🔙 Quay lại trang tải sách pdf ebook Hãy Trả Lời Em Tại Sao? – Tập 03 Ebooks Nhóm Zalo Biểu ghi biên mục trước xuất bản được thực hiện bởi Thư viện KHTH TP.HCM Hãy trả lời em tại sao?. T.3 / Đặng Thiên Mẫn d. - T.P. Hồ Chí Minh : Trẻ, 2009. 204tr. ; 19cm. 1. Khoa học thường thức. 2. Hỏi và đáp. I. Đặng Thiên Mẫn d. 001 -- dc 22 H412 đặng thiền mẫn dịch 4 Chương 1 Thế giới chúng ta Đối tượng của thực vật học 1 là gì? Tiếng Anh “botany” (thực vật học) có gốc là tiếng Hy Lạp và có nghĩa là “cỏ”. Thời xưa, người ta nghiên cứu cỏ cây chủ yếu là để tìm thức ăn và thuốc chữa bệnh. Cây cỏ nào ăn được, chữa bệnh được? Bởi vậy, những người đầu tiên nghiên cứu về thảo mộc thường là các thầy thuốc hay “thầy mo”. Họ biết loại cây nào độc, cây nào chữa được bệnh. Khoa thực vật học liên kết với khoa dược có đến hàng bao nhiêu trăm năm. Đến thế kỷ XVI sau Công nguyên đã có người viết sách ghi lại những nhận xét của mình về thảo mộc. Sang thế kỷ XIX, công trình nghiên cứu khoa học của một người Anh tên là Charles Darwin đã giúp cho nhà thực vật hiểu rõ hơn sự tiến hóa của động và thực vật. Nhận định của Darwin đã khiến các nhà khoa học chuyên nghiên cứu về thảo mộc tách ra thành một ngành khoa học riêng gọi là khoa thực vật học. Khoa học này lại chia ra nhiều phân khoa hay ngành. 5 Một trong những phân ngành này được mệnh danh là “giải phẫu thực vật” nhằm nghiên cứu cấu trúc thực vật và các cách thức, các mối liên hệ của các mối cấu trúc này với nhau. Những thí nghiệm về tính di truyền trong thảo mộc giúp cho người ta phát hiện quá trình đa dạng hóa của thảo mộc diễn ra như thế nào và chúng đã được cải tiến, hoàn thiện như thế nào. Công cuộc nghiên cứu này thuộc phạm vi nghiên cứu của phân khoa “di truyền học” (genetics). “Môi sinh học” là một phân ngành khác của khoa học thực vật học, nhằm nghiên cứu sự phân bố thảo mộc trên thế giới, tìm hiểu xem tại sao loại cây này mọc ở nơi này mà không mọc ở nơi khác trên thế giới. “Cổ thực vật học” cũng là một phân ngành của khoa thực vật học nhằm nghiên cứu quá trình tiến hóa của thảo mộc căn cứ trên những địa khai, hóa thạch tìm được. Một phân ngành khác nữa của thực vật học là ngành “sinh lý thực vật học” ng hiên cứu những phương cách mà thực vật dùng để thở và chế biến thức ăn cho chúng như thế nào. Phân khoa khác nữa là “bệnh lý học thực vật” nghiên cứu các chứng bệnh của thực vật. 2 Có bao nhiêu thứ táo? Có đủ thứ táo để thỏa mãn những khẩu vị rất khác nhau của con người. Chỉ riêng ở Hoa Kỳ thôi cũng đã có khoảng 6 7.000 thứ táo. Như vậy thì trên toàn thế giới chắc có thêm vài ngàn thứ táo khác nữa. Táo là một thứ cây đầu tiên do con người trồng. Táo có lẽ có nguồn gốc từ Đông Nam châu Âu và Tây Nam châu Á. Táo đã được sử dụng từ rất lâu đời rồi. Từ hơn hai ngàn năm trước, ở châu Âu người ta trồng nhiều thứ táo. Ngay thời La Mã Cổ, người ta đã biết thưởng thức bảy thứ táo khác nhau. Làm sao có được nhiều thứ táo như vậy? Có rất nhiều thử nghiệm đã được các nhà trồng tỉa thực hiện trên cây táo. Khi “tháp” (ghép) chồi non của bất cứ thứ táo nào vào cây non của bất cứ thứ táo nào khác, cây táo ghép sẽ sinh thứ quả y như quả của thứ chồi đã được ghép. Bởi vậy, các nhà trồng tỉa luôn thử bằng cách ghép các cành hoặc bằng cách cho thụ phấn của các thứ táo khác nhau. Đôi khi, qua sự ghép cành hoặc thụ phấn đó mà một thứ táo hoàn toàn mới đã xuất hiện. Thứ táo “đỏ ngọt lịm” (Red delicious) là một bằng chứng. Một cây táo tầm thường sinh ra một thứ quả tầm thường, ấy vậy mà khi ghép một mầm táo thứ khác vào thì từ mầm táo này đã cho thứ trái hoàn toàn mới, chẳng giống với thứ táo mầm cũng chẳng giống thứ táo gốc. Cách nay không lâu, tại bang Virgina (Hoa Kỳ) có mấy thứ táo “dại” thân cây xù xì, trái vừa nhỏ vừa chát, hình thù 7 méo mó nom chẳng ra làm sao. Ấy vậy mà có một nông dân cứ kiên nhẫn thử nghiệm bằng cách trồng hạt của loại táo này. Cuối cùng ông cũng được đền công xứng đáng. Cây táo thử nghiệm đã sinh ra thứ táo mới vừa sai trái vừa thơm ngọt mà ngày nay ta gọi là táo “Kim Diệu”. 3 Loài thảo mộc phát sinh từ đâu? Theo các thuyết khoa học, đã có thời mặt đất này chẳng có cây cỏ gì hết. Hàng trăm triệu năm trôi qua như vậy, đến một thời điểm nào đó, xuất hiện những hạt nguyên sinh chất (protoplasm) nhỏ li ti. “Nguyên Sinh Chất” là từ dùng để gọi những “chất liệu sống” được tìm thấy trong cả động và thực vật. Theo các lý thuyết khoa học này thì những hạt nguyên sinh chất ấy là khởi nguyên của mọi loài động và thực vật. Hạt nguyên sinh trở thành thực vật bằng cách phát triển cái “thành” hay cái vỏ của chúng, đồng thời bám chặt vào một chỗ. Chúng cũng phát triển một chất màu lục mà ta gọi là “diệp lục tố” (chlorophyll). Chất này giúp cho chúng dùng không khí, nước và đất để chế biến thành thức ăn. Những cây xanh thoạt kỳ thủy chỉ là một đơn bào, lần lần chúng kết hợp thành một nhóm thực vật. Vì chưa có phương tiện tự vệ trước sự khô hạn, cho nên những thực vật khởi nguyên này phải sống trong môi trường nước. Cho mãi đến tận ngày nay mà vẫn có một vài “hậu duệ” của thực 8 vật nguyên thủy này dai dẳng tồn tại sau khi đã thay đổi chút ít. Chúng được gọi là “tảo”. Cũng có một nhóm thực vật khác phát triển và tự chế tạo ra thức ăn mà không cần tới chất diệp lục tố. Thực vật không có màu xanh này được gọi là “nấm”. Hầu hết các loại thảo mộc trên mặt đất ngày nay đều phát sinh từ “tảo”. Một vài thứ tảo, lúc đầu, đã từ đại dương “bò” lên cạn, sa rễ và bám vào mặt đất. Chúng phát triển lớp vỏ bọc ngoài che chở cho chúng khỏi sự khô hạn thành những cái lá nhỏ li ti. Thực vật này được gọi là rêu hay dương xỉ. Tất cả các loại thực vật sơ khai này đều sinh sản bằng cách phân bào hay bằng các mầm. Mầm là những hật tế bào tương tự như mầm trong hạt giống nhưng không chứa “lương thực” như hạt giống. Sau một thời gian dài, những tế bào hạt này phát triển hoa và tạo thành hạt giống. Sau đó, có hai thực vật có hạt giống đã xuất hiện. Đó là loại hiển hoa bí tử và hiển hoa khỏa tử. Từ hai loại này phát triển thành các thứ cỏ cây trên trái đất ngày nay. Tại sao trong thân cây 4 lại có các vòng đồng tâm? Cưa ngang thân cây - ít nhất đã được một năm - ta thấy những vòng đồng tâm màu đậm, lợt. Những vòng này được gọi là “chu niên khuyên”. Đó kết quả hóa mộc của thân cây trong vòng một năm tròn. Tại sao các vòng này lại có màu 9 đậm, lợt khác nhau như vậy? Có nhiều lý do, trong đó có sự kiện thân cây phát triển - hóa mộc hay hóa gỗ - nhanh chậm, ít nhiều tùy từng mùa. Vào mùa xuân và mùa hạ, tế bào gỗ to hơn, nhưng vách (thành) tế bào lại mỏng hơn. Vì vậy, vòng tạo nên bởi các tế bào này có màu lợt hơn. Đến cuối hạ trở đi, tế bào nhỏ hơn nhưng vách tế bào lại dày hơn, do đó, vòng tạo nên bởi các tế bào này có màu đậm hơn. Dựa vào các vòng này ta biết “tuổi” của cây. Nhưng ngay trong một vòng, ta cũng thấy có những chi tiết khác nhau như chỗ dày, chỗ mỏng chẳng hạn. Sự khác biệt trong chi tiết này là do thời tiết khí hậu, nắng, mưa, chất khoáng trong đất. Do đó, các nhà khoa học cũng dựa vào các chi tiết này mà biết khí hậu của những năm trước đó tại một vùng nào đó trên thế giới. Khi tăng trưởng, cây cối không chỉ phát triển “chất gỗ” mà còn phát triển cả phần vỏ cây. Sự tăng trưởng này (vỏ cây) là do một lớp tế bào mỏng nằm giữa lớp “mộc” và “lớp vỏ”. Lớp “lót” ở giữa này được gọi là tầng phát sinh”. Những tế bào mới hình thành ở phía trong - tiếp xúc với lớp gỗ - của tầng phát sinh sẽ trở thành 10 gỗ. Cứ như vậy, lớp gỗ từ phía trung tâm tiến ra phía ngoài làm cho thân cây ngày một lớn. 5 Tại sao thân cây lại có vỏ? Bọc bên ngoài phần “gỗ” của thân và rễ cây là lớp vỏ. Tuy vậy, đôi khi - ở vài loại cây - khó mà nói được vỏ (cây) của nó dày mỏng thế nào. Như một vài thứ cây cọ chẳng hạn, không có sự tách bạch rõ ràng giữa vỏ và thân cây. Nhưng, chức năng của vỏ cây là gì? Một trong những chức năng chủ yếu của vỏ cây là bảo vệ phần bên trong tức là thân gỗ của cây. Thân gỗ của cây là thành phần rất dễ bị tổn thương. Ngoài ra, vỏ cây còn che chở cho thân cây khỏi bị khô hạn và nhiều thứ bệnh từ ngoài xâm nhập vào. Một phần vỏ phía ngoài cũng lâu ngày sẽ khô đi và chết. Phần vỏ chết ấy khiến cho vỏ cây nom xù xì. Có phần vỏ khô bị nứt nẻ và rụng khi một mầm từ thân cây nhú ra và lớn lên. Vỏ cây đã được con người sử dụng vào rất nhiều công việc. Vỏ cây sồi đã trở thành món hàng kinh doanh lớn : đó là “lie” tức là nút bần làm nút chai... Vỏ cây “độc 11 cần” (hemlock) được dùng để thuộc da. Những gia vị như quế chẳng hạn là vỏ một thứ cây mọc ở Ấn Độ, Mã Lai. Thuốc ký ninh được chế ra từ vỏ cây “cinchona”. Người ta cũng chiết ra từ vỏ của nhiều loại cây để chế ra nhiều thứ loại hương liệu, dược liệu. 6 Nhựa cây từ đâu mà ra? Mỗi bộ phận nhỏ trong cơ thể con người đều nhận máu từ một “cái máy bơm” duy nhất trong cơ thể là trái tim. Cũng vậy, mỗi khi bộ phận nhỏ trong thân thảo mộc cũng đều nhận được nước và thức ăn mà ta gọi là nhựa cây. Nhưng thảo mộc làm gì có “trái tim”? Vậy, bằng cách nào thảo mộc đem lương thực đến cho từng phần nhỏ trong thân của nó? Ta đừng tưởng là khoa học ngày nay đã lý giải được một cách thỏa đáng bí mật này. Tất nhiên, đã có nhiều lý thuyết đưa ra nhằm giải thích hiện tượng này, nhưng chưa có một lý thuyết nào đưa ra giải đáp toàn diện và hoàn toàn thích đáng. Một trong những giả thuyết đó là thuyết “sức ép thẩm thấu”. Nơi các sinh vật, các chất (dinh dưỡng) hòa tan trong chất lỏng thấm qua màng. Khi có một dung dịch hóa chất tiếp xúc với màng thì dung dịch đó trương sức ép vào màng. Nếu trong dung dịch có nhiều phần tử thì sức ép ấy càng mạnh và một số phần tử sẽ thấm qua màng. Chất khoáng và nước - “lương thực” nuôi cây - được rễ cây hút vào. Nói 12 cho đúng, không phải rễ cây chủ động hút vào mà là vì đất chứa nhiều khoáng chất hơn thân cây, do đó, “sức ép thẩm thấu” làm cho chất khoáng “chui” vào, thấm vào cây. Dung dịch chất khoáng nằm trong tế bào cây. Nước trong dung dịch bị bốc hơi. Bằng cách này, nước ở dưới đất từ từ bốc lên cao qua thân cây. Một cách giải thích khác nữa mệnh danh là thuyết “đổ mồ hôi”. Sự thoát hơi nước ở là cây được gọi một cách bóng bẩy, sống động là “đổ mồ hôi”. Sự thoát hơi nước này khiến cho phần tử nước ở trên “kéo” phần tử nước ở dưới lên, cứ như vậy, nước từ dưới đất được đẩy lên cao trong thân cây. Nói cách khác, sự thoát “đổ mồ hôi” tạo ra một sức kéo lên. Nước thoát hơi ở các tế bào lá, do đó tạo ra khoảng chân không ở những tế bào nằm ngay dưới bề mặt lá. Những tế bào có khoảng chân không này sẽ “kéo” chất dinh dưỡng của tế bào bên dưới lên để lấy nhựa sống. Cứ như vậy, các phần tử nước “kéo” nhau khiến cho mọi phần của một cây nhận được nhựa sống. Phải chăng cây trường xuân có 7 chất độc? Không chỉ riêng loài người mà ngay cả loài thú cũng biết cách tránh né kẻ thù hoặc tự vệ một cách hữu hiệu trước sự tấn công của kẻ thù. Chắc ta không ngờ rằng loài thực vật cũng có những nhu cầu về khả năng như vậy để sinh 13 tồn. Một trong những phương thức phòng thủ tự nhiên của thực vật là chất độc khiến cho bất cứ giống vật gì ăn nó - thậm chí chỉ đụng vào nó cũng bị tai hại. Một trong những thứ cây độc thường thấy nhất ở Hoa Kỳ là cây trường xuân, một thứ cây leo. Đụng vào nó là bị ngứa và bị sưng lên (viêm). Có điều lạ là không phải bất cứ ai đụng vào nó cũng đều bị như vậy. Cây trường xuân độc mọc hoang trên khắp Hoa Kỳ, từ Đông sang Tây, từ bang Texas cho đến phía Đông bang Kansas và Minesota. Nó bò leo lên những thân cây