Cho tôi một điểm tựa, tôi có thể nâng được Trái Đất không doc

Cho tôi một điểm tựa, tôi có thể nâng
được Trái Đất không
“Hãy cho tôi một điểm tựa, tôi sẽ nhấc bổng trái đất lên!” -tục truyền đó
là lời của Acsimet, một nhà cơ học thiên tài thời cổ, người đã khám phá ra
các định luật về đòn bẩy. Nhưng bạn có biết muốn nâng một vật nặng bằng
trái đất lên cao dù chỉ 1 cm thôi, Acsimet sẽ mất bao nhiêu thời gian không?
Không dưới ba mươi nghìn tỷ năm!
Có lần Acsimet viết thư cho vua Hieronở thànhphố Xiracudo,là người đồng
hươngvà cũng làbạn thân củaông rằng, nếu dùng đòn bẩy, thì với một lựcdù nhỏ
bé đinữa, cũng có thể nâng được một vậtnặng bất kỳ nào: chỉ cần đặtvào lực đó
một cánhtay đòn rất dài của đòn bẩy, còn vật nặng thì cho tác dụng vào tay đòn
ngắn. Vàđể nhấn mạnhthêm điều đó,ông viết thêm rằng nếu có một trái đất thứ
hai, thì bước sangđấy ông sẽ có thể nhấc bổng trái đất củachúng ta lên.
Nhưng, giá như nhà cơ học thiên tài thờicổ biếtđược khối lượngcủa trái đất lớn
như thế nào thì hẳn ông đã không “hiên ngang” thốt lên như thế nữa. Ta hãy thử
tưởng tượngtrong một látrằngAcsimet có mộttrái đất thứ hai,và có một điểm
tựa như ôngđã muốn;rồi lại tưởngtượng thêm rằng ông đã làm được một đòn
bẩy dàiđến mức cầnthiết. Nhưng kể cả khiđã cómọi thứ, muốn nâng trái đất lên
cao dù chỉ 1cm thôi, Acsimet sẽ phải bỏ rakhông dưới ba vạn tỷ năm! Sự thật là
như thế đấy. Khốilượng củatrái đất, các nhà thiên văn đã biết, tínhtròn là:
60 000 000000 000 000000 000000 N
Nếu một người chỉ có thể trực tiếp nâng bổngđược một vật 600 N,thìmuốn“nâng
trái đất” lên, anh ta cần đặt tay của mình lên tay đòn dài củađòn bẩy, mà tay đòn
này phải dài hơn tay đòn ngắn gấp:
100 000 000000 000000 000 000lần!
Làm một phéptính đơngiản bạnsẽ thấy rằng khiđầu mút củacánh tayđòn ngắn
được nâng lên 1cmthì đầu mút kia sẽ vạch trong không gianmột cung “vĩ đại”, dài:
1 000 000000 000 000000 km.Cánh tayAcsimet tỳ lên đòn bẩy phải đi quamột
đoạn đường dài vôtận như thế chỉ để nâng trái đất lên 1 cm! Thế thì ông sẽ cần
bao nhiêu thời gian để làm côngviệc này? Chorằng Acsimetcó đủ sứcnâng một
vật nặng 600N lên cao mộtmét trongmột giây (khả năng thựchiện công gần bằng

1 mã lực!) thì muốnđưa trái đất lên 1 cm,ông ta phải mất một thờigian là:
1 000 000000 000 000000 000 giây, hoặc ba vạn tỷ năm!
Acsimetdành suốt cả cuộcđời dài đằngđẵng của mình cũngchưa nâng đượctrái
đất lên một khoảngbằng bề dàycủa một sợi tóc mảnh….
Không có một thứ mưu mẹo nào của nhàphát minh thiên tài lại có thể nghĩ racách
rút ngắn khoảngthời gian ấy được. “Luật vàng của cơ học" đã nói rằng bất kỳ một
cái máynào, hễ làm lợi về lực thì tấtphải thiệt về đườngđi. Vì thế, ngay như
Acsimetcó cách để làmcho cánh taymình có đượcvận tốc lớn nhất có thể trongtự
nhiênlà 300.000 km/s(vận tốc ánhsáng) thì với cách giả sử quãng đường này,
ông cũngphải mất 10 vạn năm mới nâng được trái đất lêncao 1 cm!
cái gì mỏng nhất
Không mấy ai biết rằng màng bong bóng xà phòng là một trong những
vật mỏng nhất mà mắt thường có thể nhìn thấy được. Những vật mà người ta
thường dùng để ví với sự mỏng manh thật vô cùng thô kệch so với nó
“Mảnhnhư sợi tóc”, “mỏng như tờ giấy thuốc lá”,thì cũng còn là dàyghê
gớm sovới màngxà phòng. Màng xàphòngmỏng hơnsợi tóc và tờ giấy cuộn thuốc
lá tới 5.000lần.
Khi phóng đạilên 200 lần,sợi tóc người có bề dày chừng 1cm,nhưngthiết đồ của
màng xàphòng vẫnchưa nhìn thấy bằng mắt thường được. Phải phóng đại thêm
lên 200 lần nữa, tức là phóng đại cả thảylên 40.000 lần thì mới nhìn thấy thiết đồ
của màng xà phòng thànhmột đườngmảnh; bấygiờ sợi tócđã có bề dày trên2
mét rồi.
Tiếp theocó lẽ phải kể đến phần dầu loang trên mặthồ. Để biết rõ lớp dầu đó dầy
đến thế nào, ta phải quansát màu mà ta nhìn thấy trên mặthồ. Do hiệntượng giao
thoa bản mỏng,trên các lớp dầu sẽ xuất hiện màu. Dựavào màu sắc ( thực ralà
bướcsóng) góc nhìn, ta cóthể xác định được bề dày của nó. Tínhtoán có thể thấy
rằng độ dầy này chỉ gấp vài lầnbước sóngánh sáng!!!
Dầu loangcó thể chưa bằngmàng bongbóng ( cónhữngmàng mà độ dày chỉ cỡ
bướcsóng ) song cũng là mộtloại mỏng hàng đầutrong thiên nhiên.
Vậy màng xà phòngcó độ dày cỡ bao nhiêu phân tử ?Màngxà phòng có độ dày cỡ

