Hãy trả lời em tập 11

- 0 / 0
(Tài liệu chưa được thẩm định)
Nguồn:
Người gửi: Đào Thanh Huyền
Ngày gửi: 09h:07' 11-01-2026
Dung lượng: 3.6 MB
Số lượt tải: 0
Nguồn:
Người gửi: Đào Thanh Huyền
Ngày gửi: 09h:07' 11-01-2026
Dung lượng: 3.6 MB
Số lượt tải: 0
Số lượt thích:
0 người
Biểu ghi biên mục trước xuất bản được thực hiện bởi Thư viện KHTH TP.HCM
Hãy trả lời em tại sao?. T.11 / Huỳnh Thu Hương d. - T.P. Hồ Chí Minh : Trẻ, 2009.
176tr. ; 19cm.
1. Khoa học thường thức. 2. Hỏi và đáp. I. Huỳnh Thu Hương d.
001 -- dc 22
H412
Huỳnh Thu Hương dịch
4
NHỮNG ĐIỀU BÍ ẨN
TRONG ĐỜI SỐNG HÀNG NGÀY
1
Tại sao các địa điểm bạn cần
tìm trên bản đồ thường hay
nằm ở phần rìa bản đồ?
Nếu bạn hay tra bản đồ tìm đường, hẳn bạn sẽ bực
bội khi thấy những địa điểm mà bạn cần tìm lại thường
nằm ở rìa bản đồ, những vị trí hết sức bất tiện. Sao lạ
thế nhỉ? Điều này được giải thích bằng một vài phép tính
hình học đơn giản trong trường học. Thử hình dung một
tấm bản đồ vuông với “phần khó nhìn” là khu vực giống
như một dải băng quanh chu vi của tấm bản đồ. Đáng
ngạc nhiên là cho dù bề
rộng của dải băng chỉ
bằng khoảng một phần
mười bề rộng tấm bản
đồ, diện tích của nó lại
chiếm đến 36% diện tích
tấm bản đồ. Vì vậy, mỗi
khi bạn tìm kiếm một địa
5
điểm nào trên bản đồ thì có tới hơn một phần ba khả
năng địa điểm đó xuất hiện trên phần rìa quanh bản đồ.
Điều khiến chúng ta bị đánh lừa chính là mặc dù phần
rìa đó trông khá hẹp nhưng độ dài của nó lại lớn nhất
trong bản đồ, vì vậy nó chiếm một diện tích lớn đáng
ngạc nhiên trên toàn bản đồ.
2
Tại sao khi lái xe ta lại hay
bị đến những đoạn đường có
nhiều trở ngại cùng một lúc
với những chiếc xe khác?
Nhiều nhà khoa học có thể cho rằng hiện tượng này
là do mọi người quên mất thời điểm nào thì họ lái xe
gặp nhiều trở ngại hoặc thuận lợi. Đó cũng là một lời
giải thích khá hợp lý. Nhưng còn có những nguyên nhân
khác nữa. Trên thực tế, khi nhìn thấy một trở ngại phía
trước mặt, chúng ta sẽ có xu hướng nhìn qua các đường
khác tìm thử xem có chiếc xe nào chạy đến có vẻ như
gây phiền phức cho ta không. Rõ ràng là các chiếc xe
ở quá gần hoặc quá xa các trở ngại so với chúng ta thì
có vẻ như không phải là tác nhân làm phiền. Cho nên,
một điều hợp lý là chúng ta cảm thấy bực bội nhiều
nhất với những chiếc xe cùng ở quanh chúng ta với một
khoảng cách nhất định.
Giả sử rằng các chiếc xe chạy trên một đường thẳng
6
có khuynh hướng chạy với cùng vận tốc, vậy thì một
điều chắc chắn là bạn sẽ đến khu vực bị trở ngại cùng
lúc với các chiếc xe đến từ các con đường khác. Vậy tại
sao chúng ta lại quá ngạc nhiên? Có thể là do khi ngồi
trong xe của chính mình, chúng ta chỉ nhìn theo những
chiếc xe có vận tốc gần với vận tốc xe của mình và có
khuynh hướng không nhận thấy chúng ta cùng chạy theo
lẫn nhau ở một vận tốc tương tự nhau.
3
Tại sao trong các cuộc hành
trình, lúc đi khỏi thường dài
hơn lúc trở về?
Đây là cảm nhận thông thường và cảm nhận đó là
mạnh mẽ nhất khi thực hiện một chuyến đi đâu đó lần
đầu tiên. Lời giải thích hợp lý nhất dựa trên cơ sở là
các cuộc ra đi tới một nơi xa lạ thường chỉ kết thúc khi
người ta đặt được chân đến địa giới nơi đó.
Ngược lại, người ta sẽ cảm thấy hành
trình quay về sắp sửa kết thúc
khi họ nhìn thấy những cột
mốc địa giới quen thuộc ngay
khi họ vẫn còn cách nhà một
khoảng cách khá xa.
Còn những nhân tố khác
cũng rất quan trọng. Ví dụ như,
7
có những hội chứng sợ hãi như “Mình đã đến nơi đó lần
nào chưa?” thường có ở những trẻ nhỏ ngay cả đối với
những hành trình rất ngắn. Đây có thể là hệ quả của
một thực tế là một giờ ngồi xe ở trẻ em ba tuổi có tác
động nhiều gấp mười lần so với một người lớn ba mươi
tuổi đang lái xe. Trẻ em ba tuổi sẽ hỏi chuyến đi sắp
đến nơi chưa sau một giờ ngồi xe trong khi một người
ba mươi tuổi sẽ hỏi như vậy sau mười tiếng ngồi xe.
4
Việc làm nóng tách trước khi
pha trà có mang lại lợi ích
thật sự nào không?
Nhiều người có vẻ bị thuyết phục trước luận điểm rằng
tráng đều nước sôi quanh tách pha trà rồi đổ nước đó
đi là một bước quan trọng để pha ra một tách trà hoàn
hảo, mục đích của việc đó là giữ cho tách trà nóng lâu
hơn, nhờ đó giữ được mùi vị của trà tốt hơn. Nhưng giả
sử rằng các tách trà có khả năng giữ nhiệt trung bình,
thì nghi thức tráng nước sôi quanh tách trà
còn có mục đích khác. Đó là nước nóng
sẽ lấy đi các chất tannin gây vị đắng
còn đọng lại trong tách trà do những
lần pha trà trước đó.
8
5
Tại sao tiếng kêu của các ấm
nước lại tạm lắng xuống ngay
trước khi nó bắt đầu sôi?
Hiệu ứng “tạm lắng trước khi
hình thành hơi nước” liên quan
với cách mà nước được đun
nóng. Các ấm nấu nước
thường được đun nóng từ
phần đáy ấm cho nên phần
nước ở phần đáy ấm sẽ đạt tới
điểm sôi trước tiên. Khi các bong
bóng hơi nước hình thành, chúng
sẽ đi xuyên qua phần nước còn lạnh hơn ở phía trên
và bị làm lạnh dần trong quãng đường đi lên này. Do
không thể duy trì đủ áp suất để giữ cho phần nước lạnh
xung quanh không tiếp xúc với nó, các bong bóng này
sẽ thình lình va chạm với phần nước lạnh đó với một
tiếng nổ bốp. Nếu sự va chạm giữa bong bóng và nước
lạnh đủ nhiều bạn sẽ nghe thấy tiếng sôi ùng ục quen
thuộc của ấm nước. Nếu việc đun nóng vẫn được tiếp
tục, toàn bộ khối nước bắt đầu đạt đến điểm sôi, tạo
ra những bong bóng lớn đi lên bề mặt nước. Kết quả là
một âm thanh sâu hơn và êm hơn - báo hiệu toàn bộ
nước đã bắt đầu sôi, có thể pha trà.
9
6
Có phải làm nước đá bằng
nước sôi sẽ mau đông hơn
so với làm bằng nước lạnh?