cao, leo lên những bụi cây bên đường, thậm chí mọc cả trên cát, nơi mà hầu như các thảo mộc khác không sống nổi. Đôi khi cây trường xuân cũng mọc thành bụi cây. Ngay trong những ngày hè khô hạn, lá của thứ cây leo này vẫn xanh bóng. Sang thu, lá này biến thành đỏ tía. Chất độc trong loại cây leo này là một loại “dầu” có tên là “toxicodenrol” (độc thảo mộc). Chất này được chứa trong mọi cơ phận của cây, chứ không chỉ ở lá. Đó là lý do tại sao cây thường xuân tươi tốt quanh năm. 14 Một điều khác lạ nữa là cứ trung bình năm người có một người “miễn nhiễm” với chất độc của loại cây leo này. Nhiều người cho rằng chất nhựa của nó làm cho da ngứa, sưng rộp lên, khi các vết rộp bị phá vỡ nước trong các vết rộp lan ra đến đâu là chất độc lan ra đến đó trên thân thể. Nhưng đâu phải vậy. Hiện tượng lan này là hậu quả của chất độc phát tác ở những nơi khác trên thân thể thôi. 8 Cây bồ đề là cây gì? Bồ đề là một trong những thứ cây lớn nhất trong loài thảo mộc. Bất cứ thứ gì trong thiên nhiên mà “vĩ đại” thì cũng phức tạp với đủ thứ vấn đề. Thảo mộc mà vĩ đại thì cũng vậy. Chẳng hạn, một cây vĩ đại làm cách nào để hút đủ số lượng nước để nuôi hết mọi phần trong cái cơ thể vĩ đại của nó? Cây càng to thì thân cây càng phải vững mạnh, chứ nếu tán lá to mà mà thân cây mảnh mai thì chắc chắn phải gãy. Như vậy thì cây càng lớn - tán lá càng lớn - thì bộ gốc rễ của nó cũng phải như thế nào đó mới chịu nổi sức nặng của bộ cành lá. Bộ cành lá lớn thì sức cản gió cũng sẽ lớn, nếu bộ gốc rễ không vững thì cây sẽ bị gió “bứng” liền. Cây bồ đề đã giải quyết tất cả những vấn đề đó một cách rất tài tình. Bồ đề thuộc họ “cây dâu tằm” (mulberry) mọc nhiều ở Ấn Độ, Mã Lai... Điểm độc đáo - hay bất thường? - ở cây bồ đề là cái cành của nó. Cành mọc ra 15 tứ phía trên thân cây. Mặc dù thân cây bồ đề lớn lắm nhưng cũng không thể “gánh” nổi bộ cành của nó. Bởi vậy, để khỏi bị gãy, cành thò ra những cái “rễ” bự xuống đất để làm cột chống. Nhưng công dụng cái rễ phụ này không phải chỉ có vậy thôi đâu mà còn để hút thức ăn nuôi cây nữa. Kết quả là cây bồ đề xòe rộng cành theo chiều ngang hơn là phát triển theo chiều cao. Với một bộ rễ phụ như vậy, đã có cây bồ đề phát triển thành một “vòng tròn” có chu vi tới 450m! Dưới tán lá một cây bồ đề, người ta họp chợ thảnh thơi, râm mát. Người ta cắt những cái rễ vừa vừa của chúng để làm cọc lều. Những rễ nhỏ hơn thì bệån làm thừng. Bồ đề có thân cây đồ sộ vậy mà trái thì lại chỉ nhỏ như những trái sung nhỏ xíu. Khi chín chim và dơi rất ưa. 16 9 Sự thụ phấn là gì? Hoa là một bộ phận mà thảo mộc dùng để sinh sản. Hoa, theo định nghĩa của nhà thực vật học là toàn bộ các cơ phận có chức năng chủ yếu là tạo ra phấn hoặc hạt hoặc cả hai. Theo quan điểm này thì phần quan trọng nhất của hoa là “nhụy hoa” và “nhị hoa”. Có nhiều thứ hoa bao gồm cả “nhụy” lẫn “nhị” trong một bông, nhụy nằm giữa và bao xung quanh là nhị. Khi mãn khai, ở đáy nhụy có những hạt nho nhỏ gọi là “noãn”. Mỗi “noãn” sẽ phát triển thành hạt. Phần quan trọng nhất trong một “noãn” là tế bào phôi nhỏ đến nỗi phải dùng kính hiển vi mới thấy được. “Nhị” gồm túi phấn ở cuối cuống. Khi túi phấn mở ra sẽ tung những hạt cực mịn thường là màu vàng. Để hạt giống “đậu” được thì những hạt phấn từ nhị hoa phải được “dẫn” vào nhụy. Sự di chuyển phấn như vậy ta gọi là sự thụ phấn. Sự thụ phấn có thể diễn ra bằng nhiều cách. Đôi khi phấn chỉ cần rớt thẳng vào nhụy. Nhưng nhiều khi gió, côn trùng sẽ làm công việc dẫn phấn vào nhụy. Những loài thảo mộc thụ phấn nhờ gió thường là các thứ cỏ - nói cho đúng, là loài thân thảo - vì “cỏ” không chỉ có nghĩa là cỏ mọc trên sân cỏ mà các thứ cây như cây bắp, lúa mì, lúa.... cũng là thực vật thân “thảo”. Nhị hoa bị cơn gió nhẹ lay động nên tung phấn ra. Phấn bay trong không khí và đột nhập vào nhụy. 17 Cách thụ phấn khác là do côn trùng. Sự thụ phấn do côn trùng thường xảy ra ở những hoa có màu sắc rực rỡ, hương thơm để hấp dẫn côn trùng. Côn trùng cũng chẳng tốt lành gì. Chúng ghé vào bông hoa để hút mật, lấy phấn để làm thức ăn cho chúng. Nhưng khi côn trùng làm như vậy thì sẽ có một ít phấn bám trên cơ thể chúng rớt xuống nhụy. Thế là nhụy được thụ phấn. 10 Nấm mũ độc từ đâu ra? Đôi khi, sau ngày mưa, trên sân cỏ bỗng có nhiều nấm mũ độc xuất hiện, cứ như là phép mầu làm ra vậy. Tất nhiên là chẳng có phép mầu nào dính dáng vào đó cả. Nấm mũ độc mọc lên là do các bào tử. Nấm mũ độc và nấm thì cũng chỉ là một thứ, không có sự khác biệt giữa chúng. Cái nấm kiểu mẫu bao gồm thân nấm hình ống gọi là “stipe” (cuống) và một “cái nón” gọi là “pileus”. Trên đầu thân nấm có một cái “cổ” tròn gọi là “khoen” (annulus). Phía dưới cái nón có những cái “vây” mọc từ trong ra mép nón gọi là “lamellae”. Đây chính là nơi chứa các bào tử. Các bào tử nấm có vai trò tương tự như hạt giống, tuy nhiên, ta đừng lầm lẫn nó với hạt giống. Trong một cái nấm có rất nhiều bào tử. Nấm thường cũng vậy, có rất nhiều bào tử. Bởi vậy, chỉ cần đem một cái nấm đi nơi khác, hoặc gió thổi các bào tử này đi là nơi đó có thể có 18 nấm mọc. Khi bào tử rụng xuống một nơi có nhiệt độ, độ ẩm và “lương thực” thích hợp thì bào tử - vốn chỉ là một đơn bào - sẽ hấp thụ thức ăn và phát triển bằng sự phân bào thành một chuỗi tế bào nom giống như chuỗi tràng hạt. Chuỗi hạt này được gọi là “hypha” (khuẩn ty). Một mớ khuẩn ty này họp lại được gọi là “mycelium” (thể sợi nấm). Rải rác trên thể sợi nấm này có những “trái banh” nhỏ còn thua cái đầu kim. Nhưng chính những “trái banh” này sẽ phát triển thành cây nấm. Bạn thấy nấm mũ độc hay nấm thường “thình lình” mọc rộ lên như có phép màu phải không? Không “thình lình” chút nào đâu, vì để thành nấm, nó đã qua cả một quá trình dài như vừa mô tả ở trên. Sự xuất hiện của nấm chỉ là giai đoạn kết thúc của một quá trình mà khởi đầu là bào tử, một quãng đường đâu phải ngắn và đơn giản, phải không bạn? 11 Lực ly tâm là gì? “Lực” là cái khiến cho một vật chuyển dịch (dời chỗ). Muốn đem cái ghế từ chỗ này ra chỗ kia, bạn không thể vận dụng ý chí của bạn khiến nó dời chỗ theo ý muốn của bạn, phải tác động vào nó một lực: hoặc đẩy hoặc kéo, hoặc nâng và đưa nó đi. Khi lực ngưng không tác động vào cái ghế nữa thì lập tức cái ghế cũng “ì” ra đó. Tuy nhiên, nếu bạn lấy ngón tay ấn nhẹ vào trái banh đặt trên mặt đất 19 nhẵn nhụi, bạn thấy sao? Không cần lực tác động nữa mà trái banh vẫn cứ lăn tiếp, phải không? Tại sao vậy? Nhà bác học Isaac Newton, người đầu tiên đã đưa ra khái niệm “quán tính” để giải thích. Quán tính làm cho một vật đang chuyển động cứ tiếp tục chuyển động. Bất cứ một vật nào cũng có quán tính giúp cho nó chuyển động đẳng hướng với lực đã tác động vào nó nếu nó không bị một lực khác tác động vào. Thí dụ: ngồi trong xe buýt, đang chạy nhanh, thình lình tài xế thắng xe gấp, bạn thấy mình lao về phía trước. Lực đẩy bạn lao về phía trước là quán tính đó, nghĩa là xe ngừng nhưng thân thể bạn vẫn tiếp tục chuyển động theo hướng xe chạy. Bây giờ ta nói đến lực ly tâm. Chắc các bạn đều có kinh nghiệm về vấn đề này rồi. Ta sẽ nhận ra lực ly tâm khi quan sát một vật chuyển động theo vòng tròn. Trở lại tỉ dụ đi xe buýt. Thay vì thắng gấp, tài xế đang cho xe chạy nhanh thình lình bẻ góc thật gắt. Nếu bạn đang đứng ở gần cửa, bạn sẽ bị hất ra ngoài. Lực hất bạn ra ngoài chính là lực ly tâm. Khái niệm “quán tính” cũng được dùng để giải thích lực ly tâm. Khi chiếc xe buýt quay vòng nhưng thân thể bạn theo quán tính vẫn chuyển động theo đường thẳng. Do đó, lực (theo đường thẳng) sẽ đẩy bạn ra khỏi đường vòng. Lực ly tâm luôn đẩy vật di chuyển ra khỏi đường vòng. Đó là lý do tại sao trên các xa lộ cao tốc, các xe hay bị lật, nhất là ở chỗ các vòng xoáy hoặc khi đạp xe đạp 20 (chạy nhanh) bạn phải hơi nghiêng người về phía trong vòng xoay mới khỏi bị té. Việc nghiêng người ngược chiều với sức ly tâm, các đường cao tốc cũng như các phi đạo hơi cong theo lòng máng... chính là để giúp vật di chuyển cân bằng được (giảm hay triệt tiêu) lực ly tâm, để động tử không bị văng ra ngoài. Sự nghiêng về phía trong tạo ra một lực nghịch chiều với lực ly tâm kéo ra phía ngoài, nhờ đó ta có thể lái xe nhanh theo vòng xoáy mà không bị lực ly tâm đẩy ra ngoài vòng xoáy. Tại sao bảy sắc cầu vồng 12 lại được sắp xếp theo thứ tự như vậy? Ánh sáng hằng ngày (do mặt trời) gọi là ánh sáng “trắng”. Thật ra, ánh sáng trắng này là tổng hợp của những ánh sáng có màu sắc khác nhau. Nhìn vào một tấm kiếng, một cái bong bóng xà phòng hay một lăng kính, bạn sẽ thấy màu sắc các ánh sáng này. Cái khiến cho ánh sáng trắng khi đi qua lăng kính bị phân tích thành ánh sáng có màu đỏ, cam, vàng, lục, chàm, tím chính là do mỗi ánh sáng có độ dài sóng khác nhau. 21 Độ dài sóng (ánh sáng) tạo thành các dải màu song song với nhau, màu nọ sát khít bên màu kia theo một thứ tự nhất định. Dải màu này được gọi là quang phổ, luôn luôn bao giờ cũng bắt đầu bằng dải màu đỏ và kết thúc là màu tím. Cầu vồng chính là một quang phổ lớn mà thôi. Khi ánh sáng mặt trời chiếu qua những phân tử nước kết thành những giọt nước li ti thì (ánh sáng ấy) bị phân tích cũng như khi chiếu qua quang phổ. Khi ánh sáng mặt trời chiếu qua giọt nước, ta thấy ánhh sáng bị phân tích thành dải bảy màu. Thế rồi các ánh sáng này lại xuyên qua giọt nước khác, giọt nước khác... cứ như vậy hình thành quang phổ cầu vồng. Nhìn vào quang phổ cầu vồng, phía trên bao giờ cũng là màu đỏ, phía dưới cũng bao giờ là màu tím. Cầu vồng chỉ xuất hiện trên bầu trời khi trời vừa mưa vừa nắng và mặt trời ở đối diện với người quan sát. Chẳng hạn, bạn phải đứng giữa mặt trời và màn mưa, mặt trời phía sau lưng, màn mưa phía trước mặt bạn. Mặt trời, con mắt của bạn và trung điểm cầu vồng phải nằm trên cùng một đường thẳng. 13 Ánh sáng được truyền đi như thế nào? Ánh sáng là một trong những điều kỳ lạ trong thế giới ta đang sống. Ta chưa biết gì nhiều về ánh sáng và những gì ta biết (về ánh sáng) chưa hẳn là hoàn toàn chính xác. 22 Người ta mới có thể dựa trên tác động của ánh sáng để “mô tả”, chứ chưa có thể nói là lý giải một cách thích đáng. Ta đã biết, ánh sáng là một dạng của năng lượng (en ergy). Cũng như những dạng khác của năng lượng - như nhiệt, sóng điện, tia X... thì tốc độ, tần số và độ dài sóng ánh sáng có thể đo được. Những tính năng khác của ánh sáng cũng giống những tính năng của năng lượng. Ta cũng đã biết, tốc độ của ánh sáng là khoảng 300.000km/giây. Đơn vị “quang niên” hay năm ánh sáng - 9.460.000.000km, nghĩa là suýt soát một nghìn tỷ năm km - dùng để tính các khoảng cách không gian trong vũ trụ. Các nhà khoa học đã đưa ra nhiều lý thuyết để giải thích ánh sáng là gì và ánh sáng được truyền đi như thế nào. Vào cuối thế kỷ XVII, nhà bác học Issac Newton cho rằng ánh sáng là những “hạt”, ví như những viên đạn bắn ra từ nguồn sáng. Nhưng lý thuyết “hạt” này không giải thích được những hiện tượng khác của ánh sáng. Cũng trong thời kỳ này, nhà bác học Christian Huyghens đưa ra thuyết “sóng ánh sáng”. Ông cho ánh sáng lan truyền dưới dạng sóng, cũng như khi ném một hòn sỏi xuống ao, ta thấy có những vòng tròn sóng lan rộng ra. Ánh sáng là sóng hay là hạt? Cuộc tranh luận kéo dài suốt 150 năm. Lần lần người ta cũng nhận ra được một vài tác động của ánh sáng. Sự kiện này đã khiến cho lý thuyết “hạt ánh sáng” bị đào thải. 23 Tuy nhiên, ngày nay các nhà khoa học cho rằng ánh sáng tác động vừa hạt vừa như sóng. Những thí nghiệm đã chứng tỏ cả hai thuyết trên đều có phần đúng. Do đó cho đến ngày nay chưa ai đưa ra được câu trả lời xác quyết cho câu hỏi “ánh sáng là gì?”