bao nhiêu phân tử? Vậyphân tử xàphòng có độ dày là baonhiêu? Câu hỏi này khó,
bởi vì nó còn phụ thuộc vào đặc điểmcủa phân tử, đặcđiểm liên kết Tuy vậy, có
thể đoán rằng độ dày củamàng xà phònglớn hơn cỡ độ dày của phân tử, vì phần
lớn vẫn có sự giao thoa bản mỏngvới ánh sángthấy được, còn vớiphân tử bình
thường, chuyệnđó là không thể.
Nếu ma sát biến mất
Nhờ có ma sát mà ta có thể ngồi, đi lại và làm việc được dễ dàng; nhờ
nó mà sách vở bút mực nằm yên trên mặt bàn, mà cái bàn không bị trượt
trên sàn nhà, mặc dù người ta không đặt nó vào sát tường, và quản bút
không tuột ra khỏi các ngón tay
Ma sátlà một hiệntượng phổ biến đến nỗi chúng ta ít khi để ý tới tác dụng
hữuíchcủa nó, mà thường cho nó làmột hiện tượng tự nhiên phải thế.
Không có ma sát, tất cả sẽ bị trượt đi vàlăn mãi chođến khi chúng đạttới một vị trí
thật thăng bằng đốivới nhau mới thôi (Ảnh minh họa: rice.edu)
Nhờ ma sátmà các vậtthêm vữngvàng.Người thợ mộc ghép sàn nhà cho phẳngđể
khi ngườita đặt bànghế ở đâu là chúng đứng yên ở đấy. Cốc,đĩa,thìa đặt trên bàn
ăn đều được nằm yên màta không cần phải quan tâm đặc biệt đếnchúng, nếu như
khônggặp trường hợp có sự chòng chành bất thườngnhư trên tàuthuỷ.
Thử tưởng tượngrằng cóthể trừ bỏ đượcma sát hoàn toànthì sẽ khôngcó một
vật thể nào, dù là to như một tảng đá hay nhỏ như một hạtcát có thể tựa vững lên
nhau được. Tất cả sẽ bị trượt đi và lăn mãi cho đến khichúng đạttới một vị trí thật
thăngbằng đối với nhau mới thôi. Nếunhư không có ma sát thì trái đất củachúng
ta sẽ thànhmột quả cầu nhẵn nhụi giống như một quả cầu bằng nước.
Có thể nói thêm rằng nếu không có ma sátthì các đinh ốcsẽ rơi tuộtra khỏi tường,
chẳng đồ vật nào giữ chặt đượcở trong tay,chẳng cơn lốc nàodứt nổi, chẳng âm
thanh nào tắtmà sẽ vang mãi thành một tiếng vọng bất tận, vì đã phản xạ không
chútyếu đi vào cácbức tường.Mỗi lần đi trên băng,ta lại cómột bài học cụ thể để
củng cố lòngtin của mìnhvào tầm quantrọng đặc biệt của masát. Đi trên đường
phố có băngphủ hay trên đường đất thịt sau khi trờimưa, ta cảm thấy mình thật
bất lựcvà lúc nào cũng như muốn ngã

Tuy nhiên, trongkỹ thuậtngười ta có thể lợi dụng sự masát rất bé để phục vụ
những việc có ích. Chẳng hạn nhữngchiếc xe trượttrên mặt băng, haynhững con
đườngbăngdùng để vận chuyển gỗ từ chỗ khai thác đến chỗ đặt đường sắt, hoặc
đến nhữngbến sôngđể thả bè. Trên nhữngđường “ray” băngtrơn nhẵn, haicon
ngựa đã kéo nổi 70 tấn gỗ.