Làm cho một tách trà rất nóng nguội đến nhiệt độ
có thể uống được thì nhanh hơn so với làm nguội một
tách trà ít nóng hơn không? Hai trường hợp này đều liên
quan đến hiện tượng làm lạnh nhưng có một vài lắt léo
nếu chúng ta không thật sự hiểu rõ.
Theo quy luật căn bản, nếu sự chênh lệch nhiệt độ
giữa một vật và môi trường xung quanh nó càng lớn,
thì quá trình nguội đi của vật đó diễn ra càng nhanh.
Cho nên một tách trà rất nóng sẽ lạnh đi nhanh hơn so
với một tách trà ít nóng hơn. Điều này không có nghĩa
là nó sẽ lạnh xuống nhiệt độ uống được sớm hơn, mà
chỉ có nghĩa là nó có thể nhanh chóng lạnh đến cùng
một nhiệt độ với những tách khác - sau đó thì tốc độ
lạnh đi của nó cũng sẽ bằng với các tách kia. Nếu lúc
ban đầu tách trà nóng hơn rất nhiều thì rõ ràng tách trà
nóng hơn đó phải mất nhiều thời gian hơn mới nguội tới
nhiệt độ có thể uống được.
Cùng một lập luận, nước sôi
không thể nào đông đặc thành
nước đá nhanh hơn nước lạnh
được. Vấn đề ở đây là, nước sôi
không chỉ nóng hơn nước lạnh mà
nó còn chứa ít khí hòa tan hơn nước
10
lạnh và sẽ đông đặc ở nhiệt độ cao hơn một chút so với
nước lạnh (nước chứa nhiều tạp chất hơn thì sẽ có nhiệt
độ đông đặc thấp hơn và nhiệt độ sôi lại cao hơn). Ở
nước nóng, sự bốc hơi cũng làm giảm đi một lượng đáng
kể nước cần được làm lạnh. Và trong những trường hợp
như vậy thì kết quả đúng là nước đá hình thành mau
hơn - đây là một hiện tượng mà thuật ngữ gọi là hiệu
ứng Mpemba, do một sinh viên người Tanzani phát hiện
lần đầu năm 1969.
7
Có cách nào lấy đi đá đông trên
kính chắn gió của xe hơi một
cách nhanh chóng không?
Để tránh việc cạo bỏ đá rất nhàm chán bằng một
tấm bìa cũ hay sử dụng các bình phun mắc tiền, nhiều
người nghe theo những lới khuyên chưa đúng là sử dụng
nước ấm - và kết quả là kính chắn gió của xe họ lại bị
phủ kín đá khi họ lái xe ra đường và họ
có nguy cơ gây ra tai nạn.
Đá phủ trên bề mặt kính
chắn gió là dấu hiệu cho
thấy nhiệt độ không khí đã
xuống dưới 00C được một
thời gian, cho nên kính
chắn gió sẽ cần một lượng
11
nhiệt vừa đủ để làm nóng nó và làm tan đá. Đổ nước
sôi vào sẽ làm tan đá nhưng một khi làm vậy, một lớp
mỏng của nước ấm, bốc hơi nhanh sẽ chảy xuống lại
kính chắn gió, lớp nước này không đủ nhiệt để làm ấm
kính và nhanh chóng đông lại thành đá.
Đáng mừng là, điều đó không có nghĩa là chúng ta
chẳng thể nào sử dụng những cách cạo bỏ đá như trên.
Bởi vì để đá hình thành trở lại, không chỉ cần nhiệt độ
âm mà rõ ràng là cũng cần phải có sự hiện diện của
nước. Cho nên, bí quyết để lấy đá đi một cách nhanh
chóng là đổ nước nóng trên toàn bộ mặt kính chắn gió
và các thanh gạt (để gạt nước mưa, tuyết...) trên kính
chắn gió và sau đó nhanh chóng cho bật công tắc cho
các thanh gạt hoạt động với vận tốc cao nhất. Nhưng
bạn nhớ phải tưới nước ấm lên phần làm bằng cao su
của thanh gạt trước, nhằm bảo vệ nó khỏi bị nứt. Các
thanh gạt sẽ gạt bỏ lớp nước mỏng có khả năng biến
lại thành đá trên kính chắn gió, giữ cho kính chắn gió
xe bạn không bị phủ đá cho đến khi bạn chạy xe trên
đường và bộ phận làm nóng kính chắn gió hoạt động.
Đối với cửa sổ hai bên xe, bạn có thể đổ nước nóng
từ trên xuống và gạt bỏ phần nước đá vừa tan ra bằng
một dụng cụ lau kính có cạnh bằng cao su.
12
8
Cái gì làm cho keo siêu dính
lại có khả năng dính mạnh
như vậy?
Keo siêu dính được phát hiện ra năm 1942 bởi tiến
sĩ Harry Coover của công ty Eastman Kodak trong quá
trình nghiên cứu các vật liệu phù hợp để chế tạo các
thành phần trong suốt. Trong khi tìm kiếm một loại vật
liệu thích hợp để chế kính ngắm platic cho súng, ông tìm
hiểu tính chất của hợp chất metyl cyanoacrylate và nhận
thấy chúng có một đặc tính kì lạ là dính chặt vào bất
kì vật gì mà chúng tiếp xúc. Tiến sĩ tình cờ gặp lại chất
metyl cyanoacrylate vào chín năm sau trong khi giám
sát một nhóm người làm việc trên các tấm plastic chịu
nhiệt dùng làm vòm che buồn lái máy bay chiến đấu. Một
lần nữa, chất này thể hiện một khả năng dính đến khó
chịu nhưng lần này nó khiến ông để ý và đã phát hiện
ra một dạng bám dính mới, không cần áp suất hay nhiệt
độ để dán dính các vật vào với nhau. Điều tuyệt vời là
quá trình dán sẽ xảy ra
ngay khi chỉ có sự hiện
diện của một lượng rất
nhỏ nước - như lớp hơi
nước có trong không khí
(do độ ẩm tự nhiên của
không khí) bao phủ mọi
13
vật chẳng hạn. Kodak đã chế tạo thành sản phầm và
lần đầu tiên đưa ra thị trường vào năm 1958.
Keo siêu dính có khả năng tự chuyển đổi từ cấu trúc
là một tập hợp của nhiều phân tử riêng biệt thành một
chuỗi phân tử có độ liên kết cao, khó phá vỡ. Các electron
trong những phân tử nước tác động đến mối liên kết giữa
hai nguyên tử carbon trong phân tử cyanoacrylate, biến
nó thành một cái móc có hai đầu có thể gắn với những
phân tử keo khác. Những liên kết này ngược lại sẽ cho
electron cho các phân tử khác, kích hoạt sự hình thành
của một chuỗi phân tử, chuỗi phân tử này nối các phân
tử với nhau bằng một lực rất lớn. Quá trình này diễn ra
vô cùng nhanh và dễ dàng khi có sự hiện diện của nước
đến nỗi các nhà sản xuất keo siêu dính phải trộn nó
với một lượng nhỏ acid, để có thể làm ngừng các quá
trình phản ứng một cách dễ dàng. Chỉ cần một chút hơi
nước, ngay cả hơi nước dính trên đầu ngón tay cũng đủ
để phá hoại chất ổn định acid và phản ứng hình thành
chuỗi bắt đầu xảy ra một cách dữ dội.
Tiến sĩ Coover là người dẫn đầu trong việc cấp bằng
sáng chế của việc sử dụng keo siêu dính trong giải
phẫu, dán các cơ với nhau mà không cần may lại. Keo
siêu dính được sử dụng lần đầu tiên trong giải phẫu
trong chiến tranh ở Việt Nam và ngày nay thường được
sử dụng trong tiểu phẫu.
14
9
Tại sao xe đạp lại cân bằng
hơn khi nó chuyển động?
Nguyên nhân của sự cân bằng này là kết hợp của cơ
học đơn giản với việc luyện tập. Đó là, khi tập chạy xe
đạp, chúng ta huấn luyện cho bản thân mình thoát khỏi
sự loạng choạng mà chúng ta gặp phải khi vừa bắt đầu
đạp xe bằng cách hơi nghiêng người một chút trên tay
lái của xe. Khi chúng ta đạp xe được một lúc, hiệu ứng
luân chuyển của bánh xe quay tròn bắt đầu phát huy
tác dụng, khiến cho xe đạp thăng bằng hơn.
