Hiện tượng tự nhiên
Vì sao tuyết trắng?
Để trả lời câu hỏi này, không nhất thiết bạn phải là nhà khoa học. Bạn
có muốn thử tìm hiểu không?
Khi tia sáng mặt trời xâm nhập vào một hạt tuyết, nó sẽ nhanh chóng bị tán xạ bởi vô số những
tinh thể băng và túi khí bên trong. Gần như toàn bộ tia sáng bị bật ngược trở lại và ra khỏi hạt
tuyết. Vì thế tuyết giữ nguyên màu sắc của ánh sáng mặt trời - màu trắng.
Vậy, ánh sáng là gì và thế nào là hiện tượng tán xạ ánh sáng?
Ánh sáng là tập hợp của vô số các hạt photon. Photon đến mắt chúng ta dưới hình thức một “dải
cầu vồng” mà các nhà vật lý gọi là quang phổ. Quang phổ có rất nhiều màu sắc, nhưng về cơ bản
có 7 màu là đỏ, da cam, vàng, lục, lam, chàm, tím. Những photon thuộc các dải ánh sáng lam,
chàm, tím truyền trong không gian với bước sóng ngắn, còn các photon của các dải màu “nóng”
hơn thì truyền đến mắt chúng ta với bước sóng dài. Ánh sáng mặt trời là tổng hợp của tất cả
những màu sắc ấy, nhưng nó không rực rỡ như bạn nghĩ đâu mà chỉ có một màu thôi - màu
trắng.
Khi các hạt photon va chạm với một vật thể nào đó, chúng sẽ có những phản ứng rất đa dạng.
Chúng có thể bật trở lại (thuật ngữ vật lý là phản xạ), có thể bắn ra các phía (tán xạ), có thể đi
theo một đường thẳng (sự truyền ánh sáng). Có một khả năng nữa là các hạt photon sẽ “đâm
sầm” vào một phân tử của chất tạo thành vật thể, truyền năng lượng cho phân tử này và “chết”
(hấp thụ). Các hạt photon thuộc những dải màu khác nhau có phản ứng khác nhau tuỳ theo vật
thể mà nó va chạm. Như vậy, các bạn có thể hiểu đơn giản thế này: Quả táo tây có màu đỏ hồng
bởi vì nó đã hấp thụ phần lớn ánh sáng “nóng”, chủ yếu là ánh sáng đỏ, trong quang phổ. Ánh
sáng màu lục, lam, chàm, tím “yếu” hơn bị bật ngược trở lại (cho nên không thể có quả táo màu
xanh nước biển, trừ phi có ai nhuộm nó).
Vậy là mọi chuyện trở nên đơn giản.
"Bà chúa tuyết".
Đoan Trang (theo Discovery).
Vòi rồng: Cơn thịnh nộ của thiên nhiên
Một vùng mây xoáy khổng lồ trên bầu trời xám xịt vươn dài
chiếc vòi hút ngoằn ngoèo xuống mặt đất. Nó có thể xé toang
chiếc ô tô tải 10 tấn, bê một toà nhà 5 tầng từ chân lên đỉnh

của 148 vòi rồng nhỏ, giết chết 315 người từ bắc Alabama đến bang Ochio.
Trong thời gian diễn ra vòi rồng, mọi người phải ngay lập tức tìm nơi trú ẩn trong một tầng hầm
hay nơi kín đáo của toà nhà như phòng họp, phòng tắm… Tuyệt đối tránh trú ẩn trong xe hơi và
nhà di động bởi chúng có thể bị thổi bay bất cứ lúc nào. Không nên ở trong những nhà lớn có mái
rộng như thính phòng, hay siêu thị là những nơi dễ bị sụp đổ. Nếu đang ở ngoài đường, bạn nên
chui xuống một cái rãnh hay mương sâu và che đầu cẩn thận để khỏi bị thương do đất đá rơi
xuống.
Bích Hạnh (theo Encarta).
Bí ẩn của sét hòn (phần I)
Trong đêm mưa sấm sét, một vật sáng loá hình cầu kích thước bằng quả
cam hay quả nho bay vụt cửa sổ vào nhà hay lướt qua sân, chớp
nhoáng trong vài giây, phá huỷ đồ đạc rồi biến mất, để lại đằng sau một
âm thanh và thứ mùi kỳ lạ. Đó là “nhận dạng” sơ bộ của sét hòn.
Sét hòn là một trong những hiện tượng vật lý chưa có lời giải thích thoả đáng. Nhiều người gắn
chúng với ma quỷ hay vật thể bay không xác định (UFO). Một số nhà khoa học khó tính xem
chúng là kết quả của ảo giác hay những sai lệch trong hoạt động của các giác quan con người.
Trên thực tế, sét hòn là một hiện tượng tự nhiên đã được quan sát và miêu tả tỉ mỉ từ thời Hy Lạp
cổ.
