànhtinhnày.
[5]Khihạthuỷtàu,ngườitachophíaláixuốngtrước(Ia.I.Pêrenman).
[6]Chúngtađitrênđườngđấtthịtkhitrờimưathấytrơnkhóđi,vìmasátđãgiảmđinhiều(ND).
ChươngbaChuyểnđộng
Tạisaoconcù(convụ)quaykhôngđổ?
Trongsốhàngngànngườiđãtừngchơicùhồithơấuchắcchẳngmấyaicóthểtrảlờiđượccâuhỏiđó.Concùdùcóquaythẳngđứnghayquaynghiêngcũngvẫnkhôngđổnhưtatưởng,vậythìlàmthếnàođểgiảithíchđượchiệntượngđó.Lựcnàođãlàmchonógiữvữngđượcởtìnhtrạngkhôngvữngvàngnhưthế?Chảnhẽtrọnglựclạikhôngtácdụnglênnóhaysao.ởđâycómộtsựtácdụngtươnghỗrấtlíthúcủacáclực.Líthuyếtvềconcùkháphứctạpvàtasẽkhôngđisâuvàovấnđềấy.Tachỉnóitớinguyênnhânchủyếukhiếnchoconcùđangquaykhôngbịđổ.
Hình13vẽmộtconcùquaytheochiềumũitên.BạnhãychúýtớiphầnAcủamépconcù,vàphầnBđốixứngcủaA.PhầnAcóxuhướngchuyểnđộngdờixabạn,cònphầnBthìtiếnlạigầnbạn.Bâygiờbạnhãytheodõixemrằngkhilàmnghiêngtrụccủaconcùvềphíamìnhthìhaiphầnấycóchuyểnđộngnhưthếnào.BằngmộtcáivachạmnhưthếbạnđãbắtbuộcphầnAchuyểnđộnglêntrên,vàphầnBđixuốngdưới;cảhaiphầnđềunhậnmộtvachạmhướngvuônggócđốivớichuyểnđộngriêngcủachúng.Nhưngvìlúcconcùquaynhanhthìcácphầncủavànhđĩacóvậntốcquayrấtlớn,chonêncáivậntốckhôngđángkểdobạntruyềnchosẽhợpvớicáivậntốcrấtlớncủamộtđiểmởvànhđĩathànhmộtvậntốctổnghợprấtgầnbằngvậntốcquayấy;vàdođóchuyểnđộngcủaconcùhầunhưkhôngthayđổi.Đólàlídovìsaomàconcùhìnhnhưlúcnàocũngchốnglạikhuynhhướnglàmchonóđổ.Concùcàngnặngvàquaycàngnhanhthìnócàngcónhiềukhảnăngchốnglạixuhướnglàmchonóđổ.
Xéttheobảnchấtthìcáchgiảithíchnàycóliênhệtrựctiếptớiđịnhluậtquántính.Mỗimộtphầntửcủaconcùđềuchuyểnđộngtheomộtđườngtròntrongmộtmặtphẳngvuônggócvớitrụcquay.Theođịnhluậtquántính,tạimỗithờiđiểmphầntửđóđềucóxuhướngrờikhỏiđườngtròn,màchuyểnđộngtheotiếptuyếnvớiđườngtròn.Nhưngmỗitiếptuyếnđềucùngnằmtrongmặtphẳngchứacảvòngtròn;chonênmỗiphầntửđềucóxuhướngchuyểnđộngsaocholúcnàonócũngnằmtrongmặtphẳngvuônggócvớitrụcquay.Từđótasuyrarằngmỗimặtphẳngtrongconcù,vẽvuônggócvớitrụcquayđềucóxuhướnggiữvịtrícủamìnhtrongkhônggian,vàvìvậycảđườngthẳngvuônggócchungchocácmặtphẳngấy,nghĩalàchínhtrụcquay,cũngcóxuhướnggiữnguyênhướngcủanó.
Chúngtasẽkhôngxéttấtcảcácchuyểnđộngcủaconcùxuấthiệnkhicóngoạilựctácdụnglênnó.Côngviệcđóđòihỏimộtsựgiảithíchquáưtỉmỉmàxemchừngcũngkhámệtóc.Tôichỉmuốnlàmsángtỏcáinguyênnhânkhiếnchomọivậtđangquayđềucókhảnănggiữkhôngđổihướngcủatrụcquay.
Trongkĩthuậthiệnđạitínhchấtnàyđãđượcsửdụngmộtcáchrộngrãi.Ngàynaytrêncácmáybayvàtàuthuỷngườitathườngđặtnhiềuloạikhícụhồichuyểnkhácnhau(chếtạodựatrêntínhchấtcủaconcù)nhưcáclabànhồichuyển,nhữngkhícụgiữthăngbằnghồichuyểnv.v...Sựquaycủanhữngviênđạiđạibácvàđạnsúngtrườngđãlàmchokhibaychúngđượcổnđịnh.Tacũngcóthểdùngsựquayđểtạođiềukiệnbềnvữngchochuyểnđộngcủanhữngviênđạnvũtrụtứclàcácvệtinhvàtênlửa.Ainghĩrằngmộtthứđồchơiđơngiảnlạicóthểứngdụngbổíchđếnthế.
Trọnglựcbị"tiêuhuỷ"
"Nướckhôngchảyrakhỏicáibìnhđangquay,màlạikhôngchảyracảkhibìnhdốcngượchẳnxuống.Sởdĩcóhiệntượngnhưvậylàvìsựquayđãngănkhôngchonướcchảyra".ĐấylàýkiếncủaAristốtviếtracáchđây2000năm.Hình15cóthểchotahìnhdungđượccáithínghiệmcóthựcđó,mộtthínghiệmmàchắcnhiềungườitrongchúngtađãbiết:khiquaykhánhanhmộtcáithùngconđựngnướcnhưđãvẽtrênhình,bạnsẽthấynướckhôngrớtrangoài,ngaycảlúccáithùngdốcngượcxuống.Thườngngườitahaygiảithíchhiệntượngnàybằng"lựclitâm"vàhiểunólàmộtlựctưởngtượngnàođóđặtvàovậtvàlàmchovậtcóxuhướngrờixatâmquay.Tahãythửphântíchnguyênnhâncủahiệntượngtrênmàkhôngsửdụngchútnàocủacáikháiniệmcóhainghĩa"lựclitâm".Tahãytựnêucâuhỏi:tianướcsẽbắntheophươngnàonếuởthànhthùngcódùilỗ?NếukhôngcótrọnglựcthìtianướcsẽtheoquántínhhướngtheotiếptuyếnAKcủađườngtrònAB(h.15).Nhưngtrọnglựcđãlàmchotianướclệchxuốngdướivàvạchrađườngcong(đườngparabôn)AP.NếuvậntốcdàiđủlớnthìđườngcongnàysẽnằmngoàiđườngtrònAB.Ta
sẽthấytianướcvạchramộtquỹđạomànếunókhôngbịcáithùngéplênnócảntrở,thìkhiquaythùng,nósẽchuyểnđộngtrênđườngấy.Bâygiờtahiểurằngnướchoàntoànkhôngcóxuhướngchuyểnđộngthẳngđứngxuốngdướivàcũngvìvậymànókhôngthểchảyrakhỏithùngđược.Nước
chỉcóthểchảyrakhỏithùngtrongtrườnghợpthùngcólỗnằmtheohướngquaycủanó.
Bâygiờbạnhãythửtínhxem,trongthínghiệmnàycầnquaythùngvớivậntốcbaonhiêuđểnướckhôngrơixuốngdướiđược?Vậntốcnàyphảilàmsaođểgiatốchướngtâmcủathùngquaykhôngbéhơngiatốccủatrọnglực:bâygiờquỹđạomànướccóxuhướngchuyểnđộngtheosẽnằmngoàiđườngtrònvạchrabởichiếcthùngquay,vànướctrongthùngsẽkhôngthoátđiđâuđược.
CôngthứcđểtínhgiatốchướngtâmWlà:
trongđóVlàvậntốcdài,Rlàbánkínhcủađườngtròn.Vìgiatốccủamộtvậtnặngởtạimặtđấtlàg=9,8m/s2nêntacóbấtđẳngthức:
NếuchoRmộtgiátrịbằng70cm,thì:
và
Tatínhngayđượclàmuốnđạtđượcmộtvậntốcnhưthế,taytacầnquaythùngkhoảngmộtvòngrưỡitrongmộtgiây.Việcquaythùngnhanhthếhoàntoàncóthểthựchiệnđượcvàtacóthểthínghiệmthànhcôngchẳngkhókhăngì.Trongkĩthuật,ngườitađãlợidụngcáikhảnăngépvàothànhbìnhcủachấtnướcđựngtrongbìnhkhiquayquanhmộttrụcnằmngang,đểlàmcáiviệcgọilàđúclitâm.Khiđóchấtnướckhôngđồngloạiđượcphânbốtheotrọnglượngriêng.Nhữngthànhphầnnặnghơnđượcsắpxếpởcáchxatrụchơn.Nhờthếmàcácchấtkhícònchứatrongkimloạinóngchảyvà"nhữngrãnhhổng"tạothànhtrongvậtđúcsẽtáchrakhỏikhốikimloạivà
đivàophầnrỗngcủakhuônđúc.Nhữngđồđúctheophươngphápnàyrấtchắcvàkhôngcónhữngrãnhhổngởbêntrong.Phépđúclitâmrẻtiềnhơncáchđúcthôngthườngbằngsứcépvànócũngkhôngđòihỏithiếtbịgìphứctạplắm.
Thiếutrọnglượng
Cómộtlầnmộtanhchàngcótínhhàihướctuyênbốrằnganhtabiếtcáchcânthiếuchokháchhàngmàkhôngcầnphảigianlậngìcả.Bímậtcủavấnđềlàởchỗ,hàngmuathìởtạinhữngnướcvùngxíchđạo,cònhàngbánthìởtạinhữngvùngđịacực.Từlâumọingườiđềubiếtrõrằngđồvậtởgầnxíchđạocótrọnglượngbéhơnởgầncácvùngđịacực:10Nmangtừvùngxíchđạođếnđịacựcsẽnặngthêm0,05N.Nhưngmuốnthếkhôngphảilàdùngloạicânthôngthườngnàocũngđượcmàphảidùngcânlòxo,hơnnữaphảilàloạicânchếtạo(chiađộ)ởvùngxíchđạomớiđược,nếukhôngthìsẽchẳngđượclờilộcgì,vìhànghoánặnglênbaonhiêuthìquảcâncũngnặngtươngứngbấynhiêu.
Tôikhôngnghĩrằngcáchbuônbántươngtựnhưthếcóthểmanglạisựpháttàichomộtcánhânnàosonghiệntượngmàanhchàngcótínhhàihướcđãnêulênởtrênthìquảlàcóthực:Trọnglựcquảcótănglênkhixadầnvùngxíchđạo.SởdĩnhưthếlàvìkhiTráiĐấtquaythìcácvậtthểởxíchđạosẽvạchranhữngvòngtrònlớnnhất,vàcũngvìQuảĐấtcóhơiphìnhraởmiềnxíchđạo.PhầnchínhcủasựthiếuhụttrọnglượnggâyrabởisựquaycủaTráiĐất:sựquaynàyđãlàmtrọnglượngcủavậtởgầnxíchđạo,giảmxuốngtới1/290sovớitrọnglượngcũngcủavậtđóởcácđịacực.
Vớinhữngvậtnhẹthìsựkhácnhauvềtrọnglượngkhimangtừvĩđộnàyđếnvĩđộkháclàkhôngđángkể.Nhưngvớinhữngvậtnặngthìsựkhácnhauđócóthểkhálớn.Chẳnghạn,chắcbạnkhôngthểngờđượcrằngmộtchiếcđầumáyxelửatạiMátxcơvanặng6000000N,khimangđếnAckhănghennặngthêm600N,vàkhiđếnÔđétxathìlạigiảmđimất600N.Hàngnămcótới3000000000NthanchuyểntừđảoSpitxơbécđếncáccửabểmiềnNam.Nếunhưlượngthantrênđượcmangtớimộtcửabểnàođóởgầnxíchđạothìtạiđâyngườitasẽnhậnthấythiếumất12000000N(vớiđiềukiệnlàsốthanấycũngđượccânbằngchiếccânlòxochởtừSpitxơbéctới).Thiếtgiáphạmcânnặng200000000NtạiAckhanghenkhichạytớivùngbiểngầnxíchđạonhẹđimấtkhoảngchừng800000N;nhưngđiềuđótakhôngcảmgiácđượcbởivìcảnhữngvậtthểkháccũngbịgiảmtrọng
lượngmộtcáchtươngứng,cốnhiêntrongđócũngkểcảtrườnghợpcủanướcbiển[9].
NếugiảdụTráiĐấtquayxungquanhtrụccủanónhanhhơnbâygiờchẳnghạn,vàgiảsửmộtngàymộtđêmkhôngphảilà24tiếngđồnghồmàlà4tiếngthôi,thìsựchênhlệchvềtrọnglượngcủacácvậtkhiởvùngxíchđạovàkhiởđịacựcsẽcàngrõrệthơn.Thídụ,vớimộtngàymộtđêmlàbốntiếngđồnghồthìmộtquảcânởcùngđịacựcnặng10Nnhưngởvùngxíchđạothìchỉcó8,75N.ChínhởtrênsaoThổcũngcónhữngđiềukiệnvềtrọnglượnggầngiốngnhưthế:ởhaicựccủahànhtinhđóthìmọivậtnặnghơnởxíchđạo1/6lần.
Vìrằnggiatốchướngtâmtăngtỉlệvớibìnhphươngcủavậntốcnêntacóthểtínhđượcngaylà,vớivậntốcquaybaonhiêuthìgiatốcấytrênxíchđạocủaQuảĐấtlà290lầnlớnhơnbâygiờ,tứclàbằnggiatốctrọngtrường.Muốnthếphảicóvậntốclớnhơnvậntốchiệnnay17lần(17x17gầnbằng290).Trongtìnhhìnhnàycácvậtthểhầunhưkhônggâyápsuấtlêncácmặttựacủachúng.Nóikhácđi,nếuTráiĐấtquaynhanhhơnbâygiờ17lầnthìcácvậtởxíchđạosẽhoàntoànkhôngcótrọnglượng.
TrênsaoThổmuốnthựchiệnđượcđiềunàythìvậntốcquaycủahànhtinhchỉcần21/2lầnnhanhhơnhiệnnaylàđủ.
Quảnúicủaniutơn
TahãycùngnhauphântíchchuyếndulịchhoangđườnglênCungTrăngmàGiuynVécnơđãtảlạimộtcáchlíthútrongcácquyểntiểuthuyết"TừTráiĐấtlênCungTrăng"và"ChungquanhMặtTrăng".
ChắchẳnbạncònnhớlàsaukhicuộcchiếntranhBắcMĩkếtthúc,cáchộiviêncủaHộiĐạibácBantimorơđãbịcấmhoạtđộngliềnquyếtđịnhđúngmộtkhẩuđạibáckhổnglồrồidùngsúngđóbắnmộtviênđạnrỗngrấtlớndùnglàmtoatàuđạnchohànhkháchbaylênCungTrăng.
Ýnghĩnhưthếliệucóphảilàhoangđườngkhông?VàtrướchếttahãyxemrằngliệucóthểcungcấpchovậtmộtvậntốcđủđểnócóthểvĩnhviễnrờixaQuảĐấtđượckhông?
TahãynhườnglờichonhàbáchọcthiêntàiNiutơn,ngườiđãtìmrađịnhluậnvạnvậthấpdẫn.Trong"nhữngnguyênlítoánhọccủavậtlí",ôngđã
viết(chúngtôidịchthoátđoạntríchdẫnnàyđểbạnđọcdễhiểu):
"Dotácdụngcủatrọnglực,mộthònđánémrasẽđikhỏiquỹđạothẳngvàrơixuốngđất;vạchthànhmộtđườngcong.Nếutanémhònđávớimộtvậntốclớnhơnthìsẽbayđượcxahơn;vìvậycóthểtớilúcnóvạchramộtcungdàihàngchục,hàngtrăm,hàngnghìndặm,vàcuốicùngnócóthểvượtrakhỏiphạmvicủaTráiĐấtvàbayđivĩnhviễnkhôngbaogiờquaytrởlạimặtđấtnữa.GiảsửAFB(h.16)làbềmặtcủaTráiĐất,Clàtâmcủanó,cònUD,UE,UF,UGlànhữngđườngcongvạchrabởimộtvậttừtrênđỉnhnúirấtcaonémtheophươngnằmngangvớinhữngvậntốcngàycànglớn.Tasẽkhôngđểýtớiphảntácdụngcủakhíquyển,nghĩalàtagiảthiếtrằngkhíquyểnhoàntoànkhôngcó.KhivậntốcbanđầunhỏthìvậtvạchrađườngcongUD,khivậntốclớnhơnthìvậtvạchrađườngcongUE,khivậntốclớnhơnnữathìvậtvạchrađườngcongUF,UG.VớimộtvậntốcnàođóvậtsẽvayvòngquanhTráiĐấtvàtrởvềđỉnhnúi,nơingườitađãnémnóđi.Vìlúcquaylạiđiểmxuấtphát,thìvậntốccủavậtsẽkhôngnhỏhơnvậntốclúcnóbắtđầurađichonênvậtsẽtiếptụcbaymãimãitheođườngcongđó".
NếunhưngườitađặttrênđỉnhnúitưởngtượngnàymộtkhẩuđạibácvàdùngnóbắnramộtviênđạnvớimộtvậntốccầnthiếtthìviênđạnsẽkhôngbaogiờrơitrởlạimặtđấtmàsẽbaymãimãichungquanhTráiĐất.Vớimộtphéptínhkháđơngiảntacóthểxácđịnhđượcngaylàmuốnchoviênđạnbaymãimãinhưthếthìphảibắnnóravớimộtvậntốcvàokhoảng8km/s.Nóikhácđimộtviênđạnđạibácbắnravớimộtvậntốc8km/ssẽvĩnhviễnkhôngchạmvàomặtđấtvàtrởthànhvệtinhcủanó,viênđạnsẽquay17lầnnhanhhơnbấtkìmộtđiểmnàotrênxíchđạo,vàhoànthànhmộtvòngbaytrọnvẹnchungquanhTráiĐấttrong1giờ24phút.CònnếutatraochoviênđạnmộtvậntốclớnhơnthìnósẽquaychungquanhTráiĐấtkhôngtheomộtđườngtrònmàtheomộtđườngbầudục(ê-líp)thuônnhiềuhoặcíttuỳ
theovậntốcvànósẽbaycáchxaTráiĐấtmộtkhoảngrấtlớn.Nếuviênđạncómộtvậntốcbanđầulớnhơnnữathìnóvĩnhviễnrờixahànhtinhcủachúngtamàđivàokhoảngkhônggianvũtrụ.Vậntốcbanđầucầnthiếtđểnórờixađượcnhưthếphảivàokhoảng11km/s(Tấtcảnhữngđiềulậpluậntrênchỉđúngkhiviênđạnbaytrongkhoảngchânkhôngchứkhôngphảitrongmôitrườngkhôngkhí).