Tuy nhiên, động lực của bất kì vật gì có chuyển động
quay tròn không bao giờ đi theo đường thẳng. Những
phân tích chi tiết cho thấy hiệu ứng luân chuyển được
khuếch đại của các bánh xe đang quay, vốn thường
được giải thích cho sự thăng bằng của xe đạp, hầu
như không quan trọng. Điều đáng ngạc nhiên là nguyên
nhân chính khiến xe đạp có thể đứng thẳng là hình
dạng của những chiếc căm giữ cho bánh
xe cố định. Những chiếc căm này
thường hướng thẳng về phía mặt
đất cho nên một đường thẳng
tưởng tượng vẽ từ những chiếc
căm này sẽ chạm mặt đất
ở ngay phía trước của bánh
xe. Nó có thể chỉ khoảng 2-3
cm nhưng chính số lượng “vệt
15
nhỏ” đó làm nên tất cả sự khác biệt trong việc thăng
bằng của xe đạp, đem lại lực chịu đựng trên các bánh xe
giúp hãm lại sự chao đảo. Một chiếc xe đạp với những
căm xe thẳng đứng, tức là không có những “vệt”, sẽ bị
chao đảo nhiều hơn mỗi khi tăng tốc, trở nên rất khó
điều khiển. Tất nhiên, với việc luyện tập, bất cứ chiếc
xe đạp nào cũng có thể lái được, ngay cả xe đạp một
bánh với các căm xe thẳng đứng.
10
Thanh nam châm có thể bị
mòn không?
Các đồ chơi bằng nam châm đôi khi có gắn kèm các
lời cảnh báo là đừng làm rơi hoặc làm nóng chúng khiến
chúng bị mất đi lực từ. Tuy vậy, cho dù các đồ chơi này
được giữ gìn cẩn thận, các thanh nam châm cưối cùng
cũng mất đi lực từ, dù rất chậm. Đó là do các thanh nam
châm có được các đặc tính từ trường của chúng nhờ vào
sự tồn tại của một số lượng khổng lồ của “chất cho”. Cứ
mỗi 1mm chiều dài của nam châm chứa những nguyên tử
có các electron tự quay nằm thẳng hàng với nhau. Trạng
thái sắp xếp này tạo nên từ trường
và cũng khiến nam châm dễ bị tổn
hao khi gặp phải hơi nóng hay bị rơi,
vì khi đó các chất cho bị đánh bật
khỏi các hàng. Cho dù một thanh
nam châm tránh được các trường
16
hợp trên, nó cuối cùng cũng sẽ bị hao mòn bởi tác động
của nhiệt độ môi trường xung quanh và điện từ trường gây
hại đến sự sắp xếp thẳng hàng của các electron tự quay
và làm yếu lực từ một cách liên tục. May mắn thay đó là
một quá trình rất chậm, một thanh nam châm coban mất
khoảng 700 năm mới mất đi một nửa lực từ của mình.
11
Tại sao chỉ có một vài chất
có tính từ?
Với tất cả các tính chất quen thuộc của mình, hiện
tượng từ là biểu hiện của một hiện tượng vật lý rất cơ bản,
liên kết cao với quỹ đạo chuyển động và hướng tự quay
của electron trong các nguyên tử. Sự sắp xếp chắc chắn
của các electron tự quay này - như các electron tự quay
trong nguyên tử sắt chẳng hạn - tạo nên một vật liệu có
tính từ mạnh nhưng do mọi vật chất đều chứa electron
tự quay nên chúng đều có tính từ: nước, gỗ và kể cả
sương. Nguyên nhân khiến chúng ta không nghĩ rằng
chúng là nam châm là bởi vì hiệu ứng từ của chúng khá
yếu, chỉ bằng khoảng một phần tỉ của lực từ của các kim
loại như sắt. Do vậy, cũng có thể sử dụng nam châm để
hút một cái tăm xỉa răng lên nhưng cần có một từ trường
mạnh - gấp 200.000 lần lực hút của trái đất. Nhưng vẫn
có thể làm được: nhà vật lý người Đức Werner Braunbeck
hít lên được một mẩu nhỏ graphite không nhiễm từ năm
1939 trong khi các nhà vật lý Pháp cũng thực hiện thí
17
nghiệm trên đối với các giọt nước. Nhưng thành tựu tuyệt
diệu nhất thì phải rất lâu sau mới đến vào năm 1997, khi
một nhóm đứng đầu là tiến sĩ Andre Geim của Đại học
Nijmegen ở Hà Lan đã thành công trong việc hít lên một
giọt sương. Tuy nhiên, việc tạo ra đủ từ trường để làm
việc đó cần đến cả một nhà máy điện hạt nhân, có vẻ
quá đắt đỏ cho một màn “ảo thuật”, bạn nhỉ?
12
Tại sao một nam châm khi
để gần tivi sẽ sinh ra các màu
sắc kì ảo?
Câu hỏi này đã gây khó khăn cho các nhà khoa học
gần một nửa thế kỉ. Hiệu ứng này được nhà vật lý người
Đức Julius Pluecker tìm ra trước phát minh của tivi vào
năm 1858. Ông đã thực hiện thí nghiệm cho dòng điện
chạy qua các ống thủy tinh đã được rút hết không khí.
Ông tìm thấy rằng các tia sáng rực rỡ tạo ra
từ những ống thủy tinh này có thể bị
bẻ cong bởi nam châm.
Lời giải thích được tìm ra vào
năm 1897, khi nhà vật lý của trường
Cambridge Joseph Thomson chỉ ra
rằng ánh sáng rực rỡ được tạo nên
bởi cái mà bây giờ chúng ta gọi
là các electron và ánh sáng đó có
18
thể bị tác động bởi lực hút của nam châm. Các tivi thông
thường (hoặc màn hình máy vi tính) khai thác hiện tượng
tạo ra ảnh màu bằng cách đốt nóng các điện tử trên màn
hình để tạo nên hình ảnh. Khi một thanh nam châm để
gần màn hình, các điện tử bị kéo bật ra khỏi đường đi, tạo
nên màu sắc kì ảo. Di chuyển nam châm đi vòng quanh
không gây nguy hại cho sức khỏe nhưng nó có thể gây
ảnh hưởng xấu đến hình ảnh do nó thường xuyên làm từ
hóa hệ thống dùng cho việc định hướng chùm electron.
Những màn hình hiện đại nhất có mạch “khử từ”, giúp
loại trừ bất cứ từ trường kéo dài mỗi khi bật màn hình lên.
13
Tại sao màn hình tivi lại có
các điểm đỏ, xanh dương và
xanh lá cây?
Ở trường, chúng ta được học rằng để tạo ra bảy sắc
cầu vồng, cần phải có màu đỏ, xanh dương và màu vàng
nhưng chứ không phải màu xanh lá cây. Câu giải thích
nằm trong sự khác nhau giữa các màu sắc hình thành
bởi ánh sáng phản xạ (như màu sơn) và các màu sắc
hình thành bởi ánh sáng phát xạ.
Các loại sơn tạo ra màu bằng cách hấp thụ tất cả
các màu ngoại trừ một màu từ ánh sáng trắng đập vào
nó. Phương pháp “trừ” này cần phải có sự hiện diện
của màu vàng, vì khi màu vàng này kếp hợp với màu
19
xanh dương, nó sẽ xóa sạch các màu sắc khác, ngoại
trừ màu xanh lá cây.
Ngược lại, tivi tạo ra màu một cách trực tiếp bằng
cách sử dụng các ánh sáng phát xạ và để tạo ra tất cả
các màu, phương pháp “cộng” này cần phải có màu đỏ,
xanh dương và xanh lá cây.
14
Lò vi sóng (lò vi ba)
có phá hủy các vitamin
trong thức ăn không?