. 14 Một phân tử lớn cỡ bằng nào? Phân tử là một phần nhỏ nhất của vật chất có thể tồn tại và giữ nguyên được tính năng của chất đó. Chẳng hạn, nếu phá vỡ một phân tử đường C12H12O11, ta được các nguyên tố nhưng mỗi nguyên tố đó không còn chút tính năng nào như màu sắc, mùi vị của đường nữa. Có những phân tử rất đơn giản, nhưng cũng có những phân tử vật chất rất phức tạp bao gồm hàng ngàn nguyên tử cấu kết với nhau theo những kiểu rất phức tạp. Vài thứ khí, như khí helium hay néon chẳng hạn, mỗi phân tử chỉ gồm có một nguyên tử. Có những phân tử của những chất khác gồm hai hoặc hơn hai nguyên tử của cùng một chất. Thí dụ một phân tử oxy gồm hai nguyên tử oxy. Có phân tử (của một chất) gồm một nguyên tử của chất này và hai nguyên tử chất khác. Thí dụ một phân tử nước gồm một nguyên tử oxy và hai nguyên tử hydro. Trái lại, một phân tử cao su thiên nhiên gồm tới 75.000 nguyên tử cacbon và 120.000 nguyên tử hydro. Qua đó các 24 bạn thấy kích cỡ của một phân tử khác nhau đến thế nào. Một phân tử nước có độ dài bằng nào bạn biết không? Khó hình dung nổi: nó chỉ bằng một phần tỉ tỉ của một inch (2.54cm). Trong khi đó một phân tử cao su lớn hơn một phân tử nước hàng mấy chục ngàn lần. Đại khái phân tử nước lớn bằng đầu mũi kim thì phân tử cao su lớn bằng trái banh. Ta khó mà hình dung nổi kích cỡ của một phân tử nhỏ đến mức nào. Ta cứ lấy một cm3 không khí thôi thì đủ biết: gồm 500 tỷ tỷ phân tử không khí. Và đó là không khí chưa “dày đặc” lắm đấy, bởi vì, khoảng cách giữa các phân tử không khí ấy cũng khá lớn. 15 Một phân tử nặng cỡ bằng nào? Các nhà khoa học đã “cân” trọng lượng của phân tử bằng một cái cân đặc biệt. Trọng lượng của phân tử tùy thuộc vào trọng lượng các nguyên tử đã cấu thành nó. Đến lượt trọng lượng của một nguyên tử lại phụ thuộc vào số lượng các hạt proton và neutron cấu thành nguyên tố đó. Một nguyên tử nước gồm hai nguyên tử hydro và một nguyên tử oxy. Một nguyên tử hydro chỉ có một proton trong hạt nhân. Do đó nguyên tử hydro được chọn làm đơn vị chuẩn là 1 (một). Cân một nguyên tử - thí dụ nguyên tử oxy chẳng hạn - là so sánh xem trọng lượng một nguyên tử oxy nặng hơn một nguyên tử hydro bao nhiêu lần. Một 25 nguyên tử oxy có 8 hạt proton và 8 hạt neutron, do đó trọng lượng của một nguyên tử oxy là 16, có nghĩa là nặng hơn nguyên tử hydro 16 lần. Một phân tử nước gồm hai nguyên tử hydro và một nguyên tử oxy, do đó, “trọng lượng” của một phân tử nước là (2x1)+16 = 18. Trong chất lỏng hay chất rắn các phân tử dính chặt với nhau do sức hút lẫn nhau. Sức hút này có bản chất điện lực và sức đó mạnh hay yếu sẽ khiến cho chất liệu bền chặt nhiều hay ít. 16 Nguyên tố là gì? Bất cứ chất liệu, đồ vật trên đời này cũng do một, hai hoặc nhiều hơn chất cơ bản tạo ra. Nguyên tố của một chất gồm những nguyên tử của cùng một loại. Mỗi nguyên tố có tính năng độc đáo mà nguyên tố khác không có. Chẳng hạn, helium hydrogen đều là chất khí có đặc điểm không màu, không mùi, không vị. Cả hai đều nhẹ nhưng so với helium thì khí hydro nhẹ hơn. Khí hydro cháy được còn helium thì không. Nguyên tố nào cũng có một trọng lượng. Nguyên tố có thể ở thể lỏng, thể đặc hay thể khí. Một vài nguyên tố có thể hòa tan trong nước. Có nguyên tố phải đun nóng đến nhiệt độ nào đó mới chuyển từ thể rắn sang thể lỏng và thể khí. Những tính năng “chuyển thể” này gọi là “lý tính” của các nguyên tố. 26 Sau khi nguyên cứu lý tính và hóa tính của các nguyên tố, các nhà khoa học đã phân loại các nguyên tố. Những nguyên tố có tính năng giông giống nhau được xếp thành một nhóm hay một họ. Các nhóm này được xếp thành một bảng gọi là “bảng nguyên tố tuần hoàn”. Bảng này sắp xếp theo số lượng nguyên tử. Nguyên tử hydro chỉ có một proton nên số nguyên tử của nó là một và do đó đứng đầu bảng. Một vài nguyên tố mang tên của người, của địa phương, của quốc gia đã phát hiện ra, chẳng hạn các nguyên tố Einsteinium, Europium, Germanium, Californium, Scandium... là tên nhà bác học Einstein, châu Âu, Đức, bang Califor nia (Hoa Kỳ) và bán đảo Scandinavive (Bắc Âu)... có những nguyên tố có tên rất quen thuộc như than, đồng, vàng, sắt, chì, kền, thiếc... 17 Tại sao có hiện tượng cát lún? Bạn đã nghe nói “chết chìm trong cát” hoặc “bị cát nuốt chửng” bao giờ chưa? Chắc bạn cho rằng đó là kiểu nói của thi ca, có tính biểu tưởng chứ thực tế làm gì có. Không, đó là một hiện tượng tự nhiên và có thật. Từ hàng bao thế kỷ người ta đã kinh khiếp hiện tượng này và con người ta tin rằng có một sức lực ma quái ở dưới cát đã hút, kéo nạn nhân xuống để cát vùi lấp đi. Một người đang đứng trên cát thấy mình từ từ lún dần xuống cho đến khi mất hút dưới cát. Nếu không hiểu rõ nguyên nhân thì tưởng đó là 27 hiện tượng ma quái, thần bí. Thật ra, hiện tượng cát lún không có sức hút mạnh như người ta từng thêu dệt đâu. Có người dám cả quyết là cát đã “nuốt chủng” cả một chiếc xe jeep. Nói thế là phóng đại. Nếu hiểu nguyên nhân hiện tượng cát lún và biết cách đối phó thì chẳng có gì là nguy hiểm lắm đâu. Hiện tượng cát lún là gì? Đó là những “thảm” cát nhẹ, xốp có lẫn nước. Chỗ cát lún nom không khác gì chỗ cát không lún ngay kế cận đó. Chỉ khác một điều duy nhất: chỗ cát lún không chịu một vật gì nặng đè lên nó. Hiện tượng cát lún thường xảy ra ở cửa sông lớn hay trên bờ biển mà bên dưới là một lớp đất sét. Nước bị ứ đọng trong cát vì lớp đất sét ở dưới giữ không cho nước thấm xuống. Nước này do nhiều nguồn đổ đến, từ một dòng sông hoặc từ những hồ, ao chẳng hạn. Nhìn thật kỹ ta sẽ thấy những hạt cát chỗ cát lún khác với những hạt cát ở chỗ khác ở điểm chúng “tròn” hơn, ít góc cạnh hơn. Nước thấm vào giữa khe các hạt cát làm cho chúng cách xa nhau ra đồng thời nâng chúng lên và làm cho chúng cứ như muốn chồm lên nhau. Chính sự kiện bị nâng lên và chồm lên nhau đó khiến cho cát lún không chịu được sức nặng đè lên chúng. Có những chỗ có hiện tượng như là cát lún mà không phải do cát. Nó có thể do bất cứ loại đất xốp hoặc cát pha lẫn bùn hoặc do một thứ bùn sỏi. Khi đứng trên cát lún, người ta không bị cát hút rồi nuốt chửng được đâu. Cát lún có chứa nhiều nước nên khiến cát bị trôi đi. Vì cát 28 nặng hơn nước nên người ta không thể nổi trong cát hơn trong nước. Điều quan trọng phải làm khi bị cát lún là phải cử động thật chậm, như vậy cát có đủ thời giờ trôi quanh thân thể ta. Khi cát tác động như vậy, nó cũng tác động như nước mà bạn đang bơi trong đó. 18 Hiện tượng phóng xạ là gì? Bụi phóng xạ là bụi và các chất khác bay trong không khí sau một vụ nổ nguyên tử. Bụi phóng xạ làm ô nhiễm, đầu độc không khí, đất, nước. Bụi phóng xạ làm ô nhiễm trái đất vì tính chất phóng xạ của nó. Điều này có nghĩa là nó chứa một số loại nguyên tử đã bị phá vỡ cấu trúc. Khi bị phá vỡ chúng phóng ra một lượng nhỏ năng lượng và vật chất được gọi là “bức xạ”. Một vụ nổ nguyên tử tạo ra một luồng hơi cực mạnh, một nhiệt lượng rất lớn và nhiều phóng xạ nguyên tử. Những phóng xạ nguyên tử này trộn lẫn vào trong đất và trong cát hạt bụi. Một vụ nổ nguyên tử tung vào bầu khí quyển hàng tấn hàng tấn bụi phóng xạ. Bụi này rớt xuống đất thành bụi phóng xạ. Những hạt nặng nhất của những 29 mảnh vỡ này rớt xuống đất một phút hay một giờ sau vụ nổ. Những hạt nhẹ hơn bay lơ lửng lâu hơn, có khi hàng mấy tháng, có khi hàng năm mới rơi xuống đất. Thường nó theo mưa, tuyết, sương mù rớt xuống và ngấm vào đất. Khi bụi phóng xạ rớt xuống bên ngoài cơ thể thì có thể rửa sạch đi được. Nhưng khi nó thấm vào bên trong cơ thể, nó ở lại đó hàng mấy năm. Bụi phóng xạ xâm nhập vào cơ thể qua ngả không khí ta hít vào, qua nước ta uống và qua thực phẩm ta ăn, nhất là qua thực phẩm. Bụi phóng xạ ngấm vào đất rồi được rễ cây hút vào thân, lá, quả. Con người, súc vật ăn lá, quả đó bị nhiễm phóng xạ. Khi ở bên trong cơ thể, các phóng xạ nguyên tử sẽ bức xạ. Khi các tế bào bị các bức xạ xuyên thấu sẽ bị hủy hoại hoặc làm cho sức đề kháng bệnh tật của con người bị suy yếu đi. 19 Chất platin là chất gì? Platin là một kim loại, nhưng, là một kim loại kỳ diệu. Nó có màu trắng hơi xám. Tên của nó - platin - có gốc Tây Ban Nha là “plata” có nghĩa là “bạc nhỏ hay á bạc”. Platin cứng hơn đồng nhưng lại “dẻo” như vàng. Chỉ cần một lượng bằng một ounce (0,28gr) platin, ta có thể kéo thành một sợi dây có chiều dài bằng chiều dài từ thành phố New York (Bắc Hoa Kỳ) đến thành phố New Orleans (Nam Hoa Kỳ). Một khối platin mỗi bề một foot (0,3408m) mà nặng tới hơn 500kg. Platin nặng gấp hai lần chì. 30 Platin thường được tìm thấy ở quặng mỏ có lẫn lộn nhiều kim loại hiếm như palladium, rhodium, irdium, os mium. Cũng có khi platin trộn lẫn với các kim loại thường như đồng, sắt, chrôm, kền, vàng, bạc. Người ta tìm được platin dưới dạng hạt, dạng vảy và dạng tảng. Những mỏ platin lớn được phát hiện đầu tiên vào thế kỷ XVIII tại Nam Mỹ. Trong rất nhiều năm, thứ kim loại này coi như vô dụng, bởi vậy giá rất rẻ. Thế rồi, khi đã tìm ra công dụng của nó, phần vì nó cũng thuộc loại quý hiếm, cho nên platin lại lên giá vù vù và lên tới 2,5 triệu đô la/m3. Cái khiến cho platin được trọng dụng là do nó không bị rỉ sét, độ chịu nhiệt cao và kháng acid. Điểm nóng chảy của platin là vào khoảng 1.8000C. Vì nhiều mục đích, platin được pha trộn với một kim loại khác để thành hợp kim của platin chẳng hạn pha với bạc, vàng, đồng, kền, thiếc. Công dụng chủ yếu của platin là làm đồ nữ trang, làm điểm nối dòng điện ở những chỗ cần đóng, mở liên tục, làm cân trong phòng thí nghiệm, làm nhiều dụng cụ đo lường chính xác dùng trong khí tượng quan trắc hoặc cầu chì trong các dụng cụ điện cần độ nhạy cao. 20 Sữa được làm bằng gì? Nhiều người coi sữa như một thứ lương thực hầu như hoàn hảo mà loài người có được. Khi coi sữa như một 31 chất bổ dưỡng cho cơ thể, ta cũng nên biết tại sao sữa lại như vậy. Chất protein là chất cấu tạo và tái tạo bắp cơ. Chất này có trong sữa. Thành phần quan trọng khác của sữa là chất béo, loại thực phẩm cung cấp năng lượng. Chất béo trong sữa được gọi là “bơ béo” (butter fat) gồm những “trái cầu” nhỏ xíu. Chiết những “trái cầu” này ra từ sữa, ta sẽ có bơ. Trong sữa cũng có chất đường là chất cung cấp năng lượng dưới dạng carbohydrate. Chất đường trong sữa được gọi là “lắc-tô” (lactose) tuy không ngọt bằng đường mía nhưng lại được cơ thể ta tiêu hóa dễ dàng hơn bất cứ thứ đường nào khác. Sữa còn cung cấp cho cơ thể nhiều chất muối khoáng khác. Cơ thể dùng các chất khoáng này để tạo xương và bồi dưỡng cho xương. Calcium và phôt pho là các chất khoáng chiếm tỷ lệ lớn trong các chất khoáng chứa trong sữa. Trong sữa có nhiều chất calcium hơn bất cứ thực phẩm nào. Trong sữa còn có nhiều chất khoáng khác như nữa như sắt, đồng, mănggan, manhê, sôđa, bồ tạt, chlorin, iodine, colbat và thiết. Nhiêu đó chưa phải là đã hết. Sữa còn cung cấp cho cơ thể nhiều thứ vitamin. Sữa rất giàu vitamin B2, A, B1. Sữa còn chứa cả vitamin C và D. Tất nhiên trong sữa có nhiều nước. Nhưng đáng kinh ngạc là cứ trong khoảng một lít sữa thì có tới hơn 100gr lương thực dạng đặc này. 32 21 Người sống trong hang động là ai? Con người sống cách đây hàng chục ngàn năm đã lấy hang động trong vách núi làm nơi trú ngụ. Thật ra, một số người tiền sử sống trong hang động nom không giống với con người ngày nay. Những người này được gọi là “người Néanderthal”. Bộ não của họ lớn hơn bộ não con người hiện đại, nhưng trên khuôn mặt của họ, phía trên chân mày lại có nếp nhăn lớn và sâu. Chiều cao