Các thí nghiệm thú vị – 10 vạn câu hỏi vì sao?

Các thí nghiệm thú vị – 10 vạn câu hỏi vì sao?

Làm thế nào để xác định được niên đại của đồ gốm đã được khai quật?

Ở các nơi khai quật được đồ gốm thường có một ít mảnh gỗ bị than hóa hoặc một ít tro than gỗ. Ngoài ra trong các ngôi mộ xây bằng vỏ sò thường có vỏ sò, khi khai quật đồ gốm đồng thời cũng khai quật được một số xương động vật. Các nhà khảo cổ có kinh nghiệm không chỉ đo và phát hiện lượng cacbon trong tro và các mảnh gỗ có trong phần mộ mà còn đo hàm lượng các bon ở dạng hợp chất canxi cácbon trong xương động vật và vỏ sò.

Trong hàm lượng cácbon có các nguyên tử các bon có nguyên tử lượng khác nhau (các đồng vị các bon 12, 13, 14). Nguyên tử cacbon có khối lượng nguyên tử bằng 14 được gọi là đồng vị phóng xạ C14 . Các bon phóng xạ trải qua thời gian sẽ dần dần biến thành nguyên tử nitơ. Thời gian để lượng nguyên tử các bon C14 còn một nửa lượng ban đầu là 5730+40 năm (còn gọi là chu kỳ bán rã hay chu kỳ tán huỷ). Do vậy chỉ cần đo tính phóng xạ của C14 có trong gỗ, trong vỏ sò khai quật được, người ta có thể biết được niên đại cụ thể của chúng.

Ví dụ ở Nhật Bản , đồ gốm đào được ở huyện Catagawa có niên đại sớm nhất 9450+40 năm về trước, trước đây, người ta cho rằng dư chỉ ở huyện Shiba có niên đại 5100+40 năm nhưng tính theo phương pháp đo cacbon phóng xa niên đại của dư chỉ này là khoảng 1950 năm.

Sức mạnh kỳ lạ trong quả cầu Magdeburg

Ngày 8/5/1654, người dân thành phố Regensburg, nhà vua và các quý tộc Đức, đã được mục kích một sự việc kỳ lạ: 16 con ngựa, chia làm hai nhóm, ra sức kéo bật hai bán cầu bằng đồng gắn chặt với nhau về hai phía. Nhưng, hai bán cầu vẫn trơ ra!

Bằng thí nghiệm này, thị trưởng thành phố, ông Otto von Guericke, đã chứng minh rằng không khí hoàn toàn không phải là “không có gì cả” như mọi người vẫn nghĩ, rằng nó có trọng lượng và nén với một lực rất lớn trên tất cả mọi vật trên Trái đất. Và đây là một trích dịch một đoạn về thí nghiệm này của Guericke: “Thí nghiệm chứng minh rằng áp suất của không khí gắn hai bán cầu vào với nhau chắc đến nỗi 16 con ngựa cũng không tách nổi chúng ta”.

“Tôi đặt làm hai bán cầu bằng đồng đường kính là ba phần tư khửu Magdeburg (khoảng 40 cm). Nhưng thực tế đường kính chỉ bằng khoảng 37 cm, bởi vì người thợ thường không thể làm thật đúng như yêu câu. Hai bán cầu hoàn toàn ăn khít với nhau. Ở một bán cầu có lắp một vòi hơi, qua vòi này người ta có thể hút hết không khí ở trong ra, và không cho không khí ở ngoài lọt vào. Ngoài ra trên hai bán cầu còn có 4 cái vòng, dùng làm chỗ luồn thừng buộc nối với yên ngựa. Tôi lại sai hai người khâu một cái vòng da; rồi đem ngâm vòng da vào trong hỗn hợp sáp với dầu thông. Sau khi đã kẹp vòng da này vào giữa hai bán cầu thì không khí không thể lọt vào trong nữa. Nối vòi hơi với một bơm để rút hết không khí trong quả cầu ra. Lúc ấy, người ta đã thấy, qua vòng da, hai bán cầu ép chặt vào nhau mạnh đến mức nào. Áp suất của không khí bên ngoài siết chặt chúng đến nỗi, 16 con ngựa kéo cật lực cũng không tách nổi chúng ra được, hoặc nếu được thì cũng rất tốn sức lực. Khi ngựa kéo được hai bán cầu ra thì còn thấy chúng phát ra tiếng nổ như súng vậy.

Nhưng chỉ cần vặn vòi hơi để cho không khí tự do đi vào là lập tức có thể lấy tay tách hai bán cầu ấy ra được dễ dàng”.

Một vài phép tính đơn giản cũng có thể làm cho chúng ta hiểu rõ, tại sao lại phải dùng một lực lớn đến thế để tách hai bán cầu ra.

Không khí nén xấp xỉ 10 N trên mỗi centimét vuông. Diện tích của vòng tròn có đường kính 37 cm là khoảng 1.060 centimét vuông (ở đây ta tính diện tích của vòng tròn chứ không phải bề mặt của bán cầu, bởi vì áp suất khí quyển chỉ có độ lớn như đã nói khi tác dụng vuông góc với một bề mặt, còn khi tác dụng những bề mặt nằm nghiêng thì áp suất đó nhỏ hơn. Trong trường hợp này ta phải lấy hình chiếu thẳng góc của mặt cầu lên mặt phẳng, nghĩa là lấy diện tích của vòng tròn lớn). Như thế nghĩa là lực ép của khí quyển trên mỗi bán cầu phải hơn 10.000 N.

Vậy mỗi nhóm 8 con ngựa phải kéo với một lực bằng 10.000 N mới thắng nổi áp suất của không khí bên ngoài. Nhìn qua thì tưởng chừng con số đó không lấy gì làm quá nặng so với tám con ngựa (mỗi bên). Nhưng bạn chớ quên rằng, khi phải kéo một tấn hàng hóa, ngựa phải bỏ ra một lực rất nhỏ hơn 10.000 N rất nhiều, tức là nó chỉ phải thắng các lực ma sát giữa các bánh xe với trục, và giữa bánh xe với đường nhựa mà thôi. Mà lực ma sát này, trên đường nhựa, bằng khoảng 500N (ở đây chúng ta cũng cũng bỏ qua hiện tượng khi tám con ngựa cùng kéo một vật nặng thì chúng bị mất đi 50% lực kéo). Do đó lực kéo 10.000 N của ngựa có thể kéo được một xe 20 tấn. Và như vậy, khi kéo bán cầu ra, tám con ngựa ấy đúng là phải kéo một vật tương đương với một đầu máy xe lửa cỡ nhỏ không ở trên đường ray vậy!