Lò vi sóng chắc chắn cũng sẽ phá hủy vitamin trong
thức ăn giống như bất kì hình thức nấu ăn nào khác,
nếu thức ăn được nấu thật chín. Nếu dùng đúng, không
nấu thức ăn quá chín, chẳng có lý do gì mà lò vi sóng
phá hủy các vitamin hay các chất dinh dưỡng khác. Các
nhà khoa học đầu thập niên 1980 đã xem xét toàn diện
khả năng phá hủy chất dinh dưỡng của lò vi sóng và
kết luận là không có tác hại đặc biệt nào.
Thật vậy, phát hiện duy
nhất rất đáng ngạc nhiên là
dùng lò vi sóng ở chế độ năng
lượng thấp là cách khiến cho
thức ăn giữ lại được nhiều giá
trị dinh dưỡng hơn so với các
cách nấu thông thường.
20
15
Tại sao máu có màu xanh
bên dưới da?
Có khi nào bạn nghĩ rằng máu chảy
khắp người chúng ta thật sự có màu xanh
và chỉ trở thành màu đỏ khi nó tiếp xúc
với không khí không? Tại sao máu trông
lại có màu xanh khi nằm dưới da?
Cho đến giữa thập niên 1990, thắc
mắc này mới có lời giải đáp. Theo nghiên
cứu của tiến sĩ Lothar Lilge và các đồng
sự ở Trung Tâm nghiên cứu Laser và
Ánh sáng Ontario, Canada, khi ánh sáng
đập vào làn da trắng, thời gian chạm vào
càng lâu, các bước sóng thuộc dải quang
phổ đỏ thấm càng sâu hơn và cuối cùng
bị hấp thụ bởi các mạch máu. Kết quả là ánh sáng bị
phản xạ ngược lại từ da đi qua các mạch máu có tỉ lệ
bước sóng ngắn hơn nằm trong vùng quang phổ màu
xanh dương - tím làm cho mạch máu trông giống như
nó thật sự màu xanh dương. Hiệu ứng này không rõ đối
với những người có da màu tối, do các sắc tố đen trong
da của họ hấp thụ hầu hết các bước sóng của ánh sáng
trên bề mặt da.
21
16
Cái gì khiến cho máy
vô tuyến bị nhiễu khi
di chuyển xung quanh?
Những âm thanh rột rẹt khó chịu đó là do sự nhiễu
đa đường, vì máy vô tuyến bắt các sóng phản xạ của
tín hiệu FM. Do có một bước sóng chỉ khoảng vài mét,
những tín hiệu này có thể bị nhiễu bởi các tia sóng phản
xạ từ các ngọn núi, các tòa nhà văn phòng, hay các cần
trục, thậm chí là những người đi bộ
ngang qua.
Chỉ cần xịch máy qua một chút
cũng đủ để “xử” được chuyện này.
Nhưng nếu máy vô tuyến vẫn không
hoạt động tốt, có thể bạn nên đầu
tư anten xịn hơn một chút.
17
Tại sao các máy bay nhỏ bay
có vẻ nhanh hơn nhiều so với
máy bay chở hành khách lớn?
Đó chính là một hiệu ứng quang học, thường được gọi
là thị sai. Chúng ta đánh giá tốc độ của một vật bằng
cách so sánh xem tốc độ chúng vượt qua tầm nhìn của
chúng ta nhanh cỡ nào. Các máy bay nhỏ thường bay ở độ
cao thấp hơn nhiều so với các máy bay chở hành khách
22
loại lớn, khiến cho chúng ở
gần chúng ta hơn. Điều đó có
nghĩa là chúng vuợt qua tầm
nhìn của chúng ta nhanh hơn
mặc dù tốc độ bay của chúng lại
thấp hơn. Tương tự, các vệ tinh quỹ
đạo dường như chuyển động chậm hơn máy bay khi bay
ngang qua bầu trời ban đêm, mặc dù các vệ tinh này
có thể có tốc độ lớn hơn 8.000 m/s.
Thị sai đã được Gerry Anderson và đội phụ tá của ông
đưa vào một áp dụng rất ấn tượng trong phim Thunderbirds. Họ tạo ra một ảo ảnh về một không gian khổng
lồ bằng cách đặt các lớp phong cảnh nằm sau các mô
hình xe tải và di chuyển các lớp ra xa liên tục, càng ra
xa thì các lớp di chuyển càng chậm - giống như chúng
chạy trên cảnh thực.
18
Tại sao các boomerang
bay vòng trở lại?
Boomerang thường được nghĩ rằng là phát minh của
thổ dân Úc. Nhưng qua nhiều năm, suy nghĩ đó đã thay
đổi khi tại các địa điểm khảo cổ nằm rất xa Arizona và Ấn
Độ, các mẫu boomerang cổ nhất được biết đến. Chúng
khoảng 23.000 năm tuổi, làm từ ngà của voi mammoth,
được tìm thấy trong các hang động ở Oblazowa Rock,
miền nam Phần Lan năm 1987. Cho nên chỉ có vẻ như
23
là khả năng bay ngoạn mục của boomerang đã được
phát minh ra độc lập với nhau nhiều lần.
Bất kể nguồn gốc tiển sử của mình, boomerang là
công cụ đầu tiên khai thác sự kết hợp khéo léo giữa lực
nâng và lực xoáy. Để tăng cường lực nâng, boomerang
được ném ra từ một vị trí gần như thẳng đứng, ở một góc
khoảng 15 độ so với trục ngang. Điều này cho phép chúng
xoáy và cắt ngang không khí ở một góc nghiêng, làm
chệch hướng bay của nó và tạo ra lực nâng khi nó bay.
Khả năng nổi tiếng của boomerang là quay ngược
trở lại nơi vừa ném nó ra nhờ vào một hiện tượng, đó
là nhờ vào sự xoáy. Do khả năng xoáy của mình, phần
trên của “cánh” của boomerang cắt ngang dòng không
khí đi đến với một tốc độ tương đối cao hơn phần bên
dưới và do vậy tạo ra nhiều lực nâng hơn. Lực nâng này
tạo ra một lực quay trên boomerang khiến boomerang
bắt đầu bay theo một đường cong, hơi giống như con
quay đồ chơi xoay tròn trên đế của nó.
Chưa hết, độ lớn của vòng tròn mà boomerang bay
theo không phụ thuộc vào sức mạnh ném boomerang
đ i
hay tốc độ xoáy của boomerang mà nó
phụ thuộc đầu tiên là vào sải cánh
và hình dạng của boomerang, là
sự kết hợp hài hòa giữa lực xoáy
và nâng. Ném tốt, boomerang sẽ
bay lâu hơn và quỹ đạo vòng bay
có thể dài tới hơn 120 m.
24
19
Tại sao hạt chanh bỏ trong
rượu gin và thuốc bổ lại nổi
lên và chìm xuống?
Không chỉ các hạt chanh trong
rượu gin và thuốc bổ, hiện tượng
lạ tương tự cũng có thể xảy ra
bằng cách thả một quả nho khô
vào nước có gas mới khui. Đầu
tiên, nó sẽ chìm xuống đáy ly,
sau đó diễn ra một sự bập bênh
hơi kì lạ, trước khi nho khô nổi lại
lên bề mặt và bắt đầu lặp lại chu kì vừa rồi.
Lời giải thích nằm ở hiệu quả của bề mặt sần sùi
của hạt nằm trên bọt khí CO2 trong nước uống. Do có
khối lượng riêng nặng hơn chất lỏng một chút, các hạt
chìm xuống đáy. Ở đó, các phân tử CO2 hòa tan bị giữ
lại trong các vết nứt và các góc của hạt. Sau một lúc,
CO2 tập trung đủ để tạo thành các bong bóng, các bong
bóng này làm tăng thể tích của hạt và làm khối lượng
riêng của nó trở nên nhỏ hơn khối lượng riêng của chất
lỏng trên bề mặt ly nên nó bắt đầu nổi lên. Trên mặt
ly, các bong bóng vỡ ra, các phân tử khí thoát ra, hạt
bị mất đi cái phao của nó nên bắt đầu lặp lại quá trình
chìm và nổi vừa rồi.
