Biểu ghi biên mục trước xuất bản được thực hiện bởi Thư viện KHTH TP.HCM

Hãy trả lời em tại sao?. T.1 / Đặng Thiên Mẫn d. - T.P. Hồ Chí Minh : Trẻ, 2009.
192tr. ; 19cm.
1. Khoa học thường thức. 2. Hỏi và đáp. I. Đặng Thiên Mẫn d.
001 -- dc 22
H412

đặng thiền mẫn dịch

hãy trả lời em tại sao?
tập 1
arkady keokum
Đặng Thiền Mẫn dịch

Chịu trách nhiệm xuất bản:
ts. quách thu nguyệt
Biên tập:
trí vũ - thu nhi
Xử lý bìa:
bùi nam
Sửa bản in:
trí vũ - thu nhi
Kĩ thuật vi tính:
vũ phượng
NHÀ XUẤT BẢN TRẺ
161B Lý Chính Thắng - Quận 3 - Thành phố Hồ Chí Minh
ĐT: 39316289 - 39316211 - 38465595 - 38465596 - 39350973
Fax: 84.8.38437450 - E-mail: nxbtre@ hcm.vnn.vn
Website: http://www.nxbtre.com.vn
Chi nhánh nhà xuất bản trẻ tại Hà Nội
20 ngõ 91, Nguyễn Chí Thanh, Quận Đống Đa - Hà Nội
ĐT & Fax: (04) 37734544
E-mail: vanphongnxbtre@ hn.vnn.vn

4

Chương 1

Thế giới chúng ta

1

Vũ trụ lớn cỡ nào?

Trí khôn của loài người không thể hình dung đúng được
tầm vóc của vũ trụ. Chẳng những không thể biết mà ngay
cả hình dung ra nó lớn bằng nào cũng đã là khó rồi.
Xuất phát từ trái đất, ta sẽ thấy tại sao lại như vậy. Trái
đất là một phần - và cũng chỉ là phần nhỏ li ti mà thôi - của
hệ mặt trời bao gồm mặt trời, các hành tinh xoay quanh
nó, các tiểu hành tinh và các thiên thể khác. Toàn thể hệ
mặt trời “của chúng ta” cũng chỉ là một phần - và cũng chỉ
là một phần nhỏ tí ti mà thôi - của một hệ thống khác lớn
hơn gọi là thiên hà (hay dải ngân hà). Thiên hà là một hệ
thống gồm hàng triệu các vì sao, trong đó có nhiều vì sao
lớn hơn mặt trời “của chúng ta” bội phần. Và các vì sao này
cũng có hệ mặt trời riêng của nó.
Các vì sao mà ta thấy trong
thiên hà “của chúng ta” cũng đều
là những mặt trời cả. Chúng ở cách
xa chúng ta đến nỗi không thể

5

dùng đơn vị đo chiều dài thông thường như dặm (mile) hay
kilomet (km) mà phải dùng đơn vị “năm ánh sáng”. Để hiểu
được một năm ánh sáng dài bao nhiêu km, bạn hãy cứ lấy
300.000 km nhân với số giây trong một năm. Nếu bạn thích
thích thì con số ấy được biểu diễn bằng toán học như thế
này: 9.461x1012 km. Bạn tính ra đi. Ngôi sao gần trái đất nhất
tên là Alpha centauri - xin nhắc lại, gần trái đất nhất - cũng
ở cách ta 4,3 năm ánh sáng.
Thiên hà “của chúng ta” có hình dạng và kích thước bằng
nào? Nó có hình cái dĩa, hơi phình ở trung tâm, có đường
kính khoảng 100.000 năm ánh sáng và bề dày ở trung tâm
khoảng 20.000 năm ánh sáng. Tuy nhiên dải thiên hà “của
chúng ta” cũng lại chỉ là một phần tí ti của một hệ thống
khác lớn hơn. Ngoài hệ thống thiên hà “của chúng ta” còn
triệu triệu hệ thống thiên hà khác nữa...
Bởi vậy ta mới hiểu tại sao ta không thể nào hình dung
được tầm cỡ của vũ trụ. Đã thế, các nhà khoa học còn cho
rằng vũ trụ đang “nở” rộng. Có nghĩa là chỉ trong vài tỷ năm
thì hai thiên hà có thể dang xa nhau ra một khoảng cách
gấp hai lần khoảng cách trước đó.