Người ta đã đo được là một con tuấn mã kéo xe với một lực cả thảy là 800N. Cho nên muốn kéo lật được các bán cầu Magdeburg ra (trong trường hợp lực kéo của các con ngựa bằng nhau) thì mỗi bên phải dùng 10.000/800 = 13 con ngựa.

Chắc hẳn bạn đọc sẽ vô cùng kinh ngạc nếu biết rằng một số khớp xuơng trong cơ thể chúng ta sở dĩ không rời nhau ra, cũng là do một nguyên nhân như ở các bán cầu Magdegurg. Áp suất khí quyển đã siết chặt các xương lại với nhau, bởi vì khoảng trống giữa các khớp xương không có không khí.

Thế nào là “Băng tuyết khô”?

Trong một trò ảo thuật, nhà hóa 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 đầy loại tuyết này. Nhà hóa học đêm 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 …CO2 lỏng. Khi chứa CO2 vào bình nén và tăng áp lực, nó sẽ hoá lỏng. Ở thời điểm nhà hoá học mở nút, áp suất trong binh giảm nhanh khiến CO2 lỏng biến thành khí. Trong quá trình này, CO2 thu nhiều nhiệt lượng làm giảm nhiệt độ, một bộ phận khí CO2 sẽ lạnh đến mức hoá rắn, trông bề ngoài giống như tuyết, cũng xốp và trắng.

Băng và tuyết thật là do nước tạo thành, vì vậy chúng ta có cảm giác ẩm. CO2 rắn không phải là nước nên khi sờ chúng ta có cảm giác khô, vì vậy các nhà khoa học gọi nó là “băng khô”.

Nhiệt độ của băng khô là – 78 độ C, vì vậy gây cho ta cảm giác rất lạnh, chúng ta có thể nhẹ nhàng tiếp xúc với nó. Cần chú ý đừng bao giờ sục tay vào băng khô vì điều đó có thể gây tổn thương vì đông lạnh. Ở nhiệt độ cao hơn – 78 độ C, băng khô trực tiếp biến thành khí CO2 không phải qua giai đoạn hoá lỏng. Người ta gọi đó là hiện tượng thăng hoa. Đó là lí do tại sao khi đổ băng khô lên mặt đất, nó sẽ hoàn toàn biến mất không để lại dấu vết gì.

Ở nhiệt độ thường, băng khô bị thăng hoa không ngừng gây nên sự giảm nhiệt độ. Vì vậy, có thể dùng băng khô làm tác nhân làm lạnh. Nếu đem băng khô chộn với propyxenton sẽ tạo ra một hỗn hợp lạnh có thể hạ được đến nhiệt độ – 100 độ C. Các kho đông lạnh hoặc xe lạnh thường dùng băng khô để bổ trợ cho tác dụng làm lạnh. Người ta còn dùng băng khô để làm chất dập lửa hoặc làm mưa nhân tạo. Tuy nhiên, trong việc làm mưa nhân tạo ngày nay, người ta thường dùng bạc io – đua để thay băng khô.

Tại sao tổ ong đều là hình lục giác đều?

Nếu quan sát kỹ càng tổ ong, bạn chắc chắn sẽ rất kinh ngạc khi phát hiện ra rằng, kết cấu của tổ ong thật là một kỳ tích của tự nhiên, tổ ong là do rất nhiều lỗ với hình dạng to nhỏ không giống nhau tạo thành, nhìn qua từ bên trên, chúng là hình lục giác đều, nhưng sắp xếp rất có trật tự. Nhưng nếu nhìn từ bên trái, chúng lại do rất nhiều hình lăng trụ lục giác đều ghép lại với nhau. Mà đáy của mỗi hình lăng trụ lục giác đều lại càng làm cho con người ta kinh ngạc. Nó không phẳng, cũng không phải tròn. Mà là nhọn, là do ba lăng trụ đáy nhọn hoàn toàn giống nhau hợp thành.

Hình lục giác đều kỳ diệu ở tổ ong từ rất lâu đã thu hút được sự chú ý của con người, tại sao những chú ong nhỏ bé lại làm tổ mình bằng những hình lục giác đều nhỉ, mà không phải là hình tam giác đều, tứ giác đều hay là ngũ giác đều?

Hầu hết các vật thể có hình ống tròn, khi mặt trước, mặt sau, bên phải, bên trái chịu áp lực, bề mặt chịu lực của nó sẽ biến thành hình lục giác. Vì thế nhìn từ góc độ lực học, hình lục giác là ổn định nhất. Vậy thì, những chú ong nhỏ khi làm tổ có phải là để tránh áp lực từ bên ngoài và giữa các tổ với nhau không? Đương nhiên là không phải rồi, bởi vì tổ ong ngay từ ban đầu đã là một khối gắn liền với nhau rồi.

Đầu thế kỷ thứ XVIII, nhà khoa học người Pháp Malaerqi đã từng đo được góc của tổ ong, phát hiện ra một quy luật thú vị, đó là mỗi góc của hình lăng trụ là 109 độ 26 phút, mà góc nhọn là 70 độ 32 phút. Hiện tượng này đã gợi lên trong đầu nhà vật lý học người Pháp Leomiule một gợi ý: hình dáng cố định và đặc biệt này, phải có tốn ít nhiên liệu nhất không, mà diện tích sử dụng lại là lớn nhất? Vì thế, ông xin ý kiến nhà toán học người Thụy Sĩ Kenige, sau khi nghiên cứu tỷ mỷ, Kenige đã chứng thực cho phỏng đoán của ông. Nhưng góc của tổ ong tính ra lần này là 109 độ 26 phút và 70 độ 34 phút sai hai phân so với góc mà Leomiule tính ra.

Năm 1734, nhà toán học Anh lại tiến hành tính toán từ đầu, kết quả hoàn toàn phù hợp với góc của tổ ong. Thì ra, số liệu mà Kenige sử dụng trên biểu bảng đều đã bị in sai.

Qua vài thế kỷ nghiên cứu kết cấu của tổ ong, con người phát hiện ra kết cấu này có lợi nhất cho việc tiết kiệm nhiên liệu và tận dụng không gian. Con người còn tìm ra không ít những vận dụng diệu kỳ của nó. Hiện nay con người đang ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực như kiến trúc, hàng không, vô tuyến điện… Từ kiến trúc “Tầng hầm kiểu tổ ong” cách âm cách điệu đến thiết kế con tàu con thoi phóng vào vũ trụ, đều quan hệ mật thiết với kết cấu của tổ ong.

Vì sao bóng bay bơm khí heli chóng xẹp?

Hai quả bóng bay giống hệt nhau, một bơm bằng không khí thường, một bơm bằng khí heli. Được một lúc, bóng bơm khí heli đã teo lại, dúm dó dần, trong khi quả kia hầu như vẫn tròn căng cho đến vài ngày sau. Bóng kín như thế , heli thoát đi đâu?