Theo ý kiến của McNally (đưa ra vào thập niên 1960), khoảng 5% dân số trên trái đất đã tận mắt
nhìn thấy sét hòn. Trong một lá thư gửi Nhật báo Bưu điện London, Moris (1936) đã mô tả trường
hợp sét hòn làm sôi cả một két nước.
Qua ống khói, sét hòn
đột nhập vào nhà.
“Bạn đồng hành” của sét
Phần lớn các quan sát được thực hiện khi có sấm sét. Đa phần những sét hòn đó xuất hiện hầu
như đồng thời với một tia sét đánh từ mây xuống đất. Chúng xuất hiện cách mặt đất vài mét. Còn
khi xuất hiện lúc không có sét đánh, chúng bay thấp hơn nữa. Người ta cũng quan sát được
những sét hòn bay cao trên không và những sét hòn từ một đám mây bay xuống mặt đất.
Không cứ phải tròn
Chúng thường có dạng hình cầu nhưng cũng có hình dạng khác. Đường kính quả cầu thay đổi từ

ra rất nhanh và kèm theo một tiếng nổ lớn. Phân rã im lặng có thể xảy ra nhanh hay chậm. Sau
khi phân rã, thỉnh thoảng sét hòn để lại một chút sương mù hay chất bã. Hiếm khi quan sát thấy
một sét hòn phân rã thành hai hay nhiều sét hòn nhỏ hơn.
Bí ẩn của sét hòn (phần II)
“Trong cơn giông, tôi nhìn thấy một quả cầu lớn màu đỏ từ trên trời bay xuống. Nó xô vào
nhà tôi, cắt đứt dây điện thoại, làm cháy khung cửa sổ rồi rơi xuống két nước ngay bên
dưới. Vài phút sau, nước bắt đầu sôi và khi nước nguội đi, tôi tìm mãi mà không thấy gì
trong két cả”.
Năm 1928, Reverend John Henry Lehn đang ở phòng tắm tại căn nhà ở Jim Thorpe,
Pennsylvania (Mỹ) giữa một cơn giông có sét thì nhìn thấy một quả cầu lửa màu vàng to bằng
quả nho ngay bên ngoài rèm cửa sổ. Nó im lặng xuyên qua tấm rèm mà không làm rách hay hỏng
rèm rồi lượn tròn quanh bàn chân Reverend.
Sau đó nó bỏ cuộc, bay vào một chậu dùng đựng nước và làm nóng chảy sợi dây thép trên cái
nút ngắt nước. Rất kỳ lạ là vài tuần sau, Reverend gặp trường hợp tương tự, nhưng lần này hành
trình của sét kết thúc ở bồn tắm, cũng với việc làm nóng chảy cái nút ngắt!
Điều thú vị là mặc dù có khả năng gây ra chấn thương và cái chết, dường như sét hòn rất gượng
nhẹ trong cách đối xử với con người. Trong một trường hợp, sét hòn bay chậm chạp qua cái sân
hướng tới một cái bàn, nơi hai đứa trẻ đang chơi đùa. Một chú bé đá vào quả cầu và nó phát nổ.
Kết quả là 11 con bò trong chuồng bị chết, còn các chú bé vẫn vô sự. Ở trường hợp khác, sét hòn
bay quanh một bé gái rồi chạm vào chú mèo con đang ngồi trong lòng bé. Chú mèo chết tức thì
trong khi em bé bình an vô sự. Rất nhiều súc vật bị sét hòn giết chết, trong lúc rất ít khi con người
chịu thảm cảnh đó.
Các lý thuyết về sét hòn
• Các mô hình nạp năng lượng bên trong:
- Sét hòn là một loại khí hay không khí “hành xử”một cách bất thường. Trong mô hình này, sét
hòn là loại khí cháy chậm.
- Sét hòn là quả cầu không khí bị nung nóng ở áp suất khí quyển.
- Sét hòn là một khối plasma mật độ rất cao, với các tính chất lượng tử đặc trưng cho chất rắn
(Neugebauer, 1937).
- Sét hòn là một trong những cấu hình của một dòng điện khép kín được duy trì bởi từ trường do

Nói cách khác, sét hòn là các soliton (các giả hạt) do maser tạo ra trong không khí. Tuy nhiên,
một sự xuất hiện như vậy chưa được tạo ra trong phòng thí nghiệm.