BâygiờtahãyxemxétxemliệucóthểthựchiệnđượccuộcbaylênCungTrăngbằngnhữngphươngtiệnnhưGiuynVécnơđãnêulênkhông?Nhữngkhẩuđạibáctốitânchỉbắnđượcđạnđivớimộtvậntốckhôngquá2km/s.VậntốcnàynhỏhơnvậntốccầnthiếtđểvậtcóthểbaytớiCungTrăngtới5lần.Cácnhânvậtchínhtrongnhữngquyểntiểuthuyếttrênkiatưởngrằng,nếuhọđúcđượcmộtkhẩuđạibáckhổnglồvànhồithậtnhiềuchấtnổvàođóthìhọsẽthànhcôngtrongviệctạoravậntốccầnthiếtđầyđủviênđạnbaylêntớiCungTrăng.
Mộtkhẩuđạibáchoangđường
Vàđây,cáchộiviêncủaHộiĐạibácđúcmộtkhẩuđạibáckhổnglồ;dài1/4kilômét,chônchặtvàođất,nòngchĩathẳnglêntrời.Họcũngđúcramộtviênđạnkhổnglồthíchhợpvớisúng;bêntrongviênđạnlàmộtcáiphòngnhỏdànhchocácnhàduhành.Khốilượngcủaviênđạnnàynặng8tấn.Ngườitadùngtới160tấnthuốcsúngbông(pyrôxilin)đểbắnđạnđi.Theolờicủanhàtiểuthuyếtthìthuốcsúngnổlàmchoviênđạncóvậntốc16km/snhưngdomasátvớikhôngkhínêngiảmxuốngcòn11km/s.NhưvậylàkhirakhỏicáclớpkhíquyểnthìviênđạncủaGiuynVécnơcóvậntốcđủđểbaythẳngtớiMặtTrăng.
Câuchuyệnđượctrìnhbàytrongtiểuthuyếtnhưthếđấy.Thếnhưngvậtlíhọccóthểnóigìchuyệnđó?ChúngtasẽbácbỏđồáncủaGiuynVécnơhoàntoànkhôngphảivìnhữngđiểmmàbạnđọcthườngnghĩđến.Trướchết,cóthểchứngminh(phầnchứngminhxinxemtrongquyển"Nhữngcuộcduhànhtrongvũtrụ"củatôi)rằngsúngđạibácbắnbằngthuốcnổkhôngbaogiờcóthểtạochoviênđạnđượcvậntốclớnhơn3km/s.
NgoàiraGiuynVécnơkhôngđếmxỉagìđếnsứccảncủakhôngkhí;lựcnàysẽrấtvĩđạikhiviênđạncóvậntốclớnđếnnhưthếvàthayđổihoàntoàntìnhhuốngchuyểnđộngcủaviênđạn.Giánhưhọcònsốngsótđượcsaucáiphúthọlìakhỏimiệngsúngthìhọsẽhoàntoànbìnhanvôsựtrongsuốt
cuộcthờigianviễnduđó.Vậntốclớnlaomàhọcũngvới"toatàu"củamìnhlaovàotrongkhoảngkhônggianvũtrụcũngkhônglàmhạigìtớihọgiốngnhưvậntốccònlớnhơnthếmàTráiĐấtđangcókhiquayquanhMặtTrờilàvôhạiđốivớichúngta,nhữngngườisốngtrênquảđịacầunày.
Chiếcmũnghìncân
Thờigiannguyhiểmnhấtđốivớicácnhàduhànhcủachúngtachínhlàvàiphầntrămgiây,lúcmàtoatầuđạnchuyểnđộngtrongnòngđạibác.Chínhtrongkhoảngthờigiannhỏbékhôngđángkểấy,vậntốcchuyểnđộngcủacácnhàduhànhtrongnòngsúngđãtăngtừ0đến16km/s.Khôngphảingẫunhiênmàtrongtiểuthuyếtđãnóitớiviệccácnhàduhànhđãchờđợigiờphútnổsúngvớimộtsựloâuđếnthế,vàBacbikenthậtlàcólýkhianhtakhẳngđịnhrằngđốivớinhữngnhàduhànhlúcviênđạnbắtđầubaycũngnguyhiểmynhưtrongtrườnghợphọngồiởtrướcmũisúngchứkhôngphảingồitrongviênđạn.Thậtvậy,khibắnthìmặtdướicủaphòngkínsẽthúcvàocácnhàduhànhtheochiềutừdướilênvớimộtlựcbằnglựcmànósẽđậpvàomộtlựcnàođónằmtrênđườngđicủanó.Cácnhânvậttrongcuốntiểuthuyếtđãchờđónmốinguyhiểmđómộtcáchquáưbìnhthản,trongkhitưởngtượngrằngquálắmthìhọcũngbịứmáuđầu...Tìnhhìnhsẽnghiêmtrọnghơnthếnhiều.Trongnòngsúngviênđạnchuyểnvậnnhanhdầnvìvậntốccủanótănglêndosứcépkhôngđổicủacácchấtkhítạorakhithuốcsúngnổ.Trongkhoảnhkhắcvậntốcnàyđãtăngtừ0đến16km/s.Đểchođơngiảntagiảthiếtrằngvậntốctăngđều;nhưvậythìgiatốccầnthiếtđểtrongmộtkhoảnhkhắcđólàmchovậntốccủaviênđạnđạttới16km/stínhtrònphảilà600km/strong1giây.Tasẽthấyrõýnghĩaquantrọngcủaconsốnàynếutanhớlạigiatốctrọngtrườngthôngthườngởmặtđấtcảthảychỉbằng10m/strong1giây[10].
Từđótasuyrarằnglúcbắn,mỗimộtvậtởbêntrongphòngkínsẽgâynênmộtsứcéplênđáyphònggấp60000lầntrọnglượngcủavậtđó.Nóimộtcáchkhác,nhữngnhàduhànhcảmthấymìnhlêncângấphàngnghìnlần!Trongkhoảnhkhắchọđãbịđèbẹp,vìtácdụngcủacáitrọnglựckhổnglồđó.Lúcbắn,chiếcmũdạcủachàngBacbikennặngkhôngkém.150000N,bằngtrọnglượngcủamộttoatầuchứađầyhàng;chiếcmũnhưthếthừađủđểđèbẹpnó.
Kểratrongtruyệncũngcónêulênnhữngbiệnphápnằmlàmyếubớtsựvachạmđó,nhưdùngmộtquảtạtròncólắpđệmlòxovàmộtđáyképchứa
đầynướcởgiữa.Thờigianvachạmvìthếđượckéodàiramộtítvàdođóđộnhanhcủasựtăngvậntốccũnggiảmbớt.Nhưngvớinhữnglựcđồsộnhưởđâythìbiệnphápđóchẳngănthuagì.Lựcépcácnhàduhànhvàosànchiếcphòngkíngiảmđirấtít,vàbịmộtcáimũnặng150.000hay140.000Nđèlênthìphỏngcókhácgìnhau.
[9]Chonêntàuthuỷởcácbiểnthuộcvùngxíchđạongậptrongnướcđếnmựcnàothìtạicácmiềnbiểnởđịacựcnócũngngậptrongnướcđếnmứcấy,bởivìtuytrọnglượngcủatàucónhẹđinhưngđồngthờiphầnnướcbiểnmàtàuđổichỗcũngnhẹđitươngứngnhưthế.
[10]Tôixinnóithêmrằnggiatốccủamộtchiếcxeôtôchạythìkhibắtđầulaonhanhkhôngvượtquá2-3m/strong1giâyvàgiatốccủaxelửakhirờitừtừkhỏigakhôngquá1m/strong1giây.
ChươngbốnSựhấpdẫnvạnvật
Lựchấpdẫncólớnkhông?
“Nếuchúngtakhôngquansáttừnggiờtừngphútsựrơicủacácvậtthìsựrơiđóđốivớichúngtasẽtrởthànhmộthiệntượngrấtlạlùng";đấylàlờicủanhàthiênvănnổitiếngngườiPhápAragô.ThóiquenđãlàmchochúngtatưởngnhưhiệntượngTráiĐấthấpdẫncácvậttrênmặtđấtlàmộthiệntượngthôngthườngvàtựnhiên.Nhưngkhicóngườibảotarằnggiữacácvậtcũngcósựhấpdẫnlẫnnhau,thìchúngtalạikhôngtinlàthực,vìtrongđờisốnghàngngàychúngtakhônghềnhậnthấyhiệntượngấy.
Vậythìtạisaotrongthựctế,nhìnxungquanhtalạikhôngthấyđịnhluậthấpdẫnvạnvậtthểhiệnramộtcáchthườngxuyêntrongnhữnghoàncảnhthôngthường?Tạisaochúngtakhôngthấycáibàn,quảdưahấuvàconngườichúngtahútlẫnnhau?Tạivìđốivớinhữngvậtthểkhônglớnlắmthìlựchấpdẫncựckìnhỏbé.Tôixinđưaramộtthídụcụthể.Haingườiđứngcáchnhauhaithước,sẽhútlẫnnhau,nhưnglựchútđórấtnhỏ,ngườitađãtínhthấyrằngvớinhữngngườicótrọnglượngtrungbìnhthìlựchútđóchỉkhôngtới1/10000000N.Điềuđócónghĩarằnghaingườihútlẫnnhauvớimộtlựcbằnglựcmàmộtquảcânkhốilượng1/100000gtácdụnglênđĩacân.Chỉnhữngloạicânrấtnhạyởtrongcácphòngthínghiệmmớicókhảnăngpháthiệnđượcmộttrọnglượngnhỏđếnthế!Hiểnnhiênrằngmộtlựcnhưvậykhôngthểlaychuyểnchúngtarờikhỏinơiđứng,vìởmỗichúngtacòncómộtlựcmasátgiữađếgiàyvàsànnhà.Muốnlàmchochúngtadichuyểnkhỏivịtríđangđứng,chẳnghạntrênmộtsànnhàlátbằnggỗ(trongtrườnghợpnàylựcmasátgiữabànchânvàsànnhàbằng30%trọnglượngcủatoànthânta)thìphảicầntớimộtlựcítnhấtlà200N.Đemsosánhlựcnàyvớilựchútnhỏbé1/10000000Nthìthậtbuồncườibiếtmấy.Lựchútđóchỉbằngphânnửatỉcủalựccầnđểlàmtadichuyểnkhỏivịtríđangđứng.Vậytrongnhữngđiềukiệnthôngthườngnếutakhôngnhậnrađượcsựhấpdẫnlẫnnhaucủacácvậttrênmặtđấtthìliệucóđángngạcnhiênkhông?Nếunhưkhôngcómasátthìhiệntượngsẽkhácđi.Bâygiờsẽkhôngcócáigìcảntrởsựhấpdẫngiữacácvậtkéochúnglạigầnnhaudù
cholựchấpdẫnấycónhỏđếnmấycũngvậy.Nhưngvớimộtlực1/10000000Nthìsựdichuyểnlạigầncủahaingườisẽrấtchậm.Cóthểtínhđượcrằngnếukhôngcómasátthìhaingườiđứngcáchnhauhaithước,giờthứnhấtsẽtiếngầnlạinhau3cm;giờthứhaithêmđược9cmnữavàgiờthứbalạithêmđược15cmnữa.Chuyểnđộngtăngnhanhdầnnhưngcũngphảimất5giờmớitiếnsáttớinhauđược.
Tacóthểpháthiệnrasựhấpdẫncủacácvậttrênmặtđấttrongtrườnghợplựcmasátkhôngcótácdụngcảntrở,nghĩalàtrongtrườnghợpnhữngvậtthểđứngyên.MộtvậtnặngtreovàomộtsợidâysẽchịutácdụngcủasứchútcủaQuảĐất;chínhvìvậymàdâycóphươngthẳngđứng;nhưngnếucómộtvậtkhác,khốilượnglớnnằmbêncạnhvậttreothìnósẽhútvậttreovềphíamìnhvàsợidâysẽhơilệchkhỏiphươngthẳngđứng,hướngtheolựctổnghợpcủasứchútcủaQuảĐấtvàcủavậtkia(sứchútcủavậtnàyrấtyếu).Năm1775MaskơlainơởEcôtxơlàngườiđầutiênquansátthấysựlệchnhưthếcủadâyquảdọitreobêncạnhmộthònnúilớn.Ôngđãsosánhphươngcủadâydọivớiphươngkẻtừhaiphíacủacùngmộthònnúitớimộtcựccủabầutrờisao.Vềsaungườitađãdùngnhữngchiếccâncócấutạođặcbiệtvàlàmthínghiệmhoànhảohơnvềsựhấpdẫncủacácvậttrênmặtđất,nhờđóđãcóthểđođượclựchấpdẫnmộtcáchchínhxác.
Lựchấpdẫn,giữacáckhốilượngnhỏthìrấtbé.Khicáckhốilượngtăngthìlựcấytăngtỉlệvớitíchcủacáckhốilượng.Nhưngcũngcónhiềungườicókhuynhhướngphóngđạilựcnàylên.Thậtvậy,cómộtnhàbáchọckhôngphảilànhàvậtlíhọcmàlànhàđộngvậthọcđãcốlàmchotôitinrằngsựhấpdẫntươnghỗthườngnhậnthấyởgiữanhữngchiếctàubiểnlàdolựchấpdẫnvạnvậtgâyra!Tacóthểdùngtínhtoánchứngminhmộtcáchdễdàngrằngnguyênnhâncủahiệntượngởđâykhôngphảilàlựchấpdẫnvạnvật,vìhaichiếctàukhốilượngmỗichiếclà25000tấnchỉhútlẫnnhauvớimộtlựcvẻnvẹncó4Nmàthôi.Đươngnhiênlàmộtlựcnhỏbénhưthế
khôngthểđủsứclàmchohaichiếctàutrênmặtnướcchuyểndờiđidùchỉlàchuyểndờiđimộtkhoảngrấtnhỏ.Trongchươngnóivềtínhchấtcủacácchấtlỏngchúngtasẽtìmhiểunguyênnhânthựccủalựchấpdẫnkìlạgiữahaichiếctàu.
Lựchútkhôngđángkểgiữacáckhốilượngkhônglớnlắm,sẽtrởthànhrấtlớnkhixétđếnnhữngkhốilượngkhổnglồcủacácthiênthể.Chẳnghạn,ngaysaoHảiVươnglàmộthànhtinhởrấtxachúngtakhidichuyểnchậmchạptrênmộtđườngtrònnằmgầnnhưởphíangoàicùngcủahệthốngMặtTrờicũngđãgửi"lờichào"đếnchúngtabằngcáchhấpdẫnTráiĐấtvớimộtlực180000000000N.MặcdùcáchrấtxaMặtTrời,TráiĐấtcũngđãđượcgiữtrênquỹđạocủanóduynhấtbằngmộtlựchấpdẫn.GiảsửnhưlựchấpdẫncủaMặtTrờikhônghiểuvìđâubỗngnhiênbiếnmấtthìTráiĐấtsẽbaytheotiếptuyếnvớiquỹđạocủanóvàvĩnhviễnđivàokhoảngkhônggianvũtrụbaola.
ĐườngdâycápbằngthépnốiliềnTráiĐấtvớiMặtTrời
Bạnhãythửtưởngtượngrằng,khôngbiếtvìcớgìsứchútcủaMặtTrờibỗngnhiênmấtđivàTráiĐấtđangtrướcmốinguycơbithảmlàsẽmãimãiđivàokhoảngmênhmônglạnhlẽothêlươngcủavũtrụ.Bạncóthểtưởngtượngrằngcáckĩsưđãquyếtđịnhthaythếcácdâyxíchhấpdẫnvôhìnhbằngnhữngđườngdâynốivậtchất,nghĩalànốiTráiĐấtvớiMặtTrờibằngnhữngdâycáplàmbằngthép;nhữngdâynàycónhiệmvụgiữchoTráiĐấtphảichạyxungquanhMặtTrời.Cáigìcóthểbềnhơnthéplàvậtliệucókhảnăngmỗimilimétvuôngchịuđựngđượcmộtsứccăng1000N.
Bạnhãyhìnhdungramộtcộtthépkhổnglồđườngkínhlà5m.Tiếtdiệnngangcủanótínhtrònlà20000000mm2;dođócộtnàychỉcóthểbịkéođứtbởimộtvậtnặng20000000000N.BạnhãytưởngtượngthêmrằngcộtthépđónốiliềnTráiĐấtvớiMặtTrời.BạncóbiếtlàphảidùngbaonhiêucộtthéprắnchắcnhưthếmớigiữchoTráiĐấtchuyểnđộngtheoquỹđạocủanókhông.Phảihàngtriệutriệucột.Đểhìnhdungđượccụthểcái"rừng"cộtthépcăngchichítởcáclụcđịavàđạidương,tôixinnóithêmrằngnếuphânbốđềucáccộtthépđótrênkhắpmộtnửaquảđịacầuhướngvềphíaMặtTrờithìcáikhoảngcáchgiữachúngsẽchỉhơirộnghơnđườngkínhcủacộtmộtít.Bạnhãyhìnhdungracáilựccầnthiếtđểlàmđứtcảmột"rừng"cộtthépkhổnglồnày,vàbạnsẽquanniệmđượcsựvĩđạicủacáilựchấpdẫnvôhìnhcủaTráiĐấtvàMặtTrời.Thếmàtoànbộcáilựcvĩđạiđólại
chỉbiểulộraởchỗ,khinólàmcongđườngđicủaTráiĐấtthìmỗimộtgiâynólạibắtbuộcTráiĐấtphảilệchkhỏitiếptuyếncủamình3mm;nhờđómàquỹđạohànhtinhcủatatrởthànhmộtđườngcongkín,hìnhbầudục.Liệunhưthếkhônglạhaysao;muốnchoTráiĐấtmỗigiâylệchđi3mmmàphảicầntớimộtlựckhổnglồđếnthế!ĐiềuđóchỉchứngtỏrằngKhốilượngcủaquảđịacầutolớnđếnnhườngnào,bởivìngaycảmộtlựckhổnglồnhưthếmàcũngchỉlàmchonóchuyểndờimộtkhoảngnhỏbérấtkhôngđángkể.
Liệucóthểtránhkhỏitácdụngcủatrọnglựckhông?
ChúngtavừamớitưởngtượngrằngnếubỗngnhiênmấtlựchấpdẫntươnghỗgiữaTráiĐấtvàMặtTrờithìsaukhithoátkhỏinhữngdâyxíchhấpdẫnvôhình,TráiĐấtsẽvĩnhviễnđibiệtvàotrongkhoảngkhônggianvôtậncủavũtrụ.Bâygiờtalạitưởngtượngđếnmộtđềtàikhác;nếunhưkhôngcótrọnglượngthìmọivậttrênmặtđấtsẽrasao?Lúcbấygiờsẽkhôngcòncógìràngbuộcchúngvàohànhtinhcủachúngtanữavàchỉmộtvachạmrấtkhẽcũngđủđẩychúngtađibiệtvàokhoảngkhônggianvũtrụ.VảlạicũngchẳngphảiđợitớilúccóvachạmmàchínhsựquaycủaTráiĐấtđãlàmchotấtcảnhữngthứgìkhôngbámchặtvàomặtđấtđềubịvăngvàokhoảngkhônggian.
