Top Những Bí Ẩn Của Tự Nhiên Mà Nhiều Người Chưa Biết

1. Không khí có trọng lượng không?

Hầu hết chúng ta đều nghĩ rằng không khí không có trọng lượng, nhưng chắc chắn nó có một trọng lượng nào đó nếu nó là một chất liệu do một vài thứ khí tạo thành. Khí (hay hơi) chiếm một khoảng không gian mặc dù nó không có hình dạng nhất định.

Trái Đất được bao bọc bởi một lớp không khí dày đến cả chục ki-lô-mét (km). Không khí không thể bay ra ngoài không gian vì trọng lực Trái Đất “hút” nó lại. Vì vậy không khí có trọng lượng. Và không khí cũng tăng thêm trọng lượng cho vật mà nó chiếm. Ví dụ: Bạn đem cân cùng một trái banh lúc nó xẹp và lúc nó được bơm căng, bạn sẽ thấy trọng lượng của nó khác nhau. Tất nhiên là hơn nhau không đáng kể nhưng chắc chắn trái banh bơm căng thì nặng hơn trái banh xẹp.

Trọng lượng không khí tạo ra áp lực. Thân thể ta chịu áp lực của không khí từ mọi phía, cũng như khi lặn xuống đáy biển, thân thể ta bị sức ép của nước từ mọi phía. Trọng lượng của một lít không khí - với điều kiện không khí nguyên chất không lẫn bụi, tạp khí, nhiệt độ 0°C, áp suất thông thường - là 1,293g. Áp suất không khí tương đương với một cột thủy ngân có tiết diện 1cm và cao 76cm trong điều kiện thường. Nếu tính theo đơn vị đo lường của Anh thì áp suất không khí trên mỗi inch vuông là 15 pound (linch = 254m: 1pound = 450g). Hãy hình dung 15 pound x 12 inch = 180 pound (tương đương 81kg) đang đè lên bàn tay bạn. Vậy mà ta chẳng cảm thấy gì là vì mọi phía của bàn tay đều chịu áp suất như vậy, do đó triệt tiêu nhau. Còn đầu của chúng ta chịu áp suất 600 pound (tương đương 270kg) mà không bị hề hấn gì bởi vì không khí từ bên trong cơ thể cũng tạo ra một áp lực tương đương nhưng ngược chiều. Không khí bên ngoài đẩy vào, không khí bên trong đẩy ra, thế là áp suất bị triệt tiêu.

Càng lên cao (lên núi cao chẳng hạn) càng có ít không khí “đè” lên, nghĩa là áp suất càng giảm. Lên cao khoảng 6.000m áp suất không khí chỉ còn 6,4 pound/inch? Lên cao khỏi mặt đất khoảng 100km thì hầu như không còn áp suất không khí nữa.

2. Khả năng sự sống tương tự như ở Trái Đất tồn tại ở các nơi khác trong vũ trụ là bao nhiêu?

Nếu hình dung theo bộ phim khoa học viễn tưởng Star Trek, vũ trụ có đầy các sinh vật sống trông rất giống con người, ngoại trừ việc chúng có tai nhọn hay ngón tay trỏ phát sáng. Nếu vũ trụ của chúng ta thật sự là vô hạn (và như triết gia La Mã Lucretius đã chỉ ra, nó còn có thể là gì chứ?), vậy thì hoàn toàn chắc chắn là sẽ có các dạng sống giống như chúng ta tới từng chi tiết đang tồn tại đâu đó ngoài vũ trụ kia. Tuy nhiên, cũng có một điều chắc chắn rằng, chúng ta có vẻ sẽ không bao giờ có thể gặp được họ.

Chỉ cần một kiến thức sơ lược về quá trình tiến hóa của sự sống trên hành tinh này cũng đủ để thấy rõ rằng chỉ có một khả năng vô cùng nhỏ để một chuỗi các sự kiện giống như vậy sẽ được lặp lại ở nơi khác, ít nhất là ở trong vùng vũ trụ đã biết của chúng ta. Đầu tiên cần phải có sự hình thành của một hành tinh giống như của chúng ta, với đúng một khoảng cách như vậy tới một ngôi sao tựa như Mặt Trời và có một hỗn hợp các chất khí trong khí quyển thật phù hợp. Sau đó, các quá trình sinh hóa dẫn tới sự xuất hiện của một dạng sống dựa trên ADN phải được lặp lại. Do chúng ta vẫn chưa biết chính xác các quá trình trên diễn ra như thế nào nên rất khó để đưa ra đánh giá, nhưng người ta đã ước lượng rằng một đơn bào cần ít nhất 50 gen và cơ may để một chuỗi ADN chính xác như vậy được lặp lại một lần nữa là 1/10 tiếp tục với 5.400 con số 0. Những điều ngẫu nhiên không thể xuất hiện liên tục lâu như thế.

