Xem mẫu
- 1001 chuyện liên quan đến Vật Lí
Có một nhân vật trong truyện Kiều đã đề cập đến lực hút tĩnh điện và lực từ
Ðó là nhân vật Thúy Vân.
Thúy Kiều đã đính ước với Kim Trọng, nhưng vì gia đình bị nỗi oan nên Thúy
Kiều phải bán mình chuộc cha. Thúy Kiều nhờ em là Thúy Vân thay mình lấy
Kim Trọng. Sau 15 năm luân lạc, Kim Trọng lần hồi tìm lại được Thúy Kiều.
Trong bữa tiệc đoàn viên, có đông đủ cả nhà, Thúy Vân (đã lấy Kim Trọng) đứng
lên phát biểu:
Tàng tàng chén cúc giở say
Ðứng lên Vân mới giãi bày trước sau
Rằng: "Trong tác hợp cơ trời
Ðôi bên gặp gỡ một lời kết giao
Gặp cơn binh địa ba đào
Vậy đem duyên chị buộc vào cho em.
Cũng là phận cải duyên kim
Cũng là máu chảy ruột mềm chớ sao"
Ở SÁCH TRUYỆN KIỀU, NHÀ XUẤT BẢN giáo dục 1972, phía dưới đoạn
thơ này (trang 168) có chú thích: Phận cải, duyên kim: Hạt cải để gần hổ phách th ì
bắt vào hổ phách, đá nam châm hút cái kim. Ý NÓI T ÌNH DUYÊN GẮN BÓ.
- Về mặt vật lý ta biết rằng hổ phách là nhựa hóa thạch của cây lá kim (tùng,
bách, thông) có nhiều màu sắc: vàng, đỏ, đen, trắng, da cam, xanh... Ðó là nguyên
liệu quý của mỹ nghệ thủ công. Hổ phách là chất cách điện tốt, rất dễ tích điện do
ma sát, do đó hút hạt cải (tương tự như thanh êbônit cọt xát vào len, hút mảnh giấy
vụn bằng lực hút tĩnh điện).
Ðá nam châm là đá tự nhiên, cơ bản chứa oxyt sắt có từ tính rất mạnh. Ðá này
có tên là manhêtit, danh từ magnetism nghĩa là từ học xuất phát từ tên của loại đá
này. Cây kim bằng sắt nên nam châm hút (lực từ). Người xưa đã đưa các lực vật lý
vào thơ văn để nói đến gắn bó tình duyên.
Vật lý và con kỳ đà hy sinh phục vụ kháng chiến
Ta hãy đọc lại một đoạn văn của Hoàng Phủ Ngọc Tường nói về con kỳ đà, con
vật có bốn chân thuộc họ kỳ nhông, tắc kè:
"... Sông nguồn thường dâng nước đột ngột dưới những cơn mưa rừng nên những
người sơn tràng xuôi ngược sông Hương ngày xưa có tập quán nuôi kỳ đà mang
theo để dùng vào việc neo thuyền bè nơi ghềnh đá. Kỳ đà bắt ở núi mang về nuôi
trong nhà thành gia súc, cứ thấy chủ bước xuống thuyền là lịch kịch bò theo như
một con chó trung thành. Chỉ cần buộc một sợi mây song vào ngực nó nối liền với
mũi thuyền và thả con kỳ đà lên một khối đá nào đó, thế là mặc nó một mình xoay
xở với sông nước. Kỳ đà không to lắm nhưng sức mạnh của nó thật lạ lùng: bàn
chân của nó bám chặt vào đá đến nỗi không sức gì xeo bật ra được, nó đủ sức kéo
trì một chiếc thuyền chở nặng chống lại sức cuốn đi của thác nguồn và nước càng
dâng thì kỳ đà càng bò lên cao, thuyền không bao giờ bị đắm như trong trường
- hợp người ta buộc thuyền vào một điểm cố định nào đó. Với người thợ rừng, kỳ đà
là một người bạn đường khiêm tốn (nó đòi hỏi rất ít: chỉ cần dăm ba con cá đánh
bắt dọc sông) nhưng đồng thời cũng sẵn sàng xả thân để cứu thuyền khi lâm nạn.