NhàvănngườiAnhOenxơđãdùngcáichủđềtươngtựnhưthếđểviếtnênquyểntruyệnnóivềcuộcduhànhkhôngtưởnglênMặtTrăng.Trongtácphẩmnày("Nhữngngườiđầutiênlêncungtrăng"),nhàtiểuthuyếtcótàiđóđãnóiđếnmộtphươngphápđộcđáođểduhánhtừhànhtinhnàysanghànhtinhkhác.Phươngphápđónhưsau:nhàbáchọc,nhânvậtchínhcủaquyểntruyện,đãchếtạoramộtchấtđặcbiệtcótínhchấtrấtlạlàkhôngcólựchấpdẫnthấmqua.NếulấymộtlớpchấtđóđặtxuốngdướimộtvậtnàođóthìvậtnàysẽkhôngbịTráiĐấthútnữavàchỉcònchịutácdụnghấpdẫncủanhữngvậtcònlạimàthôi.LoạivậtchấthoangđườngnàyOenxơgọilàchất"kêvôrít"(gọitheotêncủanhàphátminhKêvôrơmàôngđãđặtra).Tácgiảviết:"Chúngtabiếtrằngvớilựchấpdẫnvũtrụnghĩalàvớitrọnglựcthìnóthấmquađượcmọivật.Bạncóthểđặtchướngngạivậtđểngănkhôngchocáctiasángxuyêntớimộtvật;vớicáclákimloạibạncóthểchắnkhôngchocáclànsóngđiệncủavôtuyếnđiệnbáođitớimộtvật,nhưngkhôngcómộtchướngngạivậtnàocóthểgiúpbạnbảovệchomộtvật,tránhkhỏitácdụnghấpdẫncủaMặtTrờihoặccủaTráiĐất.Thậtkhótrảlờilàtạisaotronggiớitựnhiênlạikhôngcónhữngchướngngạivậtngănđượctácdụngcủalựchấpdẫnnhưthế.TuynhiênKêvôrơkhôngđểýđếnnhữngnguyênnhânlàm
chokhôngthểcóđượcmộtchấtkhôngđểlựchấpdẫnthấmqua;ôngtựcholàloàingườicóthểchếrađượcmộtchấtkhôngđểlựchấpdẫnthấmquanhưthế.Bấtkìaidùkémtưởngtượngcũnghìnhdungđượcngaylàcómộtchấtnhưthếtrongthựctếmởranhữngkhảnăngkìdiệunhưthếnào.Chẳnghạnnhưnếuphảimangmộtvậtnặnglênkhỏimặtđất,thìdùchovậtđócónặngđếnmấychăngnữa,tachỉcầnlótbêndướivậtđómộtlámỏngcáichấtnóitrênlàđãcóthểnhấcnólênnhưnhấcmộtcuộngrơmvậy".SaukhiđãcócáichấtđặcbiệtnhưthếcácnhânvậttrongtruyệnliềnchếramộtcontàuvũtrụvàdùngnóthựchiệnmộtchuyếnbaydũngcảmlênCungTrăng.Cấutạocủacontàuđạnrấtđơngiản:trongtàukhôngcómộtthứmáymócnàocảvìrằngnóbayđượclànhờtácdụnghấpdẫncủacáctinhtú.Dướiđâylàmộtđoạnmiêutảchiếctàuđạnhoangđườngđó.
"Bạntưởngtượngcómộttàuđạnhìnhcầu,đủrộngđểcóthểchứađượchaingườivớiđầyđủhànhlícủahọ.Tàuđạncóhailớpvỏ:lớpvỏtronglàmbằngkínhdày,lớpngoàilàmbằngthép.Ngườitacóthểmangtheomìnhđủsốdựtrữkhôngkhínén,thứcănđãlàmchođậmđặclại,dụngcụđểcấtnướcv.v...Toànbộphíangoàiquảcầubằngthépđượcbọcmộtlớp"kêvôrít".Ngoàinắpdàyra,vỏkínhbêntronglàmộtlớpvỏliền,cònvỏthépthìgồmnhiềuphầnriêngbiệtghéplạivàmỗiphầnnhưthếcóthểcuốnsangmộtbênnhưtấmmànhmành.Vớinhữnglòxođặcbiệtlàcóthểcóđượckiếntrúcnhưthếngay.Cáctấmmànhmànhcóthểbuôngxuốnghoặccuộnlạibằngdòngđiệnchạytheodâybạchkimđặtởtronglớpvỏbằngkính.Nhưngnhưvậyđãlànhữngchitiếtvềkĩthuậtrồi.Cáichínhcầnnóilàlớpvỏngoàicủatàuđạnnhưgồmnhiềucửasổvàcáctấmmànhmànhkêvôrít.Khitấtcảcáctấmmànhmànhbuôngxuốngkínmítthìkhôngcómộtthứánhsáng,haynóichungmộtdạngnănglượngtianào,cũngnhưkhôngcólựchấpdẫnvũtrụnàocóthểxuyênthấuvàotậnbêntrongquảcầuđược.Bạnhãytưởngtượngrằngcómộttấmmànhmànhđượccuốnlênnhưthếthìmộtvậtnặngbấtkìnàođóởcáchxađốidiệnvớicửađósẽhúttavềphíađó.Thựctế,tacóthểđidulịchtrongkhoảngkhônggianvũtrụtheohướngtamuốnbằngcáchkhithìđểchothiênthểnàyhút,khithìđểchothiênthểkháchút".
Nửagiờtrênmặttrăng
TahãyxemcácnhânvậttrongtruyệncủaOenxơcócảmgiácnhưthếnàokhihọtớicáithếgiớimàởđâylựchấpdẫntrọngtrườngrấtyếusovớiTráiĐất.
Đâylànhữngtrangrấtlíthú[11]trongtruyện"NhữngngườiđầutiênlênCungTrăng".CâuchuyểndomộttrongsốnhữngngườimớiởMặtTrăngtrởvềTráiĐấtkểlại:
"Tôivặnđinhốctháocáitrầncủatàuđạnra.Tôiquỳxuốngrồithòđầurakhỏinắp;ởbêndướicáchđầutôimộtkhoảngbafoot[12]cótuyếtcủaMặtTrăng.
Saukhilấycáichănquấnvàongười,KêvôrơbènleolênngồitrêncáimépcủanắpvàthậntrọngbỏthõngchânxuốngkhibànchânchỉcòncócáchMặtTrăngnửa"phút",KêvôrơtrùtrừmộtchốcrồitụtxuốnglớpđấtcủathếgiớiMặtTrăng.
Tôitheodõianhtaqualớpvỏkính.Điđượcvàibướcanhtadừnglạimộtphútrồilạinhìnchungquanh,rồilạiquyếtđịnhnhảytớitrước.Lớpkínhđãlàmchotôithấysailệchbướcđicủaanhta,nhưngtôicảmthấyrằngtrongthựctếthìđâylạilàmộtbướcnhảyrấtdài.TrongnháymắtKêvôrơđãcáchxatôimộtkhoảngtừ6đến10mét.Anhtađứngtrênmộttảngđárồirahiệuchotôi;cólẽanhtacònnóigìđónữanhưngâmthanhkhôngtruyềnđếntaitôiđược...NhưngKêvôrơđãlàmthếnàomànhảyđượcnhưthế?
Tôithấylàlạbènchuiquanắpvàcũngtụtxuốngđứngngaycạnhmộtvũngtuyết.Vừatiếnlênmộtbướctớitrước,tôithấymìnhđãnhảyvọtrấtxa.
Tôicócảmgiácnhưmìnhđangbayvàchẳngmấychốctôiđãđếngầnsáttảngđá,nơiKêvôrơđangđứngđợitôi;tôibíulấyanhtavàthấymìnhđangbịtreolơlửngmộtcáchthậtlàsửngsốt.
LúcđóKêvôrơcúixuốngvàthétlênbảotôiphảicẩnthậnhơn.TôiđãquênmấtrằngởMặtTrăngthìcườngđộtrọnglựcbéhơnởTráiĐấtsáulần.Chínhthựctếđãnhắctôinhớlạiđiềuđó.Tôithậntrọngdòtừngbướclầnlênđỉnhcủatảngđá;tôilêchânđinhưngườiđauphongthấpvàtôiđếnbêncạnhKêvôrơ.Toatàuđạncủachúngtôinằmphơimìnhtrênđốngtuyếtđangtancáchchúngtôichừng30"foot".
-Anhxemkìa-tôiquaylạibảoKêvôrơ.
NhưngKêvôrơđãbiếnđâumấtrồi.
Saumộtkhoảngkhắcđợichờthấtvọng,tôiđịnhrờikhỏitảngđá.Tôibướcvộivềphíatrước,vàđãquênhẳnlàmìnhđangởtrênMặtTrăng.ởtrênMặtĐấtthìmộtbướcnhưthếchỉđiđượcmộtmétthôinhưngởtrênMặtTrăng
thìbướcđólạimangtôiđixatới6mét,trongkhitôichỉcáchméptảngđáđộ5mmàthôi.
Tôirơixuốngphíadướivàcócảmgiácnhưđangbaylânglângtrongkhôngtrung,ynhưmìnhđangsốngtrongmơvậy.TrênTráiĐất,khirơithìtronggiâyđầungườitađixuốngđược5métcòntrênMặtTrăngthìkhirơitronggiâyđầungườitachỉđiđược80cmmàthôi.Chínhvìvậymàtôiđãlaomộtcáchnhẹnhàngtừtrêncao9métxuống.Tôithấycáinhảyđócókéodàihơn;thờigianrơikéodàiđếnbagiâyđồnghồ.Tôiđãbayluôntrongkhôngkhívàrơixuốngdướiêmáinhưmộtcáilôngtơ,chânngậptớiđầugốivàotrongđốngtuyếtởdướiđáycủacáithunglũnglởmchởmđá.
-Kêvôrơ!tôivừagọitovừanhìnkhắpxungquanh.Nhưngkhôngthấydấuvếtanhtađâucả.
-Kêvôrơ!Tôigàotohơn.
Rồibấtchợttôinhìnthấyanhta:anhtađangđứngtrênmộtmỏmđácheoleocáchtôikhoảngchừng20mcườivàrahiệuchotôi.Tôikhôngthểnghethấytiếnganhnóinhưngđãhiểuđượcýquađiệubộcủaanhta:anhtamuốngọitôinhảytớichỗđó.
Tôidodự,vìkhoảngcáchnàythậtlàlớnquá.Nhưngtôinghĩngayrằng,nếuKêvôrơđãnhảylênđấyđượcthìchắcchắntôicũngsẽnhảylênđược.
Tôirúnchânlấyhếtsứcnhảythậtmạnh.Tôibayvụtlênkhôngtrungnhưmộtmũitênvàtưởngnhưsẽkhôngbaogiờrơixuốngnữa.Đâylàmộtsựbaylênkhôngtưởng,cótínhchấtquáigởnhưchuyệnchiêmbao,nhưngđồngthờicũngrấthayhay.
Cáinhảythậtlàquámạnh:tôiđãvọtquađầuKêvôrơ".
BắnsúngtrênMặtTrăng
Đoạnsauđây,tríchtrongtruyện"TrênMặtTrăng"củanhàsángchếkiệtxuấtXiôncôpski,sẽgiúpchúngtahiểurõđượcnhữngđiềukiệncủasựchuyểnđộngdướitácdụngcủatrọnglực.TrênTráiĐất,khíquyểnkhingăncảnchuyểnđộngcủacácvậtởtrongnóđãchelấpcácđịnhluậtđơngiảnvềsựrơi,gâynênđiềukiệnlàmphứctạphoácácđịnhluậtđólên.TrênMặtTrăngkhôngkhíhoàntoànkhôngcó.MặtTrăngsẽlàmộtphòngthínghiệmtuyệtdiệuchoviệcnghiêncứusựrơicủacácvậtnếutalênđấyđượcvàtiếnhànhnghiêncứukhoahọcởđấy.
Tahãyquaytrởlạichuyển"TrênMặtTrăng"vàcắtnghĩacáiđoạnsẽtríchdẫndướiđâyvềhaingườinóichuyểnvớinhaulúcđangởtrênMặtTrăngvàmuốnkhảosátxemcácviênđạnsẽchuyểnvậnnhưthếnàokhichúngthoátrakhỏinòngsúng.
-Nhưngbiếtđâuthuốcsúnghỏngcũngnên?
-Trongchânkhông;cácchấtnổphảicóhiệunghiệmhơntrongkhôngkhí,vìrằngkhôngkhíchỉngăncảnsựgiãnnởcủachúng;cònnóitớiôxythìcácchấtnổchẳngcầngìđếnnócả,bởivìlượngôxycầnthiếtđãcóngaytrongcácchấtnổrồi.
-Chúngmìnhđặtkhẩusúngthẳngđứngđểsaukhibắnviênđạnlạirơixuốngởgầnđây.
Khipháthoả,tiếngnổngherấtnhỏ[13],đấthơirungđộngmộtchút.
-Các"cáttút"đâurồinhỉ?Đúngranóphảirơigầnđâychứ.
-"Cáttút"đãbaytheoviênđạnrồivàchỉhơicáchsauviênđạnmộtchútthôi,bởivìchỉtrênTráiĐấtkhíquyểnmớicảntrởkhôngchonóđuổikịpviênđạnchì;cònởđâythìcáilôngtơcũngrơixuốngvàbaylênnhưmộthònđávậy.Bạnhãyrútmộtsợilôngtơtronggốira,còntôithìlấymộtquảcầubằnggang.Bạncóthểnémcáilôngtơtrúngđích,dùphảinémđixavàsẽnémdễdàngynhưtôiđãnémquảcầuvậy.Dosứchấpdẫntrọngtrườngnhỏtôicóthểnémquảcầuđixa400mét;bạncũngcóthểnémcáilôngtơđixanhưthế.Thậtvậy,bạnsẽkhôngphảilongạigìvềsốphậntơliễucủanó,thậmchíkhiném,bạncũngkhôngcócảmgiácrằngmìnhđangnémmộtvậtnhưthếtrongtay.Chúngtahãycùnglấyhếtsứcnémviênđạnđangcầmtrongtay-sứcchúngmìnhcũngchẳngkhácnhaulắmđâuvàocùngmộtmụctiêunhé:nào,nhằmvàotảngđáhoacươngđỏkianhé...
Sợilôngtơvụtlêntrướcquảcầugangmộtítgiốngnhưcómộtcơngiólốcmạnhcuốnđi.
-Nhưngsaothếnày?Từlúcbắnđếngiờđãbaphútrồimàvẫnchẳngthấyviênđạnđâucả!
-Đượcrồibạnđợichohaiphútnữanhấtđịnhthếnàonócũngquayvềthôi.
Thựcvậy,vừahếtkhoảngthờigianđãnóichúngtôithấymặtđấtchỗchânđứnghơirungchuyểnvàcái"cáctút"rơixuốngcáchchúngtôikhôngxa
lắm.
-Viênđạnbaylâuthật!Khôngbiếtlànóphảilêncaođếnmứcnàođâynhỉ?
-Vàokhoảng70km.Chỉtrongđiềukiệnlựchấpdẫntrọngtrườngnhỏvàkhôngcósứccảncủakhôngkhíthìmớilênđượccaođếnthế.
Bâygiờtahãythửtínhlạixemsao.Nếutachọnchovậntốccủaviênđạnkhithoátrakhỏinòngsúngmộtgiátrịtươngđốivừaphảilà500m/s(vớicácloạisúnghiệnđạithìvậntốccủađạnsẽgấprưỡigiátrịnày)thìtrênTráiĐấttrongđiềukiệnkhôngcókhíquyểnnósẽlênđộcaolà:
nghĩalà12,5km.CòntrênMặtTrăng,nơilàcườngđộtrọngtrườngbéhơn6lần,nênphảilấygbằngthìđộcaocủaviênđạnsẽphảilà:12,500.6=75km.
Trongcáigiếngkhôngđáy
Chotớinaychúngtavẫncònhiểubiếtrấtítvềnhữnglớpởsâutronglònghànhtinhcủata.Cóngườichorằngởbêndướilớpvỏcứngdàyhàngtrămcâysốlàmộtkhốinóngrựcởthểlỏng;lạicóngườichorằngtoànbộquảđịacầutừngoàivỏđếntâmlàmộtkhốiđặc.Kếtluậnvấnđềthậtlàkhó,vìcáikhesâunhấtcủathếgiớinàycũngchỉmớisâuđến7,5km,giếngmỏsâunhấtmàconngườiđãđàođượccũngchỉsâuđến3300m[14],tronglúcđóbánkínhcủaquảđịacầudàitới6400km.Giámàcóthểkhoanmộtcáilỗxuyênquatâmhànhtinhcủatathìchắcchắnmọivấnđềđặtraởtrênsẽđượcgiảiquyếttất.Nềnkĩthuậthiệnđạiphảicònlâumớicóthểthựchiệnđượcnhữngcôngviệctươngtựnhưtrên,mặcdầuchiềudàitổngcộngcủatấtcảcáclỗkhoandongườitakhoanvàoQuảĐấtđãdàihơncảđườngkínhcủahànhtinhcủachúngta.
VàothếkỷXVIInhàtoánhọcMôpéctuyvànhàtriếthọcVonteđãtừngmơướcđàomộtđườngngầmxuyênquảđịacầu.NhàthiênvănngườiPhápPhơlammariôncũngđãnghĩtớiđồánđódướimộthìnhthứcđơngiảnhơn.Chúngtôixinsaolạinguyênvănbứcvẽcủaôngtrongbàibáonóivềđềtàiđó(h.18).Tấtnhiênmãichođếnngàynaycũngvẫnchưaaithựchiệnmộtcáigìtươngtựnhưthế,songchúngtahãylợidụngcáigiếngkhôngđáycótínhchấttưởngtượngnàyđểtiếnhànhnghiêncứumộtvấnđềkhálíthú.Bạnsẽnghĩnhưthếnàovàcáigìsẽxảyravớibạn,nếunhưbạnrơitõmvàocáigiếngkhôngđáyđó(ởđâytakhôngkểtớisứccảncủakhôngkhí)?Bạnchớsợmìnhreovàođáygiếng,vìgiếngnàylàmgìcóđáy-nhưngrồibạnsẽdừnglạiởđâu?
DừnglạiởtâmTráiĐấtchăng?Khôngphảiđâu.KhilaođếntâmcủaQuảĐấtthânthểbạnsẽcómộtvậntốclớnghêgớm(gần8km/s)đếnnỗichẳngtàinàocóthểbảolàbạnsẽdừngởđấyđược.Bạnsẽtiếptụclaođirồidầndầnchậmlạichođếnkhinganghàngvớimiệnggiếngphíabênkia.Đếnđấybạnphảibíulấymiệnggiếngchothậtchắc,nếukhôngbạnsẽbịhúttrởlạimiệnggiếngbênnày.Tớibênnàyrồinếubạnkhôngkịpbámchặtvàomộtvậtnàođóthìbạnsẽlạibayvàotronggiếngvàcứđiđivềvềnhưthếmãi.Cơhọcdạyrằng,trongnhữngđiềukiệnnhưvậy(tôixinnhắclạilàvớiđiềukiệnsứccảncủakhôngkhítronggiếngkhôngđángkể)thìconngườicủabạnsẽdaođộngđivàvềmãikhôngdừng[15].Mộtdaođộngnhưthếkéodàitrongthờigianbaonhiêu?Ngườitatínhđượclàthờigiancảđilẫnvềkéodài84phút24giây,nghĩalànếutínhtrọnthìmấtmộtgiờrưỡi.