Heli là loại khí rất nhẹ. Các phân tử của nó được cấu tạo từ các đơn nguyên tử, nên có kích thước rất nhỏ bé, đường kính chỉ bằng 0,1 nanomét. Nhờ thân hình “cực mini” này, heli rất dễ dàng khuyếch tán qua màng kim loại nhờ “vi hành” theo các khe hổng, lỗ rỗng, do vậy người ta thường sử dụng nó để kiểm tra chất lượng các hệ thông hút bụi trong phòng thí nghiệm và trong công nghiệp, xem chúng có bị các khe nứt hay không.

Khi bơm heli vào bóng, khí này sẽ nhanh chóng thoát ra ngoài theo các khe, ống nhỏ xíu trên vỏ bóng bay, làm bóng xẹp đi nhanh chóng.

Trong khi đó, phân tỷ nitơ và oxy (hai khí chính trong khí quyển) có đường kính lớn hơn nhiều nguyên tử heli, nên chúng ít bị khuyếch tán qua vỏ bóng bay.

Một nguyên nhân khác cũng khiến hơi nhanh chóng thoát ra là do cấu tạo của vỏ bóng. Bóng bay được làm từ chất dẻo, là một tập hợp các sợi polyme đan vào nhau. Các sợi này không thể sít chặt với nhau, mà còn để chừa các lỗ hổng, hay các khe, rãnh. Vì thế, ngay ở áp suất thấp, heli vẫn có thể khuyếch tán ra ngoài như thường.

Khi bóng được bơm căng, các sợi polyme giãn ra, vỏ bóng trở nên mỏng hơn, lỗ rỗng mở rộng ra, áp lực tăng lên đẩy các phân tử khí chui ra ngoài nhanh hơn, đi qua “quãng đường” ngắn hơn. Đó là các lý do tại sao khi bóng căng, quá trình xẹp hơi diễn ra rất nhanh và chậm dần khi kích cỡ quả bóng bóng thu nhỏ lại.

Bóng có thể tự phồng lên?

Tuy nhiên, bạn cũng sẽ nhận thấy quả bóng không hoàn toàn xịt hẳn. Đó là do ngoài dòng khí đi ra, còn có dòng khi đi từ bên ngoài đi vào cũng chui qua các khe rỗng này. Nếu quả bóng được bơm đầy khi sulphur hexaflourid (có kích thước phân tử rất lớn, rất khó khuyếch tán ra ngoài) thì chúng sẽ không bị xẹp đi. Đồng thời, không khí từ ngoài lại đi vào trong quả bóng, khiến nó dần dần tăng lên về kích cỡ.

Hiện nay, người đã chế tạo ra những loại bóng bay làm từ vật liệu không đàn hồi, không có lỗ rỗng và được phủ màng để giảm sự thoát khí. Mặc dù vẫn có hiện tượng xẹp hơi, nhưng chắc chắn, thời gian căng tròn của bóng đủ cho trẻ em chơi đến khi chúng chán trò này.

Băng trên mái nhà hình thành như thế nào?

Đã bao giờ bạn tự hỏi, những cột nước đá buông thõng từ mái nhà xuống hình thành trong giai đoạn băng tan hay băng giá. Nếu trong ngày băng tan, thì chẳng lẽ nước có thể đóng băng ở nhiệt độ trên số không? Còn nếu trong ngày băng giá, thì lấy đâu ra nước trên mái nhà?

Vấn đề không đơn giản như chúng ta tưởng. Muốn hình thành những cột băng thì trong cùng một lúc phải có hai nhiệt độ: nhiệt độ để làm tan băng – trên số không , và nhiệt độ để làm đóng băng – dưới số không.

Trong thực tế đúng như vậy: Tuyết trên mái nhà dốc tan ra vì ánh sáng Mặt trời sưởi nóng tới nhiệt độ trên số không, nhưng khi chảy đến rìa mái gianh thì nó Đông lại, vì nhiệt độ ở đây dưới số không.

Bạn hãy hình dung một cảnh thế này. Vào một ngày quang mây, trời vẫn băng giá vẫn là 1 – 2 độ dưới không. Mặt trời toả ánh sáng, song những tia nắng xiên ấy không sưởi ấm Trái đất đủ làm cho tuyết có thể tan. Nhưng trên mái dốc hướng về phía Mặt trời, tia nắng chiếu xuống không xiên như trên mặt đất, mà dựng đứng hơn, nghiêng một góc gần với góc vuông hơn. Mà ta biết góc hợp bởi tia sáng và mặt phẳng chiếu nó chiếu tới càng lớn thì tia sáng càng mạnh và sưởi nóng nhiều hơn (tác dụng của tia sáng tỷ lệ với sin của góc đó, như trường hợp hình trên, tuyết trên nóc nhà nhận được nhiệt nhiều gấp 2,5 lần so với tuyết trên mặt đất nằm ngang, bởi vì sin 60 độ lớn gấp 2,5 lần sin 20 độ). Đó là lý do tại sao mặt dốc của nóc nhà được sưởi nóng mạnh hơn và tuyết trên đó có thể tan ra.

Nước tuyết vừa tan chày thành từng giọt, từng giọt xuống rìa mái gianh. Nhưng ở bên dưới rìa mái gianh, nhiệt độ thấp hơn số không và giọt nước (do còn bị bốc hơi nữa) nên đóng băng lại. Tiếp tục đó giọt nước tuyết thứ hai chảy đến cũng Đông lại… cứ thế tiếp tục mãi, dần dần hình thành một mỏm bẳng nho nhỏ. Rồi một lần khác, thời tiết cũng tương tự như thế, và những mỏm băng này được dài thêm ra, cuối cùng trở thành những cột băng giống như những thạch nhũ đá vôi trong các hang động vậy. Nói chung trên các căn nhà không được sưởi ấm, các cột băng cũng hình thành tương tự như trên

Dùng băng lấy lửa như thế nào ?

Giả sử bạn bị lạc lên một băng đảo và quên mang theo diêm hoặc bật lửa. Xung quanh chỉ có băng tuyết và những cành củi khô. Lúc ấy, có thể bạn sẽ phải dùng băng lấy lửa. Thế nhưng băng là nước hoá đặc ở nhiệt độ rất thấp, làm sao có thể sinh lửa được?

Ở đây bạn phải sử dụng một nguyên lý trong quang học, đó là kính lồi để hội tụ ánh sáng. Người ta có thể đắp băng thành những chiếc kính lồi lớn, trong suốt, rồi đặt nghiêng hứng ánh nắng Mặt trời. Khi ánh sáng đi qua chiếc “kính băng” này, nó sẽ không hâm nóng băng, mà năng lượng được tụ lại thành một điểm nhỏ.