3. Trái Đất bao nhiêu tuổi?

Đây là câu hỏi mà hầu như chúng ta sẽ không bao giờ có câu trả lời chính xác. Ngay từ thời xa xưa, con người đã muốn biết “tuổi” của Trái Đất rồi. Và đã có vô số giai thoại nhằm trả lời cho câu hỏi về “tuổi” của Trái Đất. Nhưng nghĩ đến vấn đề này một cách khoa học thì mới chỉ cách nay có 400 năm thôi.

Ở thời điểm đó - cách nay 400 năm - người ta mới chứng minh được là Trái Đất quay quanh Mặt Trời và là thành phần của Hệ Mặt Trời. Chỉ khi ấy các nhà khoa học mới biết được phải bắt đầu từ đâu. Nghĩa là muốn biết “tuổi” của Trái Đất thì phải giải thích được Hệ Mặt Trời đã hình thành như thế nào.

Có giả thuyết cho rằng khởi đầu của Hệ Mặt Trời là một khối tinh vân, tức là một khối hơi nóng khổng lồ xoay quanh trục của chính nó với vận tốc càng lúc càng cao. Hệ quả của sự kiện này là: Một, thể tích của khối tĩnh vận càng ngày càng co lại; Hai, nhiệt độ càng lúc càng tăng; Ba, tạo ra lực ly tâm càng lúc càng mạnh ở phía “xích đạo” của khối hơi, từ đó tạo ra những vành hơi. Các vành hơi dần dần co lại thành các hành tinh và khối hơi ở trung tâm có lại thành Mặt Trời. Giả thuyết khác được gọi là thuyết vi hành tinh. Theo thuyết này thì cách đây hàng triệu triệu năm có vô số các vị hành tinh (những hành tinh tí hon: planetesimals) kết tụ thành một khối khổng lồ mà trung tâm là Mặt Trời. Thế rồi có một ngôi sao lang thang trong vũ trụ tình cờ xẹt ngang, hút theo một số mảnh của khối hành tinh kia. Những vi hành tinh bị cuốn theo kết tụ lại với nhau - như kiểu nắm tuyết lăn càng lúc càng lớn nhờ cuốn theo tuyết trên đường - và thành các hành tinh. Số còn lại không bị cuốn theo trở thành các hành tinh thì chính là các thiên thể.

Dù giả thuyết nào đúng đi chăng nữa, các nhà thiên văn cũng vẫn cho rằng sự kiện theo như các giả thuyết trên đã xảy ra cách nay cũng 5,5 tỉ năm. Nhưng những nhà khoa học không thuộc ngành thiên văn học đã không đồng ý với vấn đề này. Họ cố gắng tìm lời giải đáp khác bằng cách nghiên cứu xem phải mất bao lâu Trái Đất mới có hình dạng như hiện nay, phải mất bao nhiêu năm các ngọn núi mới “già” đi vì bị bào mòn, và mất bao nhiêu năm biển mới đạt đến độ mặn như hiện nay. Nhưng sau những nghiên cứu tỉ mỉ như vậy, các nhà khoa học cũng đi đến kết luận giống như các nhà thiên văn: Tuổi của Trái Đất là 5,5 tỉ năm

4. Vành đai động đất là gì?

Động đất là sự rung chuyển của mặt đất. Nguyên nhân chính của động đất thường là một “đường phay” của nham thạch trên vỏ Trái Đất, đường nứt dài giữa hai nham thạch khi có sự chấn động lớn hay sự ma sát.

Do đó, động đất không xảy ra trên tất cả mọi nơi của thế giới. Chúng được giới hạn tại những nơi xác định rõ ràng được gọi là “vành đai”. Vành đai quan trọng nhất là Thái Bình Dương, nơi mà hầu hết các trận động đất của thế giới xảy ra. Vành đai này bắt đầu ở mỏm cực Nam của Chile, mãi đến bờ biển Thái Bình Dương của Nam Mỹ và Trung Mỹ (tách ra ở biển Caribe), chạy dọc theo bờ biển Mexico đến Cali, đến tận Alaska. Ho Chưa hết, vành đai còn kéo dài từ Alaska đến Kamchatka (bán đảo của Nga). Đi qua quần đảo Kurile (nối dài với Kamchatka), quần đảo Aleutian, rồi kéo dài đến tận Nhật Bản, Philippines, New Guinea và xuyên qua các quần đảo của Nam Thái Bình Dương. Hầu hết các trận động đất lớn nhất trong lịch sử đều xảy ra trong vành đai Nam Thái Bình Dương. Tuy nhiên cũng có những vành đai nhỏ từ Nhật Bản. Vành đai này chạy suốt qua các vùng đất của Trung Hoa, Ấn Độ, Iran, Thổ Nhĩ Kỳ, Hy Lạp và Địa Trung Hải.

Có vài nơi như Nhật Bản, động đất hầu như xảy ra hằng năm. May thay, những trận động đất này lại không nghiêm trọng và chẳng gây thiệt hại gì nhiều. Mặt khác, các tiểu bang vùng New England chưa bao giờ có những trận động đất gây thiệt hại kể từ kỷ băng hà cuối cùng diễn ra cách đây mấy ngàn năm.