25
20
Áp suất bên trong một bình
phun có thể cao đến cỡ nào?
Theo Hiệp hội Sản xuất Bình phun Anh, bì
Hãy trả lời em tại sao?. T.11 / Huỳnh Thu Hương d. - T.P. Hồ Chí Minh : Trẻ, 2009.
176tr. ; 19cm.
1. Khoa học thường thức. 2. Hỏi và đáp. I. Huỳnh Thu Hương d.
001 -- dc 22
H412
Huỳnh Thu Hương dịch
4
NHỮNG ĐIỀU BÍ ẨN
TRONG ĐỜI SỐNG HÀNG NGÀY
1
Tại sao các địa điểm bạn cần
tìm trên bản đồ thường hay
nằm ở phần rìa bản đồ?
Nếu bạn hay tra bản đồ tìm đường, hẳn bạn sẽ bực
bội khi thấy những địa điểm mà bạn cần tìm lại thường
nằm ở rìa bản đồ, những vị trí hết sức bất tiện. Sao lạ
thế nhỉ? Điều này được giải thích bằng một vài phép tính
hình học đơn giản trong trường học. Thử hình dung một
tấm bản đồ vuông với “phần khó nhìn” là khu vực giống
như một dải băng quanh chu vi của tấm bản đồ. Đáng
ngạc nhiên là cho dù bề
rộng của dải băng chỉ
bằng khoảng một phần
mười bề rộng tấm bản
đồ, diện tích của nó lại
chiếm đến 36% diện tích
tấm bản đồ. Vì vậy, mỗi
khi bạn tìm kiếm một địa
5
điểm nào trên bản đồ thì có tới hơn một phần ba khả
năng địa điểm đó xuất hiện trên phần rìa quanh bản đồ.
Điều khiến chúng ta bị đánh lừa chính là mặc dù phần
rìa đó trông khá hẹp nhưng độ dài của nó lại lớn nhất
trong bản đồ, vì vậy nó chiếm một diện tích lớn đáng
ngạc nhiên trên toàn bản đồ.
2
Tại sao khi lái xe ta lại hay
bị đến những đoạn đường có
nhiều trở ngại cùng một lúc
với những chiếc xe khác?
Nhiều nhà khoa học có thể cho rằng hiện tượng này
là do mọi người quên mất thời điểm nào thì họ lái xe
gặp nhiều trở ngại hoặc thuận lợi. Đó cũng là một lời
giải thích khá hợp lý. Nhưng còn có những nguyên nhân
khác nữa. Trên thực tế, khi nhìn thấy một trở ngại phía
trước mặt, chúng ta sẽ có xu hướng nhìn qua các đường
khác tìm thử xem có chiếc xe nào chạy đến có vẻ như
gây phiền phức cho ta không. Rõ ràng là các chiếc xe
ở quá gần hoặc quá xa các trở ngại so với chúng ta thì
có vẻ như không phải là tác nhân làm phiền. Cho nên,
một điều hợp lý là chúng ta cảm thấy bực bội nhiều
nhất với những chiếc xe cùng ở quanh chúng ta với một
khoảng cách nhất định.
Giả sử rằng các chiếc xe chạy trên một đường thẳng
6
có khuynh hướng chạy với cùng vận tốc, vậy thì một
điều chắc chắn là bạn sẽ đến khu vực bị trở ngại cùng
lúc với các chiếc xe đến từ các con đường khác. Vậy tại
sao chúng ta lại quá ngạc nhiên? Có thể là do khi ngồi
trong xe của chính mình, chúng ta chỉ nhìn theo những
chiếc xe có vận tốc gần với vận tốc xe của mình và có
khuynh hướng không nhận thấy chúng ta cùng chạy theo
lẫn nhau ở một vận tốc tương tự nhau.
3
Tại sao trong các cuộc hành
trình, lúc đi khỏi thường dài
hơn lúc trở về?
Đây là cảm nhận thông thường và cảm nhận đó là
mạnh mẽ nhất khi thực hiện một chuyến đi đâu đó lần
đầu tiên. Lời giải thích hợp lý nhất dựa trên cơ sở là
các cuộc ra đi tới một nơi xa lạ thường chỉ kết thúc khi
người ta đặt được chân đến địa giới nơi đó.
Ngược lại, người ta sẽ cảm thấy hành
trình quay về sắp sửa kết thúc
khi họ nhìn thấy những cột
mốc địa giới quen thuộc ngay
khi họ vẫn còn cách nhà một
khoảng cách khá xa.
Còn những nhân tố khác
cũng rất quan trọng. Ví dụ như,
7
có những hội chứng sợ hãi như “Mình đã đến nơi đó lần
nào chưa?” thường có ở những trẻ nhỏ ngay cả đối với
những hành trình rất ngắn. Đây có thể là hệ quả của
một thực tế là một giờ ngồi xe ở trẻ em ba tuổi có tác
động nhiều gấp mười lần so với một người lớn ba mươi
tuổi đang lái xe. Trẻ em ba tuổi sẽ hỏi chuyến đi sắp
đến nơi chưa sau một giờ ngồi xe trong khi một người
ba mươi tuổi sẽ hỏi như vậy sau mười tiếng ngồi xe.
4
Việc làm nóng tách trước khi
pha trà có mang lại lợi ích
thật sự nào không?
Nhiều người có vẻ bị thuyết phục trước luận điểm rằng
tráng đều nước sôi quanh tách pha trà rồi đổ nước đó
đi là một bước quan trọng để pha ra một tách trà hoàn
hảo, mục đích của việc đó là giữ cho tách trà nóng lâu
hơn, nhờ đó giữ được mùi vị của trà tốt hơn. Nhưng giả
sử rằng các tách trà có khả năng giữ nhiệt trung bình,
thì nghi thức tráng nước sôi quanh tách trà
còn có mục đích khác. Đó là nước nóng
sẽ lấy đi các chất tannin gây vị đắng
còn đọng lại trong tách trà do những
lần pha trà trước đó.
8
5
Tại sao tiếng kêu của các ấm
nước lại tạm lắng xuống ngay
trước khi nó bắt đầu sôi?
Hiệu ứng “tạm lắng trước khi
hình thành hơi nước” liên quan
với cách mà nước được đun
nóng. Các ấm nấu nước
thường được đun nóng từ
phần đáy ấm cho nên phần
nước ở phần đáy ấm sẽ đạt tới
điểm sôi trước tiên. Khi các bong
bóng hơi nước hình thành, chúng
sẽ đi xuyên qua phần nước còn lạnh hơn ở phía trên
và bị làm lạnh dần trong quãng đường đi lên này. Do
không thể duy trì đủ áp suất để giữ cho phần nước lạnh
xung quanh không tiếp xúc với nó, các bong bóng này
sẽ thình lình va chạm với phần nước lạnh đó với một
tiếng nổ bốp. Nếu sự va chạm giữa bong bóng và nước
lạnh đủ nhiều bạn sẽ nghe thấy tiếng sôi ùng ục quen
thuộc của ấm nước. Nếu việc đun nóng vẫn được tiếp
tục, toàn bộ khối nước bắt đầu đạt đến điểm sôi, tạo
ra những bong bóng lớn đi lên bề mặt nước. Kết quả là
một âm thanh sâu hơn và êm hơn - báo hiệu toàn bộ
nước đã bắt đầu sôi, có thể pha trà.
9
6
Có phải làm nước đá bằng
nước sôi sẽ mau đông hơn
so với làm bằng nước lạnh?
Làm cho một tách trà rất nóng nguội đến nhiệt độ
có thể uống được thì nhanh hơn so với làm nguội một
tách trà ít nóng hơn không? Hai trường hợp này đều liên
quan đến hiện tượng làm lạnh nhưng có một vài lắt léo
nếu chúng ta không thật sự hiểu rõ.
Theo quy luật căn bản, nếu sự chênh lệch nhiệt độ
giữa một vật và môi trường xung quanh nó càng lớn,
thì quá trình nguội đi của vật đó diễn ra càng nhanh.