Phơlammariônviếttiếp:"NếunhưcáigiếngđượcđàodọctheotrụcxuyênquatừcựcnàytớicựckiacủaTráiĐấtthìmộtngườirơivàotronggiếngsẽnhưthếđó.nhưngchỉcầnchọnchỗđàogiếngởmộtvĩđộnàokhác-trênlụcđịachâuÂu,châuáhoặcchâuPhi-làtađãphảiđểýtớiảnhhưởngcủasựquaycủaTráiĐất.Mọingườiđềubiếtrằngmỗiđiểmtrênxíchđạocóvậntốc465m/s,cònmỗiđiểmtrênvĩđộParithìcóvậntốc300m/s.Vìrằngcàngxatrụcquaythìvậntốcquaycàngtăngchonênmộtquảcầubằngchìchẳnghạn,némxuốnggiếngsẽkhôngrơitheophươngthẳngđứngmàhơiđilệchvềphươngđông.Nếuđàocáigiếngkhôngđáynàytrênxíchđạothìnóphảicóchiềurộngrấtlớn,hoặcphảirấtcong,vìrằngvậtrơitừmặtđấtsẽđilệchkháxavềphíađôngsovớitâmcủanó.
NếunhưlốivàocửagiếngnằmtrênmộttrongnhữngcaonguyêncủaNamMĩ,chẳnghạntrênmộtcaonguyêncóđộcao2km,cònmiềnkiacủagiếngnằmngangmựcmặtđạidương,thìmộtngườinàođó,vôtìnhbịngãrơivàomiệnggiếngởNamMĩ,khitớimiệnggiếngbênkiasẽcóvậntốcvừađủđểanhtalaorakhỏimiệnggiếngvàbaylêncao2km.
Nếunhưhaiđầugiếngđềuởngangmặtbiểnthìkhingườinhảyquagiếngkiaxuấthiệnởmiệnggiếng,vậntốcbaybằngkhông,chúngtasẽcóthểgiơtayramàđónanhtađược.Cònnhưtrongtrườnghợptrênchúngtaphảicẩnthậnnúpvàobêncạnh,đểtránhkhỏiđâmvàonhàdulịchbaycựcnhanhkia.
Conđườngkìdiệu
CómộthồiởPetecbuathấyxuấthiệnmộtcuốnsáchnhỏnhanđề:"ĐườngxelửangầmnốiliềnPétecbuavàMátxcơva.Tiểuthuyếthoangđườngcóbachươngvàsẽviếttiếp".Tácgiảcủacuốnsáchnhỏnày,ôngA.A.Rôtnúc,đưaramộtđồántàitìnhlàmchonhữngngườihamthíchcácnghịchlívềvậtlíhọcrấtchúý.
Đồánnóirằng"cóthểmởmộtconđườngngầmởdướiđấtdài600kmnốiliềnhaithủđôcủachúngtatheomộtđườngthẳnghoàntoàn.Nhưvậy,đốivớiloàingườiđâylàlầnđầutiêntathấycókhảnănglàmramộtconđườngchạytheođườngthẳngchứkhôngtheođườngcongnhưmọiconđườngcủachúngtahiệnnay"(Tácgiảmuốnnóirằng,tấtcảcácconđườngcủachúngtatrongkhichạy,theođộcongcủabềmặtTráiĐấtđềulànhữngcungcong,cònconđườngngầmvạchratrongđồánthìchạytheomộtđườngthẳng,theodâycung).
Mộtconđườngngầmnhưthế,giánhưngườitacóthểđàođược,thìchắcchắnnósẽcómộtđặctínhkhácthườngmàkhôngmộtconđườngnàotrên
thếgiớinàycóthểcóđược.đặctínhđólà:bấtkìmộtđoànxenàohễchuivàoconđườngngầmấycũngđềutựchuyểnđộngđược.TahãynhớlạicáigiếngngầmđàoxuyênquaQuảĐất.ConđườngngầmLêningrát-Mátxcơvachẳngquacũnglàmộtcáigiếngnhưthế-cóđiểmkháclàmộtgiếngđàotheomộtdâycungchứkhôngphảiđàotheođườngkính.Thựcra,khixemhình20tatưởngnhưlàđườngngầmđãđượcđàotheophươngnằmngangvàdođóchẳngcólígìmàtrọnglựclạilàmchođoàntàuchạyđượctrênđườngvạchđó.Nhưngđâychẳngquachỉlàmộtsựđánhlừa:bạnhãyvạchbằngtưởngtượngnhữngbánkínhtớihaiđầucủaconđườngngầm(phươngbánkínhlàphươngcủadâydọi);nhưvậybạnsẽthấyrằngconđườngngầmnằmvuônggócvớiphươngdâydọi,nghĩalàđườngđókhôngnằmngangmàlànằmnghiêng.
Trongmộtcáigiếngxiênnhưthếthìmọivậtđềubịtrọnglựclàmchochuyểnđộngtiếnlênvàlùilại,càngngàycàngtiếndầnvềphíađáyconđường.Nếuđặtđườngraytrongđườngngầmthìtoatàusẽtựnóchuyểnđộngtrênđó:trọnglượngsẽthaythếsứckéocủađầumáy.Đầutiênđoàntàuchạyrấtchậm.Càngngàyvậntốccủanócàngtănglên,khôngbaolâusẽđạttớimộtđộlớnphithườngđếnnỗikhôngkhítrongđườngngầmcũngtrởthànhmộtmôitrườngcảntrởkhárõrệtđốivớichuyểnđộngcủađoàntàu.Nhưngtahãytạmthờilãngquêncáisứccảnphiềntoáinàyđanglàmtrởngạiviệcthựchiệnđồánđẹpđẽcủachúngtavàtahãytiếptụctheodõiđoàntàu.Khichạyđếngiữađườngngầm,đoàntàusẽcómộtvậntốccựclớn;sovớimộtviênđạnđạibácthìnócònnhanhhơnrấtnhiều!Vớicáiđàđónócóthểchạymãiđượctớiđầuđườngbênkia.NếuhoàntoànkhôngcómasátthìđoàntàukhôngcầnđầumáysẽtựnóchạyđượctừLêningrátđếnMátxcơva.Nhưkếtquảđãtínhtoánchothấy,thờigianđoàntàuchạyhếtđườngngầmcũnglà42phút12giâynhưthờigianchạytheođườnghầmđàotheođườngkínhQuảĐất.Cóđiềurấtlạlàthờigiannàykhôngphụthuộcgìvàođộdàicủaconđườngngầm;đibằngđườngngầmtừMátxcơvađếnLêningrát[16],từMátxcơvatớiVơlađivôstốchaytừMátxcơvatớiMenbuốccũngchỉmấtkhoảngthờigiannhưnhau[17].
Thờigianmàbấtkìmộtthứxecộnàokhác(đraisine,xengựa,ôtôv.v...)cầntớicũngđềunhưnhaucả.Tuybảnthânconđườngkìdiệunàykhôngdiđộngđượcgiốngnhưtrongcáccâuchuyểnthầnthoạivẫnthườngnói,nhưngtấtcảcácloạixecộlạicóthểtựđộngbonnhanhtrênconđườngấy,chạytừđầunọđếnđầukiavớimộtvậntốckhómàtưởngtượngđược.
[11]Đoạnnàycólượcbỏnhữngchỗkhôngquantrọng.
[12]"Foot"dịchâmchữAnh,nghĩalà:bànchân,mộtđơnvịđođộdàibằng0,305m.
[13]TiếngnổchuyểnqualớpđấtvàquathânthểcủangườichứkhôngchuyểnquakhôngkhílàthứmàtrênMặtTrăngkhôngcó.
[14]XínghiệpkhaithácmỏvàngởBốchuro(NamPhi)chỉmớiđạttớiđộsâu1700msovớimặtbiển,vìmiệnggiếngmỏởđộcao1600mtrênmặtbiển.
[15]NếucósứccảncủakhôngkhíthìcácdaođộngsẽbịtắtdầnvàconngườicủabạncuốicùngsẽđượcdừnglạitạitâmcủaTráiĐất.
[16]NaygọilàPêtecbua(Banbiêntập).
[17]Còncóthểchứngminhmộtluậtđềnữa,cũngkhôngkémphầnlíthú,thuộcvấnđề"giếngkhôngđáy".Luậnđềđólà:thờigiandaođộngcủavậttrongđườnghầmkhôngphụthuộckíchthướccủahànhtinhmàchỉphụthuộckhốilượngriêng.
ChươngnămTínhchấtcủachấtlỏngvàchấtkhí
Biểnkhônglàmchếtđuốingười
Ngaytừthờicổ,loàingườiđãbiếtlàởtrênthếgiớicómộtcáibiểnnhưthế.ĐólàBiểnChếtnổitiếngởlàPalestin.Nướctrongbiểnnàymặnvôcùng,đếnnỗikhôngmộtsinhvậtnàocóthểsốngđượcởtrongđó.KhíhậunóngbứcvàkhôngmưacủaPalestinđãlàmchonướctrênmặtnướcbốchơimãnhliệt.Nhưngchỉcónướcnguyênchấtbốchơithôicòncácmuốihoàtanthìvẫngiữởtrongbiển,dođóđộmặncủanướcbiểnngàycàngtăng.ĐólàlýdotạisaonướctrongBiểnChếtkhôngchứa2hoặc3phầntrămmuối(tínhtheotrọnglượng)nhưđạiđasốcácbiểnvàđạidương,màchứatới27%vàhơnnữa.Càngxuốngsâuđộmặncàngtăngthêm.Thếlàtrongsốnhữngchấtchứatrongbiểnnộiđịacótớimộtphầntưlàmuốihoàtantrongnước.Lượngmuốitổngcộngởđâytínhtới40triệutấn.
Vìcóđộmặncaonhưvậynênnướcbiểnnộiđịacóđặcđiểmlànặnghơnnướcbiểnthôngthườngrấtnhiều.Trongchấtnướcnặngnhưvậythìkhôngthểchếtđuốiđược,bởivìthânthểcủangườinhẹhơnnướcbiển.
Trọnglựccủathânthểchúngtanhẹhơntrọnglựccủamộtkhốinướcmuốiđậmđặc,cócùngthểtíchrấtnhiều.Dođótheođịnhluậtvềsựnổi,ngườikhôngthểchìmtrongBiểnChếtđược,mànổilênmặtnướcgiốngnhưquảtrứnggànổitrênnướcmuốivậy(trứnggàtrongnướcngọtthìchìm).
NhàvănhàihướcMácToainơ,saukhiđithămbiểnnộiđịađóvề,đãmiêutảcáicảmgiáckìlạmàôngvàcácbạncủaôngđãtắmtrongnướcnặngcủaBiểnChếtbằngmộtbútpháphếtsứclinhhoạtnhưsau:
"Đólàmộtcuộctắmmáthếtsứcthúvị!Chúngtôikhôngthểchếtđuốiđược.ởđâycóthểnằmngửaduỗidàiratrênmặtnướcvàđặthaitaylênngực,thếmàđạibộphậnthânthểvẫnởtrênmặtnước.Lúcđấyhoàntoàncóthểnhấcđầulên...Bạncóthểnằmngửarấtthoảimái,cóthểcohaiđầugốilênsátcằmvàdùngtayômchặtlấy,nhưnglàmnhưthếthìsẽchẳngmấychốcbạnsẽbịlộnnhàođi,bởivìphầnđầuquánặng.Bạncóthể"trồngcâychuối"đểchophầnthântừnửangựcđếnđầungónchânnhôlênkhỏimặtnước;cóđiềulàbạnkhôngthểgiữlâuđượcởtưthếấy.ởđâybạnkhôngthểbơingửanhanhđược,bởivìbànchânbạnhoàntoànnhưlênkhỏimặtnướcvàbạnchỉcóthểđạpbằnggótchânmàthôi.Cònnếubạnbơisấpthìkhôngtiếnlênphíatrướcđược,màlạilùilạiđằngsau.TrongBiểnChếtngựakhôngthểbơiđượcmàcũngkhôngthểđứngđược;bởivìthânthểcủanórấtkhôngổnđịnh.-Hễxuốngđếnnướclàlậptứcnónằmnghiêngtrênmặtnước".
Nhìnhình21bạnsẽthấymộtngườinằmrấtthoảimáitrênmặtnướccủaBiểnChết.Nhờnướccótrọnglựcriênglớn,anhtanằmnhưthếđượcmàxemsáchvadùngdùcheánhnắnggaygắtcủaMặtTrời.
NướccủavịnhKada-Bôgát(mộtvịnhcủaLíHải)[18]vànướchồEntônchứatới27%muốicũngcónhữngtínhchấtđặcbiệtấy.
Nhữngbệnhnhânphảitắmnướcmặncũngthườnggặpnhữnghiệntượngđạiloạinhưvậy.NếuđộmặncủanướcquálớnthídụnhưnướckhoángtuyềnStarôrusơchẳnghạn,thìbệnhnhânphảigắngsứcnhiềulắmmớicóthểlàmchothânthểmìnhdánsátđượcxuốngđáybồntắm.Tôiđãnghethấymộtbà
nằmởviệndưỡngbệnhStarôrusôthờiNgahoàngbựctứcnóirằng,nước"cứhấtbàtarakhỏibồntắm".Hìnhnhưbàtachođólàlỗicủangườiquảnlíviệndưỡngbệnh...
Ởcácbiểnkhácnhau,độmặncủanướccũngcókhácnhauđôichútvàdođóphầntàungậptrongnướcbiểncũngkhácnhau.Cóthểmộtsốbạnđọcđãđượcnhìnthấycáigọilà"dấuhiệuLôit"ởgầnđườngmứcnướctrênthànhtàu.Loạikíhiệuđódùngđểchỉđườngmứcnướcgiớihạnởtrongnướccókhốilượngriêngkhácnhau.Thídụ,kíhiệutrọngtảivẽtrênhình22chỉđườngmựcnướcgiớihạn:
Trongnướcngọt(Freshwater)...FW
TrongấnĐộdương(IndiaSummer)...IS
Trongnướcmặnmùahạ(Summer)...S
Trongnướcmặnmùađông(Winter)...W
TrongBắcĐạiTâydương,mùađông
(WinterNorthAtlanic)...WNA
ỞnướcNgamãitớinăm1909,nhữngkíhiệuđómớiđượcquyđịnhthànhnhữngkíhiệubắtbuộcphảisửdụng.
Cuốicùngchúngtôixinlưuýbạnđọclà,cómộtloạinướcmàngaykhiởdạngnguyênchất,cũngvẫnnặnghơnnướcthường:trọnglượngriêngcủanólà1,1,nghĩalànặnghơnnướcthường10%.Dođótrongbiểnchứaloại
nướcnàythìngayđếnnhữngngườikhôngbiếtbơicũngkhôngchếtđuối.Loạinướcnàygọilànước"nặng",côngthứckhoahọccủanólàD2O(hyđrôởtrongthànhphầncủanướcnàyđượctạothànhbởinhữngnguyêntửnặnggấphailầnnhữngnguyêntửhyđrôthôngthườngvàđượckíhiệubằngchữcáiD).Trongnướcthôngthườngcólẫnmộtlượngrấtnhỏnướcnặng:trongmộtthùngnướcuốngchứa8gamnướcnặng.
NgàynayngườitađãđiềuchếđượcloạinướcnặngcóthànhphầnD2O(cóthểcó17dạngnướcnặngcóthànhphầnkhácnhau)ởdạnggầnnguyênchất;phầnnướcthôngthườnglẫnvàochỉchứagần0,05%.Nướcnặngđượcứngdụngrộngrãitrongkĩnghệnguyêntử,đặcbiệtlàtrongcáclòphảnứngnguyêntử.Theophươngphápkĩnghệngườitađãđiềuchếđượctừnglượnglớnnướcnặngtừnướcthôngthường.
ƯớcmơcủaGiuynVécnơvàoxenơđãđượcthựchiệnnhưthếnào?
Nhữngtàungầmchânchínhcủathờiđạichúngta,vềmộtsốmặtnàođó,chẳngnhữngđuổikịpmàcònvượtcontàuhoangđường"ốcanhvũ"củaGiuynVécnơ.thựcravậntốccủanhữngtàungầmngàynaychỉmớibằngmộtnửacủa"ốcanhvũ";cáctàungầmngàynaymỗigiờđiđược24hảilí,còn"ốcanhvũ"củaGiuynVécnơđiđược50hảilí(1hảilíbằng1,8km).ThêmnữahànhtrìnhdàinhấtcủanhữngtàungầmhiệnđạichỉmớilàmộtvòngquanhTráiĐất,trongkhiấythìthuyềntrưởngNêmô[19]láihoànthànhmộtcuộchànhtrìnhdàigấpđôi.Thếnhưnglượngnướcrẽcủa"ốcanhvũ"chỉlà1500tấn,thuỷthủtrêntàuchỉcóhaibachụcngười,đồngthờikhôngthểliêntụcdừnglạiởdướinướcđượcquá48giờ;cònchiếctàungầm"Sureurf"(Xuya-cua-phơ)chếtạonăm1929củahạmđộiPhápđãcólượngnướcrẽlà3200tấn,sốthuỷthủđiềukhiểnnólêntới150ngườivàcóthểởliềndướinướcđến120giờ[20].
KhihoànthànhcuộchànhtrìnhtừhảicảngPhápđếnđảoMađagasca,trênđườngđichiếctàungầmđókhônghềcậpvàomộtbếnnàocả.Vềcáctiệnnghicủacáccănphòngthìcólẽtàungầm"Xiurơkúp"khôngchịuthua"ốcanhvũ".SovớichiếctàungầmcủathuyềntrưởngNêmô,"Xiurơkúp"còncómộtưuđiểmnổibậtlà,ởtrênboongthượngtầngcủatàungầmcómộtnhàkhokhôngthấmnướcđểchứacácthuỷphicơthámthính.Cũngnênnóithêmrằng,GiuynVécnơkhônglắpkínhtiềmvọngcho"ốcanhvũ"chonênkhinằmdướinướctàungầmcủaôngkhôngthểquansáttìnhhìnhởtrênmặtbiểnđược.
RiêngcómặtlặnsâulàcáctàungầmchânchínhcònthuaxacontàuxâydựngtheoóctưởngtượnghoangđườngcủanhàvănngườiPhápấy.NhưngtanênlưuýrằngvềđiểmấythìóctưởngtượnghoangđườngcủaGiuynVécnơlạivượtquáphạmvihiệnthực.Trongcuốntiểuthuyếtấycómộtchỗnói:"ThuyềntrưởngNêmôđãxuốngsâuđếnba,bốn,nămbảy,chínnghìnvàmộtvạnmétdướimặtbể".Lạicólần"ốcanhvũ"lặnxuốngmộtđộsâuchưatừngcó-xuốngsâutớimộtvạnsáunghìnmét!Nhânvậtchínhcủacuốntiểuthuyếtnói:"Tôicảmthấycáidâychằngcủavỏsắttàungầmhìnhnhưđangrunrẩy,cáccộtđỡhìnhnhưconglại,vàcáicửasổ,dosứcépcủanước,hìnhnhưlõmvàotrong.Nếucontàucủachúngtakhôngkiêncốnhưmộtkhốiđúctoànvẹnthìnólậptứcsẽbóplạinhưmộtcáibánhmì".