của họ chỉ vào khoảng 1,5m và không thể đứng thẳng như con người ngày nay. Những người sống trong hang động chưa biết hay chưa quan tâm đến việc chăm sóc nhà cửa. Họ vứt đồ đạc bừa bãi, lung tung trên nền hang. Trong hàng ngàn hàng ngàn năm liên tiếp xả rác bừa bãi như vậy, nên rác chất đống lên có khi đầy cả hang. Các hang họ cư ngụ rộng lớn nhưng tối tăm và lạnh lẽo. Người ta sống phía trong gần cửa hang để tránh gió, mưa, tuyết mà không đi quá sâu vào chỗ hang sâu tối. Vào giai đoạn cuối thời kỳ băng giá, người “Cro-Magnon” bộ dạng bên ngoài nom đã khá giống con người hiện đại - đã bắt đầu sinh hoạt trên nền đất nay là châu Âu. Cũng như người Néanderthal sống trước đó, người Cro-Magnon cũng chỉ sống phía trong gần của hang. Tuy nhiên, khi số người tăng lên thì số hang không còn đủ nữa. Thế là một số người phải cất chòi hay đào hang dưới đất. 33 Trong hang họ sinh sống, có một số người đã vẽ những bức tranh trên trần hang như người ta đã thấy tại một vài hang ở miền Nam nước Pháp và Tây Bắc nước Tây Ban Nha. Những bức tranh này rất đáng lưu ý. Nét vẽ rất linh động và đầy uy lực, mô tả cảnh đi săn của những người sống trong hang. Mồi săn của họ là các thú lớn như bò tót, gấu, heo rừng, khổng tượng và cả tê giác nữa. 22 Thời đại đồ đá có nghĩa là gì? Từ thời xa xưa trước khi con người ghi chép được lịch sử, có một thời kỳ mà người ta gọi là “thời kỳ đồ đá”. Loài người có mặt trên địa cầu này ít ra cũng được 500 triệu năm rồi. Nhưng con người mới chỉ biết dùng văn tự để ghi lại lịch sử cách nay khoảng 5.000 năm mà thôi. Bởi vậy thời tiền sử là một khoảng thời gian rất dài. Bởi vậy, trong thời đại này con người đã biết cách chế tạo đồ dùng bằng đá nên gọi là thời kỳ đồ đá. Thời đại này lại chia làm hai thời kỳ: thời kỳ đồ đá cũ và thời kỳ đồ đá mới. 34 Những dụng cụ trong thời đồ đá có lẽ chỉ là những hòn đá đẽo sơ sơ cho hơi sắc cạnh một chút. Các nhà khảo cổ gọi là cái “rìu thô sơ”. Những hòn đá đẽo sơ sơ này được dùng làm công cụ. Cái rìu thô sơ hay lưỡi đá là công cụ đa dạng đã được con người chế tạo và sử dụng trong hàng ngàn năm. Về sau, đến “thời băng giá”, ở Âu châu thời đó có giống người mà các nhà khoa học gọi là “Néanderthal” sinh sống. Dụng cụ của những người “Néanderthal” này tốt hơn những người sống trong hang trước đó và họ đi săn thành từng đoàn chứ không đi săn lẻ loi nữa. Sau người Néanderthal là đến người Cro-Magnon tiến bộ hơn do với người Néanderthal. Họ đã chế tạo được nhiều thứ công cụ hơn như ngọn giáo, lưỡi câu, cái nạo và dao. Họ sinh sống bằng nghề săn. Vào khoảng 6.000 năm trước công nguyên, có sự thay đổi lớn trong lối sống của con người. Thời kỳ này con người đã biết cách canh tác. Thời kỳ này mở đầu thời kỳ đồ đá mới. Thời kỳ này con người dùng thịt súc vật làm thức ăn và da súc vật làm quần áo. Họ đã biết chăn nuôi gia súc, làm nhà và bắt đầu những thứ cần dùng nhưng không có sẵn trong thiên nhiên. Người ta biết lấy đất sét nắn thành chén, dĩa. Khi nung chén, dĩa, họ cũng bước đầu biết cách nấu nướng, chế biến thực phẩm. Người ta cũng đã kéo len và sợi thành chỉ. Khi con người biết hợp đồng, hợp tác lao động thì thôn, ấp, làng, xã cũng lần thành hình. Từ những bước khởi đầu này tiến tới chỗ mà ta gọi là “văn minh”. 35 23 Người Neánderthal như thế nào? Để tìm hiểu quá trình phát triển của loài người đã diễn ra như thế nào, các nhà khảo cổ học phải nghiên cứu bất cứ thứ gì do người tiền sử để lại mà họ tìm thấy được. Những di tích, di chỉ ấy có thể là một dụng cụ, một đồ dùng nhà bếp, một bộ xương hay một phần cơ thể... Năm 1856 người ta đào được một di thể của người tiền sử tại một hang đá vôi ở miền Neánder Gorge, nước Đức. Đây là bộ xương đầu tiên của người tiền sử còn nguyên vẹn được tìm thấy. Sở dĩ còn nguyên vì giống người này có tục chôn người chết chứ không xẻ thịt ra ăn hoặc quăng đại ra bìa rừng, khe núi cho dã thú. Người Neánderthal có lẽ sống trong khoảng 70 ngàn năm tại vùng Trung Á, Trung Đông và nhiều nơi khác ở châu Âu. Thời kỳ này kéo dài cũng vào khoảng từ 150 ngàn đến 30 ngàn năm. Người Néanderthal như thế nào? Họ nom có dáng nặng nề và rắn rỏi. Xương sọ dẹt. Mặt dài, cằm nặng và hầu như không có má, không có trán. Có lẽ, những người Neánderthal đầu tiên sinh sống là vào thời kỳ khí hậu còn ấm áp, có 36 nghĩa là thời kỳ giữa của hai giai đoạn băng giá. Nhưng, vào cuối thời kỳ ấm áp, thì khí hậu lại trở nên băng giá nên họ phải trở vào sống trong hang và biết cách ngự hàn. Trong hang có nhiều bếp lửa chứng tỏ họ đã phát hiện và biết sử dụng lửa để giữ hơi ấm và để tự vệ. Có thể họ cũng bước đầu biết nấu nướng thức ăn. Người Neánderthal không chỉ có rìu tay (không có cán) mà còn có cả các dụng cụ làm bằng những phiến đá lửa mỏng có lưới (mép) sắc, nhọn. Một vài dụng cụ loại này có hình tam giác nhọn tuy rất thô sơ. Dụng cụ này có lẽ được sử dụng như con dao để lột da và xẻ thịt súc vật. Khi đi săn, có thể người Neánderthal đã sử dụng những ngọn giáo (cây lao) bằng gỗ có mũi nhọn. 24 Phải chăng khí hậu sa mạc luôn luôn nóng? Có lẽ ta thường cho rằng lúc nào ở sa mạc cũng nóng, cho nên, đối với ta, sa mạc tượng trưng cho một nơi rất nóng. Thật vậy, hầu hết các sa mạc nổi tiếng trên thế giới lại là nơi nhiệt kế muốn nổ tung ra vì mặt trời như đổ lửa xuống một cách tàn nhẫn. Tuy vậy, nói rằng ở sa mạc lúc 37 nào cũng nóng hừng hực thì không đúng. Nhưng, ta nên thỏa thuận với nhau về định nghĩa thế nào là sa mạc và tại sao nó như vậy. Sa mạc là nơi mà chỉ có những sinh vật hết sức đặc biệt mới sống nổi vì không khí ở đó rất khô hạn. Ở sa mạc “nóng”, không phải không chỉ đơn giản là quá ít mưa. Nếu hiểu như vậy thì định nghĩa đó quá đúng. Nhưng giả như ở một nơi có nước nhưng lại chỉ là nước đá và cỏ cây không mọc được thì định nghĩa sa mạc là nơi rất nóng có còn đúng không. Như vậy thì có sa mạc “lạnh”. Như ta đã biết, một phần lớn miền Bắc cực đích thị là một sa mạc. Ở đó, mức nước mưa hàng năm không quá 30cm và hầu hết nước ở đó đều đóng băng. Vậy mà nó đúng là một “hoang mạc”. Ở đại hoang mạc Gobi chẳng hạn, vào mùa đông, trời lạnh như cắt. Hầu hết những vùng hoang mạc - hay sa mạc - khô và nóng đều nằm ở vòng đai trái đất, ngay phía và nam xích đạo. Tình trạng nóng thì dễ hiểu vì nó nằm ngay trên đường xích đạo. Tình trạng khô là do áp suất khí quyển ở đây cao khiến cho mưa không rơi xuống được, vì khi mưa chưa rơi xuống đất thì gặp không khí nóng nên đã lại bốc hơi. Những hoang mạc ở xa xích đạo hơn thì lại do hậu quả của hiện tượng “mưa bóng”, có nghĩa là núi cao đã ngăn hơi nước ở ngoài biển thổi vào, cho nên sườn núi phía bên biển thì mưa như thác đổ trong khi ở sườn núi và miền đất phía trong thì lại khô hạn. 38 Tất nhiên chẳng có dòng sông lớn nào bắt nguồn từ sa mạc. Nhưng cũng vẫn có những con sông lớn bắt nguồn từ những miền ẩm ướt và chảy qua vùng sa mạc - chẳng hạn như sông Nile chảy qua sa mạc Sahara, sông Colorado chảy qua hoang mạc Colorado. 25 Thủy triều có ích lợi gì không? Nếu bạn sống ở vùng duyên hải hoặc có dịp đi tắm biển, hẳn bạn đã nhận thấy sự khác biệt rõ ràng giữa nước triều lên và xuống. Có những con thuyền hay những cái phao nổi bồng bềnh lúc triều lên nhưng lại nằm phơi trên cát lúc triều xuống, bờ biển lấn ra biển được những khoảng lớn. Ở một vài nơi trên thế giới, đô chênh lệch của mực nước triều lên và xuống có đến 1,5m. Hiển nhiên, sự chuyển động của một khối lượng nước khổng lồ như vậy tạo ra nguồn năng lượng mà con người chưa khai thác được, hay nếu có thì cũng không đáng kể. Nếu khai thác được nguồn năng lượng này - như khai thác năng lượng các dòng sông, nhất là của các ngọn thác - thì đó là nguồn năng lượng khổng lồ và vô tận cho con người. Chẳng hạn, nếu ta đắp đập ngăn được nước của một vịnh để lúc triều xuống vịnh này không bị cạn, rồi cho nước đó chảy vào các máy thủy điện. Thật ra, con người đã khai thác nguồn năng lượng này nhưng ở quy mô rất nhỏ. Nước thủy triều rất có ích cho 39 con người, nhưng con người chưa muốn hay chưa thấy cần phải bỏ công, bỏ của ra để khai thác nguồn năng lượng này. 26 Tại sao nhiệt độ trong ruột trái đất lại cao? Bề mặt trái đất được bao bọc bằng một cái vỏ bằng đá, dày độ vài ba chục ki-lô-mét. Càng đi sâu khoảng 20m trong lòng đất thì nhiệt độ tăng lên 10C rồi. Nếu đào sâu xuống trong lòng đất khoảng 3,5km thì nhiệt độ ở đó đủ để làm sôi nước. Nếu đào sâu nữa, thí dụ, đến độ sâu khoảng 45km thì nhiệt độ khoảng 1.2500C. Ở nhiệt độ này, đá xanh cũng bắt đầu nóng chảy. Các nhà khoa học cho rằng ở trung tâm trái đất, nhiệt độ lên tới 6.0000C. Vỏ trái đất gồm hai lớp. Lớp trên tạo nên lục địa (kể cả phần đáy biển) và chất liệu cấu tạo nói chung là đá granite. Dưới lớp đá granite này là lớp đá đen rất cứng gọi là đá “ba-dan”. Lớp đá này làm nền nâng đỡ cả lục địa lẫn đáy đại dương. Trong lòng trái đất người ta cho rằng đó là trái cầu vĩ đại làm bằng sắt nóng chảy. Trái cầu này có bán kính vào khoảng 6.500km. Tại sao ruột trái đất lại có tình trạng như vậy? Theo hầu hết các thuyết khoa học thì mặt trời và trái đất trước kia có mối quan hệ nào đấy. Cũng theo hầu hết các thuyết 40 khoa học thì trái đất có thời là một khối khí nóng bỏng quay cuồng, lỏng rồi đặc lần lần và bắt đầu quay đều đặn quanh mặt trời. Thời gian trôi đi, các khối khí ấy nguội dần và khối lượng kia từ từ thu nhỏ kích thước (vì nó trở nên đặc dần nên giảm thể tích). Khi quay như vậy, khối khí ấy lần lần có dạng khối cầu. Nhưng nó vẫn nóng đỏ và quay theo theo quỹ đạo này vì sức hút của mặt trời. Trái đất từ từ nguội đi, vỏ của nó tạo nên bề mặt trái đất. Không ai biết chắc cần thời gian là bao lâu để vỏ trái đất hình thành. Nhưng ở phía dưới lớp vỏ thì ruột địa cầu vẫn còn nóng và đến ngày nay vẫn vậy. 27 Núi lửa hình thành và hoạt động như thế nào? Tháng 2-1943, ngay trên cánh đồng trồng bắp, một nông dân Mexico đã chứng kiến một sự kiện lạ lùng, hiếm thấy: sự ra đời của núi phun lửa. Chỉ trong ba tháng, cánh đồng trồng bắp này đã biến thành một ngọn núi hình nón cao hơn 300 mét. Thêm vào đó là hai thành phố bị hủy diệt và một vùng rộng lớn bị tàn phá vì tro và đá của núi lửa (đá bọt). Cái gì đã tạo núi lửa? Ta biết càng đi sâu vào lòng đất thì nhiệt độ càng cao. Chỉ sâu dưới mặt đất khoảng 60km thì nhiệt độ cao tới mức đủ làm cho đá nóng chảy. Khi nóng 41 chảy, đá “nở” ra, do đó, nó cần thêm không gian. Ở một vài nơi trên địa cầu, núi đang bị nâng lên. Ở những chỗ bị núi nâng lên như vậy thì áp suất phía bên dưới giảm đi. Chất đá nóng chảy - ta gọi là “magma” - sẽ tràn vào. Chính chất lỏng đặc biệt đó theo những vết nứt của vỏ trái đất vọt ra ngoài. Khi áp suất phía bên dưới lớn hơn lớp vỏ đá chặn bên trên, chất lỏng “magma” liền theo kẽ nứt vọt lên tạo thành núi lửa. Trong khi núi lửa hoạt động (phun lửa) thì hơi nóng, chất lỏng “magma” và cả các chất khác bị phun ra. Các chất bị phun ra này tụ quanh miệng núi lửa tạo thành khối nón hình chóp. Miệng núi lửa chính là nơi xả áp lực. Nó thông từ mặt đất xuống sâu đến tận nơi chứa “magma”. Ngọn núi hình chóp là kết quả của núi lửa. Những chất từ núi lửa phun ra chủ yếu là khí, nhưng cũng có một khối lượng lớn “dung nham” và những chất đặc như đá bọt, tro cũng bị phun ra đồng thời nữa. Dung nham chỉ là tên gọi khác của chất “magma” (đá nóng chảy) 42 do núi lửa phun ra. Khi dung nham lên đến gần miệng núi lửa, nhiệt độ và áp suất giảm đi, sự thay đổi về lý và hóa này đã khiến chất “magma” biến thành “dung nham” (lava). 