Có ba lý giải ủng hộ cho Lý thuyết Soliton-Maser:
Đầu tiên, sét hòn không hề có mặt tại các vách núi cao, nhà cao tầng hay các điểm cao thường
thu hút các loại sét khác. Chính điều đó khiến nhiều người nghi ngờ sự tồn tại của chúng. Tuy
nhiên, theo lý thuyết Soliton-Maser, các vùng không gian chật hẹp bên cạnh các cấu trúc độ cao
lớn như thế là không thích hợp cho sự xuất hiện sét hòn. Ngược lại, khi sét đánh xuống cánh
đồng vắng, trường tác động cao 3 km và rộng tới 10 km. Đó là lý do sét hòn giữ được bí mật của
Lửa St. Elmo
trên cột buồm,
thường bị
đánh đồng là
sét hòn.
mình: Nó tìm gặp các nông dân và rời xa những nhà khoa học!
Thứ hai, sét hòn vô hại trong khoang máy bay, tàu ngầm hay trong những ngôi nhà có cấu trúc
dẫn điện. Theo lý thuyết Soliton-Maser, năng lượng của maser trong các cấu trúc đó chỉ khoảng
10 jun, so với mức hàng tỷ jun ngoài trời, nên không nguy hiểm đối với con người.
Thứ ba, sét hòn ngoài trời thường kết thúc bằng một vụ nổ mạnh, đôi khi có sức phá hoại ghê
gớm. Điều đặc biệt là các đồ vật có tính dẫn điện chịu tác động mạnh hơn rất nhiều so với vật
không dẫn điện.
Ngoài ra, lý thuyết trên còn được ủng hộ bởi những thí nghiệm về phóng điện UHF của hai nhà
nghiên cứu sét hòn Ohtsuki và Ofuruton tại ĐH Kỹ thuật hàng không, Nhật Bản và của các nhà
khoa học tại Trung tâm khoa học Kurchatov, nước Nga, bắt đầu từ những năm đầu thập niên 90.
Nhầm lẫn vô hại
Sét hòn và ngọn lửa St. Elmo (ngọn lửa của Thánh Elmo) thường được đánh đồng với nhau một
cách sai lầm. Lửa St. Elmo là sự phóng điện từ một vật dẫn có đầu nhọn khiến cho mật độ điện
tích tăng cao, dẫn tới sự phóng điện do có điện trường mạnh. Giống như sét hòn, lửa St. Elmo có
dạng hình cầu. Nhưng không giống sét hòn, ngọn lửa này vẫn tiếp xúc với vật dẫn, mặc dù có khi
nó di chuyển dọc vật dẫn. Hơn nữa, lửa St. Elmo có thời gian sống lớn hơn sét hòn rất nhiều.
(Theo Thế Giới Mới)

cốc nước nói trên. Nghĩa là sàn nhà ẩm ướt do có 2 điều kiện:
1. Không khí có nhiều hơi nước.
2. Nhiệt độ sàn nhà thấp hơn nhiệt độ không khí.
Sàn nhà không có khả năng hút ẩm, lại dẫn nhiệt kém. Thế nên nó sẽ làm cho lớp không khí
chứa hơi nước sát bề mặt bị lạnh đi, tới điểm sương (nhiệt độ mà tại đó hơi nước ngưng tụ thành
sương), đọng lại thành giọt, lấm tấm trên sàn.
Tuy nhiên, hiện tượng đổ mồ hôi thường chỉ xảy ra ở những ngôi nhà xây sát đất (tầng một, một
tầng). Còn ở những ngôi nhà trên cao (tầng hai, tầng ba…), sàn lại không bị ẩm. Đó là do không
khí tại những nơi đó ít hơi nước hơn.
Chúng ta có thể tránh hiện tượng này với nguyên tắc chung là tăng nhiệt độ của sàn lên sao cho
tương đương với nhiệt độ môi trường. Các bạn có thể tham khảo ý kiến các kiến trúc sư về cách
thiết kế sàn nhà, chọn gạch hút ẩm, xây cao và cách ly với mặt đất…
Đoan Trang
Vì sao trên núi cao nấu cơm không chín?
Các nhân viên thăm dò địa chất và các vận động viên leo núi khi làm việc trên núi cao có
thể thấy được hiện tượng sau: Hơi nước trong nồi cơm bay ra mù mịt từ lâu, nhưng bên
trong vẫn hoàn toàn là “cơm sống”. Rút cục do nguyên nhân gì?
Nước cũng giống như các chất lỏng khác, điểm sôi của chúng có liên quan tới áp suất. Áp suất
lớn, điểm sôi cao. Áp suất nhỏ, điểm sôi thấp. Dưới áp suất không khí là 1.013 bar (1 atmotphe)
điểm sôi của nước là 100 độ C. Nhưng ở trên núi cao, tuỳ theo độ cao của núi, áp suất của không
khí giảm dần khiến cho rất nhiều bong bóng nhỏ bão hoà hơi nước được hình thành trong nước
khi nhiệt độ nước còn ở dưới 100 độ C. Như thế cũng có nghĩa là khi nhiệt độ chưa tới 100 độ C
nước đã bắt đầu sôi. Cho dù bạn có thêm lửa, nhiệt độ cũng không thể nâng cao hơn, trừ khi bạn
tìm cách tăng áp suất. Theo tính toán, địa hình cứ cao lên 1 km thì điểm sôi của nước đại thể
giảm đi 3 độ C.