Nhânvậtchínhcủacuốntiểuthuyếtlolắngnhưthếlàhoàntoàncólí,bởivìởđộsâu16km(nếunhưtrongbiểncónhữngnơisâunhưthế)thìápsuấtcủanướccóthểlêntới16000N/cm2,hoặc1600atmốtphekĩthuật;ápsuấtđókhôngthểnghiềnnátvụnđượcsắt,nhưngchắcchắncóthểlàmhỏngcấutạocủacontàu.Cóđiều,khoaHảidươnghọchiệnđạichưatìmđượcnhữngđộsâunhưthế.TrongthờiđạicủaGiuynVécnơ(cuốntiểuthuyếtđượcviếtnăm1869)sởdĩcónhữngquanniệmphóngđạivềđộsâucủabiểnnhưthếlàvìphươngphápđochiềusâulúcbấygiờkémhoànthiện.Lúcấy,ngườitakhôngdùngdâythépmàdùngdâygaiđểlàmdâydò(Sonde).Loạidâydònàycàngthảxuốngsâuthìcàngbịsứcmasátvớinướcgiữlại;vàtớimộtđộsâukhálớnthìsứcmasáttănglêntớimứclàmchodâydòhoàntoànngừnglại,khôngchìmxuốngthêmđượcnữa,mặcdùtacórasứcdòngdâyxuốngcũngvôích:dâydòchỉxếpđốnglạithôivàlàmchotatưởngrằngmựcnướckhásâu.
Cáctàungầmhiệnđạichỉcóthểchịuđựngđượcápsuấtkhôngquá25atmốtphe.Dođóđộsâulớnnhấtmànócóthểlặntớilà250m.Muốnxuốngsâuhơnnữathìphảidùngmộtdụngcụđặcbiệtgọilà"tiềmthuỷcầu"(h.23);dụngcụnàychuyêndùngđểnghiêncứunhữngđộngvậtởsâudướiđáybiển.
Hìnhdạngcủanókhônggiống"ốcanhvũ"củaGiuynVécnơmàgiốngmộtkhícụhoangđườngcủamộtnhàtiểuthuyếtkhác,giốngquảcầudòđộsâucủaOenxơmôtảtrongcâuchuyển"Dướiđáybiển".
Nhânvậtchínhcủachuyểnnàyngồitrongquảcầuthépcóthànhdàyxuốngđếnmộtđộsâu9kmdướiđáybiển.Khithảxuốngnước,quảcầuthépnàykhôngmangdâycáp,màđemtheomộtvậtnặngcóthểtáchrađược.Tớiđáybiển,chỉcầntáchvậtnặngrakhỏiquảcầulànósẽnhẹđivàlaothẳnglênmặtnước.Cácnhàbáchọcđãngồitrongtiềmthuỷcầuđixuốngđượcđếnnhữngđộsâutrên900m.Ngườitadùngdâycápdòngtiềmthuỷcầutừtrêntàuxuốngnước,vànhờdâynàyngườingồitrongtiềmthuỷcầucóthểliênlạcđượcvớingườitrênmặtnướcbằngđiệnthoại.
CáchđâykhônglâuởPhápdướisựđiềukhiểncủakĩsưVisimơvàởý,theodựáncủagiáosưBiPica,ngườitađãchếtạođượcmộtkhícụđặcbiệtđểnghiêncứuđáybiểnsâugọilà"tiềmthuỷkhí".Điểmkhácnhauquantrọngnhấtgiữanóvàtiềmthuỷcầulà:nócóthểchuyểnđộngđược,cóthểbơilộiđược,còntiềmthuỷcầuthìphảibuộcrịtvàodâycáp.ThoạtđầuPicađãngồitrongtiềmthuỷkhíxuốngsâutớihơn3km,vềsauGhiômvàVinmơngườiPhápđãpháđượckỉlụcđóxuốngtớiđộsâu4050m.Tháng11năm1959tiềmthuỷkhíđãđạttớiđộsâu5670m,nhưngđóvẫnchưaphảilàgiớihạn.Ngày9thánggiêngnăm1960Picalạixuốngtớiđộsâu7300m,ngày23thánggiêng,tiềmthuỷkhícủaôngđãxuốngtớiđáyvũngMarianởđộsâu11,5km!Theocáctàiliệuhiệnđạithìđólànơisâunhấtthếgiới.
Ngườitatrụctàu"xátkô"lênnhưthếnào?
Trongbiểnrộngbaolahàngnămcótớihàngnghìncontàuvừalớnvừanhỏbịđắm,đặcbiệtlàtrongthờichiếnthìsốtàuđắmlạicàngnhiều.Mấynămgầnđây,mộtsốtàuquýgiávàdễtrụcđãđượctrụctừdướiđáybiểnlên.Cáckĩsưvàthợlặnthamgiatrong"Độicôngtácđặcbiệtdướinước"đãnổidanhkhắptoàncầu,vìđãtrụcđượctrên150contàulớn,trongsốđócómộtcontàuvàoloạilớnnhấtlàtàuphábăng"Xátkô"đắmởBắcHảinăm1916dosựsơýcủaviênthuyềntrưởng.Sau17nămnằmdướiđáybiển,contàuphábăngloạitốtđóđãđượcanhemtrong"Độicôngtácđặcbiệtdướinước"trụclênvàsửachữalại.
Kĩthuậttrụctàuhoàntoàndựavàosựứngdụngnguyênlíácsimét.ởđáybiểnnằmdướithântàu,cácthợlặnđào12cáirãnh,quamỗirãnhlồngmộtđaithépvữngchắc.Haiđầunhữngđaithépnàygắnchặtvàonhữngphaocốýdìmvàobêncạnhtàuphábăng.Toànbộcôngviệcđềuhoànthànhởmộtđộsâu25métdướimặtbiển.
Phaolànhữngthùnghìnhtrụrỗng(h.24)hoàntoànbịtkín,dài11m,đườngkính5,5m.Thùngsắtkhôngcókhốilượng50tấn.Theocácquytắchìnhhọc,tacóthểtínhđượcngaythểtíchcủanógần250m3.Rõrànglànhữngthùngkhôngnhưvậynhấtđịnhnổitrênmặtnước,vìnóchiếmchỗcủamộtlượngnướcnặng2500000N,màbảnthânlạichỉnặng500000N;trọngtảicủanósẽbằnghiệusốgiữa2500000và500000nghĩalà2000000N.Muốndìmphaoxuốngđáybiểnthìphảichođầynướcvàotrongđó.
Khi(xemh.24)haiđầucủanhữngđaithépđãgắnchặtvàonhữngphaochìmxuốngđáybiểnrồithìngườitabơmkhôngkhínénquaốngcaosumềnvàotrongthùng.ởđộsâu25m,nướcépvớiápsuấtbằng3-1,2atmốtphe.
Nhưngkhôngkhíđượcđẩyvàothùngdướiápsuấtgần4atmốtphe,dođónóđẩyđượcnướcrakhỏiphao.Saukhicácthùngnhẹđithìnướcởxungquanhđẩychúnglênmặtbiểnbằngmộtlựcrấtlớn.Chúngnổilênởtrongnướccũnggiốngnhưkhícầunổilênởtrongkhôngkhívậy.Nếudồntoànbộnướcởtrongtấtcảcácthùngrangoàithìsứclêntổngcộngcủatấtcảcácthùngấysẽlà2000000Nx12,tứclà24000000N.Sứclênấylớnhơntrọnglượngcủatàu"Xátkô"bịđắmnhiều.Bởivậy,đểchotàuđượctrụclênmộtcáchtừtừ,thườngngườitachỉdồnmộtphầnnướcởtrongthùngrangoàimàthôi.
Tuythế,"Xátkô"cũngphảitrảiquamấylầnthấtbạirồimớitrụcđượclênmặtbiển.
ÔngkĩsưđóngtàuBôbôritski,chủnhiệm"Độicôngtácđặcbiệtdướinước",cóviếtvềcôngviệctrụctàu"Xátkô"nhưsau:"Trướckhiđộitrụctàuđiđếnthànhcôngthìđãphảitrảiquamấylầnthấtbại.Cótớibalần,tronglúcchúngtôinónglòngchờđợi,nhìnrathìkhôngphảicontàumàlànhữngphaovànhữngốngcaosuráchnáttựphọtlêntrênmặtnước,lẫntrongsóngcảvàbọtbiển.Hailầntàuđãnhôlên,nhưngchúngtôichưakịpgiữởtrênmặtbiểnthìnóđãlạichìmxuốngmấtrồi".
"Độngcơvĩnhcửu"nước
Trongsốcácđồán"độngcơvĩnhcửu"cũngcókhôngítbảncăncứvàosự
nổicủacácvậtởtrongnước.Đâylàmộtcáithápcao20m,chứađầynước,ởphíatrênvàphíadướithápđềulắpròngrọccódâyquàngquagiốngnhưmộtdâycua-roavậy.Có14cáihòmrỗnghìnhhộpmộtcạnhdàimộtmétgắnchặtvàodâyđó.Cáchòmnàyđềuđượcghépbằngnhữnglásắt,khôngchonướcởbênngoàicóthểrỉvàođược.Hình25và26vẽhìnhdángbênngoàivàmặtcắtdọccủacáithápấy.
Thếnhưngthiếtbịnàyhoạtđộngnhưthếnào?Aiđãbiếtđịnhluậtácsimétđềucóthểhiểurõràng,nhữngchiếchòmnàynhấtđịnhsẽnổilêntrên.Lựcđẩychúnglêntrênbằngtrọnglượngcủakhốilượngmàcáihòmđóchiếmchỗ,tứclàtrọnglượngcủa1métkhốinướcnhânvớisốhòmsắtngậptrongnước.Quahìnhvẽtacóthểthấyrằng,trongnướcbaogiờcũngcó6hòm.Vậysứcđẩycáchòmngậptrongnướcđilênbằngtrọnglượngcủa6m3nước,tứclà60000N.Trọnglượngcủabảnthâncáchòmsắttấtnhiênsẽtựkéochúngxuống,nhưng6hòmsắtkháctreotựdoởdâybênngoàithìlạihạxuống,dođótrọnglượngcủacáchòmởhaiphíacânbằngnhau.
Nhưthếlàdâycógắncáchòmsắtnhưtrênchịutácdụngmộtlựckéo60000N,đặtvàomộtbêndâyvàhướnglêntrên.Rõrànglàlựcnàysẽbuộcdâythừngquayliêntụctrượttheoròngrọcvàcứtrọnmộtvòngquaythìnóthựchiệnmộtcônglà:
60000x20=1200000J
Bâygiờthìquảthậtdễhiểulànếuxâydựngrảirácnhữngthápnhưthếkhắptrongcảnướcthìtừnhữngthápđóchúngtacóthểthuđượcmộtsốlượngcôngvôtận,đủcungcấpchomọinhucầucủanềnkinhtếquốcdân.Nhữngthápnhưvậycóthểquaymáyphátđiện,cungcấpchochúngtamộtnguồnđiệnnăngvôcùnglớn.Tuynhiênnếuchúngtanghiêncứutỉmỉđồánđóthìchúngtacóthểnhìnthấyngaylàdâythừnghoàntoànkhôngthểchuyểnđộngđượcnhưtatưởng.
Muốnlàmchodâycua-roađóchuyểnđộngthìphảilàmchocáchòmđóđivàothápnướcởphíadướivàrakhỏithápnướcởphíatrên.Nhưngnhưchúngtađãbiết,khiđivàotrongmáynướchòmphảithắngđượcápsuấtcủamộtcộtnướccao20m!Lựcépgâyratrêndiệntíchmộtmétvuôngcủahòmvừađúngbằng200000Nkhônghơnkhôngkém(trọnglượngcủa20m3nước).Cònlựcéplênphíatrêntổngcộngchỉcó60000N,nghĩalàrõràngkhôngđủđểlôihòmvàotrongthápnước.
Trongsốvôvànnhữngmẫuđộngcơ"vĩnhcửu"nướcmàcótớihàngtrămmẫudonhữngnhàphátminh"nửamùa"nghĩra,tacóthểtìmthấyrấtnhiềukiểukháđơngiảnvàthôngminh.
Mờicácbạnxemhình27.Mộtcáitrốnggỗgắnchặtvàotrụcbaogiờcũngcómộtphầnnămtrongnước.Nếuđịnhluậtácsimétlàđúngthìphầntrốngnằmtrongnướctấtphảinổilên,vànếulựcđẩylớnhơnlựcmasátởtrụccủatrốngthìtrốngsẽquaymãikhôngngừng.
Xinbạnchớvộichếtạomộtđộngcơ"vĩnhcửu"nhưthế!Chắcchắnbạnsẽthấtbại"cáitrống"sẽchẳngnhúcnhíchđâu.Thếnhưngthựcchấtcủavấnđềlàthếnào?Lậpluậncủachúngtasailầmởchỗnào?Vấnđềlàchúngta
khôngđểýđếnhướngcủacáclựctácdụng.Mànhữnglựcấythìbaogiờcũnghướngvuônggócvớibềmặtcủatrống,nghĩalàhướngvềtrụctheođườngbánkính.Dokinhnghiệmhàngngàychúngtađềubiếtrằng,vớimộtlựctácdụngdọctheobánkínhcủabánhxethìkhôngthểlàmchobánhxequayđược.Muốnlàmbánhxequayphảitácdụnglựcvuônggócvớibánkính,nghĩalàtácdụnglựctheophươngtiếptuyếnvớibánhxe.Bâygiờchắcchắnbạnđãhiểurõ,tạisaocảtrongtrườnghợpnàycáiýđồchếtạomộtđộngcơ"vĩnhcửu"cũngsẽthấtbại.
Địnhluậtácsimétđãcungcấpmộtmónănquyếnrũchobộóccủacácnhàtìmkiếmđộngcơ"vĩnhcửu"vàkhiếnchohọcónghĩđếnnhữngthiếtbịthầndiệusửdụngcáitínhchấtmấttrọnglượngbiểukiếnnhằmthulấymộtnguồncơnăngvĩnhcửu.Nhưngtrướcđâyđãchẳngcómộtýđồnàothànhcôngcả,vàsaunàycũngchẳngcóýđồnàocóthểthànhcôngđược.
Mộtcáibìnhkìdị
Liệucóthểchếtạođượcmộtcáibìnhmàdùchomựcnướccóhạdầnxuốngnhưngbaogiờnướccũngchảyracũngđềukhông?Saukhiđãđọcquahaibàitrên,cólẽbạnnghĩrằngđólàmộtviệckhôngthểlàmđược.
Nhưngđiềunàyhoàntoàncóthểlàmđược.
Cáilọvẽtrênhình28chínhlàmộtcáibìnhkìdịnhưvậy.Đólàmộtbìnhthótcổthôngthường,cómộtốngthuỷtinhcắmxuyênquanútđậy.NếubạnmởvòiCởthấphơnđầudướiởốngthuỷtinhthìnướcsẽchảyrađềuđặnchotớilúcmựcnướcởtrongbìnhhạxuốngngangvớiđầudướicủaốngthuỷtinhmớithôi.Nếubạncắmốngthuỷtinhxuốnggầnngangvớivòinướcthìbạncóthểlàmchotoànbộchỗnướcnằmởbêntrênvòichảyrađềuđặn,mặcdùđólàmộttianướcchảyrấtyếu.
Tạisaovậy?Bạnthửnghĩxem,khimởvòiCthìtrongbìnhcóhiệntượnggìxảyra(h.28)?Khichảyrangoài,mựcnướcởtrongbìnhsẽhạxuống;vàkhôngkhíởbênngoàisẽtheoốngthuỷtinhluồnquanướclênlớpkhíloãngởtrongbình.Cácbọtkhôngkhítừdướinướcnổilênvỡravàtụtậpởtrênmặtnướctrongphầntrêncủabình.LúcấyápsuấtởtrêntoànbộmựcBđềubằngápsuấtkhíquyển.Nhưthếcónghĩalà,nướctừvòiCchảyrachỉdướiápsuấtcủalớpnướcBC,bởivìrằng,ápsuấtkhíquyểnởtrongvàngoàihìnhcânbằngnhau.VàcũngvìbềdàycủalớpnướcBCkhôngđổi,chonên
nướctừvòiCchảyratrướcsauvẫngiữđượcvậntốcnhưcũ,điềuđótưởngkhôngcógìlàlạcả.
Bâygiờxinmờibạntrảlờicâuhỏi:nếumởcáinútBnằmngangmựcvớiđầudướicủaốngthuỷtinhthìnướcsẽchảyranhanhchậmnhưthếnào?
Nướcsẽhoàntoànkhôngchảyra(đươngnhiên,vớiđiềukiệnlàlỗđủnhỏđểcóthểbỏquakhôngtínhđếnchiềurộngcủanó.Nếukhôngnướcsẽchảyradướiápsuấtcủamộtlớpnướcmỏng,cóbềdàybằngchiềurộngcủamiệnglỗ).Thựcvậy,ởđấyápsuấtbêntrongvàbênngoàiđềubằngápsuấtkhíquyển,khôngcómộtlựcnàocóthểbuộcnướcchảyrangoài.
NhưngnếubạnmởcáinútAởcaohơnđầudướicủaốngthuỷtinhthìchẳngnhữngnướckhôngchảytừbìnhrangoàimàkhôngkhíbênngoàilạicònđivàotrongbìnhnữacơđấy.Tạisaovậy?Nguyênnhânrấtđơngiản:ởtrongphầnbìnhđó,ápsuấtcủakhôngkhínhỏhơnápsuấtkhíquyểnởngoài.
CáibìnhcónhữngtínhchấtđặcbiệtđólàdonhàvậtlínổitiếngMariốtnghĩra,chonêncótênlà"bìnhMariốt".
Tạisaocáctàubiểnlạihútlẫnnhau
Mùathunăm1912,chiếctàubiển"Ôlimpic"mộttrongnhữngchiếctàubiểnlớnnhấtthếgiớibấygiờdãgặpmộttainạnnhưsau:Chiếc"Ôlimpich"đangchạytrênmặtbiểnvàđồngthờicáchnóchừngmộttrămmét,chiếcthiết
giáphạm"Haukơ"nhỏhơnnónhiều,cũngđanglaođihầunhưsongsongvớinó.Khihaicontàuđiđếnmộtvịtrígiốngnhưởhìnhvẽ29thìxảyramộtchuyệnhếtsứcbấtngờ:chiếctàuhìnhnhưphụctùngmộtlựcvôhìnhnàođó,quayđầuvềphíacontàulớnrồicưỡnglạitaylái,vàhầunhưlaothẳngvàocontàulớn.Kếtquảlàhaitàuhúcphảinhau.Mũitàu"Haukơ"đâmngangvàotàu"Ôlimpich"mạnhđếnnỗisườntàu"Ôlimpich"bịthủngmộtmiếngtotướng.
Khitoàánhảisựxétđếncáiánkìlạnàythìviênthuyềntrưởngcủacontàu"Ôlimpich"bịkếtánlàbêncólỗibởivìphiêntoàtuyênbốrằng-ôngtađãkhônglàmhiệuđểchocontàu"Haukơ"đanglaongangtớitránhđường.
Dođótathấyrằng,phiêntoàlúcbấygiờkhônghềnhìnthấyđiềugìkìlạcả:chỉđơnthuầnlàsựsơýcủaviênthuyềntrưởngmàthôi.Kìthựcđâylạilàmộttrườnghợphoàntoànkhôngthểdựtínhtrướcđược:trườnghợptàuhútlẫnnhauởtrênmặtbiển.