28 Động đất xảy ra như thế nào? Bạn có thể có một ý tưởng khá đúng về nguyên nhân của hiện tượng động đất bằng cách suy nghĩ xem điều gì xảy khi động đất. Trước hết, khi động đất thì nền đất bị rung chuyển. Chính sự rung chuyển này khiến cho nhà cửa, thậm chí cả tòa nhà cao tầng bị sụp đổ. Cái gì làm cho mặt đất rung chuyển? À, nền đá của vỏ trái đất có thể có cái gì đó “trục trặc”, bị nứt chẳng hạn. Nền đất “nhúc nhích cục cựa”. Đôi khi nền đất hai bên mép vết nứt chồi hụp, xô đẩy nhau, có khi mép nọ chồng lên mép kia. Khi hai khối đá khổng lồ cọ xát vào nhau với một lực rất mạnh, tạo ra một năng lượng rất lớn. Chính năng lượng từ sự cọ sát này làm cho làm cho nền đá phải rung lên mà ta thấy khi có động đất. Sự rung chuyển này truyền xa có đến hàng ngàn ki-lô-mét chứ không ít. Lý do khiến cho ở một vài miền trên địa cầu thường hay xảy ra động đất, cũng như nhiều nơi chẳng hề thấy động đất bao giờ, là do cái nền đá này có bị hay không bị “trục trặc”. 43 29 Các đại dương đã hình thành như thế nào? Đại dương còn giữ kín nhiều điều bí mật. Một trong những bí mật đó là sự hình thành của nó. Thậm chí cho đến ngày nay các nhà khoa học cũng chưa khẳng định được tuổi của đại dương. Có nhiều phần chắc chắn là đại dương chưa có mặt trong những ngày đầu tiên tạo thành trái đất. Đại dương có lẽ chỉ được hình thành từ những đám mây hơi nước bao quanh trái đất khi trái đất nguội dần. Ước lượng của tuổi trái đất là dựa vào khối lượng muối khoáng chứa trong đại dương cho đến ngày hôm nay. Như vậy, người ta ước đoán tuổi của đại dương vào khoảng từ 500 triệu đến 1 tỷ năm. Các nhà khoa học hầu như tin chắc rằng đã có thời nước biển phủ kín mặt địa cầu. Một vài phần lục địa đã có một thời gian lâu dài nằm chìm dưới biển. Nhưng ta không biết phần đất nào trước kia đáy biển hoặc phần đáy biển nào trước kia là lục địa. Có nhiều bằng chứng hiển nhiên chứng tỏ một vài phần lục địa trước kia là đáy biển. Chẳng hạn, hầu hết các đá vôi, sa thạch, diệp thạch trên lục địa hiện nay xưa kia là các trần tích. Đá vôi ở nước Anh, bang Texas và Kanass bên Hoa Kỳ chẳng hạn đều là trầm tích đáy biển được kế tạo do vỏ sinh vật nhỏ li ti chìm xuống đáy biển và kết tầng thành cái mà ta gọi là đá vôi. 44 Ngày nay, đại dương phủ kín gần 3/4 bề mặt địa cầu. Cho đến tận ngày nay, có nhiều vùng đáy đại dương vẫn chưa được con người thám hiểm, thăm dò nhưng người ta đã hình dung khái quát khá đúng về diện mạo của đáy biển. Ở đáy biển, có nhiều chỗ nhô lên như rặng núi, có chỗ như cao nguyên, vực thẳm hoặc đồng bằng. Nhưng dường như diện mạo đáy biển không hề thay đổi nhiều lắm như diện mạo lục địa. 30 Các dòng sông đã hình thành như thế nào? Nước mưa và các thứ nước khác trên lục địa thường xuyên bị chuyển dịch. Các dòng sông chính là các con suối lớn đã hoàn tất công cuộc lưu chuyển này. Suối là các dòng chảy, nó chỉ nhỏ hơn sông mà thôi. Cũng có những dòng chảy nhỏ hơn cả suối. Tất cả những dải nước, khe, suối... tập trung lại tạo nên sông con, các sông con tập trung lại thành sông cái (sông lớn). Có nhiều dòng sông đổ ra biển. Nhưng cũng có những dòng sông đổ ra hồ lớn, nằm trong lục địa hoặc đổ vào các bình nguyên, phân rẽ nhánh ra, rồi mất hút vì bị bốc hơi hoặc chảy ngầm dưới đất. Nước sông một phần là do nước mưa đổ xuống mặt đất, gom lại thành suối, thành sông. Nước sông còn do nước đá, tuyết tan hoặc do các ngòi, lạch và ao hồ. Những con sông lớn có nhiều chi lưu hoặc những 45 con suối nhỏ chảy gom lại. Các sông khá lớn như Ohio hoặc Missouri cũng chỉ là những chi lưu của một con sông lớn hơn nữa là sông Mississipi. Mỗi chi lưu lại có những chi lưu nhỏ hơn. Như vậy, một con sông lớn chính là một hệ thống bao gồm hàng ngàn dải nước, khe, suối, luồng lạch, chi lưu... Một bình nguyên do một sông lớn tưới tiêu được gọi là lưu vực. Sông Missouri, Mississipi có chiều dài hơn 5.000km đã tưới tiêu cho một vùng rộng trên 1,5 triệu km2. Sông Amazon có chiều dài ngót 5.000km đã tưới tiêu cho một vùng rộng trên 3 triệu km2. Các sông chứa và lưu chuyển nước từ lục địa đổ ra biển. Trong hàng chục năm lưu chuyển như vậy, các dòng sông đã tạo ra sự sói mòn các lục địa. Đại vực “Grand Canyon” và vùng đèo Delaware ở Hoa Kỳ là những bằng chứng cho thấy các dòng sông có thể tạo ra những thung lũng hùng vĩ như thế nào. 31 Các sao băng được cấu tạo như thế nào? Sao băng - tiếng Anh là “metereos” hay “shooting star” đã từng là một bí nhiệm đối với con người. Nhưng ngày 46 nay thì các nhà khoa học đã biết khá rõ sao băng là gì. Họ cho rằng đó là những mảnh vụn của sao chổi bị bể vụn. Sao chổi bị bể vụn tạo ra hàng triệu mảnh vụn. Các mảnh vụn này chính là “dòng suối” hay “đàn ong” các sao băng. “Đàn ong” này vẫn cứ tiếp tục bay trong không gian theo một quỹ đạo đều đặn. Khi sao chổi bị bể, có thể có một vài mảnh lớn văng ra và đơn độc phiêu du tiếp tục trong không gian. Hầu hết các sao băng đều rất nhỏ, nhưng cũng có khi sao băng lớn và nặng cỡ vài tấn. Khi bay vào bầu khí quyển hầu hết sao băng đều bị cháy tiêu, chỉ có một số rất ít rơi xuống đất. Những mảnh vụn rớt được xuống đến đất thường được gọi là các thiên thạch. Một thiên thạch lớn nhất được tìm thấy - và hiện vẫn còn nằm dưới đất châu Phi - nặng cỡ 60 đến 70 tấn. Thiên thạch gồm có hai loại chính. Một loại chủ yếu là kim loại sắt và kền được gọi là “thiên thạch kim loại”. Loại kia là tổng hợp kim loại nom giống như một “hỏa thạch” tức là đá bị nung nóng trong nhiệt độ rất cao và được gọi là “khí thạch”. Bề mặt của cả hai loại thiên thạch này đều có cái vỏ cháy đen là kết quả của sự nung chảy khi bay qua và bị cọ sát vào bầu khí quyển. 32 Cái gì làm cho ngôi sao tỏa sáng? Ta nên phân biệt định tinh (star) và hành tinh (planet) mà ngôn ngữ thông thường chúng ta gọi chung là “ngôi 47 sao”, là “tinh tú”, là “thiên thể”. Định tinh (star) là một khối cầu khí rất nóng và tự nó tỏa sáng. Hành tinh - mặt trăng, sao Hôm, sao mai chẳng hạn - sáng được là nhờ phản ánh sáng mặt trời, nghĩa là tự nó không tỏa sáng. Thông thường, nhìn một hành tinh ta không thấy nó lấp lánh như một định tinh. Sự kiện lấp lánh là do các chất trong bầu khí quyển ngăn cách trái đất và định tinh. Luồng khí quyển chuyển động đã làm “cong” ánh sáng của định tinh (của ngôi sao). Tại sao mặt trời tỏa sáng? Vì, nó là một định tinh, một ngôi sao. Và mặt trời chỉ là một ngôi sao không lớn lắm và cũng không sáng lắm đâu. So với nhiều ngôi sao khác trong bầu trời thì mặt trời chỉ là một ngôi sao trung bình cả về kích cỡ lẫn độ sáng. Tất nhiên, cũng có hàng triệu ngôi sao khác nhỏ hơn mặt trời, trong khi đó cũng có nhiều ngôi sao lớn gấp trăm lần mặt trời. Lớn như vậy nhưng ta nhìn thấy chúng nhỏ chỉ vì chúng ở cách xa ta quá đấy thôi. Kể từ khi các nhà thiên văn học của Hy Lạp cổ cách đây trên 2.000 năm, các ngôi sao đã được sắp hạng dựa trên độ lớn hoặc độ sáng của chúng. Cách phân hạng khác nữa là dựa trên quang phổ hay là trên loại ánh sáng mà chúng tỏa ra. Nghiên cứu sự khác biệt quang phổ của các ngôi sao, các nhà thiên văn biết được màu sắc, nhiệt độ thậm chí, biết được cả hóa chất cấu tạo nên ngôi sao đó. 48 33 Phải chăng lúc nào mặt trời cũng tỏa sáng như lúc nào? Chắc bạn biết kiểu nói “chắc chắn như ngày mai mặt trời lại mọc”. Đối với ta, mặt trời là một cái gì tĩnh tại và ổn định. Bất kể ta có nhìn thấy mặt trời hay không, ta vẫn tin rằng mặt trời vẫn vậy, không thay đổi nghĩa là mặt trời ngày mai cũng vẫn tỏa sáng như hôm nay và hôm qua. Trong sinh hoạt hàng ngày, vì những mục đích thực tiễn thì tin tưởng như vậy là đúng thôi. Mặt trời là ngôi sao tự nó tỏa sáng. Nhưng, nó lấy năng lượng ở đâu chứ? Ngày nay, người ta cho rằng những nguyên tử hydro bên trong mặt trời bị nung nóng và trở thành nguyên tử helium. Khi phản ứng này xảy ra, nó sẽ phóng ra năng lượng tràn ra bề mặt mặt trời. Và mặt trời có thể cứ tiếp tục bức xạ như vậy cả tỷ năm nữa. Khái quát, nói như trên là đúng. Nhưng đi vào chi tiết, ta sẽ thấy mặt trời không hoàn toàn tĩnh tại và ổn định như ta tưởng đâu. Thật ra có nhiều phần của mặt trời vận hành ở những mức độ khác nhau. Chẳng hạn ở xích đạo, mặt trời quay một vòng mất 25 ngày, nhưng ở cực thì một vòng phải mất 35 ngày. Lớp ngoài của mặt trời, còn gọi là “tán mặt trời” (corona) được cấu tạo bởi chất hơi rất nhẹ. Lớp ngoài cùng của tán mặt trời này có màu trắng có những dòng suối phun ra ngoài mặt rìa mặt trời những cái “lưỡi” dài cả triệu ki-lô-met. Sự kiện này gây ra hậu quả tuy 49 nhỏ nhưng có ảnh hưởng rõ rệt đến độ sáng của mặt trời. Một lớp khác nữa của mặt trời - gọi là “quyển sắc” (chromosphere) - có độ dài khoảng 15 ngàn ki-lô-met bao gồm chủ yếu là khí hydro và helium. Từ lớp này phóng ra ngoài những tia khổng lồ cao đến hàng triệu ki-lô-met gọi là “prominence” (tia lửa). Chính hiện tượng này là một phần nguyên nhân của sự không ổn định của mặt trời. 34 Bạn biết gì về nguồn gốc của mặt trời? Có thể khẳng định một cách thẳng thừng như thế này: không có mặt trời thì trên mặt đất cũng không thể có sự sống. Nhưng hậu quả của sự kiện không có mặt trời là gì? Trước tiên là nước bị đóng thành nước đá hết, cây cối không thể sống, không có mưa. Bởi vậy, ta có thể nói mặt trời là một cái gì cực kỳ độc đáo, cực kỳ quan trọng đối với ta. Nhưng tự mặt trời chẳng có gì độc đáo. Nó chỉ là một ngôi sao. Không lớn nhất, cũng không nhỏ nhất. Không sáng nhất, cũng không lu nhất. Mặt trời chỉ là một ngôi sao cỡ “tầm tầm” trung bình như hàng triệu ngôi sao khác trong vũ trụ. Khác có một điều duy nhất: ngôi sao ấy - mặt trời là ngôi sao ở gần ta nhất. Có vậy thôi, và chính nhờ ở cách xa ta một khoảng cách “vừa đủ” như vậy nên ta mới “hưởng” được nhiệt và ánh sáng của nó. 50 Mặt trời là một ngôi sao. Chính vì vậy mà các nhà khoa học không thể biết một cách đích xác nguồn gốc thật sự của mặt trời. Bởi vì họ vẫn chưa biết những ngôi sao trong vũ trụ này từ đâu mà ra. Thật ra, còn nhiều điều về mặt trời mà các nhà bác học vẫn chưa lý giải được. Làm sao mà mặt trời cứ “cháy” liên tục, dài dài như vậy hàng bao nhiêu triệu năm mà không hết nhiên liệu. Thậm chí, có phải là mặt trời “cháy” hay không nữa, hay nó là một hiện tượng gì khác chứ không phải là “cháy”? Người ta cho rằng nhiệt và áp lực trong mặt trời đã biến vật chất thành năng lượng. Nhưng dù khối năng lượng này được tạo ra ở mức độ lớn như vậy, ta cũng chẳng phải lo gì mặt trời thiếu nhiên liệu. Bởi vì, chỉ cần 1/100 khối lượng mặt trời cũng đủ để cung cấp cho ta số năng lượng như hiện nay trong vòng... 150 tỷ năm. 35 Mặt trời nóng đến mức nào? Ta khó mà hình dung nổi mặt trời thực ra chỉ là một ngôi sao trên nền trời, bởi vì, ngôi sao nom nhỏ xíu. Mặt trời - như ta nhìn thấy - lớn hơn bất cứ ngôi sao nào chỉ vì nó chỉ cách xa trái đất 150 triệu km. Trong khi đó, ngôi sao gần trái đất nhất cũng ở cách đó xấp xỉ 40 tỷ km. Nhiệt độ ngoài bề mặt của mặt trời cỡ bao nhiêu? Các nhà khoa học ước đoán là vào khoảng 6.0000C. Để có thể 51 hình dung sức nóng của nhiệt độ này, ta nên biết rằng sắt nung nóng chảy trắng ra thì cũng mới chỉ có khoảng 1.6000C. Như vậy bạn cũng thấy được bề mặt của mặt trời nóng như thế nào. Thế nhiệt độ phía bên trong mặt trời thì cỡ bao nhiêu? Các nhà khoa học ước đoán nó vào cỡ gấp 300 lần nhiệt độ bề mặt nghĩa là khoảng xấp xỉ 2 triệu độ C (36 triệu độ Fahrenheit). Nên nhớ đây chỉ là con số ước đoán thôi, chứ đã ai biết gì về bên trong mặt trời. Ta mới chỉ biết được vài điều về cấu tạo của ngôi sao này. Chẳng hạn ta chỉ biết rằng mặt trời chứa có đến hơn 60 nguyên tố hiện