Nếu chiếc kính băng rộng 1 mét và dày khoảng 30 centimét, thì năng lượng ánh sáng Mặt trời mà nó hội tụ có thể đủ lớn để đốt cháy một đám củi khô. Nhà văn viễn tưởng Jule Verne đã dựa trên nguyên lý này để viết ra cuốn truyện phiêu liêu “Cuộc du lịch của viên thuyền trưởng Hatterat” mà trong đó, các nhân vật trong truyện đã dùng thấy kính băng lấy lửa ở nhiệt độ – 48 độ C!

Tại sao nước không thể cháy được?

Vấn đề này xem ra có vẻ hơi thừa. Nước không thể cháy được, đây là điều mà ai cũng biết. Nhưng, tại sao nước lại không thể cháy được?

Để nói rõ vấn đề này, trước tiên chúng ta phải làm rõ, cháy là như thế nào?

Cháy thường là một quá trình chỉ sự hoá hợp mạng giữa vật chất và khí oxy. Có một số vật chất mặc dù là ở nhiệt độ thường nhưng chỉ cần có cơ hội “gặp mặt” với khí oxy là nó lập tức “kết hợp” với oxy và tự động cháy. Photpho trắng chính là như vậy. Ngoài ra, có một số chất như than (thành phần chủ yếu là cacbon), khí hydro, lưu huỳnh… mặc dù ở nhiệt độ thường khi tiếp xúc với oxy 2 bên không hề có phản ứng gì, nhưng khi nhiệt độ tăng, chúng sẽ cháy mạnh.

Nhìn bên ngoài thì hình dáng của cồn, xăng, dầu và nước gần giống nhau, đều là thể lỏng không trong suốt. Nhưng cồn là do 3 nguyên tố Cacbom, Hydro, Oxy tạo nên, còn xăng và dầu chỉ chứa Cacbon và Hydro. Trên thực tế, đa số các hợp chất hoá học chứa Cacbon đều có thể tự cháy. Cồn, xăng, dầu sau khi cháy, mỗi một nguyên tử cacbon kết hợp với hai nguyên tử oxy biến thành C02, còn khí hydro kết hợp với oxi thành nước, chúng đã cháy sạch rồi.

Đọc đến đấy có lẽ bạn đã biết rồi, nước tại sao không thể cháy được. Nước là do hai nguyên tố hydro và oxy tạo nên. Cũng tức là, nước là sản phẩm sau khi khí hydro cháy. Đã là sản phẩm của sự cháy thì đương nhiên nó không còn khả năng kết hợp với khí oxy nữa, cũng tức là nó không cháy nữa. Cũng như vậy, C02 là sản phẩm cuối cùng của sự cháy, cho nên nó cũng không thể cháy nữa. Do C02 không thể kích thích cháy, hơn nữa còn nặng hơn không khí cho nên con người có thể xoay ngược lại, lợi dụng nó để cứu hoả.

Tuy nhiên, cũng có không ít các vật chất không “hợp” với khí oxy, cho dù bạn có hâm nóng nó như thế nào thì nó cũng không muốn “kết bạn” với khí oxy, những vật chất như vậy đương nhiên không thể cháy được.

Vì sao dầu và nước không thể hoà tan?

Nhỏ mấy giọt dầu vào nước trong, bạn sẽ thấy chúng lập tức loang ra thành một màng mỏng nổi lên mặt nước. Cho dù bạn có khuấy nước mạnh đến đâu, chúng cũng không thể hoà tan làm một. Vì sao vậy?

Chúng ta đã biết nước suối có thể nhô cao hơn miệng cốc mà không tràn ra ngoài là vì sức căng bề mặt kéo chặt các phần tử trên mặt chất lỏng lại.

Sức căng bề mặt của các loại chất lỏng không giống nhau: của dầu nhỏ hơn của nước. Khi dầu rơi vào mặt nước, nước co lại hết mức nên đã kéo dầu dãn ra thành một màng mỏng nổi bên trên. Hơn nữa, tỷ trọng dầu lại nhỏ hơn nước rất nhiều, nên dù có dùng sức khuấy thế nào, thì màng dầu vẫn nổi lên trên mặt nước và không hoà tan được.

Những chú chim thường xuyên phải nhào ngụp xuống nước để bắt cá cũng dựa vào đặc tính của dầu để bảo vệ mình. Bộ lông vũ trên cơ thể chúng thường xuyên được “tráng” một lớp dầu mỡ đặc biệt tiết ra từ các lỗ chân lông. Nếu không có lớp dầu đó bảo vệ, lông vũ sẽ bị ướt và khí đó chim sẽ chết chìm ngay. Có thể thấy vào lúc trời mưa, những con vịt hăng hái chạy đi chạy lại mà lông không hề bị ướt, còn các chú gà do trên lông không có lớp dầu che phủ, nên bị nước mưa thấm ướt và trở thành gà “rù”.

Tại sao kim cương lại rắn và cứng đến như vậy?

Bạn có thể chưa từng nghĩ đến chuyện than chì đen sì sì và đá kim cương sáng lấp lánh là anh em ruột, đều là cacbon nguyên chất tồn tại trong giới tự nhiên, chỉ có điều là tướng mạo và tính cách của chúng khác nhau mà thôi.

Than chì rất mềm, chỉ cần gạch nhẹ trên giấy da đã để lại vết màu đen xám trên đó rồi, ruột bút chì dùng than chì để chế tạo ra. Kim cương là “nhà vô địch” về độ cứng trong số các khoảng vật: nhân viên bán hàng trong cửa hàng kính dùng dao nạm kim cương để cắt kính, không có vật nào mà không “róc theo dao” cả. Trên mũi khoan của máy khoan thăm dò quặng có nạm kim cương, điều này có thể tăng nhanh tốc độ khoan xuống đất của nó; dao kim cương còn có thể dùng để gia công các kim loại cứng rắn khác nữa.

Than chì và kim cương đều là thành viên của gia tộc cacbon, tại sao độ cứng của nó lại khác xa nhau như vậy?

Thì ra, nguyên tử cacbon trong phân tử than chì xếp theo dạng tầng, độ liên kết giữa các tầng nguyên tử là rất nhỏ, cũng giống như một bộ tú lơ khơ xếp lại vậy, chúng rất dễ bị trượt và tung ra. Còn nguyên tử cacbon của kim cương lại là kết cấu hình khối được xếp gọn gàng, mỗi nguyên tử cacbon đều liên kết trực tiếp và chặt chẽ với nguyên tử cacbon khác, tạo thành một thể kết tinh chặt chẽ, do đó nó rất cứng.

