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

“Hãy cho tôi một điểm tựa, tôi sẽ nhấc bổng trái đất lên!” -tục truyền đó là lời của Acsimet, một nhà cơ học thiên tài thời cổ, người đã khám phá ra các định luật về đòn bẩy.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Cho tôi một điểm tựa, tôi có thể nâng được Trái Đất không Cho tôi một điểm tựa, tôi có thể nâng được Trái Đất không “Hãy cho tôi một điểm tựa, tôi sẽ nhấc bổng trái đất lên!” -tục truyền đólà lời của Acsimet, một nhà cơ học thiên tài thời cổ, người đã khám phá racác định luật về đòn bẩy. Nhưng bạn có biết muốn nâng một vật nặng bằngtrái đất lên cao dù chỉ 1 cm thôi, Acsimet sẽ mất bao nhiêu thời gian không?Không dưới ba mươi nghìn tỷ năm! Có lần Acsimet viết thư cho vua Hieron ở thành phố Xiracudo, là người đồnghương và cũng là bạn thân của ông rằng, nếu dùng đòn bẩy, thì với một lực dù nhỏbé đi nữa, cũng có thể nâng được một vật nặng bất kỳ nào: chỉ cần đặt vào lực đómột cánh tay đòn rất dài của đòn bẩy, còn vật nặng thì cho tác dụng vào tay đònngắn. Và để nhấn mạnh thêm điều đó, ông viết thêm rằng nếu có một trái đất thứhai, thì bước sang đấy ông sẽ có thể nhấc bổng trái đất của chúng ta lên.Nhưng, giá như nhà cơ học thiên tài thời cổ biết được khối lượng của trái đất lớnnhư thế nào thì hẳn ông đã không “hiên ngang” thốt lên như thế nữa. Ta hãy thửtưởng tượng trong một lát rằng Acsimet có một trái đất thứ hai, và có một điểmtựa như ông đã muốn; rồi lại tưởng tượng thêm rằng ông đã làm được một đònbẩy dài đến mức cần thiết. Nhưng kể cả khi đã có mọi thứ, muốn nâng trái đất lêncao dù chỉ 1 cm thôi, Acsimet sẽ phải bỏ ra không dưới ba vạn tỷ năm! Sự thật lànhư thế đấy. Khối lượng của trái đất, các nhà thiên văn đã biết, tính tròn là:60 000 000 000 000 000 000 000 000 NNếu một người chỉ có thể trực tiếp nâng bổng được một vật 600 N, thì muốn “nângtrái đất” lên, anh ta cần đặt tay của mình lên tay đòn dài của đòn bẩy, mà tay đònnày phải dài hơn tay đòn ngắn gấp:100 000 000 000 000 000 000 000 lần!Làm một phép tính đơn giản bạn sẽ thấy rằng khi đầu mút của cánh tay đòn ngắnđược nâng lên 1cm thì đầu mút kia sẽ vạch trong không gian một cung “vĩ đại”, dài:1 000 000 000 000 000 000 km. Cánh tay Acsimet tỳ lên đòn bẩy phải đi qua mộtđoạn đường dài vô tận như thế chỉ để nâng trái đất lên 1 cm ! Thế thì ông sẽ cầnbao nhiêu thời gian để làm công việc này? Cho rằng Acsimet có đủ sức nâng mộtvật nặng 600 N lên cao một mét trong một giây (khả năng thực hiện công gần bằng1 mã lực!) thì muốn đưa trái đất lên 1 cm, ông ta phải mất một thời gian là:1 000 000 000 000 000 000 000 giây, hoặc ba vạn tỷ năm!Acsimet dành suốt cả cuộc đời dài đằng đẵng của mình cũng chưa nâng được tráiđất lên một khoảng bằng bề dày của một sợi tóc mảnh….Không có một thứ mưu mẹo nào của nhà phát minh thiên tài lại có thể nghĩ ra cáchrút ngắn khoảng thời gian ấy được. “Luật vàng của cơ học đã nói rằng bất kỳ mộtcái máy nào, hễ làm lợi về lực thì tất phải thiệt về đường đi. Vì thế, ngay nhưAcsimet có cách để làm cho cánh tay