có trên trái đất. Nhưng khó mà biết được phía bên trong mặt trời bởi vì mặt trời được bao bọc bằng bốn lớp vỏ làm bằng chất khí kia mà! 36 Điểm đen trên mặt trời là gì? Vào năm 1610, nghĩa là chẳng bao lâu sau ngày chế ra được kính thiên văn, nhà bác học Galileo là người đầu tiên nhìn thấy những đốm đen trên mặt trời. Qua kính thiên văn, những điểm đen trên mặt trời nom như bóng của các lỗ sâu trên cái đĩa mặt trời màu trắng. Người ta có thể nhìn thấy những điểm đen trên mặt trời vào bất cứ ngày nào lúc trời trong sáng. Kích cỡ của các vết đen này rất khác nhau. Có vết nom chỉ như một cái đốm trên bề mặt mặt trời. Cũng có vết có kích cỡ khoảng 150 ngàn km chiều 52 dài và 95 ngàn km bề rộng. Người ta đã đo được chiều dài của một vết đen là 320 ngàn km. Các nhà khoa học hầu như tin rằng những vết đen đó có bản chất điện vì một vài hiệu ứng của nó tạo ra. Một nhà thiên văn đã chứng tỏ rằng đó là những “cơn bão xoáy” của các chất điện từ đã nổ bùng ra bề mặt mặt trời từng cặp có dạng những đường ống hình chữ U. Các vết đen hay sự phóng các năng lượng điện từ đã phóng ra những “tia âm điện tử” ra ngoài không gian. Một số electron này lọt vào được bầu khí quyển trái đất và đã gây ra nhiều hiệu ứng điện trên trái đất. Một trong các hiệu ứng ấy là ánh sáng cực quang. Năng lượng điện từ của các điểm đen trên mặt trời cũng gây nhiễu sự truyền sóng radio. Những electron này dường như cũng làm tăng thêm lượng ozone trên thượng tầng khí quyển. Lượng ozone ngoại lệ này sẽ hấp thu nhiều nhiệt mặt trời hơn, do đó, các vết mặt trời có ảnh hưởng đến khí hậu địa cầu. Hầu hết các vết mặt trời chỉ kéo dài ít ngày, nhưng cũng có khi nó kéo dài tới hai tháng hoặc hơn. Những vết ấy có 53 thể tăng số lượng rồi giảm lần theo một chu kỳ đều đặn là 11 năm. Từ hơn một trăm năm nay người ta đã ghi lại được các vết đen của mặt trời. Các nhà bác học còn đang tiếp tục nghiên cứu xem các vết đen ấy là gì và ảnh hưởng đến ta như thế nào. 37 Tại sao trăng sáng? Ngày xưa, mặt trăng được tôn thờ như một nữ thần cai quản ban đêm. Từ đó đến nay, người ta đã biết được rất nhiều điều về mặt trăng, đặc biệt nhờ những công trình khoa học nhằm khảo sát mặt trăng của cả Hoa Kỳ lẫn Liên Xô. Chẳng hạn như phi thuyền Apollo đã đáp xuống mặt trăng. Sự kiện này cho phép các phi hành gia lượm được đất, đá của mặt trăng để đem về trái đất nghiên cứu. Tuy nhiên, việc mặt trăng chiếu sáng thì chẳng có gì là khó hiểu cả. Mặt trăng chỉ là một vệ tinh của trái đất. Nghĩa là, mặt trăng là một thiên thể nhỏ bay quanh trái đất, cũng như trái đất - một vệ tinh nhỏ của mặt trời - bay quanh mặt trời. Lý do duy nhất khiến ta từ trái đất nhìn thấy mặt trăng sáng là mặt trăng nhận ánh sáng mặt trời rồi phản chiếu ánh sáng đó xuống trái đất. Có thế thôi. Điều lạ là ở chỗ từ trái đất ta chỉ có thể nhìn thấy một mặt của mặt trăng. Lý do là vì khoảng thời gian để mặt trăng xoay quanh trục của chính nó cũng là thời gian để nó xoay một vòng 54 quanh trái đất. Tất nhiên, con người cũng đã tìm cách để nhìn và khảo sát, chụp hình mặt bên kia của mặt trăng và đã đưa các dụng cụ khoa học sang phía bên kia của mặt trăng để khảo sát. Vì trên mặt trăng không có khí quyển hay không khí nên mặt trời chiếu thẳng vào mặt trăng, sự kiện này tạo ra những hiệu ứng hay hay. Chẳng hạn cứ trong khoảng 14 ngày thì mặt trăng lại chường mặt ra cho ánh sáng mặt trời thiêu đốt bằng ánh sáng trực tiếp, nên mặt trăng nóng đến trên điểm sôi của nước. Nhưng 14 ngày sau nó lại chìa ra cái mặt lạnh lẽo tối tăm. 38 Mặt trăng có trọng lực hay không? Trong vũ trụ, bất cứ vật nào cũng có trọng lực hoặc bị một trọng lực tác động vào. Đơn giản là vì trọng lực chẳng qua chỉ là một lực của mọi vật trong vũ trụ lôi kéo lẫn nhau về phía mình. Nhưng trọng lực tùy thuộc vào hai yếu tố: khối lượng của các vật bị lôi kéo và khoảng cách giữa chúng. Chẳng hạn, có hấp lực giữa ta và trái đất. Có nghĩa là ta kéo trái đất về phía ta và trái đất kéo ta về phía nó. Nhưng vì khối lượng của trái đất quá lớn so với khối lượng của cơ thể ta nên trái đất đã kéo được ta về phía nó. Lực kéo này chính là sức nặng của ta trên mặt đất. Thí dụ, 55 trên mặt đất bạn nặng 80kg, nhưng nếu bạn ra khỏi mặt đất chừng 6.500km thì lúc đó bạn chỉ còn nặng có 20kg thôi. Chẳng phải vì ở đó, mỡ thịt trong cơ thể bạn tiêu hao đi đâu mất mà chỉ vì sức kéo của trái đất tác động vào cơ thể bạn đã yếu đi khi nó ở cách xa bạn. Mặt trăng cũng là một vật thể khá đồ sộ đấy chứ. Nhưng so với trái đất thì nó vẫn còn thua. Mặt trăng chỉ nặng bằng 1/8 trái đất. Bởi vậy sức hút của mặt trăng tác động vào trái đất thì nhỏ hơn sức hút của trái đất tác động vào mặt trăng. Bằng con số, sức hút của mặt trăng chỉ bằng 1/6 sức hút của trái đất. Trên mặt trăng, trọng lượng của một phi hành gia chỉ bằng 1/6 trọng lượng của ông ta lúc ở trên mặt đất. Chỉ khẽ nhảy một cái là ông ta đã có thể vọt lên cao gấp 6 lần lúc ông ta nhảy trên mặt đất. Trong chuyến bay của phi thuyền Apollo 14, phi hành gia Alan B. Shepard đã chứng minh điều này. Ông ta đánh gôn, quất một cái, trái cầu bay xa gấp 6 lần. Lý do: vì sức hút của mặt trăng yếu hơn 6 lần so với trái đất. 39 Tại sao có các khí hậu khác nhau? Đại khái, khí hậu là gì đã? Đó chính là tình hình bầu không khí hay khí quyển không phải lúc nào cũng như lúc nào. Bất kể không khí như thế nào - lạnh, ấm, mát, lặng gió, hiu hiu, gió đùng đùng, khô hạn, ẩm ướt... đều là khí 56 hậu. Khí hậu là kết quả sự phức hợp của các yếu tố nhiệt, ẩm, sự chuyển động của các luồng không khí. Khí hậu thay đổi từng giờ, từng ngày, từng mùa, thậm chí từng năm. Trên trái đất có những thay đổi hàng ngày từ bão tố cho đến thời tiết đẹp. Sự thay đổi khí hậu từng mùa là do độ lệch của trục quay trái đất khi nó xoay quanh mặt trời. Tuy nhiên chưa ai hiểu tại sao khí hậu của năm này lại khác với năm kia. Yếu tố quan trọng nhất “gây ra” khí hậu là nhiệt độ cao, thấp của không khí. Nhiệt vừa làm bốc hơi nước - do đó trong khí quyển tăng độ ẩm - vừa gây ra gió đưa độ ẩm đi nơi khác. Độ ẩm kết hợp với nhiệt tạo ra nhiều trạng thái khí hậu. Mây là một trạng thái (tình hình) khí hậu. Mây là do hơi nước từ mặt đất bay lên, kết tụ lại. Khi mây - tức là hơi nước - kết tụ thành hạt nước lớn và nặng đến mức luồng không khí không còn đủ sức để giữ chúng trên không nữa thì chúng sẽ rớt xuống và ta gọi đó là mưa. Nếu hơi nước bay qua một luồng khí lạnh - dưới điểm nước đóng băng - hơi nước đó sẽ rớt xuống thành tuyết, thành nước đá gọi là mưa đá. Một trong những cách để tiên đoán thời tiết là nhờ hiện tượng mà ta gọi là “fronts” tức là những đường biên giữa các luồng khí lạnh từ Bắc chuyển về phía Nam và luồng khí nóng từ xích đạo trở ngược lên phía Bắc. Hầu hết những cơn bão lớn đều gây ra mưa, tuyết và thời tiết “xấu” đều có liên quan đến những “fronts” này. 57 40 Tại sao lại có gió? Đôi khi, đang đứng ở nơi trống trải, có một hiện tượng thình lình và khó hiểu xảy ra: Gió nổi lên. Không nhìn thấy nhưng ta cảm thấy và ta không có một ý tưởng rõ rệt cái gì vừa xảy ra. Hiện tượng gió chỉ là sự chuyển động của không khí trong bầu khí quyển. Đồng ý rồi, nhưng cái gì khiến cho nó chuyển động chứ? Gió có nhiều thứ, nhiều tên nhưng chung quy chỉ do một yếu tố: sự thay đổi nhiệt độ. Không khí giãn nở khi bị hun nóng. Khi giãn nở, không khí trở nên nhẹ. Càng nhẹ, không khí càng bốc lên cao và để lại “khoảng trống” bên dưới. Nhưng, khí lạnh ùa tràn đến chiếm “khoảng trống” đó ngay. Không khí chuyển động, thế là thành gió. Có hai thứ gió chủ yếu: gió toàn cầu và gió khu vực. Gió toàn cầu bắt đầu từ vùng xích đạo, nơi có nhiều nhiệt mặt trời nhất. Tại đây, không khí nóng bốc lên cao và chuyển về hướng Bắc và Nam cực. Khi còn cách các cực khoảng 1/3 quãng đường, nhiệt độ không khí giảm lần đồng thời cũng từ từ “rớt” xuống đất trở lại. Một số không khí này quay trở lại vùng xích đạo và lại bị hun nóng trở lại, còn một số thì đi tới các vùng cực. Loại gió này thường thổi điều hòa trong suốt năm. Tuy nhiên, đôi khi loại gió này bị loại gió khu vực đánh bạt đi hướng khác. 58 Loại gió khu vực là do luồng khí lạnh với áp suất cao hoặc luồng khí nóng với áp suất thấp. Loại gió khu vực này thường kéo dài không lâu. Một vài ngày có khi một vài giờ là gió toàn cầu sẽ lại hiện diện ngay thôi. Cũng có khi gió khu vực là do sự cách biệt khá cao giữa nhiệt độ ban ngày và nhiệt độ ban đêm trên mặt đất. Gió giữa đất liền và mặt biển thuộc loại gió này. Ban ngày, không khí lạnh ùa tràn vào lục địa tạo thành gió hiu hiu. Ban đêm, đại dương ấm hơn lục địa nên lại có không khí lạnh từ lục địa thổi ra. 41 Tại sao có gió xoáy? Bão tố, sấm sét thì ta đã quá quen thuộc rồi. Thường thì chỉ có bão tố từng khu vực. Nhưng có loại bão tố tác động trên cả hàng trăm ngàn km2. Bão loại này được gọi là bão xoáy. Trong bão xoáy thì gió thổi dồn về hướng trung tâm vùng áp suất thấp. Nhưng điều kỳ lạ là gió lại thổi xoáy vòng trôn ốc. Ở Bắc bán cầu, gió xoáy theo ngược chiều kim đồng hồ. Ở Nam bán cầu, gió xoáy theo chiều kim đồng hồ. 59 Còn một loại bão xoáy nữa có tên là “Tornado”. Những tình trạng, yếu tố gây ra bão “Tornado” cũng chỉ là tình trạng yếu tố gây ra “bão thông thường” thôi, có khác chăng là tình trạng, yếu tố ấy quá mạnh, mạnh một cách bất thường mà thôi. Có cột khí nóng bốc lên cao như kiểu ống khói lò. Có gió thổi ngược chiều quanh cột khí này. Sự kiện này khiến cho không khí xung quanh chuyển động vòng xoáy rất mạnh tạo ra một lực ly tâm đẩy không khí từ trung tâm ra khiến cho áp suất trung tâm tụt xuống rất thấp. Cái “lõi” áp suất thấp này tác động như một cái bơm chân không trên đường đi của bão. Bão “Tornado” có sức tàn phá rất khủng khiếp. Nó có thể “hút” và làm sập cả một tòa nhà. Một yếu tố khác có sức tác hại chẳng kém và luôn đi kèm với bão “Tornado” là những cơn gió rất mạnh đi kèm bên rìa “con chốt” xoáy này. Cơn gió bên rìa có thể đạt tới tốc độ gần 500km/giờ. Với tốc độ và sức mạnh như vậy, ít có cái gì có thể đứng vững khi cơn gió này quét qua. 42 Tại sao có người lại run sợ khi nghe tiếng sấm? Trong lúc giông bão, có nhiều người run sợ khi nghe thấy tiếng sấm nổ ầm ầm. Thật ra chẳng có gì mà phải sợ sấm. Khi ta nghe được tiếng sấm thì luồng điện gây ra tiếng sấm “nổ” đã tác động xong rồi. Ta thấy chớp lóe lên 60 rồi mới nghe tiếng sấm mà, phải không? Lý do: tốc độ ánh sáng nhanh gấp bội phần tốc độ âm thanh. Thế còn chớp? Có nên sợ không? Nên, bởi vì rõ ràng là chớp hay là sét gây hại. Tuy nhiên, ít khi sét đánh chết người lắm, tỷ lệ rủi ro bị sét đánh trúng là rất nhỏ. Chớp hay là sét là tác động của dòng điện, đúng vậy! Và do đó sét thì nguy hiểm. Chớp hay sét - tức là điện - có thể “nhảy” từ đám mây này qua đám mây kia, từ trên trời xuống đất, từ dưới “chồm” lên trời. Tất nhiên, “trời” ở đây phải hiểu là các đám mây. Trong lúc có giông bão, nhiều loại điện tích - âm hoặc dương - được tạo ra trong các đám mây và trên mặt đất. Khi những điện tích trở nên quá lớn thì nó sẽ “nứt ra” thành tia - tức là chớp - và “chồm” ra ngoài (chồm ra khỏi điện tích đó). Trong và sau khi phát điện như vậy, một lớp không khí thình lình bị giãn ra và co lại rất nhanh, rất mạnh, do đó tạo ra tiếng nổ mà ta gọi là tiếng sấm. 43 Mưa đá là gì? Tại sao có mưa đá? Một trong những hiện tượng thời tiết bất thường nhất mà ta có thể gặp là mưa đá. Nhìn và nghe tiếng mưa đá là điều đáng lắm. Nhưng tai hại do mưa đá gây ra cũng rất dễ sợ. Súc vật, kể cả người, bị chết vì mưa đá không phải là