Sản lượng của kim cương thiên nhiên là rất nhỏ, thường ẩn cư ở những vùng sâu của Trái đất. Chỉ có ở nhiệt độ rất cao và áp lực lớn thì cacbon trong lò luyện dưới đất mới có khả năng thông qua quá trình kết tinh thiên nhiên để hình thành đá kim cương quý giá. Do sản lượng kim cương thiên nhiên ít, giá lại đắt cho nên, mọi người thường lợi dụng nhiệt độ cao và áp suất cao để chế tạo đá kim cương.

Những tính toán đã chứng minh rằng: Thể ổn định ở áp lực bình thường của cacbon là than chì, còn đá kim cương thì phải ở nhiệt độ cao 2000 độ C và áp suất cao 5.065 x 106 Apmốtphe mới đạt được trạng thái ổn định. Trong mấy năm gần đây, con người đã biến than chì thành kim cương trong những điều kiện tương tự.

Tại sao đá hoa lại có nhiều màu?

Bạn đã từng đến Bắc Kinh chưa? Khi bạn đi dạo quanh Đại lễ đường nhân dân trên quảng trường Thiên An Môn, đập vào mắt trước tiên là một dãy cột màu trắng xám to lớn và tròn. Bạn có biết chúng được làm bằng gì không? Khi bạn đi gần đến bia tưởng niệm các anh hùng nhân dân, bạn thấy cột bia trắng như ngọc, xung quanh khắc phù điêu kia thật hùng vĩ và trang nghiêm biết bao. Thế bạn có biết chúng được làm bằng gì không?

Thì ra, những thứ đá đẹp kia đều là đá hoa. Chủng loại đá hoa rất nhiều, những cột đá hành lang màu trắng xám kia gọi là “ngải diệp thanh”; đá bia màu trắng tinh khiết không tạp chất kia gọi là “hán bạch ngọc” . Những bức biểu ngữ, cầu đá trắng trước cổng Thiên An Môn cũng được khắc bằng hán bạch ngọc.

Đá hoa là một loại vật liệu xây dựng rất quý và nổi tiếng. Thành phố Đại Lý của tỉnh Vân Nam sản xuất nhiều loại đá này nên có tên là đá Đại Lý (đá hoa). Có điều, đá hoa không nhất thiết phải được chuyển từ Đại Lý đến, những nơi khác cũng có đá hoa.

Thành phần hoá học của đá hoa là Canxi cacbonat. Canxi cacbonat nguyên chất có màu trắng, “hán bạch ngọc” chính là Canxi cacbonat nguyên chất. Canxi cacbonat khó tan trong nước cho nên những biểu ngữ trước Thiên An Môn bị nước mưa hắt trong nhiều năm vẫn đứng sừng sững mà không sao. Có điều, canxi cacbonat một khi gặp muối axit là sẽ lập tức sùi bọt khí và thải ra cácbonic, chỉ lát sau là bị tan ra ngay. Mọi người thường dùng cách này để phân biệt với đá hoa.

Đá hoa thiên nhiên thường không phải là Canxi axit cacbon nguyên chất, bên trong có nhiều tạp chất. Do tạp chất trong đó khác nhau nên màu sắc của đá hoa cương cũng khác nhau. Chính vì như vậy nên chủng loại của đá hoa rất nhiều, màu sắc đa dạng, phong phú, ví dụ như “Đông Bắc hồng” màu đỏ, “Tử đậu biện” màu tím, “Hải đào” (sóng biển) màu đen xám… Nói chung, màu đỏ là do bên trong chứa Coban, màu xanh là do có chứa đồng, còn màu đen và màu xám là do chứa sắt.

Đá hoa mịn, đều, màu sắc tươi tắn, hoa văn đẹp, là vật liệu xây dựng rất tốt. Bây giờ, rất nhiều người còn thích dùng đá hoa để trang trí nội thất, ví dụ như lát nền, làm mặt bàn, điêu khắc nghệ thuật và dùng làm đồ trang sức. Cho dù là dùng như thế nào thì đá hoa đều tỏ ra vô cùng sang trọng và đẹp đẽ.

Điều gì làm thuỷ tinh trong suốt?

Chúng ta có thể nhìn qua hầu hết các chất thể khí và thể lỏng như không khí, nước, rượu, xăng dầu… nhưng khó nhìn thấu qua những chất rắn như sắt, đồng, gỗ… Ấy vậy mà thuỷ tinh tuy cũng là chất rắn, nhưng lại trong suốt, có thể nhìn qua được.

Sở dĩ chúng ta nhìn được qua chất khí và chất lỏng vì các phân tử của chúng sắp xếp rất lỏng lẻo, sóng ánh sáng có thể dễ dàng lọt qua. Ngược lại, phân tử chất rắn liên kết với nhau theo trật tự dày đặc, như các viên gạch xếp xít lại với nhau thành các bức tường chắn ánh sáng.

Ở nhiệt độ cao, thuỷ tinh tan chảy thành chất lỏng. Khi đó, các phân tử sắp xếp rất ngẫu nhiên, không theo một trật tự nào. Nhưng vì thuỷ tinh Đông đặc rất nhanh, các phân tử vẫn giữ nguyên ở trạng thái hỗn loạn, nên khi đã ở thể rắn, ánh sáng vẫn dễ dàng lọt qua.

Tại sao nam châm mất dần từ tính?

Các nam châm thế hệ mới được làm từ những vật liệu hầu như không làm mất từ tính theo thời gian như các loại nam châm hình chữ U trước kia.

Nam châm gồm rất nhiều vùng từ tính nhỏ gọi là miền. Từ trường của nam châm đi theo hướng ngược chiều với các miền tạo ra từ trường đó. Điều này có xu hướng làm các miền quay ngược chiều từ trường của chúng lại.

Với nam châm hiện đại, các miền ở mức độ nào đó bị tê liệt về mặt năng lượng, làm chúng không dễ bị tác động bởi hiệu ứng trên. Cục nam châm chỉ mất từ tính khi bị đun nóng ở nhiệt độ cao hoặc bị rung động mạnh.

Các nam châm kiểu mới sử dụng những chất liệu như alnico (hợp chất gồm nhôm – nickel – cobalt) và cobalt samarium có cấu trúc nội tại ngăn chặn sự thoái hoá của các mạch từ. Chúng được chia thành nhiều mảnh vụn nhỏ, mỗi mảnh là một miền. Ngược lại, nam châm hình chữ U kiểu cũ có miền lớn hơn rất nhiều, là những mẩu sắt cứng với miền được bao bọc bởi các tạp chất carbua sắt. Một điều tưởng như nghịch lý ở đây là những mảnh vụn nhỏ với kích thước tối ưu lại có tính năng ổn định hơn những mảnh lớn trong các chất từ tính. Do vậy, loại nam châm chữ U kém bền vững hơn nhiều so với nam châm kiểu mới.