Nhữngtrườnghợpnhưthếchắcchắntrướckiađãxảyranhiềulầnkhicóhaicontàuđisongsongvớinhau.Nhưngtronglúcchưachếtạođượcnhữngcontàuthậtlớnthìhiệntượngnàyxảyracũngkhôngnghiêmtrọnglắm.Chỉmớitrongnhữngnămgầnđâynhất,khitrênmặtbiểnxuấthiện"nhữngthànhphốnổi"thìhiệntượngtàuhútnhaumớihiệnrõrệt.Khihảiquândiễntập,nhữngngườichỉhuytàuchiếnrấtchúýđếnhiệntượngnày.
Trongrấtnhiềutrườnghợpchắcchắnđócũnglànguyênnhânlàmnhữngcontàunhỏbịhỏngkhichạynhanhgầnbêncạnhnhữngchiếctàuchởkháchvàtàuchiếnlớn.
Thếnhưngvìsaolạicósựhútnhaunhưthế?ởđâydĩnhiênkhôngphảilàsựhútnhautheođịnhluậthấpdẫnvạnvậtcủaNiutơn,bởivìnhưchúngtađãbiết(chươngIV)sứchútnàyquánhỏ.Nguyênnhâncủahiệntượngnàyhoàntoànkhác,phảigiảithíchbằngđịnhluậtvềsựchảycủanướctrongốngvàtrongsôngđàomớiđược.Cóthểchứngminhrằng,nếunướcchảytheomộtconsôngđàocóchỗrộnghẹp,thìởnhữngchỗsônghẹpnóchảynhanhhơnvàépvàobờkênhyếuhơnsovớilúcởnhữngchỗsôngrộnglànơimànướcchảylữnglờhơnvàépvàobờkênhmạnhhơn(luậnđềnàyđượcgọilànguyênlíBécnuly).Nguyênlínàycũngđúngvớichấtkhí,hiệntượngnàyđượcgọilàhiệuứngKơlêman-Đêdoómơ(theotênnhữngnhàvậtlíđãkhámpháranóvàđôikhicònđượcgọilà"Nghịchlíkhítĩnhhọc".Nghenói,đầutiênhiệntượngnàyngẫunhiênđượcpháthiệnratronghoàncảnhnhưsau.TrongmộthầmmỏởnướcPháp,mộtcôngnhânđượclệnhdùngláchắnđóngcửađườnghầmthôngvớibênngoàidùngđểđưakhôngkhínénvàotronggiếngmỏ.Ngườicôngnhânnàyđãphảivậtlộnrấtlâuvớiluồngkhôngkhíùavàotronggiếngmỏmàvẫnkhôngđóngđượcnó,nhưngbỗngnhiênláchắntựđóngđếnsầmmộtcáirấtmạnhđếnnỗi,nếunhưláchắnkhôngđủlớnthìnócóthểbịcuốnmạnhvàođườngthônggiócùngvớingườicôngnhânđángthươngkia.ởđâynhântiệncũngnóithêmrằng,cáiđặctínhấycủadòngkhícũnglànguyênnhâncủasựhoạtđộngcủabìnhphunnướchoa.Khichúngtathổi(h.31)vàocáiốngngangacómộtđầuthótnhỏlạithìápsuấtcủakhôngkhílúcđingangquachỗthótnhỏấysẽgiảmđi.Nhưthếlàởphíatrêncáiốngthẳngđứngbsẽlàkhôngkhícóápsuấttươngđốinhỏ.Vìvậyápsuấtkhíquyểnsẽđẩychấtnướctừcốcchạytheoốngđilêntrên;tớimiệngống,chấtnướchoàvàotrongluồngkhôngkhíthổitớivàđượcphunthànhnhữnghạtnhỏ.Bâygiờthìchúngtacóthểhiểuđượcvìsaocólựchútgiữahaicontàu.Khihaicontàuđisongsongthìphầnbiểnởgiữachũnggiốngnhưlàmộtconsôngnhỏ.Trongcácconsôngthôngthườngthìbờsôngkhôngchuyểnđộng,cònởđâythìngượclại,nướckhôngchuyểnđộngmàbờsônglạichuyểnđộng.Nhưngtácdụngcủacáclựcthìchẳngvìthếmàthayđổichútnào:ởphầnhẹpcủaconsôngdiđộngnày,nướcépvàothànhyếuhơnsovớiởkhoảngkhônggianxungquanhtàu.Nóikhácđi,haisườntàuđốidiệnnhauchịumộtápsuấtcủanướcnhỏhơnsovớiápsuấtởphầnngoàitàu.Nhưthếsẽđưađếnhậuquảnhưthếnào?Dướiáplựccủanướcởbênngoàicáccontàunhấtđịnhsẽchuyểnđộnghướngvàonhau,vàdĩnhiêncontàunhỏlệchhướngchuyểnđộngrõrệthơn,còncontàulớnthìhầunhưvẫnchạytheođườngcũ.
Đólàlídotạisaocólựchútrấtmạnhxuấthiệnkhicontàulớnphóngnhanhgầncontàunhỏ.
Nhưvậylà,lựchútgiữacáccontàugâyrabởitácdụnghútcủadòngnướcchảy.Điềunàycòncóthểgiảithíchsựnguyhiểmcủadòngnướcchảyxiếtđốivớingườiđangtắm,tácdụnghútcủanhữngdòngnướcxoáy.Tacóthểtínhrarằng,dòngnướcsông,khichảyvớivậntốcthôngthường1m/s,thìsẽhútthânthểngườitavớimộtlựclà300N!Dướitácdụngcủalựchútđóngườikhómàđứngvữngđược,nhấtlàlúcđứngởtrongnướclàlúcmàtrọnglượngcủabảnthâncủathânthểtalạikhônggiúpchochúngtađứngvữngđược.Cuốicùng,tácdụnghútcủađoànxehoảlaonhanhcũngcóthểgiảithíchđượcbằngnguyênlíBécnuly:tàuchạyvớivậntốc50km/hsẽhútngườiđứngcạnhđườngrayvớimộtlựcxấpxỉ80N.
Nhữnghiệntượngcóliênquanđến"NguyênlíBécnuly"thườngthườngxảyraluôn,thếnhưngnhữngngườikhôngchuyênmônlạiítbiết.Chonên,chúngtôinghĩrằng,giảithíchnhữnghiệntượngấykĩhơncũngcólợi.
Dướiđâychúngtôixintríchdẫnmộtđôiđoạntrongbàiluậnvănphổthôngvềđềtàinàyviếttrongmộttạpchíkhoahọcthườngthức,đểcácbạnthamkhảo.
Nguyênlíbécnulyvànhữnghệquảcủanó
NguyênlídoĐaninBécnulynêuralầnđầutiênvàonăm1726đượcphátbiểunhưsau:trongdòngnướchoặcdòngkhôngkhí,ởchỗnàovậntốcnhỏthìápsuấtsẽlớnvàởchỗnàovậntốclớnthìápsuấtsẽnhỏ.Điềukiệnứngdụngnguyênlínàycónhữnghạnchếnhấtđịnhnhưngởđâychúngtôi
khôngnóiđến.Hình34minhhoạnguyênlínày.
KhôngkhíđượcthổivàoốngAB.Nếutiếtdiệncủaốngnhỏ(nhưởa)thìvậntốccủakhôngkhílớncònởchỗtiếtdiệnlớn(nhưởb)thìvậntốccủakhôngkhínhỏ.ởnơivậntốclớnthìápsuấtnhỏ,màởnơivậntốcnhỏthìápsuấtlớn.VìápsuấtkhôngkhíởanhỏchonênchấtlỏngởốngCsẽdânglên;trongkhiấy,ápsuấtkhôngkhítươngđốilớnởbsẽlàmchochấtlỏngởốngDhạxuống.
Trênhình34,ốngTđượcgắnvàođĩađồngDD;khôngkhíđượcthổiquaTvàlạicòntiếptụcđingangquacáiđĩatựdodd[21].Khôngkhíởgiữahaiđĩacóvậntốcrấtlớn,nhưngcàngraphíangoàimépđĩathìcànggiảmxuốngnhanh,bởivìtiếtdiệncủadòngkhôngkhítăngrấtnhanhvàdòngkhôngkhíphảichốnglạiquántínhcủakhôngkhíthoátratừkhoảngkhônggianởgiữahaiđĩa.Nhưng,ápsuấtcủakhôngkhíởxungquanhđĩarấtlớn,bởivìvậntốcnhỏ,cònápsuấtkhôngkhíởgiữahaiđĩathìnhỏ,bởivìởđóvậntốclớn.Dođótácdụnglàmchohaiđĩađếngầnnhaucủakhôngkhíbaoxungquanhđĩalớnhơntácdụngmuốnđẩyxahaiđĩacủadòngkhôngkhíởgiữachúng:kếtquảlàdòngkhôngkhítừốngTthổiracàngmạnhthìđĩaddbịhútvàođĩaDDcũngcàngmạnh.
Hình35trìnhbàymộtthínghiệmtươngtựnhưởhình34chỉcókháclàdùngnước.NếunhưmépđĩaDDconglênphíatrênthìnướcchảynhanhtrênđĩaDDđangởmựcnướcthấpsẽtựdânglêncaođếnbằngmựcnướcyênlặngởtrongbể.Dođó,nướclặngởdướiđĩacóápsuấtcaohơnnướcđangchảyởtrênđĩalàmchođĩabịnânglên.TrụcPcócôngdụnggiữchođĩakhỏidiđộngsangbêncạnh.
Hình36vẽmộtquảcầurấtnhẹlơlửngởtrongdòngkhôngkhí.Dòngkhôngkhíthổivàoquảcầuvàgiữkhôngchonórơixuống.Khiquảcàunhảyrakhỏidòngkhôngkhíthìkhôngkhíxungquanhlạiđẩynótrởvềdòngkhíbởivìápxuấtcủakhôngkhíởtrongdòngkhíthìnhỏdovậntốcởđólớn.
Hình38vẽhaicontàuđicạnhnhautrongnướcyênlặnghoặcđocạnhnhau
trongnướcchảythìcũngthế,phầnnướcởgiữahaicontàuhẹphơnchonênvậntốccủanướcởđâylớnhơnvậntốccủanướcởphíangoàihaicontàu.Thànhthửápsuấtcủanướcởgiữahaicontàunhỏhơnápsuấtcủanướcởhaithànhtàuphíangoài.Kếtquảlàhiacontàunàybịnướccóápsuấttươngđốicaoởxungquanhđẩylạigầnnhau.Cácthuỷthủthườngbiếtrấtrõlàhaicontàuđicạnhnhauthìsẽhútnhaurấtmạnh.
Nếuhaicontàu,cáinọđisaucáikiamộtchútnhưởhìnhvẽ38chẳnghạn,thìtìnhhìnhsẽnghiêmtrọnghơn.Hailựclàmchohaicontàugầnnhau,FvàF'sẽcóthểlàmchothântàuchuyểnhướngvàtàuBbịđẩyquayvềphíatàuAvớimộtlựcrấtmạnh.Trongtrườnghợpnày,hiệntượngtàuhúcnhaukhôngthểtránhđược,bởivìbánhláikhôngkịpđổihướngchuyểnđộngcủacontàu.
Hiệntượngmôtảởhình38cóthểchứngminhbằngthínghiệmsauđây.Treohaiquảbóngcaosunhẹnhưởhình39.Nếubạnthổikhôngkhívàogiữahaiquảcầunàythìchúngsẽxíchlạigầnnhauvàđậpcảvàonhau.
Sóngvàxoáy
Trongsốnhữnghiệntượngvậtlíhàngngàyvẫngặpcónhiềuhiệntượngkhôngthểgiảithíchđượcbằngnhữngđịnhluậtsơcấpcủavậtlíhọc.Ngaynhưhiệntượngsóngmàchúngtathườngnhìnthấytrênbiểnkhơitrongnhữngngàycógiócũngkhôngthểgiảithíchtườngtậnđượcbằngnhữngkiếnthứcnằmtrongphạmvichươngtrìnhvậtlítrườngphổthông.Cáigìđãlàmchosóngtừmũicontàuđangchạylanratrênmặtnướcyênlặng?Tạisaocờlạiphấpphớithànhsóngkhicógió?Tạisaocáttrênbờbiểnlạixếptheohìnhsónggợn?Tạisaokhóitừốngkhóinhàmáytoảralạicuộnlênnhưvậy?
Muốnhiểurõcáchiệntượngnàyvànhữnghiệntượngtươngtựkhácthìcầnphảihiểurõđặcđiểmcủacáigọilàchuyểnđộngxoáycủachấtlỏngvàchấtkhí.ởđâychúngtôisẽcốgắngtrìnhbàymộtvàiđiềuvềnhữnghiệntượngxoáyvànêulênnhữngđặcđiểmchủyếucủachúng,bởivì,cácsáchgiáokhoaphổthônghầunhưkhôngnóitớihiệntượngnày.
Chúngtahãythửtưởngtượngrằng,cómộtchấtlỏngchảyởtrongống.Nếunhưtấtcảcácphầntửchấtlỏngđềuchuyểnđộngtrongốngdọctheonhữngđườngsongsongthì,trướcmắtchúngtađólàdạngchuyểnđộngđơngiảnnhấtcủachấtlỏng-chuyểnđộngdừng,hoặcnhưcácnhàvậtlýhọcthườnggọilàsựchảy"thànhlá".Nhưngđâykhôngphảilàhiệntượngthườngthấynhất.
Ngượclại,sựchảykhôngdừngcủachấtlỏngởtrongốngmớilàhiệntượngthườngthấynhất,lúcấycórấtnhiềuxoáyđitừthànhốngtớitrụcống.Đótứclàchuyểnđộngxoáyhaychuyểnđộngcuộn.Thídụnướctrongcácốngcủahệthốngdẫnnướcchảynhưvậy(trừnhữngốngdẫnnhỏ,bởivìnướctrongống(cóđườngkínhnhấtđịnh)đạttớimộtđộlớnnhấtđịnhgọilàvậntốctớihạn[22]thìbaogiờcũngcóxoáyxảyra.Nếuchúngtabỏmộtítphấnnhẹ,nhưphấnthạchtùngchẳnghạn,vàotrongchấtnướctrongsuốtđangchảyquamộtốngthuỷtinhthìmắttacóthểthấyrõđượccácxoáycủachấtnướcchảytrongấy.Lúcấytacóthểthấyrấtrõcácxoáyđitừthànhốngtớitrụcống.
Khichếtạocácmáylàmlạnhvàướplạnh,ngườitacũngđãlợidụngđặcđiểmđócủadòngxoáy.Chấtnướcchảythànhxoáyởtrongốngcóthànhlạnhnhấtđịnhsẽlàmchohếtthảycácphầntửcủamìnhtiếpxúcvớithànhlạnhnhanhchónghơnsovớikhichuyểnđộngkhôngcóxoáy;vìtanênnhớrằng,bảnthânchấtnướclàmộtchấttruyềnnhiệtkém,nếukhôngquấynólênthìnólạnhđihoặcnónglênrấtchậm.Sởdĩmáytraođổinhiệtvàtraođổichấtđượcvớicáctổchứcmànóchạyquacũnglàvìsựlưuthôngcủamáutronghuyếtquảnlàchuyểnđộngxoáychứkhôngphảilàchuyểnđộngthànhlá.
Hếtthảynhữngđiềuvừanóitrênkiavềốngcũngđúngvớinhữngconkênh
vànhữngdòngsônglộthiên:trongkênhvàtrongsôngnướcchảythànhxoáy.Khiđochínhxácvậntốcchảycủanướcsông,quakhícụđongườitathấyrằngvậntốcluônluônthayđổi,nhấtlàởgầnđáysông;nhữngsựthayđổinàychứngtỏrằng;dòngnướcluônluônđổihướng,tứclàchảythànhxoáy.Cácphầntửcủanướcsôngchẳngnhữngchuyểnđộngdọctheolòngsôngnhưchúngtathườngnghĩmàcònchuyểnđộngtừbờtớigiữasôngnữa.Cũngvìlídođónênýkiếnkhẳngđịnhrằng,ởdướisâu,nướcsôngquanhnămsuốtthángbaogiờcũngcócùngnhiệtđộ(tứclà+40C),làkhôngchínhxác,bởivì,dokếtquảcủasựkhuấyđộng,nhiệtđộcủanướcchảyởgầnđáysông(tìnhhìnhởtronghồthìkhôngnhưvậy)cũnggiốngnhưnhiệtđộởtrênmặtsông.
Nhữngxoáyhìnhthànhởgầnđáysôngsẽkéocátnhẹđitheomìnhvàtạoranhững"sóng"cátởdướiđáysông.Nhữngsóngcáttrênnhữngbãibiểncósóngnướcxôtới(h.42)cũngđượctạothànhnhưvậy.Nếunhưdòngnướcởgầnđáychảydừngthìmặtcátởdướiđáycũngbằngphẳng.
Nhưvậylàởsátbềmặtcủanhữngvậtbịnướcxôtớithườngxuấthiệnnhữngxoáy.Quahiệntượngchiếcdâythừngngoằnngoèonhưhìnhmộtconrắn(khimộtđầubuộcchặtcònmộtđầuđểtựdo),khibịdòngnướccuốntheo,tacóthểtinchắcrằngnhữngxoáynhưthếquảcóxuấthiện.Tạisaodâythừnglạinhưvậy?Khicóxoáyxuấthiệnởgầnmộtđoạnthừngnàođóthìđoạnthừngấysẽbịxoáycuốnđi;nhưngsaumộtlát,mộtxoáykháclạilàmchođoạnthừngđóchuyểnđộngngượclại;kếtquảlàdâythừngcóhìnhngoằnnghèonhưconrắn(h.43).
Bâygiờchúngtachuyểntừchấtlỏngsangchấtkhí,từnướcsangkhôngkhí.Chúngtaaimàchẳngđãtừngthấygiólốccuốnbụicátvàrơmrácởtrênmặtđất?Đóchínhlàsựthểhiệncủanhững
dòngkhôngkhíchuyểnđộngxoáydọctheomặtđất.Khikhôngkhíchuyểnđộngdọctheomặtnước,thìởnơihìnhthànhcácxoáyápsuấtcủakhôngkhígiảmđi,làmchonướcdângcaolênthànhsóng.Đócũnglànguyênnhângâyranhữngsóngcáttrênsamạcvàtrênsườncáccồncát(h.46).
Bâygiờthìchúngtacóthểhiểudễdàngrằng,tạisaocờlạinổisóngtronggió(h44):hiệntượngxảyraởđâycũnggiốnghệtnhưởtrườnghợpdâythừngtrongnướcchảy.
Nhữngcáchcứngcủaconquayxemgiókhônggiữđượchướngcốđịnhởtronggió,màluônluôndaođộngtheocácxoáy.Sởdĩkhóitừtrongốngkhóicủacôngxưởngtoảratừngcuộncũnglàdocùngnguyênnhânấy:chấtkhíởtronglòbốcraốngkhóitheochuyểnđộngxoáy,màchuyểnđộngnày,doquántính,còntiếptụcmộtthờigiansaukhirờikhỏiốngkhói(h47).Chuyểnđộngxoáycủakhôngkhícómộttácdụngrấtlớnđốivớimáybay.Ngườitachếtạocánhmáybaycóhìnhdạngthếnàođểchoởdướicánh,nơimàkhôngkhíloãngthìđãcóvậtliệucủacánhthaythếcòntácdụngxoáyởtrêncánhthìlạiđượctăngcường.Kếtquảlàởphíadướithìcánhmáybayđượcđỡcònởphíatrênthìlạiđượchútlên(h.47).Khichimgiangcánhthìcũngxảyrahiệntượngnhưvậy.