Đến đây, chúng ta thấy rõ, nếu như ở trên núi cao 5.000 m so với mặt biển, cho dù bạn có đốt lửa
rất mạnh, hơi nước trong nồi cơm có nghi ngút bay ra thì nhiệt độ của nước cũng không vượt quá
85 độ C. Ở nóc nhà thế giới, đỉnh ngọn núi Chômôlungma cao 8.848 m, ở khoảng 73,5 độ C
nước đã sôi rồi. Với nhiệt độ này rõ ràng là không thể nấu được cơm chín.
Không lẽ nhịn đói

đắp thì có thể bị sóng biển va đập mà sụt lở cho đến khi mất hẳn dấu vết trên mặt biển. Tuổi thọ
của chúng chỉ kéo dài vài năm thậm chí mấy tháng. Nhưng nếu vật chất không ngừng phun ra và
tích tụ lại làm cho các đảo có thể tích tương đối lớn thì chúng có thể tồn tại lâu dài.
Đến san hô
San hô cũng là những người “thợ xây” đảo tích cực. Chúng tụ hợp lại với nhau, tiết ra chất đá vôi,
tạo nên những “cây” san hô không ngừng sinh sôi nảy nở. Sóng gió có thể làm vỡ một bộ phận
của chúng, nhưng những mảnh vụn đó lại lấp đầy khoảng trống trong “rừng san hô” làm cho
chúng càng thêm chắc chắn. Cùng với xương của các sinh vật khác, chúng tích tụ lại thành
những tảng đá ngầm và hòn đảo mọc đứng thẳng trong biển. Mặc dù diện tích của các đảo san
hô không lớn, độ cao nhô lên mặt biển cũng có hạn, thường chỉ từ vài đến vài chục mét, nhưng
chúng vẫn có thể tồn tại vững vàng giữa đại dương.
Dạng vòng đặc biệt của
đảo san hô.
San hô cư trú ở vùng nước biển ấm, trong và có hàm lượng muối thích hợp. Chúng chỉ có thể
sống ở những vùng nước nông, độ sâu vài chục mét. Chúng cần bám vào đáy biển có đá để mọc
lên, vì thế rất nhiều đảo san hô được phân bố tại đường giáp giới với lục địa, như những đảo san
hô ở bên bờ đông bắc Australia kéo dài hơn 2.000 km. Ở những nơi biển sâu, san hô không thể
sinh trưởng, nhưng ở những nơi tồn tại núi lửa thì chúng có thể lấy núi lửa làm cơ sở, xoay
quanh núi lửa để sinh sôi. Nếu phần giữa của núi lửa chìm xuống nước mà san hô vẫn tiếp tục
sinh sôi hướng lên trên, một đảo san hô có hình vòng tròn mà ở giữa là nước. Đó chính là các
vòng tròn trắng đặc biệt trên biển.
(Theo 10 vạn câu hỏi vì sao)
Ai có thể đi trên than hồng?
Bạn có thể vào phòng tắm hơi ở nhiệt độ 90 độ trong vòng 10 phút
nhưng lại không chịu được khi nhúng tay vào nước nóng hay kim loại ở
nhiệt độ ấy. Những người đi trên than hồng chẳng có bí thuật nào cả mà
chỉ dựa vào vận tốc truyền nhiệt từ vật này sang vật khác.
Một vật được coi là nóng hay không nóng không chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ của nó. Than hồng có
thể đạt đến 700 độ C nhưng vẫn không nướng chín gan bàn chân người vì nó dẫn nhiệt rất kém.
Phải mất 2 giây tiếp xúc nó mới truyền sang bàn chân bạn 60 độ C và bắt đầu nóng lên. Do đó

Nhưng biển lại sôi sục
Trong mắt bão tuy trời quang gió lặng nhưng sóng biển ở đó lại đặc biệt hung dữ. Đó là vì khí áp
tại tâm bão rất thấp so với xung quanh. Những thí nghiệm cho thấy, khi đặt một cốc nước vào
trong chiếc chuông thuỷ tinh rồi hút dần không khí trong chuông ra, lúc không khí đã trở nên rất
loãng, áp suất giảm tới một mức nhất định thì nước trong cốc sôi sục nổi bọt lên tựa chừng đặt
lên bếp mà đun vậy. Cho nên ở những nơi tâm bão đổ bộ lên bờ, sóng biển dâng lên rất cao gây
thiệt hại to lớn.
(Theo 10 vạn câu hỏi vì sao)
Ai là thần bảo hộ cho các di tích cổ?