Cực quang là hiện tượng như thế nào?

Vào những đêm trời quang mây tạnh, trên vùng trời ở hai cực Trái đất thường liên tiếp xuất hiện những dải ánh sáng màu hồng, lam, vàng, tím… rực rỡ và biến ảo khôn lường. Tia này vừa tắt đi, tia khác lại xuất hiện, nhảy múa, lung tinh đủ màu sắc…

Có lúc chúng chỉ là một tia sáng mong manh, có khi mang hình dẻ quạt, hình ngọn lửa, rồi lại hoá thành những vòng cung màu lá cây vắt trên nền trời. Đó chính là cực quang.

Cực quang là một hiện tượng hiếm thấy ở nhiều nơi trên Trái đất. Nhưng ở Alaska (Mỹ), phần lớn lãnh thổ Canada, hay vùng nằm từ vĩ độ 60 trở lên, đây lại là một chuyện bình thường. Cực quang thường xuất hiện vào buổi đêm. Có người yếu bóng vía, nhìn thấy hiện tượng này liền cho là… ngày tận thế sắp đến.

Vào những năm 80 của thế kỷ XIX, người ta khám phá ra rằng từ trường của Trái đất có liên quan đến hiện tượng kỳ ảo này. Khi electron va vào một vật thể nào đó, nó có thể tạo ra ánh sáng (điều này cũng tương tự như nguyên lý hoạt động của màn hình tivi và máy tính). Như vậy, các nhà khoa học cho rằng cực quang có thể sinh ra khi các dòng hạt mang điện tích trong vũ trụ va chạm với bầu khí quyển.

Kết quả nghiên cứu khoa học vào các năm 1957 – 1958 cho rằng khi trên Mặt trời xuất hiện các vết đen, gió Mặt trời tạt vào Trái đất, mang theo một dòng hạt năng lượng cao gây ra hiện tượng cực quang. Các electron và proton trong dòng hạt này đi vào bầu khí quyển. Dưới ảnh hưởng của địa từ, chúng bị hút về hai cực Trái đất. Tại đây, chúng va chạm và kích thích các phần tử khí, làm các phân tử này phát ra bức xạ điện từ dưới dạng ánh sáng nhìn thấy. Bầu khí quyển có rất nhiều chất như oxy, nito, heli, hydro, neon… Dưới tác động của dòng hạt mang điện, ánh sáng do các chất khí khác nhau tạo ra cũng khác nhau, vì thế cực quang có muôn màu ngàn sắc.

Cực quang khi sẽ xuất hiện mạnh thường đi kèm với những thay đổi trong địa từ và kéo theo sự giao thoa với sóng vô tuyến, sóng điện thoại… Thời kỳ mạnh, yếu của cực quang có mối liên quan chặt chẽ tới chu kỳ hoạt động của Mặt trời. Khi Mặt trời ở đỉnh chu kỳ, (hoạt động mạnh nhất), nó sẽ bức xạ nhiều hơn mức bình thường. Lúc này dòng hạt mang điện va chạm nhiều hơn với khí quyển, do đó, cực quang sẽ xuất hiện rất nhiều và kỳ vĩ.

Một mét dài bao nhiêu?

Một mét bằng năm viên gạch lát sàn… Một em nhỏ cũng có thể dễ dàng thực hiện phép tính “hiển nhiên” này. Còn bạn, có thể bạn sẽ ngạc nhiên mà trả lời rằng “1 mét thì bằng 1 mét chứ sao?”. Nhưng đó vẫn chưa phải là lời giải đáp chính xác!

Khi nghiên cứu bản chất của ánh sáng, các nhà vật lý phát hiện được rằng ánh sáng là một dạng chuyển động sóng. Ánh sáng có màu sắc khác nhau thì bước sóng cũng khác nhau, hơn nữa bước sóng là cực kỳ ổn định. Dùng bước sóng làm chuẩn độ dài có những ưu việt không gì sánh nổi. Vì vậy tại Hội nghị Cân đo Quốc tế khoá 11 tháng 10 năm 1960, người ta chính thức quy định đồ dài tiêu chuẩn của một mét bằng 1.650.763,73 lần bước sóng của sóng màu da cam do Kripton 86 phát ra trong môi trường chân không.

Đơn vị mét qua các thời kỳ

Thời cổ đại các nước đều có đơn vị độ dài riêng của mình mà các triều đại thì lại thường thay đổi. Những cái thước thay đổi nhiều đã gây không ít khó khăn cho việc chế tạo máy móc chính xác.

Sau cuộc cách mạng công nghệ thế kỷ XVIII, khoa học kỹ thuật phát triển nhanh chóng đã buộc các nhà khoa học phải tìm bằng được một tiêu chuẩn độ dài thống nhất quốc tế, có thể duy trì được trong một thời gian dài không thay đổi. Các nhà khoa học thời đó cho rằng độ lớn của Trái đất là không thay đổi. Năm 1970, giới khoa học Pháp đã đo đường kinh tuyến từ xích đạo của Trái đất, nêu ra chuẩn độ dài là một phần mười triệu đoạn đường kinh tuyến từ xích đạo qua Paris đến Bắc Cực và gọi đó là “1 mét”. Căn cứ vào độ dài đó người ta dùng platin chế tạo ra chiếc thước dài 1 mét chuẩn đầu tiên.

Năm 1889, Hội nghị Cân đo Quốc tế đã chính thức thông qua “chuẩn gốc quốc tế” của mét. Đó là thanh hợp kim platin – iridi tiết diện hình chữ X, có độ dài bằng một phần bốn mươi triệu đường kinh tuyến của Trái đất. Bản “gốc” này được cất giữ tại Viện Cân đo Quốc tế ở Paris. Các bản sao mét tiêu chuẩn do các nước làm lại phải được định kỳ đưa đến Paris để đối chiếu thước mét tiêu chuẩn.

Chưa hoàn hảo

Sử dụng một thời gian, các nhà khoa học lại nhận thấy chiếc thước mét ở Paris vẫn còn nhiều nhược điểm:

Thứ nhất, nó không cố định. Để giữ được độ chính xác suốt năm phải để nó ở trong phòng có nhiệt độ không đổi, không cho ánh sáng Mặt trời trực tiếp chiếu vào. Nếu áp suất bên ngoài thay đổi 1013 bar thì nó có thể co giãn 2 phần vạn milimet.