Cho nên một tách trà rất nóng sẽ lạnh đi nhanh hơn so
với một tách trà ít nóng hơn. Điều này không có nghĩa
là nó sẽ lạnh xuống nhiệt độ uống được sớm hơn, mà
chỉ có nghĩa là nó có thể nhanh chóng lạnh đến cùng
một nhiệt độ với những tách khác - sau đó thì tốc độ
lạnh đi của nó cũng sẽ bằng với các tách kia. Nếu lúc
ban đầu tách trà nóng hơn rất nhiều thì rõ ràng tách trà
nóng hơn đó phải mất nhiều thời gian hơn mới nguội tới
nhiệt độ có thể uống được.
Cùng một lập luận, nước sôi
không thể nào đông đặc thành
nước đá nhanh hơn nước lạnh
được. Vấn đề ở đây là, nước sôi
không chỉ nóng hơn nước lạnh mà
nó còn chứa ít khí hòa tan hơn nước
10
lạnh và sẽ đông đặc ở nhiệt độ cao hơn một chút so với
nước lạnh (nước chứa nhiều tạp chất hơn thì sẽ có nhiệt
độ đông đặc thấp hơn và nhiệt độ sôi lại cao hơn). Ở
nước nóng, sự bốc hơi cũng làm giảm đi một lượng đáng
kể nước cần được làm lạnh. Và trong những trường hợp
như vậy thì kết quả đúng là nước đá hình thành mau
hơn - đây là một hiện tượng mà thuật ngữ gọi là hiệu
ứng Mpemba, do một sinh viên người Tanzani phát hiện
lần đầu năm 1969.
7
Có cách nào lấy đi đá đông trên
kính chắn gió của xe hơi một
cách nhanh chóng không?
Để tránh việc cạo bỏ đá rất nhàm chán bằng một
tấm bìa cũ hay sử dụng các bình phun mắc tiền, nhiều
người nghe theo những lới khuyên chưa đúng là sử dụng
nước ấm - và kết quả là kính chắn gió của xe họ lại bị
phủ kín đá khi họ lái xe ra đường và họ
có nguy cơ gây ra tai nạn.
Đá phủ trên bề mặt kính
chắn gió là dấu hiệu cho
thấy nhiệt độ không khí đã
xuống dưới 00C được một
thời gian, cho nên kính
chắn gió sẽ cần một lượng
11
nhiệt vừa đủ để làm nóng nó và làm tan đá. Đổ nước
sôi vào sẽ làm tan đá nhưng một khi làm vậy, một lớp
mỏng của nước ấm, bốc hơi nhanh sẽ chảy xuống lại
kính chắn gió, lớp nước này không đủ nhiệt để làm ấm
kính và nhanh chóng đông lại thành đá.
Đáng mừng là, điều đó không có nghĩa là chúng ta
chẳng thể nào sử dụng những cách cạo bỏ đá như trên.
Bởi vì để đá hình thành trở lại, không chỉ cần nhiệt độ
âm mà rõ ràng là cũng cần phải có sự hiện diện của
nước. Cho nên, bí quyết để lấy đá đi một cách nhanh
chóng là đổ nước nóng trên toàn bộ mặt kính chắn gió
và các thanh gạt (để gạt nước mưa, tuyết...) trên kính
chắn gió và sau đó nhanh chóng cho bật công tắc cho
các thanh gạt hoạt động với vận tốc cao nhất. Nhưng
bạn nhớ phải tưới nước ấm lên phần làm bằng cao su
của thanh gạt trước, nhằm bảo vệ nó khỏi bị nứt. Các
thanh gạt sẽ gạt bỏ lớp nước mỏng có khả năng biến
lại thành đá trên kính chắn gió, giữ cho kính chắn gió
xe bạn không bị phủ đá cho đến khi bạn chạy xe trên
đường và bộ phận làm nóng kính chắn gió hoạt động.
Đối với cửa sổ hai bên xe, bạn có thể đổ nước nóng
từ trên xuống và gạt bỏ phần nước đá vừa tan ra bằng
một dụng cụ lau kính có cạnh bằng cao su.
12
8
Cái gì làm cho keo siêu dính
lại có khả năng dính mạnh
như vậy?
Keo siêu dính được phát hiện ra năm 1942 bởi tiến
sĩ Harry Coover của công ty Eastman Kodak trong quá
trình nghiên cứu các vật liệu phù hợp để chế tạo các
thành phần trong suốt. Trong khi tìm kiếm một loại vật
liệu thích hợp để chế kính ngắm platic cho súng, ông tìm
hiểu tính chất của hợp chất metyl cyanoacrylate và nhận
thấy chúng có một đặc tính kì lạ là dính chặt vào bất
kì vật gì mà chúng tiếp xúc. Tiến sĩ tình cờ gặp lại chất
metyl cyanoacrylate vào chín năm sau trong khi giám
sát một nhóm người làm việc trên các tấm plastic chịu
nhiệt dùng làm vòm che buồn lái máy bay chiến đấu. Một
lần nữa, chất này thể hiện một khả năng dính đến khó
chịu nhưng lần này nó khiến ông để ý và đã phát hiện
ra một dạng bám dính mới, không cần áp suất hay nhiệt
độ để dán dính các vật vào với nhau. Điều tuyệt vời là
quá trình dán sẽ xảy ra
ngay khi chỉ có sự hiện
diện của một lượng rất
nhỏ nước - như lớp hơi
nước có trong không khí
(do độ ẩm tự nhiên của
không khí) bao phủ mọi
13
vật chẳng hạn. Kodak đã chế tạo thành sản phầm và
lần đầu tiên đưa ra thị trường vào năm 1958.
Keo siêu dính có khả năng tự chuyển đổi từ cấu trúc
là một tập hợp của nhiều phân tử riêng biệt thành một
chuỗi phân tử có độ liên kết cao, khó phá vỡ. Các electron
trong những phân tử nước tác động đến mối liên kết giữa
hai nguyên tử carbon trong phân tử cyanoacrylate, biến
nó thành một cái móc có hai đầu có thể gắn với những
phân tử keo khác. Những liên kết này ngược lại sẽ cho
electron cho các phân tử khác, kích hoạt sự hình thành
của một chuỗi phân tử, chuỗi phân tử này nối các phân
tử với nhau bằng một lực rất lớn. Quá trình này diễn ra
vô cùng nhanh và dễ dàng khi có sự hiện diện của nước
đến nỗi các nhà sản xuất keo siêu dính phải trộn nó
với một lượng nhỏ acid, để có thể làm ngừng các quá
trình phản ứng một cách dễ dàng. Chỉ cần một chút hơi
nước, ngay cả hơi nước dính trên đầu ngón tay cũng đủ
để phá hoại chất ổn định acid và phản ứng hình thành
chuỗi bắt đầu xảy ra một cách dữ dội.
Tiến sĩ Coover là người dẫn đầu trong việc cấp bằng
sáng chế của việc sử dụng keo siêu dính trong giải
phẫu, dán các cơ với nhau mà không cần may lại. Keo
siêu dính được sử dụng lần đầu tiên trong giải phẫu
trong chiến tranh ở Việt Nam và ngày nay thường được
sử dụng trong tiểu phẫu.
14
9
Tại sao xe đạp lại cân bằng
hơn khi nó chuyển động?
Nguyên nhân của sự cân bằng này là kết hợp của cơ
học đơn giản với việc luyện tập. Đó là, khi tập chạy xe
đạp, chúng ta huấn luyện cho bản thân mình thoát khỏi
sự loạng choạng mà chúng ta gặp phải khi vừa bắt đầu
đạp xe bằng cách hơi nghiêng người một chút trên tay
lái của xe. Khi chúng ta đạp xe được một lúc, hiệu ứng
luân chuyển của bánh xe quay tròn bắt đầu phát huy
tác dụng, khiến cho xe đạp thăng bằng hơn.