Thời gian tàn phá tất cả, kể cả những thứ tưởng như vĩnh cửu nhất - đá. Những bức tượng
đá, phù điêu, bia đá… trong các công trình kiến trúc cổ hùng vĩ cũng cùng chung số phận.
Năm này qua năm khác, mưa axit đang dần bào mòn, làm cho chúng xấu xí và biến dạng
hoàn toàn…
Biện pháp tốt nhất để bảo vệ các di tích loại này là phủ lên chúng một màng mỏng trong suốt làm
thành một lớp áo phòng hộ, nhưng chất liệu nào có thể đảm nhiệm vai trò đó?
Lớp “áo giáp” silic
Yêu cầu đầu tiên của loại hợp chất này phải có độ ổn định rất cao, có tính kỵ nước. Bản thân các
chất này cũng phải không bị ngấm nước mới giữ được cho các phù điêu, các công trình kiến trúc
không bị nước gây tổn thất, phong hoá.
Các nhà hoá học phát hiện ra các hợp chất hữu cơ chứa silic có đủ các ưu điểm đó. Những hợp
chất này có tính ổn định phi thường. Thí nghiệm cho thấy chúng chịu được sự lão hoá bởi chất
khí, không hề biến đổi sau 18 tháng bị ánh sáng mặt trời, không bị dầu máy, dầu thực vật, axit
cũng như kiềm ăn mòn. Ngoài ra, chúng còn có tác dụng ngăn nước và chịu được nước rất tốt.
Nếu đem hợp chất hữu cơ chứa silic sơn lên các phù điêu, tượng đá hay các công trình kiến trúc
một lớp mỏng, các giọt nước rơi trên bề mặt sẽ giống như giọt nước rơi xuống mình vịt vậy,
không hề ngấm vào bên trong. Lớp sơn bằng hợp chất này sẽ phân cách bầu không khí xung
quanh với công trình một cách hữu hiệu, tránh tác dụng bào mòn các di tích. Một điều rất quan
trọng là các hợp chất hữu cơ chứa silic hoàn toàn trong suốt, cho phép giữ nguyên diện mạo của
di tích, vừa có tác dụng bảo hộ di tích, vừa có tác dụng giúp du khách chiêm ngưỡng được các cổ
vật.

Loại hợp kim này đã được đem vào phục vụ cho mục đích thám không. Để thu thập các tư liệu về
mặt trăng, cần phải phản hồi các tư liệu từ mặt trăng về trái đất, muốn vậy, phải đặt trên bề mặt
“chị Hằng” một antenna có kích thước khổng lồ. Nhưng làm sao để đưa antenna lớn như thế lên
mặt trăng?
Trước hết, các nhà khoa học chế tạo một “cái ô”- antenna lớn bằng hợp kim niken-titan ở nhiệt độ
trên 40 độ C. Sau đó, gập “cái ô” này thành một thể tích rất bé để có thể cho vào trong tàu vũ trụ.
Khi antenna đã lên tới mặt trăng, bao đựng antenna mở ra, các sợi hợp kim nhận được năng
lượng mặt trời. Do trên mặt trăng, không khí rất loãng, nên ánh sáng mặt trời không bị tán xạ và
hầu như toàn bộ lượng ánh sáng sẽ chiếu vào antenna, làm nhiệt độ antenna lên cao quá 40 độ
C, đạt đến nhiệt độ có tác dụng làm hợp kim “phục hồi trí nhớ” và sẽ có cấu trúc ổn định. Nhờ đó,
antenna được mở ra, lấy lại dạng cũ và có thể làm nhiệm vụ chuyển các thông tin về trái đất,
phục vụ yêu cầu nghiên cứu.
(Theo 10 vạn câu hỏi vì sao).
“Băng tuyết khô”
Trong một trò ảo thuật, nhà hoá học phủ túi vải vào miệng một bình thép
lớn và mở van. Từ miệng bình bốc ra luồng tuyết màu trắng, lúc sau cả
túi vải chứa đã đầy loại tuyết này. Nhà hoá học đem túi tuyết đổ lên mặt
đất, chẳng mấy chốc tuyết trắng biến mất. Tuyết ấy đi đâu?
Chất chứa trong bình không phải là tuyết mà là… CO
2
lỏng. Khi chứa CO
2
vào bình nén và tăng
áp lực, nó sẽ hoá lỏng. Ở thời điểm nhà hoá học mở nút, áp suất trong bình giảm nhanh khiến
CO
2
lỏng biến thành khí. Trong quá trình này, CO
2
thu nhiều nhiệt lượng làm giảm nhiệt độ, một
bộ phận khí CO

một dạng đặc biệt khác, được gọi là "trạng thái plasma", hay là thể khí ion
hoá.
Hãy lấy nước làm ví dụ: Đun nóng một cục băng đến mức độ nhất định, nó (ở thể rắn) sẽ biến
thành nước (thể lỏng), nhiệt độ tăng lên nữa nước sẽ bốc hơi (thể khí). Nếu tiếp tục tăng nhiệt độ
nước lên cao nữa, kết quả sẽ là gì?