Thứ hai, hợp kim platin – iridi cũng không tránh khỏi hiện tượng nóng giãn, lạnh co. Do vậy, thước không đáp ứng được việc đo lường rất nhiều chi tiết đòi hỏi chính xác cao như hiện nay. Chẳng hạn linh kiện của máy dẫn đường tàu vũ trụ, nếu chỉ sai một milimet cũng đủ làm cho hành trình “sai ngàn dặm”. Cuối cùng, thước dù chế tạo bằng kim loại nhưng dần dần cũng không tránh khỏi bị ăn mòn, hư hỏng. Nếu chuẩn gốc quốc tế bị hư hỏng thì không thể chế tạo bằng kim loại nhưng dần dần cũng không tránh khỏi bị ăn mòn, hư hỏng. Nếu chuẩn gốc quốc tế bị hư hỏng thì không thể chế tạo được những thước khác hoàn toàn giống như cũ. Do vậy, các nhà khoa học đã chuyển sang một dạng đơn vị có thể “bất biến” hơn. Đó là bước sóng ánh sáng.

Vì sao phải có đơn vị độ dài chặt chẽ và thống nhất như vậy? Xin lấy một ví dụ, trong nhà máy, một chiếc máy phức tạp có không dưới mấy ngàn chi tiết, muốn đem hàng ngàn chi tiết đó lắp thành một chiếc máy để nó hoạt động bình thường thì khi chế tạo và kiểm nghiệm phải sử dụng các dụng cụ đo đảm bảo độ chính xác của các chi tiết. Nếu như không có một đơn vị đo độ dài một cách thống nhất, thì không có cách gì hoàn thành được công việc đó.

Tiến bộ của khoa học không bao giờ có giới hạn, việc nâng cao độ chính xác của đơn vị đo độ dài sẽ còn tiếp tục.

Ngọn lửa nghiêng về phía nào?

Bạn châm một ngọn nến và đặt nó trên đầu chiếc xe hơi rồi nổ máy, cho xe tăng tốc. Ngọn lửa sẽ nghiêng về phía nào, tại sao? – Đáp: Ngọn lửa nghiêng về phía trước, bởi vì…

Trọng lượng riêng của ngọn lửa nhỏ hơn của đám không khí lạnh vây quanh. Bình thường có hai lực tác dụng vào ngọn nến: trọng lực và lực đẩy Acsimet. Lực này chính là trọng lượng của đám không khí lạnh mà ngọn lửa chiếm chỗ. Sở dĩ ngọn lửa luôn hướng lên cao là vì trọng lực của nó nhỏ hơn lực đẩy của khí lạnh (Cũng tương tự như khi ta vứt một vật nhẹ hơn nước xuống nước, nó sẽ nổi).

Khi bạn gắn ngọn nến lên mui xe và nhấn ga, tức là đưa vào xe một gia tốc. Khi đó ngoài hai lực nói trên, tác dụng vào ngọn lửa còn có lực thứ ba theo phương ngang. Lực này là thế nào?

Khi ngọn lửa di chuyển về phía trước, nó sẽ chịu tác dụng của lực gia tốc đẩy về phía sau (F1 = m.a, trong đó m là khối lượng ngọn lửa và a là gia tốc của xe). Ngoài ra, khi ngọn lửa tiến về phía trước, nó sẽ chiếm chỗ và đốt nóng không khí lạnh ở đó. Điều này làm chênh lệch áp suất với không khí lạnh phía sau, tạo ra một lực đẩy về phía trước. Lực này lớn hơn F1, vì vậy ngọn lửa bị nghiêng về phía trước. Theo tính toán của các nhà khoa học, góc nghiêng alpha của ngọn lửa (theo phương thẳng đứng) được tính theo công thức sau:

tang (alpha) ~ a/g

(trong đó a là gia tốc của xe, g là gia tốc tự do)

Tại sao ngọn lửa không tự tắt?

Lẽ thường, quá trình cháy tạo ra khí cacbonic và hơi nước, đều là những chất không có khả năng duy trì sự cháy. Những chất này sẽ bao bọc lấy ngọn lửa, ngăn không cho nó tiếp xúc với không khí. Như vậy, ngọn lửa phải tắt ngay từ lúc nó mới bắt đầu hình thành chứ?

Nhưng tại sao việc đó lại không xảy ra? Tại sao khi dự trữ nhiên liệu chưa cháy hết thì quá trình cháy vẫn kéo dài không ngừng? Nguyên nhân duy nhất là, chất khí sau khi nóng lên thì sẽ nở ra và “trở nên nhẹ hơn”. Chính vì thế, các sản phẩm nóng của sự cháy không ở lại nơi chúng được hình thành (nơi trực tiếp gần ngọn lửa), mà bị không khí mới lạnh hơn và nặng hơn, đẩy lên phía trên một cách nhanh chóng.

Ở đây, nếu như định luật Acsimet không được áp dụng cho chất khí (hoặc, nếu như không có trọng lực), thì bất kỳ ngọn lửa nào cũng chỉ cháy được trong chốc lát rồi sẽ tự tắt ngay. Còn trong môi trường hấp dẫn yếu, ngọn lửa sẽ có hình thù rất kỳ quặc.

Chúng ta dễ dàng thấy rõ tác dụng tai hại của những sản phẩm cháy đối với ngọn lửa. Chính bạn cũng thường vô tình lợi dụng nó để làm tắt ngọn lửa trong đèn. Bạn thường thổi tắt ngọn đèn dầu hoả như thế nào? Bạn thổi từ phía trên xuống, tức là đã dồn xuống dưới, về phía ngọn lửa, những sản phẩm không cháy được (do sự cháy sinh ra), và ngọn lửa tắt vì không có đủ không khí).

Vật liệu composite là gì?

Tính chất cơ bản và cần thiết của vật liệu mà phần lớn các sản phẩm cơ khí, chế tạo máy đòi hỏi là tính chịu nén, kéo, chịu ăn mòn và nhẹ. Qua nghiên cứu, người ta đã tìm được phức hợp vật liệu gồm sợi các bon chịu kéo và keo silicat chịu nén có thể bổ trợ cho nhau, cả hai cùng nhẹ và không bị ăn mòn hoá học.

Trộn hai vật liệu này với nhau theo một tỷ lệ nhất định, gia nhiệt rồi ép vào khuôn dưới áp suất cao là ta có được vật liệu composite với hình dạng theo ý muốn, không cần phải luyện, tôi, phay, tiện… như với các sản phẩm kim loại khác.

Composite rất nhẹ, chỉ bằng 40% so với nhôm nếu cùng thể tích. Nhờ ưu điểm này, gần đây, vật liệu composite đã được sử dụng để thay thế kim loại trong các sản phẩm của ngành cơ khí, chế tạo máy, đóng xuồng… Người ta có thể phủ lên mặt composite một lớp nhũ có ánh kim để tạo cảm giác giống kim loại.