2

Tại sao hệ mặt trời
được cấu trúc như hiện nay?

Như ta biết không nhất thiết hệ mặt trời phải có cấu
trúc như hiện nay. Nó có thể được sắp xếp theo kiểu khác
6

lắm chứ. Trong vũ trụ, có nhiều
hệ mặt trời có sự sắp xếp khác
với hệ mặt trời “của chúng ta”.
Sự sắp xếp của mỗi hệ mặt trời
- kiểu này, kiểu kia - tùy thuộc
lúc ban đầu.
Loài người đã phát kiến ra
vài quy luật theo đó đã khiến
cho hệ mặt trời “của chúng ta” được sắp xếp theo kiểu hiện
nay. Trái đất cũng như những hành tinh khác di chuyển theo
quỹ đạo quanh mặt trời. Thời gian cần thiết để trái đất quay
đủ một vòng quanh mặt trời là một năm. Những hành tinh
khác trong hệ mặt trời có quỹ đạo lớn hơn hoặc nhỏ hơn
quỹ đạo trái đất. Các nhà thiên văn chưa giải thích một cách
thỏa đáng sự hình thành của mặt trời cũng như bằng cách
nào các hành tinh lại có tầm cỡ đó, ở vị trí đó, theo quỹ
đạo đó. Các nhà bác học đã đưa ra nhiều giả thuyết nhằm
giải thích các hiện tượng đó. Tuy nhiên, có thể quy các giả
thuyết đó thành hai nhóm.
Nhóm giả thuyết thứ nhất cho rằng các hành tinh là một
phần của sự thay đổi lần lần của mặt trời từ một khối hơi
nóng tự xoay quanh mình mà có có tầm vóc và độ sáng
như hiện nay.
Nhóm giả thuyết thứ hai cho rằng vào thời rất xa xưa,
có một ngôi sao nào đó tình cờ bay sớt ngang mặt trời, làm
cho vài mảnh mặt trời bắn văng ra, sau đó các mảnh này
7

tiếp tục chuyển động xoay quanh mặt trời, rồi từ từ nguội
đi và thành các hành tinh.
Bất kể nhóm giả thiết nào đúng thì cũng có thể nói hệ
mặt trời được sắp xếp như hiện nay cũng là do ít nhiều may
mắn. Tại sao hệ mặt trời lại được sắp xếp như vậy? Định luật
Kepler về sự chuyển động của hành tinh phát biểu rằng: “Quỹ
đạo của mỗi hành tinh là một hình bầu dục mà mặt trời là
một tiêu điểm” và rằng “hành tinh chuyển động nhanh hơn
khi nó ở gần mặt trời và chậm hơn khi nó ở xa”. Nghĩa là
có tương quan tỷ lệ giữa khoảng cách và thời gian giữa vị
trí của mặt trời và của hành tinh. Định luật Newton về vạn
vật hấp dẫn giải thích hai vật hấp dẫn nhau như thế nào.
Với các định luật nêu trên, ta có thể hiểu được tại sao hệ
mặt trời lại được sắp xếp như vậy.

3

Cái gì khiến mặt trời tỏa sáng và
tỏa nhiệt?

Nhìn ngôi sao ban đêm và mặt trời ban ngày, ta khó mà
tin được đó là cùng một loại thiên thể.
Mặt trời đích thị là một ngôi sao, ngôi sao gần trái đất
nhất. Có thể nói đời sống vạn vật trên trái đất lệ thuộc chặt
chẽ vào mặt trời. Không có sức nóng của mặt trời, sự sống
không thể khởi phát được. Mà dầu cho có khởi phát được
thì cũng không thể tồn tại được. Không có ánh sáng mặt
trời thì làm gì có cây cỏ. Nếu như không có cây cỏ thì loài
8