Khi nhiệt độ chất khí cao hơn vài ngàn độ, các electron mang điện âm bắt đầu bứt khỏi nguyên tử
và chuyển động tự do, nguyên tử trở thành các ion mang điện dương. Nhiệt độ càng cao thì số
electron bứt ra khỏi nguyên tử chất khí càng nhiều, hiện tượng này được gọi là sự ion hoá của
chất khí. Các nhà khoa học gọi thể khí ion hóa là “trạng thái plasma”. Ngoài nhiệt độ cao, người ta
có thể dùng các tia tử ngoại, tia X, tia bêta cực mạnh chiếu vào chất khí cũng làm cho nó biến
thành plasma.
Không phải là xa lạ
Có thể bạn cảm thấy trạng thái plasma rất hiếm gặp. Nhưng thực ra đó là một trạng thái rất phổ
biến trong vũ trụ. Trong lòng phần lớn những vì sao phát sáng đều có nhiệt độ và áp suất cực
cao, vật chất ở đây đều ở trạng thái plasma. Chỉ có ở một số hành tinh tối và vật chất phân tán
trong thiên hà mới có thể tìm thấy chất rắn, chất lỏng và chất khí.
Ngay xung quanh chúng ta cũng thường gặp vật chất ở trạng thái plasma. Như ở trong ống đèn
huỳnh quang, đèn neon hay trong hồ quang điện sáng chói. Hơn nữa, trong tầng ion xung quanh
trái đất, trong hiện tượng cực quang, trong khí phóng điện sáng chói ở khí quyển và trong đuôi
của các sao chổi đều có thể thấy trạng thái kỳ diệu này.
(Theo Bộ Sách 10 vạn câu hỏi vì sao).
Vĩ độ ngựa
Vĩ độ ngựa có tồn tại không? Nếu có thì nó ở đâu, và vì sao lại mang cái tên kỳ lạ ấy? Một
loạt câu hỏi có thể nảy sinh trong đầu bạn mỗi khi nghe nhắc đến khái niệm này.
Cực quang, trạng
thái plasma trên Bắc
Cực và Nam Cực.
Đó là các vùng vĩ tuyến 30-35 độ trên hai bán cầu, nơi gió lặng và khí hậu khô nóng. Vĩ độ ngựa ở
bán cầu bắc đôi khi còn được gọi là “vùng lặng Bắc chí tuyến”, còn ở bán cầu nam thì được gọi là
“vùng lặng Nam chí tuyến”.

kg? Không khéo bạn sẽ chấn thương sọ não mất! Vậy các diễn viên xiếc làm
thế nào nhỉ?
Khi đỡ một vật từ cao rơi xuống, không những ta phải chịu tác dụng trọng lực của vật đó mà còn
phải chịu một xung lực. Độ lớn của xung lực này tỷ lệ thuận với trọng lượng và tốc độ rơi của vật,
đồng thời cũng phụ thuộc vào việc ta đỡ nó nhanh hay chậm. Vật nặng, tốc độ rơi lớn, mà ta
dừng nhanh thì xung lực càng lớn. Nhưng nếu ta có cách kéo dài thời gian đỡ nó lại một chút thì
sẽ giảm được xung lực.
Bạn thử tung một chùm chìa khoá lên cao 3-5 m, đợi khi nó rơi xuống rồi dùng những phương
pháp khác nhau để đón lấy. Nếu đưa ngang bàn tay ra và không động đậy gì, chìa khoá sẽ rơi
vào đau điếng. Nhưng nếu bạn chú ý tới chùm chìa đang rơi, khi nó chưa chạm vào tay, bạn hãy
hạ tay xuống một đoạn, đợi khi tốc độ tương đối giảm mới nắm lấy nó. Làm như vậy, chùm chìa
khoá dừng lại tương đối chậm, xung lực nhỏ hơn nhiều, bạn không thấy đau đớn gì.
Bây giờ chúng ta xem diễn viên xiếc dùng đầu đỡ cái ang như thế nào?
Họ thường dùng ang nặng không quá 10 kg. Quan sát kỹ bạn sẽ thấy họ không đứng yên, mà
thường xoạc hai chân ra như ngồi trên yên ngựa. Khi cái ang vừa chạm đầu, họ lập tức nhún
người xuống theo chiều rơi của ang, cũng giống như khi bạn hạ bàn tay xuống dưới đỡ lấy chùm
chìa khoá. Như vậy xung lực mà đầu phải chịu sẽ không lớn lắm. Nếu ang rơi từ độ cao 1 m và
thời gian kéo dài chuyển động được khoảng 1 giây thì tổng lực mà đầu phải chịu không quá 20
kg. Những người đã qua rèn luyện sẽ không gặp vấn đề gì. Nhưng bạn chớ nên vội vàng thử khi
chưa qua luyện tập, điều này rất nguy hiểm.