Khigióthổiquamáinhàthìnótácdụngnhưthếnào?Cácdòngxoáykhôngkhítạoraởtrênmáinhàmộtkhuvựckhôngkhíloãng:vìkhuynhhướnglàmcânbằngápsuất,khôngkhíởdướinócnhàbịhútlêntrênvàđèvàomáinhà.Kếtquảlàđãcómộthiệntượngkhôngmay,màđángtiếclàlạithườnghayxảyra:mộtsốnócnhànhẹ,đóngkhôngchắc,bịgióthổitungđi.Cũngdonguyênnhânấy,nhữngkínhcửasổlớn,khigióthổi,cóthểbịnénvỡtừtrongrangoài(chứkhôngphảibịnénvỡtừngoàivàotrong).
Tuynhiên,nếugiảithíchnhữnghiệntượngnàybằngsựgiảmápsuấttrongkhôngkhíchuyểnđộngthìtươngđốiđơngiảnhơn(xem"nguyênlíBécnuly")trìnhbàyởtrang135.
Khihailuồngkhôngkhícónhiệtđộvàđộẩmkhácnhauđidọctheonhauthìtrongmỗiluồngđềucócácxoáyhiệnra.Hìnhdạngmuônhìnhmuônvẻcủamâyphầnlớncũnglàdonguyênnhânnàygâyra.
Cácbạnxem,sốlượngcáchiệntượngcóliênquantớidòngxoáynhiềubiếtchừngnào.
Dulịchởtronglòngtráiđất
BánkínhcủaTráiĐấtbằng6400km,thếmàvẫnchưaaixuốngsâuvàotronglòngđấtđượcquá3,3km.MuốntớiđượctâmTráiĐấtcònphảimộtđoạnđườngcựcdàinữa.TuythếnhàvăngiàusứctưởngtượngGiuynVécnơđãđểchohainhânvậtchínhtrongcuốntiểuthuyếtcủamìnhlàvịgiáosưkìquặcLiđenbơrốccùngvớingườicháutraiácxencủaôngđidulịchxuốngtâmTráiĐất.
Trongcuốntiểuthuyết"DulịchvàotâmTráiĐất",GiuynVécnơđãmôtảsựtínhmạohiểmkinhngườicủahainhàdulịchdướiđấtấy.Trongsốnhữngsựviệcbấtngờmàhọgặpởdướiđấtcũngcócảvấnđềkhôngkhítăngkhốilượngriêng.Cànglêncaokhôngkhícàngloãngđirấtnhanh:trongkhichiềucaocủakhôngkhítănglêntheocấpsốcộngthìkhốilượngriêngcủakhôngkhígiảmđitheocấpsốnhân.Ngượclạikhiđixuốngnhữngnơithấphơnmặtbiểnthìkhôngkhí,dướiápsuấtcủanhữnglớpkhôngkhíbêntrên,sẽtrởnêncàngngàycàngdàyđặc.Vềđiểmnày,dĩnhiênhainhàdulịchdướiđấtkhôngthểkhôngnhậnthấy...
Dướiđâylàcuộcnóichuyểncủahaichúcháuởđộsâu12dặm(48km)tronglòngTráiĐất.
-Cháuthửnhìnxemápkếchỉbaonhiêu?-Ngườichúhỏi.
-Ápsuấtrấtcao.
-Bâygiờthìcháuthấyđấy,chúngtacứtừtừđixuốngsâulàsẽquendầnvớikhôngkhídàyđặcvàchẳngphảilongạichútgìvềvấnđềđócả.
-Cóđiềutaihơiđau.
-Điềuđóthìságì!-Chúnóirấtphải-tôikhôngmuốntranhcãi,nêntrảlờinhưvậy.-Trongkhôngkhídàyđặccũngvẫncảmthấydễchịu.Chúxemâmthanhởđâymớivangdộilàmsao!
-Dĩnhiênlànhưthế.ởtronglớpkhíquyểnnhưthếnàythìngayđếnngườiđiếccũngnghethấy.
-Nhưngkhôngkhísẽngàycàngdàyđặchơn.Liệucuốicùngnócóthểđặcnhưnướcđượckhôngnhỉ?
-Dĩnhiênlàđược:dướiápsuất770atmốtphethìsẽnhưvậy.
-Xuốngsâuhơnnữathìsaoạ?
-Khốilượngriêngcòntănglênhơnnữa.
-Thếthìlúcấychúcháumìnhlàmthếnàođixuốngđượcnữa?
-Cóthểbỏmộtítđávàotrongtúiáo.
Ồ,chúơi,lúcnàochúcũngcócáchứngphócả!
Tôikhôngphỏngđoánnữabởivìtôisợnghĩrađiềugìtrởngạichocuộcdulịchrấtcóthểlàmchochútôitứcgiận.
Nhưngcómộtđiềurõrànglàdướiápsuấthàngnghìnatmốtphe,khôngkhícóthểchuyểnsangtrạngtháirắnvàlúcấy,hãycứchorằngconngườicóthểchịuđựngđượcápsuấtấyđinữathìchúngtôicũngvẫnphảidừnglại.
Bấygiờthìchẳngcócuộctranhluậnnàogiúpchúngtôigiảiquyếtđượcvấnđề.
Dướigiếngmỏsâu
Trongthựctế,chứkhôngphảitrongcáccuốntiểuthuyếthoangđường,ailàngườixuốnggầntâmTráiĐấtnhất?Đươngnhiênlàcácthợmỏ.Quachươngbốnchúngtađãthấyrằng,giếngmỏsâunhấtthếgiớilàNamPhi;nóănsâuxuốngtớitrên3km.Dĩnhiên,độsâunóitớiởđâylàđộsâudo
chínhconngườiđặtchântới,chứkhôngphảiđộsâudomũikhoanxuyêntới,bởivìmũikhoanđãxuyêntớiđộsâu7,5km.BácsĩLuýchcơĐuyrơten,mộtnhàvănPhápsaukhiđithămmộtgiếngmỏởcôngtrườngkhaithácmỏMôrôVêlikhô(sâugần2.300m)đãmôtảvềcáigiếngđónhưsau:
"MỏvàngnổitiếngMôrôVêlikhôởcáchRiôđơGianâyrô[23]400km.Sau16giờngồixelửalaoquanhữngmiềnnúinontrùngđiệp,bạnsẽđixuốngmộtthunglũngsâucórừngcâybaobọc.TạiđâycómộtcôngtyAnhkhaithácquặngvàngởmộtđộsâumàtừtrướctớinaychưatừngcóngườinàoxuốngtới.
Mạchmỏđichênhchếchxuốngsâu.Giếngmỏcũngđượcxâydựngthànhsáubậctheomạchnhỏ.Thẳngđứngthìcógiếng,nằmngangthìcóđườnghầmngầm.Vìmụcđíchtìmvàng,conngườimớicónhữngcốgắngtáobạonhấtxuyênvàolõiTráiĐất-đàonhữnggiếngsâunhấtởvỏQuảĐất-đóquảlàmộtđặctrưngnổibậtnhấtcủaxãhộihiệnnay.Bạnhãymặcquầnvảibạtvàáoda.Bạnphảichúý:mộthònđácựcnhỏrơixuốnggiếngcũngcóthểlàmchobạnbịthương.Chúngtasẽđượcngườiđộitrưởngtrongmỏđưađi.Đivàođườnghầmngầmđầutiênởđóánhđènrấtsáng.Giólạnh40Cởdướiđườnghầmlàmchobạnrunlên-đótứclàkhôngkhílạnhquạtvàođểhạthấpnhiệtđộởnơisâudướigiếng.
Saukhiđãngồivàocáilồngkimloạiđihếtcáigiếngthứnhấtsâu700mthìbạnsẽtớiđườnghầmngầmthứhai.Bạntiếptụcđixuốngcáigiếngthứhai;khôngkhítrởnênấmhơn.Bạnđãxuốngtớinơithấphơnmặtbiển.
Bắtđầutừcáigiếngtiếpsaukhôngkhínóngđếnbỏngmặt.Bạnướtđẫmmồhôi,khommìnhluồnquacáicửaxâycuốnchậthẹpđivềphíacótiếngvùvùcủamáykhoan.Córấtnhiềungườilàmviệctrongkhôngkhíbụibaymùmịt.Mìnhhọnhễnhạimồhôi,luôntaychuyểnnhữngbìnhđựngnước.Bạnđừngmóvàonhữnghòmquặngvừapháxuống:nhiệtđộcủachúnglà570C.
Kếtquảcủanhữnghoạtđộngkhủngkhiếpvàghêsợấylàgì?-Gần10kgvàngmộtngày...[24]"
Khimôtảđiềukiệntựnhiênởdướiđáygiếngmỏvàmứcđộbịbóclộtcùngcựccủaanhemcôngnhân,nhàvănPhápđóchỉnêulênnhiệtđộcaomàkhôngnóitớisựtăngápsuấtcủakhôngkhí.
Bâygiờchúngtahãytínhxem,ápsuấtcủakhôngkhíởnơisâu2.300mlớn
đếnmứcđộnào.Giảsửnhiệtđộởđógiốngnhưnhiệtđộởtrênmặtđấtthìtheocôngthứcmàchúngtađãbiết,mậtđộcủakhôngkhísẽtănglên.
(1,001)2300/8=1,33lần
Trênthựctế,nhiệtđộởđókhôngphảilàkhôngthayđổi,màcócaohơntrênmặtđất.Dođómậtđộcủakhôngkhíkhôngtănglênnhưvậy,mànhỏhơnchútít.Kếtquảcuốilàxétvềphươngdiệnkhốilượngriêngthìsựsaikhácgiữakhôngkhíởdướiđáygiếngmỏvớikhôngkhíởmặtđấtchỉlớnhơnsựsaikhácgiữakhôngkhíoibứcmùahèvớikhôngkhígiálạnhmùađôngchútítmàthôi.Bâygiờchúngtahiểurõrằng,tạisaosựsaikhácđóởdướigiếngmỏlạikhônglàmchongườithamquanchúý.Nhưng,ởdướinhữnghầmmỏsâunhưthếthìđộẩmkhálớncủakhôngkhícóảnhhưởngrấtlớn.ởnhiệtđộcao,nócóthểlàmchoconngườisốngởtrongđókhôngchịunổi.ởNamPhicómộtgiếngmỏsâu2553m(Sôhansbuốc),ởnhiệtđộ500Cthìđộẩmđạttới100/100.ởđâyhiệnnayngườitađangxâydựngmộtthiếtbịtạoracáigọilà"khíhậunhântạo"đểchốnglạitìnhhìnhđó;tácdụnglàmlạnhcủathiếtbịnàytươngđươngvới2000tấnnướcđá.
[18]TrọnglượngriêngcủanướcởvịnhKara-Bôgátlà1,18.Sauđâylàlờimộtnhàkhảocứunóivềtínhchấtđặcbiệtđócủanước:"Trongnướccótrọnglượngriêngnhưthếthìcóthểbơinổimàkhôngcầngắngsứcchútnào,vàngườikhôngthểchếtđuốiđược,mặcdầuđịnhluậtAcsimétvẫnđúng"(A.D.Penoi,"Kara-Bôgát",1934).
[19]Ngườiđiềukhiểncontàu"ốcanhvũ"(N.D).
[20]Nhữngtàungầmhiệnđạiđượclắpđộngcơnguyêntửlàmchoconngườiđượctựdolựachọnđườngđiởnhữngnơikhôngsâulắmtrongbiểncả.Nhữngnguồndựtrữnănglượngdồidàotrêntàungầmgiúpchocontàuđiđượcrátxakhôngcầnnổilênmặtnước.Chẳnghạnnhưnăm1958(từngày22tháng6đếnngày5tháng8)chiếctàungầm"ốcanhvũ"lắpđộngcơnguyêntửcủaMĩđãchạyngầmliêntụctrongvùngbiểnBắccực,đitừeoBiểnBêringtớieobiểnGoroentano(Chúthíchcủabanbiêntập).
[21]Làmthínghiệmnàyvớiốngchỉvàvànhgiấytrònthìđơngiảnhơn.Đểchovànhgiấykhôngtrượtsangmộtbêntacóthểcắmkimgămquavànhgiấyrồiluồnkimqualỗốngchỉ.
[22]Vớimộtchấtlỏngnàođóthìvậntốcgiớihạntỉlệthuậnvớiđộnhớtcủachấtlỏngvàtỉlệnghịchvớikhốilượngriêngcủanóvàbởiđườngkínhcủaốngdẫnnó,(chitiếthơnxinxembài7trongcuốn"Nhữngbàinóichuyểnvềcơhọc"củaKianixiép).
[23]RiôđơGianayrôlàthủđôcủaBraxinởNamMỹ.
[24]Tríchtrongtạpchí"ởnướcngoài"số13năm1993.
ChươngsáuCáchiệntượngnhiệt
Tạisaokhicógiólạithấylạnhhơn?
Chắchẳnaicũngbiếtrằngtrờirétmàimgióthìdễchịuhơnsovớilúccógió.Nhưng,khôngphảitấtcảmọingườiđềubiếtnguyênnhâncủahiệntượngấy.Chỉcácsinhvậtmớicảmthấygiábuốtkhicógió;nhiệtkếhoàntoànkhôngtụtxuốngkhiđểnórangoàigió.Trướchết,sởdĩtacảmthấyrétbuốttrongnhữngngàyđôngcógiólàvìnhiệttừmặtcủata(vànóichunglàtừtoànthânta)toảralúcấynhiềuhơnhẳnlúctrờiimgió:khiimgiólớpkhôngkhíbịthânthểtalàmnónglênkhôngđượcthaythếnhanhbởilớpkhôngkhímới,cònlạnh.Giócàngmạnh,thìtrongmộtphútcàngcónhiềukhôngkhíđếntiếpxúcvớidathịttavàdođótrongmộtphútthânthểtacàngbịlấyđinhiềunhiệt.Chỉmộtđiểmđóthôicũngđủgâyracảmgiáclạnh.
Nhưng,hãycònmộtnguyênnhânkhácnữa.Dachúngtaluônluônbốchơiẩm,ngaycảtrongkhôngkhílạnhcũngvậy.Đểbốchơicầnphảicónhiệtlượng,nhiệtấylấytừcơthểchúngtavàtừlớpkhôngkhídínhsátvàocơthểchúngta.Nếukhôngkhíkhônglưuthôngthìsựbốchơitiếnhànhrấtchậm,bởivìlớpkhôngkhítiếpxúcvớidasẽrấtchóngnohơinước(bãohoà)(trongkhôngkhíđãnohơinướcthìsựbốchơikhôngthểtiếnhànhmạnhđược).Nhưngnếukhôngkhílưuđôngvàlớpkhítiếpxúcvớidachúngtaluônluônđổimớithìsựbốchơilúcnàocũngtiếnhànhmộtcáchmạnhmẽ,mànhưvậythìsẽtiêuhaomấtrấtnhiềunhiệtlấytừtrongcơthểchúngta.
Thếthìtácdụnglàmlạnhcủagiólớnđếnmứcđộnào?Điềunàyphụthuộcvậntốccủagióvànhiệtđộcủakhôngkhí;nóichung,tácdụnglàmlạnhấyvượtxamứcmàmọingườithườngnghĩđến.Chúngtôiđưaramộtthídụđểcácbạncóthểquanniệmđượctácdụngđónhưthếnào.Giảsửnhiệtđộcủakhôngkhílà+40Cnhưngkhônghềcómộttígiónàocả.Trongđiềukiệnấy,nhiệtđộcủadachúngtalà310C.Nhưngnếubấygiờcómộtluồnggiónhẹthổiquavừađủlayđộnglácờnhưngchưalàmrungchuyểnlácây(vậntốc2mtrongmộtgiây)thìnhiệtđộdachúngtagiảmđi70C:khigiólàmngọncờphấpphớibay(vậntốcgió6mtrongmộtgiây)thìdachúngtalạnh
đimất220C:nhiệtđộcủadahạxuốngchỉcòn90C!Nhữngsốliệunàychúngtôitríchtừcuốn"Cơsởvậtlýhọckhíquyểnứngdụngtrongyhọc"củaKalitin.Trongcuốnsáchnày,nhữngbạnđọchiếuhọcsẽtìmđượcnhiềuchitiếtlýthú.
Nhưvậylàmuốnphánđoánrằngchúngtasẽcảmthấylạnhnhưthếnào,khôngthểchỉdựavàomộtnhiệtđộkhôngthôimàcònphảichúýtớivậntốccảgiónữa.ởcùngmộtnhiệtđộnhưnhau,nhưngnóichungởLêningratcảmthấyrétbuốthơnởMátxcơva,bởivìvậntốctrungbìnhcủagiótrênbờbiểnBantíchbằng5-6mtrongmộtgiây,cònởMátxcơvathì4-5mtrongmộtgiây.VậntốcgióởkhungoạiBaicantrungbìnhchỉvàokhoảng1-3mtrongmộtgiây,chonênrétởđấycòndễchịuhơn.CáirétnổitiếngởđôngbộXibêrithậtrakhônggiábuốtđếncáimứcđộghêgớmnhưchúngta,nhữngngườisốngởchâuÂuđãquenvớigióto,vẫnthườngnghĩ.Bởivì,ởđôngbộXibêrihầunhưlúcnàotrờicũnglặnggió,đặcbiệtlàvềmùađông.
Chúngtacóthểchịuđượcnóngđếnmứcđộnào?
Khảnăngchịunóngcủaconngườikháhơnngườitathườngnghĩrấtnhiều:nhiệtđộmànhândâncácnướcphươngnamchịuđựngđượccaohơnhẳnnhiệtđộmàngườiởmiềnônđớichorằngkhócóthểchịuđựngđược.Tạitrungbộchâuúc,nhiệtđộmùahèởchỗrâmthườnglà460C,caonhấtcókhitới550C.
KhitàubèđitừHồngHảiđếnvịnhBaTưmặcdùtrongcácphòngcủatàuluônluôncóquạtthônggióthếmànhiệtđộởtrongđóvẫntới500Choặchơnnữa.
Nhiệtđộcaonhấtquansátthấytronggiớitựnhiênởtrênmặtđấtkhôngvượtquá570C.Nhiệtđộnàyđượcxácđịnhởmộtnơigọilà"Thunglũngchết"thuộcCalifoócnia(BắcMỹ-ND).NơinóngnhấtởLiênXôcũlàTrungá,nhiệtđộcaonhấtởđâychưabaogiờquá500C.
Nhữngnhiệtđộvừakểởtrênđềuđãđượcđoởtrongbóngrâm.Nhântiệnchúngtôigiảithíchthêm,tạisaocácnhàkhítượnghọcthườngquantâmđếnnhiệtđộđoởtrongbóngrâmchứkhôngphảilànhiệtđộđoởngoàinắng.Đólàvì,chỉnhiệtkếđặttrongbóngrâmmớiđođượcnhiệtđộcủakhôngkhí.Nếuđểnhiệtkếrangoàinắng,thìMặtTrờisẽhunnónóngnhiềuhơnhẳnsovớikhôngkhíxungquanh,thànhrađộchỉcủanókhôngchotabiết
mộtchútgìvềtrạngtháinhiệtcủakhôngkhíxungquanh.Vìthếnêndựatheođộchỉcủamộtnhiệtkếđặtngoàinắngđểnóirằngthờitiếtnóngbứcthìthậtchẳngcóýnghĩagìcả.