người, loài vật lấy gì mà ăn? Mặt trời ở cách xa trái đất khoảng
149.500.000 km. Thể tích mặt trời lớn hơn 1,3 triệu lần thể
tích trái đất. Điều thú vị là mặt trời chỉ là khối hơi khổng lồ
chớ không phải là thể rắn như trái đất. Bằng cách nào dám
quả quyết mặt trời chỉ là một khối hơi? Nhiệt độ bề mặt của
mặt trời vào khoảng 6.5000C. Nhiệt độ này chẳng những đủ
để làm nóng chảy mà còn làm bốc hơi bất cứ thứ kim loại,
hoặc thứ đá nào.
Vậy mặt trời là một khối hơi không phải là một khẳng
định võ đoán đâu.
Thời trước các nhà khoa học cho rằng sở dĩ mặt trời tỏa
sáng tỏa nhiệt là nhờ đốt cháy nguyên liệu gì đó. Nhưng
đâu phải mặt trời mới chiếu sáng và tỏa nhiệt mới vài triệu
năm trước đây mà nó đã như vậy hàng trăm triệu năm rồi.
Vậy thì nguyên liệu chất chứa ở đâu mà lôi ra đốt dữ vậy?
Ngày nay các nhà khoa học tin rằng nhiệt và quang của
mặt trời là kết quả của quá trình giống như quá trình xảy
ra khi nổ bom nguyên tử, nghĩa là quá trình vật chất biến
thành năng lượng.
Hiện tượng biến đổi này khác với hiện tượng đốt cháy.
Đốt cháy là vật chất từ dạng này biến thành dạng khác. Thí
dụ củi biến thành tro chẳng hạn. Nhưng khi vật chất biến
thành năng lượng thì chỉ cần rất ít cũng có thể biến thành
năng lượng khổng lồ. Một ounce (tức 28,35 gram) vật chất
có thể tạo ra một năng lượng đủ để làm tan chảy một triệu
tấn đá.
9

Vậy, nếu giả thiết này đúng thì mặt trời thường xuyên
phát quang và tỏa nhiệt từ hồi nào tới giờ nhưng đâu có
hao hớt gì bao nhiêu khối lượng của nó. Người ta ước tính
rằng chỉ dùng chưa tới một phần trăm khối lượng của mình,
mặt trời có thể liên tục phát quang và tỏa nhiệt trong vòng
150 tỷ năm.

4

Trái đất làm bằng gì?

Câu trả lời khái quát nhất cho câu hỏi này có lẽ là: trái
đất là một quả banh hầu như làm bằng đá... Xin nói rõ: đá
xanh chứ không phải nước đá đâu. Bên trong lòng trái đất
đá nóng chảy nhưng vỏ ngoài thì đông đặc. Chưa tới một
phần ba bề mặt trái đất là lục địa, phần còn lại được bao
phủ bằng nước.
Đi sâu vào chi tiết hơn nữa ta sẽ thấy bề mặt trái đất
có lớp vỏ hơi gồ ghề làm bằng đá dày vào khoảng từ 20
đến 50 km. Lớp vỏ mỏng này gọi là thạch quyển. Phần
nổi của cái vỏ này là các lục địa và hải đảo, thấp hơn một
chút là lớp nước của các đại dương, biển, hồ... Lớp nước
này gọi là “thủy quyển”. Con người mới chỉ khảo sát được
sơ sơ phía ngoài cùng của cái vỏ đá địa cầu mà thôi. Nếu
đào sâu vào lòng đất - mặc dù đã phải sử dụng những
phương tiện kỹ thuật hiện đại nhất - vài ba km cũng đã
là một công trình khó khăn lắm lắm đối với con người.
Nhưng cũng chưa phải là cái gì ghê gớm lắm đâu. Vì so với
bề dày của vỏ trái đất thì lỗ khoan đó chưa thấm tháp gì.
10

Sợ chưa bằng vết trầy trên da người ta nữa. Tuy nhiên, có
điều này đáng để ý: càng đào sâu vào lòng đất thì nhiệt
độ càng tăng. Đào sâu vào khoảng 3 km thì nhiệt độ ở đó
đã đủ để đun nước sôi rồi.
Các nhà khoa học vẫn có thể nghiên cứu, khảo sát lòng
trái đất thông qua cơ chế động đất. Họ tin rằng ở dưới sâu
trong lòng đất nhiệt độ có tăng nhưng không tăng lẹ như
ở phía ngoài gần vỏ. Vì vậy, họ cho rằng ở nhân - hay trung
tâm trái đất - nhiệt độ không quá 55000C. Tất nhiên, nhiệt
độ này cũng là quá cao rồi, bởi vì mới ở chỉ khoảng 22000C
thì đá đã nóng chảy rồi.
Vỏ ngoài của trái đất gồm hai lớp. Lớp ngoài cùng tức là
các lục địa chủ yếu được cấu tạo bằng đá hoa cương (granite).
Dưới lớp đá hoa cương là lớp đá rất cứng gọi là đá badan
(basalt). Theo các nhà khoa học thì trung tâm trái đất là trái
banh khổng lồ làm bằng sắt nóng chảy có đường kính vào
khoảng 6500 km. Nằm lót giữa trung tâm này và lớp vỏ đá
là một lớp bao gọi là “manti” (mantle) dày vào khoảng 3200
km. Bao “manti” có lẽ là một loại đá gọi là “ôlivin” (olivine).