Người nhảy dù rơi như thế nào?

Nhiều người thường nghĩ rằng, khi “rơi như hòn đá” mà không mở dù, thì người sẽ bay xuống dưới với vận tốc tăng lên mãi, và thời gian của cú nhảy đường dài sẽ ngắn hơn nhiều. Song, thực tế thì không phải như vậy.

Sức cản của không khí đã không cho vận tốc tăng mãi lên. Vận tốc của người nhảy dù chỉ tăng lên trong vòng 10 giây đầu tiên, trên quãng đường mấy trăm mét đầu tiên. Sức cản không khí tăng khi vận tốc tăng, mà lại tăng nhanh đến nỗi chẳng mấy chốc vận tốc đã không thể tăng hơn được nữa. Chuyển động nhanh dần trở thành chuyển động đều.

Tính toán cho thấy, sự rơi nhanh dần của người nhảy dù (khi không mở dù) chỉ kéo dài trong 12 giây đầu tiên hay ít hơn một chút, tuỳ theo trọng lượng của họ. Trong khoảng 10 giây đó, họ rơi được chừng 400 -500 mét và đạt được vận tốc khoảng 50 mét/ giây. Và vận tốc này duy trì cho tới khi dù được mở.

Những giọt nước mưa cũng rơi tương tự như thế. Chỉ có khác là thời kỳ rơi đầu tiên của giọt nước mưa (tức là thời kỳ vận tốc còn tăng) kéo dài chừng một phút, thậm chí ít hơn nữa.

Tại sao trong không trung lại có hiện tượng bị mất trọng lực?

Vạn vật trên Trái đất đều chịu sức hút của Trái đất, và được gọi là trọng lực. Độ lớn của trọng lực giảm dần cùng với sự tăng lên của độ cao. Các tàu vũ trụ trong lúc bay xung quanh Trái đất hoặc trên quỹ đạo giữ các hành tinh , chúng thường cách xa quả đất và tinh cầu khác, tự nhiên sẽ ở vào trạng thái mất trọng lực, đây chính là hiện tượng mất trọng lực. Đương nhiên, mất trọng lực không phải là tuyện đối ko có trọng lực, chỉ có điều là trọng lực rất ít, cho nên mất trọng lực còn thường được gọi là trọng lực yếu.

Hiện tượng mất trọng lực chính là một đặc tính vô cùng quan trọng của môi trường trong vũ trụ.

Trong trạng thái mất trọng lực, cơ thể con người và các vật thể khác sẽ có thể bay lên dù chỉ cần chịu tác động của một lực rất nhỏ. Lợi dụng hiện tượng này, người ta có thể tiến hành gia công một số nguyên liệu và nghiên cứu khoa học mà khó lòng có thể thực hiện được trên mặt đất, ví dụ như sản xuất silíc đơn tinh thể độ thuần cao, chế tạo hợp kim siêu dẫn và kim loại siêu thuần, và chết tạo các dược phẩm sinh vật đặc biệt v.v…

Mất trọng lực cũng mang lại những điều kiện thuận lợi cho việc lắp ráp kết cấu hàng không to lớn (như trạm không gian, trạm điện dùng năng lượng Mặt trời trong vũ trụ) trong vũ trụ.

Đương nhiên, mất trọng lượng cũng có những tác hại nhất định đối với con người, chủ yếu là các nhà du hành vũ trụ thường mắc bệnh vận động vũ trụ. Đặc trưng điển hình của bệnh này là sắc mặt nhợt nhạt, ra mồ hôi lạnh, đau bụng buồn nôn, còn có lúc nước bọt tiết ra nhiều hơn bình thường, phần bụng phía trên khó chịu, thèm ngủ, đau đầu, mất cảm giác ngon miệng, có ảo giác bồng bềnh. Bị mất trọng lực trong thời gian dài còn có thể dẫn đến bệnh loãng xương và bắp thịt teo lại. Để phòng trừ và giảm thiểu bệnh vận động vũ trụ, đầu tiên phải đẩy mạnh việc luyện tập của các phi công trên mặt đất, tăng cường thể chất; Ngoài ra phải coi trọng việc luyện tập thể dục trong vũ trụ , khi chúng ta được xem các cảnh quay thực tế về hoạt động ở trong không trung, thường thường có thể thấy, các nhà phi hành vũ trụ đang luyện tập cơ thể trên máy vận động.

Thi thể trong khoảng không phân rã như thế nào?

Nếu xảy ra sự cố chết người, trước tiên xác của nhà du hành sẽ bị đóng băng vì cơ thể con người vốn chủ yếu là nước. Nhưng cái xác đó sẽ không tồn tại mãi mà dần bốc hơi và cuối cùng biến mất…

Trước hết, bạn cần biết rằng mặc dù trong khoảng không vũ trụ, các nhà du hành vẫn nhìn thấy ánh sáng Mặt trời, nhưng nhiệt độ ngoài đó thấp hơn so với bề mặt Trái đất của chúng ta nhiều lần. Đó là vì hành tinh của chúng ta được các lớp khí quyển bao bọc và giữ ấm thông qua hiện tượng nhà kính, nhưng ngoài vũ trụ thì không.

Do vậy, nếu xảy ra sự cố chết người, trước tiên xác của nhà du hành sẽ bị đóng băng vì cơ thể con người vốn chủ yếu là nước. Nhưng cái xác đó sẽ không tồn tại mãi mà dần bốc hơi và cuối cùng biến mất. Đây là hiện tượng băng đá bốc hơi mà không cần trải qua giai đoạn hoá lỏng.

Còn khả năng phân rã của xác chết không tồn tại, nhưng không phải là do trong không gian bao la không có vi khuẩn sống mà là do không có oxy, một chất khí cần thiết để phân huỷ xác hữu cơ. Quá trình biến mất một xác chết trong vũ trụ diễn ra trong bao lâu thì cho đến nay chưa nhà khoa học nào xác định được. Về lý thuyết, điều đó còn phụ thuộc vào người đó có mặc quần áo du hành hay không.

Một số chuyên gia cho rằng, chẳng cần đợi đến khi cái xác tự bốc hơi, nó sẽ bị các thiên thạch hay bụi vũ trụ xé nát vụn thành tro bụi vì trong không gian bao la có vô vàn thiên thạch bay không theo một quỹ đạo nào với vận tốc cực nhanh.

Các thí nghiệm thú vị – 10 vạn câu hỏi vì sao?

>> Xem thêm : Thắc mắc về tàu thuyền tàu hỏa – 10 vạn câu hỏi vì sao?