chuyện hiếm đâu. 61 Điều đáng nói là mưa đá thường xảy ra vào lúc thời tiết ấm áp. Kèm theo mưa đá thường có sấm, chớp, mưa và rồi những cục nước đá từ trên trời rơi xuống. Về thực chất, mưa đá chẳng có gì kỳ bí cả. Tất cả vấn đề chỉ là một lớp không khí lạnh, rất lạnh. Lúc khởi đầu, trên thượng tầng không khí, cũng chỉ là những đám mây, nghĩa là những hạt nước li ti. Hạt li ti đó - khi rớt xuống - hạt nọ kết dính vào hạt kia, do đó, lớn dần. Rớt xuống, gặp lớp không khí lạnh, những hạt nước ấy lại được những luồng khí lạnh từ dưới đất thổi lên cao trở lại. Cứ lên xuống, lên xuống như vậy, hạt nước đá càng lúc càng lớn cho đến khi các luồng khí từ phía dưới không đủ sức để đẩy lên nữa, thì rớt xuống thành mưa đá. Kích cỡ của một cục nước đá - trong cơn mưa đá - có thể từ vài ba cm đường kính, có trọng lượng tới nửa ký lô (500g). Bạn tưởng tượng coi, một trọng lượng như vậy lao từ trên trời cao xuống sẽ có sức mạnh cỡ nào. 44 Tại sao lại có tuyết? Tuyết có cấu tạo đơn giản lắm, vì thực chất nó chỉ là nước bị đóng băng mà thôi. Thế nhưng, tại sao nom nó lại trắng tinh trắng ngần vậy nhỉ? Một “búp” (bông) tuyết gồm số lượng rất lớn tinh thể nước đá. Và các tinh thể này phản chiếu ánh sáng ở tất cả mọi phía nên nom nó trắng. Có vậy thôi. Tuyết hình thành 62 khi hơi nước (mây) gặp luồng khí lạnh. Những tinh thể nước (tuyết và nước đá) hình thành, trong vắt, không có màu sắc gì hết. Những tinh thể này gặp luồng khí lạnh, bị nâng lên rớt xuống mấy lần trong khí quyển mỗi khi gặp luồng khí thổi lên. Trong khi đó, những tinh thể nước tụ tập quanh một “hạt nhân”. Hạt nhân này có thể chỉ là một hạt bụi thôi. Các tinh thể nước cứ tụ quanh hạt nhân đó, lớn dần. Khi nhóm tinh thể này lớn kha khá, nó sẽ lềnh bềnh bay và tà tà rớt xuống đất thành những bông tuyết. Hình dạng của các tinh thể coi vậy mà không giống nhau đâu. Có tinh thể thì dẹp lép, có tinh thể thì như bó kim. Nhưng bất kể hình dạng nào, các tinh thể đều có sáu cạnh. “Cánh” của bông tuyết đều đặn, bằng nhau nhưng sự sắp đặt của các cánh lại rất khác nhau, không bông nào giống bông nào. Tuyết trắng, điều đó quá rõ! Tuy nhiên chẳng phải nơi nào tuyết cũng trắng đâu. Bạn đã thấy tuyết màu đỏ, màu lục, màu xanh da trời, thậm chí màu đen chưa? Bạn không tin sao? Tuyết có màu sắc khác nhau là do các loại nấm, bụi bay trong khí quyển rồi hình thành tuyết và rơi xuống. Tuyết có chứa không khí, do đó, tuyết dẫn nhiệt rất kém. Chính vì vậy “tấm mền” bằng tuyết có khả năng giữ cho thảo mộc ngủ đông mà không bị chết cóng và các chòi tuyết (igloo) của người Eskimo - có mái và tường bằng tuyết - vẫn giữ được hơi ấm bên dưới. Ơ kìa, sao bạn lại ngơ ngác không hiểu. Này nhé, ví dụ, nhiệt độ bên trong cái “igloo” là 00C và nhiệt độ bên ngoài là -200C (âm 200C), 63 vì mái và vách “igloo” là tuyết, nghĩa là chất dẫn nhiệt kém, cho nên nhiệt bên trong không bị thoát ra ngoài và cái lạnh bên ngoài cũng khó thâm nhập vào. Có vậy thôi. 45 Tại sao lục địa châu Mỹ lại có tên là America? Ai cũng biết người đầu tiên “phát hiện” ra châu Mỹ là ông Columbus. Thế tại sao không lấy tên ổng mà đặt cho lục địa này? Lý do có thể coi như sự tình cờ của định mệnh. Trong cuộc hải hành đầu tiên, ông đã nhìn thấy “đất liền” vào buổi sáng sớm ngày 12 tháng 10 năm 1492. Đặt chân lên bờ (biển), nhân danh vua và hoàng hậu Tây Ban Nha là Ferdinand và Isabella, Columbus tuyên bố chủ quyền vùng đất đó và đặt tên cho nó là San Salvador. Buồn thay, vùng đất đó lại chẳng phải là lục địa mà chỉ là một hòn đảo mà ngày nay ta gọi là “Watling” nằm ở vùng biển Bahamas (ngày nay). Lúc đó Columbus tưởng mình đã đặt chân lên Ấn Độ (mục tiêu chủ yếu của ông), bởi vậy, ông đã gọi thổ dân ở đó là “Indian” nghĩa là “người Ấn”! Columbus dong buồm đi nữa với ý định đi tới Nhật Bản. Nhưng thay vì Nhật Bản, ông lại tới các đảo mà ngày nay là Cuba và đảo Hispaniola (ngày nay gồm hai nước Haiti và Cộng hòa Dominican). Ngày 14 tháng 3 năm 1493, ông quay buồm trở về Tây Ban Nha. Trong cuộc hải hành thứ hai khởi hành ngày 24 tháng 9 64 năm 1493, ông cũng lại chỉ phát hiện ra nhóm đảo mà ngày nay ta gọi là “Trinh Nữ” (Virgin), Puerto Rico và Jamaica. Dù vậy, ông vẫn quyết tìm cho ra Ấn Độ. Bởi vậy, năm 1498, ông làm chuyến nữa. Nhưng ông cũng lại chỉ “phát hiện” ra đảo Trinidad và... lục địa Nam Mỹ. Nhưng điều trớ trêu là khi “đụng” lục địa Nam Mỹ thì ông lại tưởng nó chỉ là một... chuỗi đảo. Trong khi đó, một nhà thám hiểm khác tên là Amerigo Vespucci lại tuyên bố ông là người đầu tiên đặt chân đến lục địa Nam Mỹ. Sự kiện này được cho là xảy ra vào ngày 16 tháng 6 năm 1497. Nhưng, nhiều chuyên gia cho rằng thật ra thì Vespucci chỉ thực hiện cuộc hải hành này vào năm 1499. Trong cuộc hải hành thực hiện vào năm 1501, Vespucci dong buồm dọc theo bờ biển Nam Mỹ. Ông đã viết một bức thư kể lại rằng ông đã “phát hiện” ra một lục địa mới. Tin này lọt đến tai của một nhà họa đồ người Đức. Ông này khi họa địa đồ đã lấy tên của Amerigo để đặt cho lục địa “mới” này. Ấy, cứ thế là tên của Amerigo dính chặt vào lục địa này. Armerigo - chắc là khó phát âm quá đối với dân Anglo Saxon - đã được đọc trại đi thành America! 46 Tại sao người ta lại có thú sưu tập tem thư? Thú “sưu tập tem thư” được một người Anh đặt cho một cái tên rất “kêu” là philately. Từ này có gốc Hy Lạp là philos 65 nghĩa là yêu thích, và telos nghĩa là thuế, đó là một thú tiêu khiển riêng của hàng triệu người trên thế giới từ trên một thế kỷ nay. Bưu điện Hoa Kỳ đã thiết lập hẳn một sở đặc biệt để chuyên lo giúp đỡ những người chơi sưu tập tem thư. Là một thú chơi, nhưng tốn tiền cũng bộn mà cũng có thể kiếm tiền “khẳm”. Không thiếu gì các tay lao vào “kinh doanh” và kiếm lời bộn. Thật ra, nhiều người tuy là “chơi” tem nhưng trong bụng cũng mong “hái” ra tiền. Tuy nhiên tưởng thế thôi, chớ kiếm được tiền nhờ mấy con tem cũ này thì cũng không dễ dàng gì. Bởi vậy, người chơi tem thì nhiều, người kiếm được tiền nhất là hốt bạc - trong cái thú chơi này có là bao. Họ - những người chơi tem - cho rằng chỉ riêng “tuổi” của con tem thôi cũng đủ có giá rồi. Bởi vậy, thấy một con tem lạ là họ nghĩ rằng nó hiếm và do đó có giá. Thật ra thú chơi tem có tính giáo dục rất cao. Mỗi hình trên con tem đều được lựa chọn và đều có lý do đặc biệt nào đó. Không ít thì nhiều, mỗi con tem đều cho ta một ít hiểu biết về xuất xứ của nó. Con tem có giá trị lớn nhất là con tem “hiếm” nhất, dĩ nhiên! Thường thì mỗi con tem hiếm và có giá trị đều có một “sự tích” đặc biệt liên quan đến sự hiếm hoi của nó. Chẳng hạn vào năm 1847, bưu điện Hoa 66 Kỳ khan hiếm con tem giá 5 xu. Mấy ông bưu điện lúc đó bèn có một sáng kiến “trời thần” là cắt luôn con tem 10 xu ra làm hai, coi như con tem 5 xu. Ngày nay, một con tem 5 xu “trời thần” này có giá bao nhiêu bạn biết không? Một triệu lần 5 xu! “Sự tích” của con tem tạo nên giá trị của nó cũng có thể do... in lộn giá tiền. Năm 1918, lần đầu tiên bưu chính Hoa Kỳ phát hành loại tem hàng không (airmail) mỗi con giá 24 xu. Nhân viên bưu điện bán ào ào mà chẳng để ý là con số 24 trên con tem đã in lộn ngược đầu. Nếu bạn có một con tem như vậy, ngày nay đem bán bạn sẽ có đủ tiền để ăn kem mệt nghỉ mà vẫn không hết. Hai ngàn đô, bạn ăn kem trong bao nhiêu ngày? 47 Điều tra dân số thế giới để làm gì? Việc các chính quyền điều tra dân số thì đã có từ lâu. Ít ra cũng từ khi Đức Chúa Giêsu ra đời, như Kinh Thánh đạo Thiên Chúa đã ghi lại. Tập tục này cũng xưa và chẳng kém gì tập tục các nhà cầm quyền thu thuế và thành lập quân đội. Thời xưa, mục đích của việc điều tra dân số của chính quyền là xem xem mình có bao nhiêu dân có thể bị “bắt lính” được và xem xem mình có thể thu được bao nhiêu tô thuế. Thời đó, mỗi lần có kiểm tra dân số là mỗi lần “đại họa” đối với người dân nên họ làm mọi cách để cho kết quả ấy sai lệch đi. 67 Ở nhiều nơi, việc điều tra dân số là vấn đề khá đơn giản. Những yêu cầu ấy chỉ là: tuổi của số người sống trong một nhà, mối liên hệ giữa những người này với nhau, nơi sinh, quốc tịch, việc làm (hoặc nơi làm việc). Cũng có khi người ta thêm vài chi tiết khác nữa như ngày thành hôn, số con của cặp vợ chồng này. Nhiều khi diện tích canh tác hay số gia súc cũng được đưa vào bản điều tra. Khi đã thu thập được các số liệu, người ta lập thống kê và phân loại bản thống kê. Việc phân loại này rất hữu ích và được sử dụng trong rất nhiều việc, chẳng hạn, thống kê về nhóm tuổi (và phái tính) giúp cho nhà cầm quyền đề ra những kế hoạch như phải xây thêm bao nhiêu trường học, cần bao nhiêu tiền để duy trì các nhà hưu dưỡng... Cuộc điều tra dân số cũng cho biết số công dân trong quốc gia tăng hay giảm, sự biến động dân số từ quê ra tỉnh, mức sống của người dân tăng hay giảm, ngành công nghiệp nào đang tiến hoặc chậm lại. Ở những nơi có cuộc bầu cử đặt căn bản trên dân số thì cuộc kiểm tra dân số sẽ giúp để quyết định số đơn vị bầu cử. Cuộc điều tra dân số còn giúp cho nhà cầm quyền trong công tác làm luật, giúp các cơ quan, doanh nghiệp, xã hội, kinh tế định hướng và lên các kế hoạch. 48 “Trụ vật tổ” là gì? Gia đình là đơn vị căn bản của tổ chức xã hội ta đang sống ngày nay. Gia đình trực hệ và bàng hệ làm thành 68 “nhóm” hay “tộc”. Nhưng những bộ lạc thời xưa và nhiều dân tộc thời nay vẫn sống theo phương thức tổ chức xã hội khác với ngày nay. Trong số các phương thức tổ chức xã hội ấy có phương thức gọi là “clan” (thị tộc). Và tất cả các phần tử của thị tộc đều được coi là đương nhiên có liên hệ với nhau. Liên hệ ấy có thể là do huyết thống xa gần, cũng có thể do sự thừa nhận. Những thị tộc này có chung một “ông tổ”. Ông tổ này được coi như một nhân vật huyền bí và “sự nghiệp” của nhân vật này được thị tộc tôn kính qua các thế hệ. Ông tổ này có thể là một người nhưng thường thì là một giống vật, một cái cây hoặc một tạo vật vô tri, tự nhiên như tảng đá chẳng hạn. Thường thì thị tộc tự coi mình như hậu duệ của một ông tổ và ông tổ này có liên hệ mật thiết với một giống vật nào đó hoặc như hậu duệ trực tiếp của một gống vật nào đó. Người La Mã cổ coi mình là hậu duệ của Remus và Romulus. Hai nhân vật này khi còn nhỏ đã được một con chó sói cái cho bú. Do đó, vật tổ (totem) của người La Mã cổ là chó sói cái. Trong trường hợp một thị tộc tự coi là hậu duệ trực tiếp của giống vật nào đó thì tên của thị tộc cũng là tên của giống vật đó và hình ảnh tượng trưng của vật đó cũng là vật tổ. Nhiều thị tộc đã tạc hình của vật tổ trên những cây trụ (pole). Hình tượng trên trụ vật tổ được sơn màu. Không phải chỉ hình tượng trực tiếp của vật tổ mà cả hình ảnh “sự nghiệp”, động thái của vật tổ và cả “lịch sử” của vật tổ 69 cũng được chạm khắc trên “trụ vật tổ”. Trụ này được dựng trong “làng” để dân làng tôn kính và tôn vinh, tự hào vì sự nghiệp của “tổ”. Mỗi thị tộc ở mỗi nơi trên khắp thế giới này có “vật tổ” khác nhau và có những tập tục tôn thờ, kiêng kị khác nhau. Chẳng hạn có thị tộc quy định người trong cùng thị tộc không được lấy nhau nhưng có thị tộc quy định ngược lại là hôn nhân chỉ được thực hiện trong số người của thị tộc. Cũng có thị tộc quy định con cái sinh ra là thuộc về mẹ (mẫu hệ) ngược với quy định của thị tộc khác theo đó con cái thuộc về cha (phụ hệ). 