5

Chòm sao là gì?

Nhìn bầu trời đêm không mây thấy các vì sao lấp lánh,
từ một vì sao bạn kẻ một đường thẳng hoặc một đường
cong đến một vì sao khác, một số vì sao nữa... Các nét vẽ ấy
có thể tạo thành đường nét của một mẫu tự (chữ M chẳng
11

hạn). Hầu như từ thời rất xa xưa, con người đã làm như vậy
và đặt tên cho các nhóm sao mà họ quan sát. Nhóm sao đó
gọi là chòm sao.

Tên các chòm sao mà ta dùng ngày nay đã có từ thời
La Mã cổ. Những người La Mã cổ này dùng lại các tên
của người Hy Lạp trước đó. Và người Hy Lạp cổ thì cũng
dùng lại một số tên của người Ba-bi-lon trước đó nữa.
Người Ba-bi-lon đặt tên các chòm sao dựa trên hình dạng
các con vật, các vua, các hoàng hậu hoặc các anh hùng
theo thần thoại của họ. Người Hy Lạp đã đổi nhiều tên
Ba-bi-lon thành tên các vị thần và anh hùng của họ, chẳng
hạn như Hec-quyn, Ô-ri-ông, Péc-xê. Người La Mã lại đổi tên
các vị thần của Hy Lạp thành tên các thần của họ. Tuy nhiên
một số tên cổ vẫn còn được giữ lại. Tuy nhiên thật khó mà
nhận ra hình dạng chòm sao nếu mà dựa vào tên của chúng.
Chẳng hạn chòm sao “thiên lang”, chòm sao “chó lớn”, chòm
sao “chó con”, thật khó mà hình dung ra hình chim ưng, hình
chó lớn, chó con ở những chòm sao đó.
12

Khoảng 150 năm sau Công nguyên, nhà thiên văn học rất
nổi tiếng thời bấy giờ là Ptô-lê-mê đã liệt kê 48 chòm sao
mà ông biết. Danh sách này không bao gồm hết các chòm
sao nhìn thấy được trên bầu trời. Và có nhiều điểm còn để
trống. Về sau các nhà thiên văn đã thêm vào danh sách của
Ptô-lê-mê nhiều chòm sao khác nữa. Một vài chòm được đặt
tên theo các ứng dụng thiên văn như “kính lục phân”, “cái
compa”, “kính thiên văn”. Ngày nay, trên nền trời, các nhà
thiên văn liệt kê được 58 chòm sao.
Chòm sao thật ra là một khoảng không gian rất rộng trên
nền trời. Có thể hình dung một ngôi sao nằm trong chòm
sao như một đô thị, một thị xã trong một bản đồ quốc gia
chẳng hạn. Đường biên của các chòm sao cũng giống như
đường biên giữa các nước, nghĩa là rất nhấp nhô chứ không
thẳng băng như vạch thước kẻ. Nhưng từ năm 1928, các
nhà thiên văn đã quy ước vạch theo đường thẳng để làm
đường biên cho các chòm sao.

6

Thiên hà là gì?

Trên bầu trời có lẽ không có cái gì là bí hiểm và đáng
ngạc nhiên cho bằng “thiên hà” (hay còn gọi là dải ngân
hà). Nó giống như một chuỗi hạt ngọc vắt ngang bầu trời.
Thời xa xưa, nhìn ngắm hiện tượng này, con người đã hết
sức kinh ngạc. Họ không hiểu thực chất của nó là gì nên họ
13