Khi lặn sâu, người ta có bị nước ép bẹp không?
Nếu khéo,
bạn có thể đỡ
được vật rất
nặng mà
không đau
đớn gì.
Mọi vật chìm xuống nước đều chịu áp suất của nước. Áp suất này tỷ lệ thuận với độ
sâu: khi độ sâu tăng 10 m, áp suất sẽ tăng thêm 1 atm. Nghĩa là mỗi diện tích 1 cm2
sẽ tăng thêm áp lực là 1 kg. Nếu thợ lặn xuống độ sâu 30 m, trên thân người đó sẽ

nhiên mà tia chớp lại có hình dạng đặc biệt như vậy!
Phần đáy đám mây trong cơn mưa có mang điện tích âm, còn mặt đất do cảm ứng mà có điện
tích dương. Sự phóng điện giữa hai vật thể khởi đầu bằng một chớp mang điện tích âm từ đáy
đám mây phóng xuống mặt đất để mở đường. Chớp này được gọi là tia chớp mở đường.
Quá trình đi trước mở đường này thường không mấy khi được thuận lợi. Trước tiên nó phải đi
vào vùng không gian điện tích dương phân bố hỗn loạn phía dưới gầm đám mây. Những điện tích
dương này vốn là điện tích cảm ứng của mặt đất tập trung với mật độ khá cao trên các vật thể
nhọn dưới mặt đất (như đỉnh tháp, ngọn cây), do tác dụng cùng dấu đẩy nhau mà đi vào lớp
không khí hỗn loạn ở tầng thấp dưới đám mây.
Chớp mở đường luôn tìm đường đi tới những không gian điện tích dương ở kề bên cạnh. Nếu
như cạnh nó có hai hoặc nhiều không gian điện tích dương thì tia chớp phải phân ra thành nhánh
để đi.
Nói chung, chớp dẫn đường đi qua vùng không khí ẩm dễ dàng hơn là vùng không khí khô. Do
trên đường đi, nó phải chọn đường ẩm, tránh đường khô nên để lại một vệt ngoằn ngoèo gấp
khúc từ vùng điện tích dương tới không gian điện tích dương khác ở thấp hơn. Trên đường đi ấy
nó vẫn tiếp tục phân nhánh tạo ra hình cành cây lộn ngược.
Đâu là chớp thật?
Tuy nhiên, chớp mở đường không tạo ánh sáng mạnh lắm. Khi đầu tia chớp kéo dài tới gần sát
mặt đất thì điện tích dương tập trung ở đỉnh nhọn các vật thể dưới đất bị điện tích âm của chớp
mở đường hút lên, tất cả điện tích dương ùa theo, đi ngược lại con đường mà chớp mở đường
đã mở ra. Tại đấy, chúng trung hoà với các điện tích âm vốn có trên đường đi mà phát ra ánh
sáng chói loà. Đây mới là ánh chớp chúng ta nhìn thấy. Do đi ngược lại con đường cũ mà chớp
mở đường tạo ra nên nó cũng có dạng hình cành cây treo ngược. Tia chớp này được gọi là sét
đánh ngược .
Khi chớp mở đường đánh tới mặt đất, tại nơi nó đánh vào thường có thể sinh ra chớp hình cầu
Chớp mở đường tìm
nơi có điện tích dương
mà tới, nên tạo ra
đường dích dắc hình
cành cây.

Có người sẽ nói: "Đó là vì ban đêm và buổi sớm môi trường yên tĩnh, còn ban
ngày thì nhiều tiếng ồn”. Đúng, nhưng chỉ là phần nhỏ và cũng không hoàn
chỉnh. Bạn có biết nguyên nhân chủ yếu không? Đó là vì âm thanh biết “đi
vòng”.
Âm thanh truyền đi được là nhờ không khí, nhưng nó lại có tính cách kỳ lạ sau: Trong không khí
có nhiệt độ không đổi nó truyền thẳng, nhưng một khi gặp phải không khí có nhiệt độ chỗ cao chỗ
thấp, nó sẽ chọn nơi có nhiệt độ thấp để đi, vì thế âm thanh đi vòng.
Ban ngày mặt trời hun nóng mặt đất, nhiệt độ không khí ở gần mặt đất cao hơn nhiều so với ở
trên cao, sau khi tiếng chuông phát ra, chưa đi được bao xa nó đã đi vòng lên trên cao nơi có
nhiệt độ thấp. Vì vậy trên mặt đất, ngoài một khoảng cách nhất định ra bạn sẽ nghe không rõ, nếu
cách xa hơn nữa bạn sẽ hoàn toàn không nghe thấy âm thanh.