Tuy nhiên, động lực của bất kì vật gì có chuyển động
quay tròn không bao giờ đi theo đường thẳng. Những
phân tích chi tiết cho thấy hiệu ứng luân chuyển được
khuếch đại của các bánh xe đang quay, vốn thường
được giải thích cho sự thăng bằng của xe đạp, hầu
như không quan trọng. Điều đáng ngạc nhiên là nguyên
nhân chính khiến xe đạp có thể đứng thẳng là hình
dạng của những chiếc căm giữ cho bánh
xe cố định. Những chiếc căm này
thường hướng thẳng về phía mặt
đất cho nên một đường thẳng
tưởng tượng vẽ từ những chiếc
căm này sẽ chạm mặt đất
ở ngay phía trước của bánh
xe. Nó có thể chỉ khoảng 2-3
cm nhưng chính số lượng “vệt
15
nhỏ” đó làm nên tất cả sự khác biệt trong việc thăng
bằng của xe đạp, đem lại lực chịu đựng trên các bánh xe
giúp hãm lại sự chao đảo. Một chiếc xe đạp với những
căm xe thẳng đứng, tức là không có những “vệt”, sẽ bị
chao đảo nhiều hơn mỗi khi tăng tốc, trở nên rất khó
điều khiển. Tất nhiên, với việc luyện tập, bất cứ chiếc
xe đạp nào cũng có thể lái được, ngay cả xe đạp một
bánh với các căm xe thẳng đứng.
10
Thanh nam châm có thể bị
mòn không?
Các đồ chơi bằng nam châm đôi khi có gắn kèm các
lời cảnh báo là đừng làm rơi hoặc làm nóng chúng khiến
chúng bị mất đi lực từ. Tuy vậy, cho dù các đồ chơi này
được giữ gìn cẩn thận, các thanh nam châm cưối cùng
cũng mất đi lực từ, dù rất chậm. Đó là do các thanh nam
châm có được các đặc tính từ trường của chúng nhờ vào
sự tồn tại của một số lượng khổng lồ của “chất cho”. Cứ
mỗi 1mm chiều dài của nam châm chứa những nguyên tử
có các electron tự quay nằm thẳng hàng với nhau. Trạng
thái sắp xếp này tạo nên từ trường
và cũng khiến nam châm dễ bị tổn
hao khi gặp phải hơi nóng hay bị rơi,
vì khi đó các chất cho bị đánh bật
khỏi các hàng. Cho dù một thanh
nam châm tránh được các trường
16
hợp trên, nó cuối cùng cũng sẽ bị hao mòn bởi tác động
của nhiệt độ môi trường xung quanh và điện từ trường gây
hại đến sự sắp xếp thẳng hàng của các electron tự quay
và làm yếu lực từ một cách liên tục. May mắn thay đó là
một quá trình rất chậm, một thanh nam châm coban mất
khoảng 700 năm mới mất đi một nửa lực từ của mình.
11
Tại sao chỉ có một vài chất
có tính từ?
Với tất cả các tính chất quen thuộc của mình, hiện
tượng từ là biểu hiện của một hiện tượng vật lý rất cơ bản,
liên kết cao với quỹ đạo chuyển động và hướng tự quay
của electron trong các nguyên tử. Sự sắp xếp chắc chắn
của các electron tự quay này - như các electron tự quay
trong nguyên tử sắt chẳng hạn - tạo nên một vật liệu có
tính từ mạnh nhưng do mọi vật chất đều chứa electron
tự quay nên chúng đều có tính từ: nước, gỗ và kể cả
sương. Nguyên nhân khiến chúng ta không nghĩ rằng
chúng là nam châm là bởi vì hiệu ứng từ của chúng khá
yếu, chỉ bằng khoảng một phần tỉ của lực từ của các kim
loại như sắt. Do vậy, cũng có thể sử dụng nam châm để
hút một cái tăm xỉa răng lên nhưng cần có một từ trường
mạnh - gấp 200.000 lần lực hút của trái đất. Nhưng vẫn
có thể làm được: nhà vật lý người Đức Werner Braunbeck
hít lên được một mẩu nhỏ graphite không nhiễm từ năm
1939 trong khi các nhà vật lý Pháp cũng thực hiện thí
17
nghiệm trên đối với các giọt nước. Nhưng thành tựu tuyệt
diệu nhất thì phải rất lâu sau mới đến vào năm 1997, khi
một nhóm đứng đầu là tiến sĩ Andre Geim của Đại học
Nijmegen ở Hà Lan đã thành công trong việc hít lên một
giọt sương. Tuy nhiên, việc tạo ra đủ từ trường để làm
việc đó cần đến cả một nhà máy điện hạt nhân, có vẻ
quá đắt đỏ cho một màn “ảo thuật”, bạn nhỉ?
12
Tại sao một nam châm khi
để gần tivi sẽ sinh ra các màu
sắc kì ảo?
Câu hỏi này đã gây khó khăn cho các nhà khoa học
gần một nửa thế kỉ. Hiệu ứng này được nhà vật lý người
Đức Julius Pluecker tìm ra trước phát minh của tivi vào
năm 1858. Ông đã thực hiện thí nghiệm cho dòng điện
chạy qua các ống thủy tinh đã được rút hết không khí.
Ông tìm thấy rằng các tia sáng rực rỡ tạo ra
từ những ống thủy tinh này có thể bị
bẻ cong bởi nam châm.
Lời giải thích được tìm ra vào
năm 1897, khi nhà vật lý của trường
Cambridge Joseph Thomson chỉ ra
rằng ánh sáng rực rỡ được tạo nên
bởi cái mà bây giờ chúng ta gọi
là các electron và ánh sáng đó có
18
thể bị tác động bởi lực hút của nam châm. Các tivi thông
thường (hoặc màn hình máy vi tính) khai thác hiện tượng
tạo ra ảnh màu bằng cách đốt nóng các điện tử trên màn
hình để tạo nên hình ảnh. Khi một thanh nam châm để
gần màn hình, các điện tử bị kéo bật ra khỏi đường đi, tạo
nên màu sắc kì ảo. Di chuyển nam châm đi vòng quanh
không gây nguy hại cho sức khỏe nhưng nó có thể gây
ảnh hưởng xấu đến hình ảnh do nó thường xuyên làm từ
hóa hệ thống dùng cho việc định hướng chùm electron.
Những màn hình hiện đại nhất có mạch “khử từ”, giúp
loại trừ bất cứ từ trường kéo dài mỗi khi bật màn hình lên.
13
Tại sao màn hình tivi lại có
các điểm đỏ, xanh dương và
xanh lá cây?
Ở trường, chúng ta được học rằng để tạo ra bảy sắc
cầu vồng, cần phải có màu đỏ, xanh dương và màu vàng
nhưng chứ không phải màu xanh lá cây. Câu giải thích
nằm trong sự khác nhau giữa các màu sắc hình thành
bởi ánh sáng phản xạ (như màu sơn) và các màu sắc
hình thành bởi ánh sáng phát xạ.
Các loại sơn tạo ra màu bằng cách hấp thụ tất cả
các màu ngoại trừ một màu từ ánh sáng trắng đập vào
nó. Phương pháp “trừ” này cần phải có sự hiện diện
của màu vàng, vì khi màu vàng này kếp hợp với màu
19
xanh dương, nó sẽ xóa sạch các màu sắc khác, ngoại
trừ màu xanh lá cây.
Ngược lại, tivi tạo ra màu một cách trực tiếp bằng
cách sử dụng các ánh sáng phát xạ và để tạo ra tất cả
các màu, phương pháp “cộng” này cần phải có màu đỏ,
xanh dương và xanh lá cây.
14
Lò vi sóng (lò vi ba)
có phá hủy các vitamin
trong thức ăn không?
Lò vi sóng chắc chắn cũng sẽ phá hủy vitamin trong
thức ăn giống như bất kì hình thức nấu ăn nào khác,
nếu thức ăn được nấu thật chín. Nếu dùng đúng, không
nấu thức ăn quá chín, chẳng có lý do gì mà lò vi sóng
phá hủy các vitamin hay các chất dinh dưỡng khác. Các
nhà khoa học đầu thập niên 1980 đã xem xét toàn diện
khả năng phá hủy chất dinh dưỡng của lò vi sóng và
kết luận là không có tác hại đặc biệt nào.
