Chuyện Vui Vật Lý

Thế kỷ XX là thế kỷ của sự phát minh mạnh mẽ về khoa học kỹ thuật. Việc phát minh ra máy bay, sản xuất ôtô công nghiệp hóa với quy mô lớn và xây dựng đường cao tốc đã rút ngắn khoảng cách giữa các khu vực và tác quốc gia; việc phát minh ra Pênêxilin, tiêm chủng phổ biến các loại vắc xin phòng dịch, làm cho con người thoát khỏi những loại bệnh truyền nhiễm đã uy hiếp nhân loại hàng vạn năm nay; việc phát minh ra và phổ cập máy điều hoà, máy giặt, tủ lạnh, truyền hình… đã rất tiện lợi và cải thiện cuộc sống vật chất của con người; việc phát minh ra quang tuyến và điện thoại di động, sự xuất hiện của mạng Internet đã nhanh chóng nối liền con người trên khắp thế giới với nhau nhanh chóng; việc hoàn thành công trình “tổ gien” đã mở rộng nhận thức của con người những tầng sâu của sinh mệnh; việc xây dựng và phát triển của ngành hàng không đã đưa tầm mắt của loài người vươn tới nơi sâu thẳm của vũ trụ. Tất cả những điều đó không những đã làm thay đổi phương thức sản xuất, cơ cấu kinh tế và phương thức sinh sống của con người, nó cũng làm thay đổi nhận thức của con người đối với thế giới khách quan, xây dựng các quan điểm khoa học hoàn toàn mới. Nhờ đó, sự phát triển khoa học kỹ thuật và sản xuất trong 100 năm của thế kỷ XX đã vượt qua tổng hợp mấy nghìn năm phát triển từ khi lịch sử loài người có văn tự đến nay, nhưng đồng thời cũng gây ra một loạt những hậu quả tai hại như phá hoại môi trường sinh thái, nhiều loài sinh vật bị tuyệt chủng… Con người cuối cùng cũng đã nhận thức được, việc khai thác mang tính “cướp bóc” đối với đại tự nhiên sẽ chịu sự trừng phạt nghiêm khắc. Chỉ có sống hài hoà với tự nhiên mới có thể đạt được mục tiêu phát triển bền vững, vừa không làm hại tự nhiên và môi trường vừa không uy hiếp sự sinh tồn của nhân loại và sự phát triển của thế hệ tương lai.

Vật lý vui của tác giả Yakov Perelman khác với những sách được xuất bản trước đây trong chùm các tác phẩm khoa học vui. Sách được biên tập dựa trên nguồn tài liệu khá chọn lọc, và giành riêng cho những bạn đọc có trình độ nhất định về lĩnh vực vật lý. Sách không thiên về việc cung cấp kiến thức mới bằng cách sinh động hoá những kiến thức vật lý đơn giản, mà mục đích chính là kích thích sự hoạt động của trí tưởng tượng khoa học, tập cho bạn đọc quen suy nghĩ theo tinh thần khoa học vật lý và phát triển thói quen áp dụng kiến thức vào nhiều mặt hoạt động. Đây là quyến sách phổ thông rất tốt cho những em đang học cấp 3. Nó sẽ tạo cho các em những suy nghĩ và cảm hứng để tiếp cận với thế giới khoa học đầy thú vị. Nhiều khái niệm khó hiểu hay dễ bị hiểu sai đều được tác giả ấy diễn giải thành những câu chuyện thú vị và dễ hiểu. *** Thế kỷ XX là thế kỷ của sự phát minh mạnh mẽ về khoa học kỹ thuật. Việc phát minh ra máy bay, sản xuất ôtô công nghiệp hóa với quy mô lớn và xây dựng đường cao tốc đã rút ngắn khoảng cách giữa các khu vực và tác quốc gia; việc phát minh ra Pênêxilin, tiêm chủng phổ biến các loại vắc xin phòng dịch, làm cho con người thoát khỏi những loại bệnh truyền nhiễm đã uy hiếp nhân loại hàng vạn năm nay; việc phát minh ra và phổ cập máy điều hoà, máy giặt, tủ lạnh, truyền hình… đã rất tiện lợi và cải thiện cuộc sống vật chất của con người; việc phát minh ra quang tuyến và điện thoại di động, sự xuất hiện của mạng Internet đã nhanh chóng nối liền con người trên khắp thế giới với nhau nhanh chóng; việc hoàn thành công trình “tổ gien” đã mở rộng nhận thức của con người những tầng sâu của sinh mệnh; việc xây dựng và phát triển của ngành hàng không đã đưa tầm mắt của loài người vươn tới nơi sâu thẳm của vũ trụ. Tất cả những điều đó không những đã làm thay đổi phương thức sản xuất, cơ cấu kinh tế và phương thức sinh sống của con người, nó cũng làm thay đổi nhận thức của con người đối với thế giới khách quan, xây dựng các quan điểm khoa học hoàn toàn mới. Nhờ đó, sự phát triển khoa học kỹ thuật và sản xuất trong 100 năm của thế kỷ XX đã vượt qua tổng hợp mấy nghìn năm phát triển từ khi lịch sử loài người có văn tự đến nay, nhưng đồng thời cũng gây ra một loạt những hậu quả tai hại như phá hoại môi trường sinh thái, nhiều loài sinh vật bị tuyệt chủng… Con người cuối cùng cũng đã nhận thức được, việc khai thác mang tính “cướp bóc” đối với đại tự nhiên sẽ chịu sự trừng phạt nghiêm khắc. Chỉ có sống hài hoà với tự nhiên mới có thể đạt được mục