Ban đêm và buổi sớm thì ngược lại, nhiệt độ không khí ở gần mặt đất thấp hơn so với ở trên cao,
sau khi tiếng chuông truyền đi nó sẽ tiến về phía mặt đất nơi có nhiệt độ thấp, vì vậy ở nơi rất xa
người ta vẫn có thể nghe rõ tiếng chuông…
Hô hoán hay nói thầm
Tính cách đó của âm thanh có thể tạo nên những hiện tượng rất thú vị. Ở trên sa mạc nóng bức,
nhiệt độ trên mặt đất rất cao, cách xa 50-60 m có người đang hô hoán rất to nhưng bạn chỉ thấy
môi người đó động đậy chứ không nghe thấy gì cả, đó là vì sau khi tiếng hô phát ra nó đã nhanh
chóng đi vòng lên trên cao. Ngược lại ở những vùng băng tuyết phương bắc, nhiệt độ mặt đất
thấp hơn nhiều so với ở trên cao nên toàn bộ âm thanh đều truyền theo mặt đất. Vì thế khi người
ta hét to có thể truyền đi rất xa, thậm chí ngoài 1-2 km cũng nghe thấy.
Nếu như có một vùng nào đó mà nhiệt độ không khí ở gần mặt đất thay đổi rất ghê gớm: chỗ này
cao, chỗ kia thấp thì âm thanh sau khi vòng lên trên sẽ lại vòng xuống dưới, tạo nên hiện tượng
rất kỳ lạ. Năm 1923 một kho vũ khí của Hà Lan bị nổ, trong phạm vi 100-160 km quanh đó không
nghe thấy gì. Nhưng cách xa 1.300 km, người ta lại nghe thấy, đó là hiện tượng được tạo nên do
âm thanh đi vòng nhiều lần trong không khí.
(Theo 10 vạn câu hỏi vì sao)
Những âm
thanh của
chiếc chuông

xuất hiện ở chỗ đã cày trước rồi sau mới có ở chỗ chưa cày.
Theo 10 vạn câu hỏi vì sao
Ánh nắng làm
tan các giọt
sương đêm.
Vì sao mưa đá chỉ xuất hiện vào mùa nóng?
Vào cuối mùa đông và trong mùa hè, khi nhiệt độ không khí lên cao, những
cơn mưa thường quăng xuống mặt đất vô số hạt băng hình cầu, hình côn và
các hình dạng khác. Người ta gọi chúng là mưa "đá". Trong khi mùa đông, kể
cả những hôm giá rét nhất cũng không bao giờ có mưa đá. Tại sao lại "ngược
đời" thế nhỉ?
Muốn hiểu rõ vấn đề này, trước tiên cần tìm hiểu mưa đá được hình thành như thế nào.
Mưa đá và mưa rào vốn là anh em với nhau, đều do vũ tích sinh ra. Chỉ khác nhau ở chỗ mưa đá
hình thành trong điều kiện các dòng không khí lên xuống (đối lưu) rất mãnh liệt. Mà điều kiện này
chỉ có được vào mùa nóng, chứ rất ít khi xuất hiện trong mùa lạnh.
Vào mùa nóng ẩm, nắng gay gắt, hàm lượng hơi nước trong không khí rất cao. Khí quyển ở tầng
thấp nhận được nhiều nhiệt năng sẽ nóng lên, hình thành cột không khí dưới nóng trên lạnh, rất
không ổn định. Lúc này hiện tượng đối lưu mãnh liệt phát sinh, tạo ra những đám mây vũ tích có
khả năng gây mưa đá.
Đồng thời dòng khí đi lên trong đám mây cũng rất mạnh, đủ để nâng đỡ những hạt băng lớn hình
thành và lớn dần lên trong mây, khiến chúng tiếp tục kết hợp với bông tuyết hay giọt nước nhỏ
trên đường đi, cuối cùng trở thành cục băng có cấu tạo nhiều lớp trong và đục xen kẽ nhau. Khi
cục băng lớn tới một mức độ mà dòng khí đi lên không còn đủ sức nâng đỡ nữa thì sẽ rơi xuống
đất, gây ra trận mưa đá.
Mùa đông, đối lưu yếu không tạo băng
Sang đông, do ánh nắng mặt trời chiếu xiên xuống mặt đất nên nhiệt lượng thu được ở đây rất
yếu, không gây ra sự đối lưu mạnh mẽ. Trong khi đó không khí lại khô hanh, nên dù có đối lưu
chăng nữa cũng không dễ dàng tạo ra những đám mây vũ tích lớn. Thậm chí nếu mây vũ tích
được tạo ra, nhưng dòng đối lưu đi lên trong nó không đủ mạnh cũng không duy trì được quá
trình hình thành và lớn lên của hạt băng, vì thế mùa giá lạnh không có mưa đá.