49 Lục địa Atlantis nằm ở đâu trên trái đất này? Ngay từ thời cổ Hy Lạp đã có câu chuyện đề cập tới một hòn đảo, một lục địa có tên là Atlantis bị biến mất. Theo câu chuyện thì Atlantis là một hòn đảo rất lớn trong Đại Tây Dương, phía Tây bán đảo Gibraltar và được coi là một “bồng lai tại thế”. Cũng theo huyền thoại này thì Atlantis là một vương quốc hùng mạnh đã chinh phục hết cả miền Tây Nam châu Âu và Tây Bắc châu Phi. Nhưng cuối cùng vương quốc này đã bị người dân thành Nhã Điển (Athena) của Hy Lạp đánh bại. Từ đó, vương quốc Atlantis suy vong. Đã thế, để trừng phạt, biển cả đã nuốt chửng luôn cả hòn đảo vĩ đại này cùng với mọi người sống trên đó. 70 Huyền thoại này đã được chép trong sách Timaeus của đại triết gia Hy Lạp tên là Plato từ 300 trước Công Nguyên. Sự biến mất của đảo Atlantis được cho là xảy ra khoảng 9.000 năm trước thời Platon. Mãi đến thời Trung cổ, câu chuyện về Atlantis vẫn được thiên hạ coi là có thật. Thậm chí, vào thế kỷ XIV và XV, nhiều cuộc hải hành đã được thực hiện để đi tìm Atlantis. Câu chuyện có vẻ như có cơ sở trên một sự kiện đã thực sự xảy ra. Nhưng là những câu chuyện của các nhà hàng hải đi xa về kể lại việc họ phát hiện ra những hải đảo, những vùng đất “mới”. Có lẽ những câu chuyện kể này đã là một phần của huyền thoại Atlantis. Thậm chí cho đến ngày nay cũng còn có người tin chắc là có một nơi như vậy. Theo những người được coi là “chuyên gia” của niềm tin này thì Atlantis là nơi phát triển của nền văn minh đầu tiên của nhân loại. Và họ cũng tin rằng nhiều vị thần mà các dân tộc cổ xưa tôn thờ thật sự chỉ là các quốc vương hoàng hậu của vương quốc Atlantis, cũng như Atlantis là nơi đầu tiên chế tạo ra đồ sắt và đặt ra chữ viết. 50 Thành phố Pompeii ở đâu? Nếu bạn đi du lịch nước Ý thì nhất thiết bạn phải thăm viếng Pompeii, một nơi có phong cảnh thanh tú nhất nước Ý. Hơn nữa, nơi đây có một thành phố cổ trên 2.000 năm mà bạn có thể chiêm ngưỡng, học hỏi được nhiều điều. 71 Điều hấp dẫn nhất là thành phố cổ này vẫn còn lưu giữ được hầu như nguyên vẹn khuôn mặt của nó dù cách nay đã 2.000 năm. Tại sao vậy? Ngày 24 tháng 8 năm 79 trước Công nguyên, núi lửa Ve suvius ở miền Nam nước Ý thình lình “thức giấc hoạt động”. Dung nham và tro núi lửa thình lình đổ ập xuống nhanh và nhiều đến nỗi trong phút chốc đã phủ kín hai thành phố gần đó. Thành phố Herculaneum cách đó khoảng hơn ba cây số đã bị dòng thác bùn từ trên núi đổ xuống và phủ lấp. Thành phố Pompeii ở cách xa hơn về phía bờ biển thì bị vùi lấp dưới cơn mưa tro và đá bọt. Tro và đá bọt trong trạng thái khô với một khối lượng khổng lồ tới nỗi nó đã phủ lên thành phố này một lớp dày tới ba, bốn mét. Sau đó là nước mưa đổ xuống đã làm cho lớp tro và đá bọt này biến thành một chất nhão, sền sệt và quánh như đất sét. Kết quả là vạn vật trong thành phố này như bị “đúc” trong một chất đặc, do đó, hai thành phố này được giữ nguyên vẹn như trong lòng đất suốt từ đó đến nay. 51 Bạn biết gì về biển chết? Biển ở đây cũng theo đúng nghĩa đen, nghĩa là một vùng nước mặn, lớn. Chết ở đây, nghĩa đen hay nghĩa bóng? Hình như là cả hai nghĩa đen và bóng đều đúng cả. Người đầu tiên đặt cho nó cái tên ghê rợn như vậy là 72 các tác gia cổ Hy Lạp. Người Do Thái cổ thì gọi nó là “Biển Mặn” (rõ dấm dớ, biển nào mà không mặn?). Người Ả Rập thì gọi nó là “Biển Đang Cạn”. Cái tên mà người Ả Rập đặt cho nó thật đúng là “nhìn mặt đặt tên”. Quả thật, biển đó chưa chết mà là đang chết. Có điều là cơn hấp hối của biển nên nó kéo dài đã khá lâu rồi và còn kéo dài cũng khá lâu nữa, nếu... Gọi là biển thì quá nhỏ. Gọi là hồ thì lại hơi lớn. Nhưng nếu định nghĩa hồ là một vũng nước (khá) lớn nằm lọt thỏm trong lục địa thì Biển Chết quả thật là một cái hồ nước mặn, khá lớn nhưng cạn (không sâu) nằm giữa nước Jordanie và nước Israel, trong một cái “vực” hay là “khe” hay là chỗ đất sụt của vùng này. “Biển Chết” có chiều dài khoảng ngót 80km và chiều ngang từ 5km đến 18km. Cái khác lạ của “Biển Chết” so với các biển khác là ở những điểm này. Trước hết, đây là vũng nước thấp nhất thế giới. Mặt nước Biển Chết nằm dưới mặt biển thường tới 300m. Phần phía Nam của Biển Chết rất sâu nhưng phần phía Bắc của nó thì đáy biển chỉ cách mặt nước khoảng 300m. Không có dòng nước nào từ Biển Chết chảy ra vì nó thấp quá, vả lại chảy ra ở đâu? Từ phía Bắc, có con sông Jordan chảy vào và quanh biển cũng có vài con suối nhỏ đổ vào. Tuy nhiên, lượng nước do sông Jordan và mấy con suối đổ vào lại nhỏ hơn lượng nước bốc hơi đi mất. Bởi vậy, biển mỗi ngày một cạn dần. Tuy nhiên, các chất hòa tan trong nước Biển Chết đâu có bốc 73 hơi. Do đó, cứ mỗi ngày mỗi đậm thêm các chất khoáng như muối, bồ tạt, ma-nhê, chlorid và bromin. Nước “Biển Chết” có nồng độ muối cao nhất so với bất cứ từ biển nào trên thế giới. Nồng độ muối ở đây cao hơn gấp sáu lần các biển khác. Nếu bạn chưa biết bơi, bạn cứ đến “Biển Chết” mà tập bơi, vì ở đó bạn không lo bị chết chìm. Nước biển chỉ ngập đến vai bạn thôi. Lý do nước biển có nhiều muối khoáng quá cho nên sức đẩy của nó mạnh hơn. Các chất khoáng trong Biển Chết rất có giá trị. Người ta ước lượng chỉ riêng lượng potassium chứa trong nước Biển Chết cũng đã là 2 triệu tấn. Bạn biết potassium dùng làm gì không? Phân bón đấy. 52 Trong Biển Chết có sinh vật nào sống không? Cách nay hàng triệu năm thì mực nước Biển Chết lúc đó cao hơn mực nước Biển Chết ngày nay tới 300m, nghĩa là, cao hơn cả mực nước Hồng Hải (Biển Đỏ) hiện nay nữa kìa. Thời đó thì trong Biển Chết có các sinh vật. Thế rồi, có một thời khô hạn kéo dài, nước biển bốc hơi đi nhiều quá mà các sông suối tiếp nước cho Biển Chết lại chẳng là bao nên Biển Chết cạn dần và thu nhỏ lại cho đến nông nỗi như ngày nay. Điều đáng để ý nhất - nhưng không khó hiểu - là nồng 74 độ muối trong nước Biển Chết. Ở các biển và đại dương khác thì lượng muối chỉ chiếm tỷ lệ từ 4 đến 6%, nhưng ở “Biển Chết” thì tỷ lệ đó là 23 đến 25%. Cứ thử nếm nước biển đó bạn sẽ “thấu trời” ngay. Không phải nó chỉ mặn chát mà còn làm cho bạn muốn ói tức khắc vì nồng độ quá cỡ của các chất ma-nhê và chloride nữa. Nước “Biển Chết” trơn và sền sệt như dầu vì có chứa chất chloride de calcium. Không một sinh vật nào sống nổi trong nước Biển Chết. Vô phúc cho con cá nào trôi theo dòng sông Jordan mà vào Biển Chết vì vào đó là chết chắc và biến thành mồi cho chim biển. Bởi vậy, “Biển Chết” đúng theo cả nghĩa đen lẫn nghĩa bóng. 53 Stonehenge nghĩa là gì? Nó ở đâu? Khi tìm hiểu những công trình của người xưa, ta thường tìm kiếm và đào bới để tìm chứng tích. Cũng có trường hợp chẳng phải tìm kiếm, cũng chẳng phải đào bới vì người xưa đã để lại những chứng tích đồ sộ qua những kiến trúc khổng lồ trên mặt đất. Trong số các chứng tích người xưa để lại có chứng tích mà cho đến ngày nay ta vẫn chẳng hiểu nó là cái gì, người xưa tạo ra nó để làm gì và ai đã tạo ra nó. Stonehenge là một trong những chứng tích kỳ bí đó. 75 Stonehenge là những thạch trụ lớn, thẳng đứng, được xếp thành hình vòng tròn bao quanh bởi một ụ đất ở vùng Salisbury, nước Anh. Kể từ năm 1136 đã có sách chép rằng một nhân vật kỳ bí có tên Merlin, bằng phép thần thông đã đem các thạch trụ này từ nước Ái Nhĩ Lan (Ireland) đến dựng ở đó. Tất nhiên, đó chỉ là huyền thoại. Mới gần đây thôi người ta cũng vẫn còn tin là các thuật sĩ cổ của nước Anh - the Druid: thuật sĩ, giáo sĩ của người Anh cổ - đã dựng những thạch trụ này. Nhưng những tin tưởng này hiện nay không còn cơ sở để có thể đứng vững nữa. Thạch trụ Stonehenge là một quần thể cấu trúc khá phức tạp. Phía ngoài vòng thạch trụ là vòng hào (rãnh) sâu có một lối dẫn vào. Rồi đến một bờ đất. Đằng sau bờ đất là một vòng gồm 56 cái hố. Khoảng giữa các hố này với những trụ đá phía trong còn có hai vòng gồm các hố như vậy nữa rồi mới đến vòng thạch trụ ngoài. Sau vòng thạch trụ ngoài đến vòng thạch trụ trong và hai móng ngựa bằng đá chồng lên nhau. Sau đó mới đến những 76 trụ đá đứng riêng lẻ và được đặt cho những cái tên như “Bàn thờ”, “Bàn sát sanh”, “Tọa đế” và “Phục hồi”. Người ta đào những cái hố đã nói trên thì thấy trong các hố ấy có xương người đã được hỏa táng. Qua nghiên cứu các đồ gốm và đồ vật khác được tìm thấy ở đây và qua trắc nghiệm bức xạ carbon, người ta ước đoán là những phần đó của Stonehenge được thực hiện vào khoảng 1848 năm trước Công nguyên hoặc có thể sớm hơn hoặc trễ hơn thời điểm này vào khoảng 275 năm nữa. Điều kỳ lạ là một phần các thạch trụ này được sắp đặt sao cho khi đứng ở một vị trí nào đó sẽ nhìn thấy mặt trời mọc đúng vào giữa mùa hè (ngày hạ chí) nghĩa là đúng với hạ chí tuyến. Tuy nhiên, đó cũng chỉ là phỏng đoán chứ không ai biết chắc ý định thực sự của những người đã xây dựng nên stonehenge. Một công trình đồ sộ và huyền bí - bằng cách nào những tảng đá nặng tới 40 tấn đã được đem đến đây và chồng lên nhau? - có từ cách nay khoảng bốn nghìn năm như một dấu hỏi, thách đố sự tò mò của con người. 54 Câu đố của sông nile là gì? Chắc bạn không biết sông Nile đã đưa ra một câu đố. Từ hàng ngàn năm qua, câu đố đó đã làm cho không biết bao nhiêu con người suy nghĩ nát óc mà không sao giải được. 77 Hàng năm, sông Nile ở Ai Cập dâng nước lên từ tháng bảy cho đến hết tháng mười. Mực chênh lệch giữa nước cao và nước hạ (vào tháng năm) là vào ngót khoảng 7m. Nước dâng lên tràn qua hai bên bờ đem theo phù sa bón cho đồng ruộng ở hai bên lưu vực. Cái khiến cho nước sông Nile dâng lên như vậy là vì trên thực tế, nước Ai Cập hầu như không bao giờ có mưa. Qua biết bao năm người dân Ai Cập vẫn tự hỏi không hiểu cái gì đã khiến cho nước sông Nile hàng năm dâng lên đều đặn như vậy. Đó là một câu đố mà mãi cho đến thế kỷ XIX họ vẫn chưa giải được. Sông Nile là con sông dài nhất thế giới, nó chảy qua hơn 6.400 km, suốt từ miền Nam ngược lên miền Bắc chủ yếu là qua hai nước Sudan và Ai Cập - để đổ vào Địa Trung Hải. Nước dâng hàng năm của sông Nile đã biến những thung lũng trong vùng hoang địa cằn cỗi, nóng bức, khô khan thành những dải đất phì nhiêu, nhờ đó người dân đã sống được ở đó từ hàng bao nhiêu ngàn năm qua. Sông Nile có hai nguồn và phụ lưu chủ yếu là “(sông) Nile trắng” và “(sông) Nile xanh”. “Nile trắng” bắt nguồn từ hồ Victoria ở nước Uganda. Quanh năm, sông này chỉ có một lưu lượng vừa phải, do đó, không đủ để làm cho nước sông Nile dâng lên. Trong tháng tư và tháng năm, khi mực nước sông Nile cái ở độ thấp nhất thì nước chảy trên sông này là do “Nile trắng” đổ xuống. Còn “Nile xanh” thì sao? Con sông này lại bắt nguồn từ nước Ethiopia. Miền rừng núi Ethiopia đến mùa, lượng nước do tuyết tan và nước mưa rất lớn. Lượng 78 nước này đổ vào “Nile xanh” và qua đó, đổ vào sông Nile cái khiến cho nước sông Nile cái hằng năm đều đặn dâng lên theo mùa như vậy. Thế là ta đã giải được câu đố của sông Nile rồi nhé. Đơn giản thôi! Tuy nhiên, để giải câu đố đơn giản này, người ta đã cần tới nhiều nhà thám hiểm, thủy văn... nghĩa là công sức, nguy hiểm, tiền bạc và thời gian. 55 Bạn biết gì về thành phố Venice? Nếu có ai nói rằng có một thành phố mà các đường phố, các “xa lộ” chỉ là những con kinh thì chắc bạn khó tin và cho là “xạo”. Nhưng, quả thật là có một thành phố “khác thường” như vậy. Những con kinh ấy đã có từ trước khi thành phố được xây dựng. Thành phố độc đáo ấy tên là Venice, nằm trên bờ biển miền Đông Bắc nước Ý. Thành phố này được xây dựng trên một nhóm bãi đá (bồi) gồm tới trên một trăm cái “cù lao” xinh xinh trên đầu mút biển Adriatic. Các tòa nhà cao tầng đều xây trên những cây trụ cắm xuống chỗ đất bùn sình này. Nằm giữa các cù lao đó là những dải nước biển. Đó là những con kinh nổi tiếng của thành phố Venice. Tại đây sự giao thông vận tải chỉ có thể hoặc bằng ghe hoặc bằng cặp giò, nghĩa là... đi bộ. Xe cộ bị cấm vào thành phố. Có rất nhiều lối đi nhỏ 79