tiêu phát triển bền vững, vừa không làm hại tự nhiên và môi trường vừa không uy hiếp sự sinh tồn của nhân loại và sự phát triển của thế hệ tương lai. Thế kỷ XXI sẽ là thế kỷ mà khoa học kỹ thuật phát triển như vũ bão và toàn cầu hoá kinh tế tri thức. Dựa trên nền tảng của công nghệ cao, công nghệ thông tin, công nghệ sinh học và công nghệ gien sẽ có sự đột phá và phát triển mới. Chúng ta đã tiến hành thành công công cuộc đối mới và đã đạt được những thành tựết sức to lớn và rực rỡ. Nhưng so sánh với thế giới và khu vực thì còn những khoảng cách rất lớn, đặc biệt là với các nước phát triển trên thế giới. Đảng và Nhà nước ta đã coi giáo dục và đào tạo, khoa học và công nghệ là chính sách hàng đầu, nhằm thực hiện mục tiêu dân giàu, nước mạnh, xã hội công bằng, dân chủ, văn minh, đi lên chủ nghĩa xã hội. Đó là ý tưởng và sự nghiệp to lớn mà mỗi người dân Việt Nam phải ra sức nỗ lực thực hiện thành công. Đặc biệt, thế hệ tương lai mới là những chủ nhân tương lai của đất nước. “Trẻ em hôm nay, Thế giới ngày mai”. Với ý nghĩa đó, trong thanh thiếu niên, chúng ta cần hướng dẫn và giúp đỡ họ có hứng thú và chí hướng tìm tòi, học hỏi các tri thức khoa học, phổ cập những kiến thức mới nhất, bồi dưỡng tinh thần khoa học nắm vững phương pháp khoa học. Đây không chỉ là nội dung và nhiệm vụ quan trọng của giáo dục nhà trường mà toàn xã hội bao gồm giới khoa học, giới xuất bản phải hết sức quan tâm. Sự phát triển như vũ bão của khoa học kỹ thuật hiện đại đặt ra yêu cầu rất cao đối với ngành giáo dục. Mục đích của giáo dục hiện đại là truyền thụ những tri thức và kỹ năng cần thiết cho công việc và cuộc sống, quan trọng hơn là làm cho con người có đủ các quan điểm khoa học và tinh thần khoa học, nắm vững và vận dụng các phương pháp khoa học. Để đi sâu tìm hiểu và nhận thức một cách toàn diện thế giới đã biết và chưa biết, con người cần có các tri thức khoa học rộng về nhiều phương diện. Chính vì vậy, để tăng cường tố chất toàn diện cung cấp những tri thức, kiến giải mới cho thanh thiếu niên, chúng tôi đã biên dịch bộ sách Khám phá thế giới khoa học từ nhiều nguồn tư liệu của nước ngoài mà chủ yếu là từ cuốn Những vấn đề khoa học kỳ thú của NXB Khoa học kỹ thuật Thiên Tân, Trung Quốc – 2004. Hy vọng rằng, với nội dung có thể gọi là phong phú chính xác, dễ hiểu, bộ sách sẽ giành được sự yêu thích của đông đảo bạn đọc. NGƯỜI BIÊN DỊCH *** Tại sao táo không bay lên trời mà lại rơi xuống đất? Mọi người đều biết rằng vào mùa thu các trái táo trên cây thường chín vàng, quả chín tự động rụng xuống đất. Các loại trái cây khác cũng vậy, chúng đều rơi xuống đất chứ không bay lên trời. Ngay cả khi bạn ném chúng lên cao, dù ném mạnh như thế nào, cao đến mức nào đi nữa thì điểm dừng vẫn là mặt đất. Đã bao giờ bạn thắc mắc về hiện tượng này chưa? Đó là do tác dụng của lực hút trái đất gây nên. Có một giai thoại kể về nhà vật lý vĩ đại Newton khi đang nằm nghỉ dưới gốc táo thì bỗng dưng bị một quả táo rụng trúng đầu. Ông thắc mắc: Tại sao quả táo không bay lên trời mà lại rơi xuống đất? Thắc mắc này đã gợi mở ông tìm ra định luật vật lý cơ bản “Vạn vật hấp dẫn”. Mặc dù, có người hoài nghi về tính chân thực của giai thoại này, nhưng đại đa số vẫn cho rằng câu chuyện này là hoàn toàn có thật. Định luật vạn vật hấp dẫn chứng minh vạn vật trong vũ trụ đều có lực hấp dẫn tương hỗ lẫn nhau. Trái đất có lực hút đối với mọi vật xung quanh nó, tâm điểm của các lực đó chính là tâm trái đất, nên gọi là sức hút của tâm trái đất. Trọng lực của mọi vật trên trái đất chính là do sức hút của tâm trái đất gây nên. Vì vậy, người ta còn gọi sức hút của tâm trái đất là trọng lực. Dưới tác dụng của trọng lực, trái táo và mọi vật thể khác không thể bay lên trời mà chỉ có thể rơi xuống đất. Trên thực tế, quả táo cũng tạo ra một lực hấp dẫn với trái đất. Căn cứ vào nguyên tắc cân bằng giữa lực tác dụng và phản lực, sức hút của quả táo và sức hút của trái đất lớn bằng nhau. Thế tại sao, quả táo lại rơi xuống đất mà không phải là trái đất bị hút vào quả táo. Đó là vì, trọng lượng của trái đất lớn hơn trọng lượng của quả táo rất nhiều, nên quán tính của trái đất cũng sẽ lớn hơn quán tính của quả táo. Thực tế, trái đất cũng di chuyển về phía quả táo, nhưng đó chỉ là một di chuyển cực nhỏ, không dễ nhận thấy được. Do đó, mọi người sẽ thấy quả táo rơi xuống đất chứ không phải là ngược lại.