mình có được vận tốc lớn nhất có thể trong tựnhiên là 300.000 km/s (vận tốc ánh sáng) thì với cách giả sử quãng đường này,ông cũng phải mất 10 vạn năm mới nâng được trái đất lên cao 1 cm! cái gì mỏng nhất Không mấy ai biết rằng màng bong bóng xà phòng là một trong nhữngvật mỏng nhất mà mắt thường có thể nhìn thấy được. Những vật mà người tathường dùng để ví với sự mỏng manh thật vô cùng thô kệch so với nó... “Mảnh như sợi tóc”, “mỏng như tờ giấy thuốc lá”, thì cũng còn là dày ghêgớm so với màng xà phòng. Màng xà phòng mỏng hơn sợi tóc và tờ giấy cuộn thuốclá tới 5.000 lần.Khi phóng đại lên 200 lần, sợi tóc người có bề dày chừng 1cm, nhưng thiết đồ củamàng xà phòng vẫn chưa nhìn thấy bằng mắt thường được. Phải phóng đại thêmlên 200 lần nữa, tức là phóng đại cả thảy lên 40.000 lần thì mới nhìn thấy thiết đồcủa màng xà phòng thành một đường mảnh; bấy giờ sợi tóc đã có bề dày trên 2mét rồi.Tiếp theo có lẽ phải kể đến phần dầu loang trên mặt hồ. Để biết rõ lớp dầu đó dầyđến thế nào, ta phải quan sát màu mà ta nhìn thấy trên mặt hồ. Do hiện tượng giaothoa bản mỏng, trên các lớp dầu sẽ xuất hiện màu. Dựa vào màu sắc ( thực ra làbước sóng) góc nhìn, ta có thể xác định được bề dày của nó. Tính toán có thể thấyrằng độ dầy này chỉ gấp vài lần bước sóng ánh sáng!!!Dầu loang có thể chưa bằng màng bong bóng ( có những màng mà độ dày chỉ cỡbước sóng ) song cũng là một loại mỏng hàng đầu trong thiên nhiên.Vậy màng xà phòng có độ dày cỡ bao nhiêu phân tử ?Màng xà phòng có độ dày cỡbao nhiêu phân tử? Vậy phân tử xà phòng có độ dày là bao nhiêu? Câu hỏi này khó,bởi vì nó còn phụ thuộc vào đặc điểm của phân tử, đặc điểm liên kết ... Tuy vậy, cóthể đoán rằng độ dày của màng xà phòng lớn hơn cỡ độ dày của phân tử, vì phầnlớn vẫn có sự giao thoa bản mỏng với ánh sáng thấy được, còn với phân tử bìnhthường, chuyện đó là không thể. Nếu ma sát biến mất Nhờ có ma sát mà ta có thể ngồi, đi lại và làm việc được dễ dàng; nhờnó mà sách vở bút mực nằm yên trên mặt bàn, mà cái bàn không bị trượttrên sàn nhà, mặc dù người ta không đặt nó vào sát tường, và quản bútkhông tuột ra khỏi các ngón tay... Ma sát là một hiện tượng phổ biến đến nỗi chúng ta ít khi để ý tới tác dụnghữu ích của nó, mà thường cho nó là một hiện tượng tự nhiên phải thế.Không có ma sát, tất cả sẽ bị trượt đi và lăn mãi cho đến khi chúng đạt tới một vị tríthật thăng bằng đối với nhau mới thôi (Ảnh minh họa: rice.edu)Nhờ ma sát mà các vật thêm vững vàng. Người thợ mộc ghép sàn nhà cho phẳng đểkhi người ta đặt bàn ghế ở đâu là chúng đứng yên ở đấy. Cốc, đĩa, thìa đặt trên bànăn đều được nằm yên mà ta không cần phải quan tâm đặc biệt đến chúng, nếu nhưkhông gặp trường hợp có sự chòng chành bất thường như trên tàu thuỷ.Thử tưởng tượng rằng có thể trừ bỏ được ma sát hoàn toàn thì sẽ không có mộtvật thể nào, dù là to như một tảng đá hay nhỏ như một hạt cát có thể tựa vững lênnhau được. Tất cả sẽ bị trượt đi và lăn mãi cho đến khi chúng đạt tới một vị trí thậtthăng bằng đối với nhau mới thôi. Nếu như không có ma sát thì trái đất ...