Đãcóngườitiếnhànhnhữngthínghiệmđểxácđịnhnhiệtđộcaonhấtmàcơthểconngườicóthểchịuđựngđược.Ngườitađãtìmthấylàtrongkhôngkhíkhôráo,nếutăngnhiệtđộthậttừtừthìcơthểchúngtachẳngnhữngcóthểchịuđựngđượcnhiệtđộsôicủanước(1000C)màđôikhicònchịuđựngđượccảnhữngnhiệtđộcaohơnnữa,đến1600C,nhưhainhàvậtlíngườiAnhBlagơđenvàTsentơriđãchứngminhbằngcáchđứnghànggiờtrongcáclònướngbánhmìđangnóngbỏng.NhânviệcnàyTiđanđãthườngnêurarằng:"NgườitacóthểđứngbìnhanvôsựtrongmộtgianphòngmànhiệtđộcủakhôngkhínóngtớimứccóthểlàmchíntrứnggàvàthịtBíttết".
Thếnhưngtạisaoconngườilạicónănglựcchịunóngcaođếnnhưvậy?Đólàvìtrênthựctế,cơthểconngườikhôngtiếpnhậnnhiệtđộđó,màvẫngiữnhiệtđộgầnvớinhiệtđộtiêuchuẩn.Cơthểconngườichốngcựvớinhiệtđộcaobằngphươngphápđổmồhôi,khimồhôibayhơinósẽhútrấtnhiềunhiệtởlớpkhôngkhídínhsátvớidatavàlàmchonhiệtđộcủalớpkhôngkhíấygiảmđirấtnhiều.Nhữngđiềukiệncầnthiếtduynhấtgiúpchocơthểconngườichịuđựngđượcnhiệtđộcaolà:cơthểconngườikhôngtiếpxúctrựctiếpvớinguồnnhiệtvàkhôngkhíphảikhôráo.
AiđãtừngsốngởTrungá,tấtđềunhậnthấyrằngởđótrờinóng370Cvàhơnnữavẫncòntươngđốidễchịu.Thếmàtrờinóng240CởLêningratthìlạicảmthấykhóchịu.Nguyênnhân,dĩnhiênlàdođộẩmcủakhôngkhíởLêningratcao,cònởTrungáthìrấtítmưa,khíhậuvôcùngkhôráo[25].
Nhiệtkếhaylàkhíápkế?
Cómộtthiêngiaithoạithúvịvềmộtanhchàngngâythơkhôngchịutắmvìnguyênnhânkỳquáisauđây:
-Tôiđặtkhíápkếtrongchậutắm,khíápkếchohayrằngcóbão...Lúcấymàtằmthìthậtlànguyhiểm!
Nhưngbạnđừngnghĩrằngbaogiờcũngphânbiệtđượcdễdàngnhiệtkếvớikhíápkế.Cónhữngnhiệtkế,chínhxáchơnlànhữngnhiệtnghiệm,cóthểgọiđượclàkhíápkế,vàngượclạicũngcómộtsốkhíápkếcóthểgọiđược
lànhiệtkế.Cácnhiệtnghiệmcổxưa,doHêrônthànhAlecxanđơringhĩara(hình48)làmộtthídụ.KhitianắngMặtTrờisưởinóngquảcầu,khôngkhíởphầntrênquảcẩunởra,nénvàonướcvàđẩynóchảytheoốnguốncongrangoài;nướcbắtđầutừốnggiỏgiọtvàomộtcáiphễu,rồitừphễuchảyxuốngmộtcáihộpởphíadưới.Vàonhữngngàygiálạnh,thìngượclại,ápsuấtkhôngkhíởbêntrongquảcầugiảmđivànướcchứatrongcáihộpởphíadưới,bịápsuấtcủakhôngkhíbênngoàiđẩytheoốngthẳngđứngvàotrongquảcầu.
Nhưng,dụngcụnàycũngnhạycảmvớinhữngsựthayđổicủaápsuấtkhíquyển,khiápsuấtbênngoàihạxuống,khôngkhíởtrongbìnhtrướckiavẫngiữđượcápsuấtcaohơnbâygiờsẽnởravàđẩymộtphầnnướcchảyquaốngraphễu,cònkhiápsuấtbênngoàităngthìmộtphầnnướcởtronghộpsẽbịápsuấtcaohơnởbênngoàiđẩyvàotrongquảcầu.Sựthayđổivềthểtíchkhôngkhíởtrongquảcầuxảyrakhinhiệtđộtănggiảmmộtđộcũnggiốngnhưsựthayđổivềthểtíchkhôngkhíởtrongquảcầuxảyrakhicộtthuỷngâncủakhíápkếlênxuống:
ỞMátxcơvaápsuấtlênxuốngcókhitớitrên20milimét;sựthayđổiápsuấtđótươngđươngvới80CtrênnhiệtnghiệmcủaHêrôn,nhưthếcónghĩalà,sựgiảmcủaápsuấtkhíquyểnxuống20milimétrấtdễnhậnnhầmlàsựtăngcủanhiệtđộlên80C!
Bạnxemđấy,cáinhiệtnghiệmcổxưacũngchínhlàmộtcáikhíápnghiệm.Cómộtthờikỳngườitathấyởchợcóbánnhữngkhíápkếnước,chúng
cũngchínhlànhữngnhiệtkế,nhưngvềđiểmđóthìkhôngriênggìngườimuamàcólẽngayngườiphátminhranócũngkhôngthểngờtớiđược.
Tạisaongọnlửatựnókhôngtắt?
Nếubạnsuynghĩkĩquátrìnhcháythìtựnhiênbạnsẽnảyrathắcmắc:tạisaongọnlửatựnókhôngtắt?Bởivìkhícacbonicvàhơinước,sảnvậtcủasựcháy,đềulànhữngchấtkhôngcháyđược,khôngcókhảnăngduytrìsựcháy.Chonên,ngọnlửa,ngaytừlúcmớibắtđầucháyđãbịnhữngchấtkhôngcháyđượcbaovây,ngănkhôngchongọnlửatiếpxúcvớikhôngkhí,khôngcókhôngkhíthìsựcháykhôngthểtiếptụcđượcvàngọnlửasẽtắt.
Thếnhưngtạisaoviệcđólạikhôngxảyra?Tạisaokhidựtrữnhiênliệuchưacháyhếtthìquátrìnhcháyvẫnkéodàikhôngngừng?Nguyênnhânduynhấtlà,chấtkhísaukhinónglênthìsẽnởravàtrởnênnhẹhơn.Chỉvìthếnênsảnvậtnóngcủasựcháykhôngởlạinơichúnghìnhthành,nơitrựctiếpgầnngọnlửa,màkhôngbịkhôngkhímớiđẩylênphíatrênmộtcáchnhanhchóng.Nếunhưđịnhluậtácsimétkhôngđượcápdụngchochấtkhí(hoặc,nếunhưkhôngcótrọnglực),thì,bấtkìngọnlửanàocũngchỉcháyđượctrongchốclátrồisẽtựtắtngay.
Chúngtadễthấyrõtácdụngtaihạđốivớinhữngngọnlửacũngnhữngsảnvậtdongọnlửacháysinhra.Chínhbạncũngthườngvôtìnhlợidụngnóđểtắtngọnlửatrongđèn.Bạnthườngthổitắtngọnđèndầuhoảnhưthếnào?Bạnthổivàothôngphongtừphíatrênxuống,tứclàbạnđãdồnxuốngdưới,dồnvềphíangọnlửa,nhữngsảnvậtkhôngcháyđượcdosựcháysảnra,vàngọnlửatắtvìkhôngcóđủkhôngkhí.
Tạisaonướclàmtắtlửa?
Vấnđềtuyđơngiảnnhưngthườngthườngvẫncóngườigiảiđápkhôngchínhxác,chonên,ởđâychúngtôitrìnhbàygọnvấnđềnướccótácdụnggìđốivớilửa,mongrằngcácbạnđọckhôngnêntráchrằngtôiđưavấnđềnàyralàthừa.
Thứnhấtlà,hễnướcgặpmộtvậtđangcháythìnóbiếnthànhhơivàlấyđirấtnhiềunhiệtcủavậtđangcháy.Nhiệtcầnthiếtđểbiếnnướcsôithànhhơinướcnhiềuhơnnămlầnnhiệtcầnthiếtđểđuncùngthểtíchnướclạnhấylên1000.
Thứhailà,hơinướchìnhthànhlúcấychiếmmộtthểtíchlớnhơnthểtíchkhốinướcsinhranóhàngmấytrămlần;khốihơinướcnàybaovâyxungquanhvậtđangcháy,khôngchonótiếpxúcvớikhôngkhí,màkhôngcókhôngkhíthìsựcháylạikhôngthểduytrìđược.
Đểtăngcườnglựclàmtắtlửacủanước,đôikhingườitacònchothêm...thuốcsúngvàotrongnước!Điềunàythoạtnghethìthấylạ,nhưngrấtcólí:thuốcsúngcháyhếtrấtnhanh,đồngthờisinhrarấtnhiềuchấtkhíkhôngcháy,nhữngchấtkhínàybaovâyxungquanhvậtđangcháy,làmchosựcháygặpkhókhăn.
Dùnglửađểdậptắtlửanhưthếnào?
Cólẽbạnđãtừngnghenói,phươngpháptốtnhất,cókhilàduynhất,đểchốnglạinhữngnạncháyrừnghoặccháyđồngcỏlàđốtrừnghoặcđồngcỏvềphíangượclại.Ngọnlửamớiđivềphíabểlửacuộndâng,tiêudiệtnhữngvậtliệudễcháy,cướpđoạtthứcăncủabểlửa.Haibứctườnglửagặpnhau,lậptứctắtngay,tựanhưnuốtchửngnhauvậy.
Chắcchắncónhiềubạnđãđọcquađoạnvănmôtảvềsựviệcnàytrongtiểuthuyết"Đồngcỏ"củanhàvănKupemôtảviệcdùnglửađểdậptắtđámcháyđồngcỏởchâuMĩ.Cóthểnàochúngtalạiquêncáigiâyphútbiđátkhiônggiàbẫymuôngthúcứunhữngngườikháchdulịchđangmắcnghẽntrongđámcháytrênđồngcỏkhỏibịchếtthiêuđượcchăng?Dướiđâylàđoạntríchtrongcuốntiểuthuyết"Đồngcỏ".
Độtnhiênônggiàtỏtháiđộkiênquyết.
-Đếngiờhànhđộngrồi,-ôngnói.
-Ônghànhđộngquámuộnrồi,ônggiàđángthươngạ!-Mitlitônthốtlên-Lửachỉcòncáchchúngtamộtphầntưdặmthôi,vàgióđangtápnhữngngọnlửađóvềphíatavớimộtvậntốckinhngười!
-À,rathế!Lửa!Takhôngthểsợlửa.Nàocáccháu!Xắntayáolên,cắtngaycáiđámcỏkhônàyđi,đểlàmtrơramộtkhoảngđấttrống.
Trongkhoảngmộtthờigianrấtngắnhọđãcắttrụiđượcmộtkhoảngđấtđườngkínhhaimươi"foot".Ônggiàbẫymuôngthúdẫncáccôcongáiđếnmộtgóccủakhoảngđấttrốngkhônglớnlắmđóvàbảohọlấychănchelấy
nhữngquầnáodễcháy.Saukhiđãphòngbịxongxuôirồi,ônggiàchạyđếngócbãitrốngđốidiện,nơimàngọnlửamanrợ,caongấtđangđiêncuồngtấncônghọ,ônglấymộtnắmcỏkhônhấtlêngiásúngrồiđốt.Nắmcỏkhôdễcháynàylậptứcbùnglên.Ônggiànémnắmcỏkhôđangcháyđóvàotrongbụicâycao,rồitrởvềgiữabãitrống,kiêntâmchờđợikếtquảhànhđộngcủamình.
Ngọnlửadoônggiànémtớiđãthamlamngấunghiếnhếtnhữngcâykhô,chỉtrongchớpmắtngọnlửađãlansangđámcỏ.
-Nào,bâygiờ,cáccháycóthểnhìnthấylửađánhnhauvớilửarồi-ônggiànói.
-Nhưthếchẳngnguyhiểmhơnsao?Mititônkinhngạckêulên,-Bácchẳngnhữngkhôngđuổikẻđịchđi,tráilạicòndửnóđếncạnhmình.
Lửacháycàngngàycàngto,bắtđầulanvềbaphía.Nhưngởphíathứtưthìnóbịmảngđấttrốngcảnlại.Lửacháycàngdữthìchỗđấttrốngxuấthiệnởphíatrướccũngcànglớn.Chỗđấttrốngmàuđencòntoảkhóivừamớixuấthiệntrơtrụihơnkhoảngđấttrốngcắthếtcỏbằngliềmrấtnhiều.Ngọnlửabaovâymấymặtmiếngđấtmàhọvừamớithanhtrừđượccànglanmạnhthìmiếngđấtđócàngđượcmởrộng,nếukhôngnhưthế,cảnhngộcủanhữngngườibịnạnsẽtrởnênnguyhiểmhơnnhiều.Saumấyphútđồnghồ,ngọnlửaởtấtcảmọiphíađềulùiđi,chỉcònnhữngđámkhóidàyđặcbaovâymọingười,nhưnghọđãthoátkhỏinguyhiểmvìngọnlửađiêncuồngtiến
lênphíatrước.
NhữngngườixungquanhnhìncáiphươngphápdậptắtlửađơngiảncủaônggiàbẫymuôngthúvớimộtconmắtngạcnhiêngiốngnhưcáctriềuthầncủavuaPhécđinăngnhìnphươngphápđựngtrứnggàcủaCôlômbơvậy.
Nhưngcáiphươngphápdậptắtnhữngnạncháyrừngvàcháyđồngcỏkhôngđơngiảnnhưlúcthoạtnhìnđâu.Chỉcónhữngngườirấtcókinhnghiệmmớicóthểdùngphươngphápđốtlửađónđầuđểdậptắtlửa,nếukhôngchỉđưalạinhữngtaihoạlớnhơn.
Nếubạnsuynghĩkĩcâuhỏidướiđâytấtbạnsẽthấyrõvìsaolàmviệcđólạicầnphảicónhiềukinhnghiệm:tạisaongọnlửadoônggiàđốtlênlạicóthểcháyđiđốnlửamàkhôngcháytheophíangượclại?Bởivìgióđãtừphíađámcháythổitới,vàđãđembểlửavềphíanhữngngườilữkháchcơmà!Nếunhưthếthìtưởngchừngngọnlửadoônggiàđốtlênsẽkhôngcháyđiđónbểlửamàsẽcháylùivềphíasautheođồngcỏ.Nếuquảnhưthếthìcáclữkháchkhôngtàinàotránhkhỏibịthiêucháytrongvòngvâycủalửa.
Thếthì,rútcụclại,ônggiàbẫymuôngthúđócóbíquyếtgìkhông?
Bíquyếtlàởchỗhiểubiếtmộtđịnhluậtvậtlíđơngiản.Tuygiótừphíađồngcỏđangbốccháythổivềphíanhữngngườilữkhách,nhưngởphíatrướcngaygầnngọnlửa,phảicómộtdòngkhôngkhíthổingượctrởlạivềphíangọnlửa.Thựctế,khôngkhíởphíatrênbiểnlửasaukhinónglênthìnhẹđivàbịkhôngkhímớiởtấtcảmọiphíatrênđồngcỏchưabắtlửađẩylênphíatrên.Dođótathấy,ởcạnhbiêngiớicủalửanhấtđịnhcódòngkhôngkhíhútvềphíangọnlửa.Phảibắttayđốtlửađểđónlửakhinàođámcháylangầnđếnnỗiđãcảmthấycódòngkhôngkhíđóhút.Đócũnglàlídotạisaoônggiàbẫymuôngthúkhôngvộivàngđốtlửamàbìnhbĩnhchờthờicơthíchhợpmớibắtđầuhànhđộng.Nếunhưtronglúcluồngkhôngkhíđóchưaxuấthiệnmàôngtađãsớmđốtcỏthìlửasẽcháylantheophươngngượclại,khiếnmọingườiởvàomộttìnhthếvôcùngnguyhiểm.Nhưngcũngkhôngđượchànhđộngquáchậm,bởivìlửasẽxôtớiquágần.
Cóthểđunsôinướcbằngtuyếtđượckhông?
Cóbạnđọctrảlời:"Đếnngaynướcsôicònchẳnglàmđượcviệcấyhuốnghồlàtuyết!".Bạnchớvộitrảlời,tốtnhấthãylàmmộtthínghiệmvớingaycáibìnhthuỷtinhmàchúngtavừadùngbannãy.
Đổnướcvàochừngđộnửabình,nhúngbìnhvàotrongnướcmuốiđunsôi.Đợitớikhinướctrongbìnhsôilênthìlấybìnhrakhỏixoongvàđậykínbìnhthậtnhanhbằngmộtcáinútrấtkhítđãchuẩnbịsẵntừtrước.Bâygiờbạndốcngượcbìnhxuống.Đợichotớilúcnướctrongbìnhhếtsôi,bạndộinướcsôivàoxungquanhbình-khiấy,nướckhôngtàinàosôilênđược.
Nhưngnếubạnbỏmộtíttuyếtlênđáybìnhhoặcdộinướclạnhlênđáybìnhnhưởhìnhvẽ50thìbạntrôngthấylànướcsôilên...Tuyếtđãlàmđượccáiviệcmànướcsôikhôngthểlàmđược!
Màđiềulàmchongườitađángngạcnhiênhơnnữalà,sờvàobìnhnàytakhôngthấybỏngtaymàchỉthấyhơinóngthôi.Thếmà,trongkhiấy,chính
mắtbạnnhìnthấynướctrongbìnhđangsôi!
Bímậtlàởchỗtuyếtlàmlạnhthànhbình,dođóhơinướcởtrongbìnhngưnglạithànhnhữnggiọtnước.Vảlạikhibìnhsôiởtrongxoongthìkhôngkhíởtrongbìnhđãbịdồnrahết,chonênbâygiờnướcởtrongbìnhchịumộtápsuấtnhỏhơntrướcnhiều.Nhưchúngtađãbiết,khiápsuấtởtrênchấtlỏnggiảmđithìchấtlỏngsôiởnhiệtđộthấphơn.Dođó,trongcáibìnhcủachúngtatuycũnglànướcsôi,nhưnglànướcsôikhôngnóng.
[25]Cómộtđiềuthúvịlà,khitácgiảởTrungá,trongtháng6chiếcẩmkếbỏtúicủamìnhđã2lần(ngày13và16-6-1930)chỉsốkhông.
---HẾT---
GhéthămvàtìmđọcthêmnhữngcuốnsáchcủatácgiảThếTrường,PhanTấtĐắctạiWikiebook.com!Bảnquyềnnộidungthuộcvềtácgiảvànhàsáchphânphối.Nghiêmcấmthuphídướimọihìnhthứcmàkhôngcósựchophép.
TableofContentsLờinóiđầuChươngmộtChươnghaiChươngbaChươngbốnChươngnămChươngsáu