Thật vậy, phát hiện duy
nhất rất đáng ngạc nhiên là
dùng lò vi sóng ở chế độ năng
lượng thấp là cách khiến cho
thức ăn giữ lại được nhiều giá
trị dinh dưỡng hơn so với các
cách nấu thông thường.
20
15
Tại sao máu có màu xanh
bên dưới da?
Có khi nào bạn nghĩ rằng máu chảy
khắp người chúng ta thật sự có màu xanh
và chỉ trở thành màu đỏ khi nó tiếp xúc
với không khí không? Tại sao máu trông
lại có màu xanh khi nằm dưới da?
Cho đến giữa thập niên 1990, thắc
mắc này mới có lời giải đáp. Theo nghiên
cứu của tiến sĩ Lothar Lilge và các đồng
sự ở Trung Tâm nghiên cứu Laser và
Ánh sáng Ontario, Canada, khi ánh sáng
đập vào làn da trắng, thời gian chạm vào
càng lâu, các bước sóng thuộc dải quang
phổ đỏ thấm càng sâu hơn và cuối cùng
bị hấp thụ bởi các mạch máu. Kết quả là ánh sáng bị
phản xạ ngược lại từ da đi qua các mạch máu có tỉ lệ
bước sóng ngắn hơn nằm trong vùng quang phổ màu
xanh dương - tím làm cho mạch máu trông giống như
nó thật sự màu xanh dương. Hiệu ứng này không rõ đối
với những người có da màu tối, do các sắc tố đen trong
da của họ hấp thụ hầu hết các bước sóng của ánh sáng
trên bề mặt da.
21
16
Cái gì khiến cho máy
vô tuyến bị nhiễu khi
di chuyển xung quanh?
Những âm thanh rột rẹt khó chịu đó là do sự nhiễu
đa đường, vì máy vô tuyến bắt các sóng phản xạ của
tín hiệu FM. Do có một bước sóng chỉ khoảng vài mét,
những tín hiệu này có thể bị nhiễu bởi các tia sóng phản
xạ từ các ngọn núi, các tòa nhà văn phòng, hay các cần
trục, thậm chí là những người đi bộ
ngang qua.
Chỉ cần xịch máy qua một chút
cũng đủ để “xử” được chuyện này.
Nhưng nếu máy vô tuyến vẫn không
hoạt động tốt, có thể bạn nên đầu
tư anten xịn hơn một chút.
17
Tại sao các máy bay nhỏ bay
có vẻ nhanh hơn nhiều so với
máy bay chở hành khách lớn?
Đó chính là một hiệu ứng quang học, thường được gọi
là thị sai. Chúng ta đánh giá tốc độ của một vật bằng
cách so sánh xem tốc độ chúng vượt qua tầm nhìn của
chúng ta nhanh cỡ nào. Các máy bay nhỏ thường bay ở độ
cao thấp hơn nhiều so với các máy bay chở hành khách
22
loại lớn, khiến cho chúng ở
gần chúng ta hơn. Điều đó có
nghĩa là chúng vuợt qua tầm
nhìn của chúng ta nhanh hơn
mặc dù tốc độ bay của chúng lại
thấp hơn. Tương tự, các vệ tinh quỹ
đạo dường như chuyển động chậm hơn máy bay khi bay
ngang qua bầu trời ban đêm, mặc dù các vệ tinh này
có thể có tốc độ lớn hơn 8.000 m/s.
Thị sai đã được Gerry Anderson và đội phụ tá của ông
đưa vào một áp dụng rất ấn tượng trong phim Thunderbirds. Họ tạo ra một ảo ảnh về một không gian khổng
lồ bằng cách đặt các lớp phong cảnh nằm sau các mô
hình xe tải và di chuyển các lớp ra xa liên tục, càng ra
xa thì các lớp di chuyển càng chậm - giống như chúng
chạy trên cảnh thực.
18
Tại sao các boomerang
bay vòng trở lại?
Boomerang thường được nghĩ rằng là phát minh của
thổ dân Úc. Nhưng qua nhiều năm, suy nghĩ đó đã thay
đổi khi tại các địa điểm khảo cổ nằm rất xa Arizona và Ấn
Độ, các mẫu boomerang cổ nhất được biết đến. Chúng
khoảng 23.000 năm tuổi, làm từ ngà của voi mammoth,
được tìm thấy trong các hang động ở Oblazowa Rock,
miền nam Phần Lan năm 1987. Cho nên chỉ có vẻ như
23
là khả năng bay ngoạn mục của boomerang đã được
phát minh ra độc lập với nhau nhiều lần.
Bất kể nguồn gốc tiển sử của mình, boomerang là
công cụ đầu tiên khai thác sự kết hợp khéo léo giữa lực
nâng và lực xoáy. Để tăng cường lực nâng, boomerang
được ném ra từ một vị trí gần như thẳng đứng, ở một góc
khoảng 15 độ so với trục ngang. Điều này cho phép chúng
xoáy và cắt ngang không khí ở một góc nghiêng, làm
chệch hướng bay của nó và tạo ra lực nâng khi nó bay.
Khả năng nổi tiếng của boomerang là quay ngược
trở lại nơi vừa ném nó ra nhờ vào một hiện tượng, đó
là nhờ vào sự xoáy. Do khả năng xoáy của mình, phần
trên của “cánh” của boomerang cắt ngang dòng không
khí đi đến với một tốc độ tương đối cao hơn phần bên
dưới và do vậy tạo ra nhiều lực nâng hơn. Lực nâng này
tạo ra một lực quay trên boomerang khiến boomerang
bắt đầu bay theo một đường cong, hơi giống như con
quay đồ chơi xoay tròn trên đế của nó.
Chưa hết, độ lớn của vòng tròn mà boomerang bay
theo không phụ thuộc vào sức mạnh ném boomerang
đ i
hay tốc độ xoáy của boomerang mà nó
phụ thuộc đầu tiên là vào sải cánh
và hình dạng của boomerang, là
sự kết hợp hài hòa giữa lực xoáy
và nâng. Ném tốt, boomerang sẽ
bay lâu hơn và quỹ đạo vòng bay
có thể dài tới hơn 120 m.
24
19
Tại sao hạt chanh bỏ trong
rượu gin và thuốc bổ lại nổi
lên và chìm xuống?
Không chỉ các hạt chanh trong
rượu gin và thuốc bổ, hiện tượng
lạ tương tự cũng có thể xảy ra
bằng cách thả một quả nho khô
vào nước có gas mới khui. Đầu
tiên, nó sẽ chìm xuống đáy ly,
sau đó diễn ra một sự bập bênh
hơi kì lạ, trước khi nho khô nổi lại
lên bề mặt và bắt đầu lặp lại chu kì vừa rồi.
Lời giải thích nằm ở hiệu quả của bề mặt sần sùi
của hạt nằm trên bọt khí CO2 trong nước uống. Do có
khối lượng riêng nặng hơn chất lỏng một chút, các hạt
chìm xuống đáy. Ở đó, các phân tử CO2 hòa tan bị giữ
lại trong các vết nứt và các góc của hạt. Sau một lúc,
CO2 tập trung đủ để tạo thành các bong bóng, các bong
bóng này làm tăng thể tích của hạt và làm khối lượng
riêng của nó trở nên nhỏ hơn khối lượng riêng của chất
lỏng trên bề mặt ly nên nó bắt đầu nổi lên. Trên mặt
ly, các bong bóng vỡ ra, các phân tử khí thoát ra, hạt
bị mất đi cái phao của nó nên bắt đầu lặp lại quá trình
chìm và nổi vừa rồi.
25
20
Áp suất bên trong một bình
phun có thể cao đến cỡ nào?
Theo Hiệp hội Sản xuất Bình phun Anh, bì
 








Các ý kiến mới nhất