Tại căn nhà đầy những kỷ vật nổi tiếng của Thanh Tịnh ở Hà Nội, tôi đã nhìn thấy
xác ướp khô của một con kỳ đà mang về từ Huế, vốn là quà tặng của một người
sơn tràng ở vùng lăng Minh Mạng. Con kỳ đà đã theo người thợ rừng xuôi ngược
sông Hương và làm nhiệm vụ tiếp tế trong cuộc kháng chiến chống Pháp. Trong
một trận lũ rừng, nó chống chọi với sức nước tới cùng, đến khi dây đứt nó dùng
miệng chộp lấy dây, lại dùng đầu quành sợi dây nhiều vòng vào cổ mình để tiếp
tục giữ thuyền khỏi bị nước cuốn và ghềnh đá. "Không hiểu đó là tập quán, là linh
giác, hoặc là thiên mệnh được phó thác nơi con kỳ đà, nhưng sự việc đã xảy ra quả
đúng như vậy", anh Thanh Tịnh giải thích. Con kỳ đà đã cứu được thuyền cho tới
phút chót, nhưng đã chết vì sợi mây song làm nó ngạt thở. Người nghĩa quân nay
đã già, đem xác con kỳ đà giữ gìn mấy mươi năm tặng cho nhà thơ quê hương
ông, mong gửi gắm di thể của ân nhân trong đời".
Câu chuyện thật cảm động, đúng là "không hiểu đó là tập quán, là linh giác hoặc là
thiên mệnh được phó thác thành bản năng nơi con kỳ đà" như nhà văn Thanh Tịnh
đã nói. Nhưng sức mạnh thật lạ lùng của kỳ đà, bàn chân của nó bám chặt vào đá
đến nỗi không sức gì xeo bật ra được như nhà văn Hoàng Phủ Ngọc Tường đã mô
tả thì vật lý có thể giải thích được.
Trong bài "Tắc kè khéo vận dụng lực nguyên tử" ở Vật lý ngày nay số 4(45) tháng
8-2001 có thuật lại công trình của Kellar Autumn và đồng nghiệp ở trường Lewis
- Clark ở Porland (Mỹ) tìm hiểu về lực bám dính lên đá của bàn chân tắc kè, đó là
loại bò sát 4 chân cùng loại như kỳ đà.
Mắt thường nhìn vào lòng bàn chân tắc kè thấy sần sùi, giữa lòng bàn chân thấy có
nhiều nốt nổi lên kiểu da gà nhưng gần đầu các ngón chân thấy có nhiều ngấn nh ư
lát mỏng chen dày, mắt tinh thì thấy lờ mờ chi chít đầy lông tơ..
Dùng hiển vi điện tử quét (phóng đại hàng chục nghìn lần, ảnh nhìn thấy sâu hơn
rõ chi tiết hơn là hiển vi quang học) quan sát đầu của các ngấn lát mỏng này thấy
có hằng hà sa số sợi lông, đếm tỉ mỉ thấy có đến 5000 sợi lông trên mỗi milimet
vuông. Ðo diện tích cả bàn chân tắc kè, tính ra mỗi bàn chân tắc kè có đến nửa
triệu sợi lông nhỏ như thế, mỗi sợi dài khoảng hai lần đường kính sợi tóc cấu tạo
bằng chất kêratin.
Phóng đại đến 1500 lần thấy rõ hơn là cuối mỗi sợi lông con như thế là một chùm
đến nghìn sợi nhỏ hơn, mỗi sợi cực nhỏ như vậy có đầu mút cong như mũi hài.
Vậy là cả 4 bàn chân tắc kè có đến 500.000 x 4 x 1000 = 2.109 tức là cỡ hai tỉ sợi
lông cực nhỏ, mỗi sợi nhỏ hơn 0,5 micromet. Tự chế tạo ra máy đo lực bám dính
cực kỳ tinh vi, tác giả Kellar Autumn và đồng nghiệp đo được mỗi sợi lông con
hình mũi hài bám dính vào bề mặt với lực là 200 micronewton. Vậy nếu cả 4 bàn
chân tắc kè bám vào đá, phải một lực là 200.10-6 x 2.109 = 400.000 newton mới
nhấc ra được.
Kellar Autumn cũng làm các thí nghiệm và phân tích biết được lực từng sợi lông
con bám dính vào bề mặt là lực Van der Waals tức là lực xuất hiện khi hai nguyên
- tử sát lại gần nhau, hạt nhân nguyên tử này hút mây điện tử của nguyên tử kia.
Biệt tài của tắc kè là khi cần bám dính thì làm các thao tác ở bàn chân thế nào cho
đầu mút hình mũi hài của sợi lông con tiến sát bề mặt đến cỡ 10-9m (phạm vi tác
dụng của lực Van der Waals) và lúc muốn nhấc chân ra thì nhấc dần từng nhúm
một lông con ở chân. Dùng phép chia để trị, lần lần thắng được lực bám dính toàn
bộ đến hàng trăm nghìn newton !
Phải chăng con kỳ đà mà nhà văn Hoàng Phủ Ngọc Tường kể đã khéo vận dụng
những quy luật vật lý, khéo vận dụng lực hút giữa các nguyên tử, lực Van der
Waals.
nguon tai.lieu . vn