thêu dệt cho nó đủ thứ chuyện, gán cho nó đủ thứ lạ lùng
đẹp đẽ mà con người có thể hình dung ra được. Thời trước
Công nguyên, người ta cho rằng dải ngân hà chính là con
đường của các thiên thần. Bởi vậy, con người có thể lên trời
bằng con đường ấy. Hoặc họ tưởng tượng đó là cái “kẽ hở”
của trời để qua đó, đứng dưới đất, con người có thể chiêm
ngưỡng được vinh quang thiên quốc.
Nếu hiểu đúng thực chất của hiện tượng thiên hà thì
chẳng có gì đáng ngạc nhiên. Điều đáng ngạc nhiên là những
ý tưởng của người ta gán cho nó.
Thiên hà “của chúng ta” có dạng cái dĩa, nghĩa là hơi tròn
và dẹp, hơi phình lên ở trung tâm. Nếu có thể trèo lên ở
trên cao phía trên thiên hà để từ đó nhìn xuống thì sẽ thấy
dạng hình tròn của nó. Nhưng vì đang ở trong thiên hà, ta
có nhìn lên thì cũng chỉ là nhìn từ phía trong ra ngoài rìa
của thiên hà. Vì vậy ta mới thấy thiên hà có hình cong vây
lấy ta. Cái dải sáng lờ mờ trên nền trời ban đêm mà ta gọi
là thiên hà cũng chính là hàng triệu triệu các vì sao.
Bạn nên biết rằng trong thiên hà ấy có ít nhất cũng khoảng
ba tỷ ngôi sao. Để hình dung ra bề rộng của thiên hà, ta
phải dùng đơn vị đo là năm ánh sáng. Chẳng hạn, một tia
sáng từ lúc phát ra từ trung tâm thiên hà cho đến lúc lọt
vào mắt ta phải mất xấp xỉ 50 ngàn năm. Tốc độ ánh sáng
là bao nhiêu km/s thì bạn biết rồi đó. Bạn thử làm tính xem
từ trung tâm thiên hà đến trái đất là bao xa rồi từ đó tính
14

ra đường kính của thiên hà là bao nhiêu km. Thiên hà xoay
quanh tâm của nó như một cái bánh xe. Môt vòng xoay của
nó chỉ mất độ chừng 200 triệu năm!

7

Ngôi sao sáng nhất?

Ngôi sao mà bạn nhìn thấy sáng nhất trên bầu trời chưa
hẳn là thật sự sáng nhất đâu bạn. Và ngôi sao mà bạn vừa
nhìn thấy nó mờ mờ, bạn cũng đừng tưởng nó “tối” hơn ngôi
sao mà bạn cho là sáng nhất. Sự mờ tỏ của các ngôi sao đối
với mắt bạn tùy thuộc vào hai yếu tố: độ sáng của chính ngôi
sao và vị trí của nó ở xa hay ở gần trái đất. Nhìn trời, chắc
bạn tưởng số sao mà mắt bạn nhìn thấy là nhiều lắm. Bạn
vẫn dùng cụm từ “hằng hà sa số” để chỉ số sao mà bạn nhìn
thấy trên bầu trời. Thật ra, số sao mà bạn nhìn thấy bằng
mắt thường không “hằng hà sa số” đâu, mà chỉ có khoảng
6000 ngôi sao mà thôi. Và quá một phần ba số này nằm
ở Nam bán cầu, nên ở phía Bắc bán cầu nhìn không thấy.
Cách nay hơn hai nghìn năm, các nhà thiên văn Hy Lạp
đã xếp loại các vì sao dựa theo độ sáng của nó. Cho đến
ngày chế tạo được kính thiên văn, các sao được xếp thành
6 hạng sáng nhất và 6 hạng mờ nhất. Những sao mờ hơn
6 hạng ấy, không thể nhìn bằng mắt thường, nhưng đừng
vì không nhìn thấy mà nói rằng chúng không tồn tại. Ngày
nay với kính thiên văn hiện đại, người ta có thể xếp loại các
ngôi sao căn cứ theo độ sáng của nó vào hai mươi mốt hạng.
15

Mỗi hạng phải cách nhau hai lần rưỡi của hạng kế đó. Có
22 ngôi sao có độ sáng nhất. Và sao Sirius là sao sáng nhất
trong 22 sao này. Nó có độ sáng 1,6, có nghĩa là sao Sirius
sáng gấp 100 lần ngôi sao mờ nhất mà ta có thể nhìn thấy
bằng mắt thường. Số lượng các ngôi sao tăng dần khi ta đi
từ hạng sáng nhất đến hạng mờ nhất. Chóp đỉnh là 22 ngôi
sao sáng nhất và đáy là... 1 tỷ ngôi sao mờ nhất.

8

Sao băng là gì?

Từ hàng ngàn năm trước, nhìn thấy sao băng, con người
đã kinh ngạc tự hỏi: nó là gì? Nó từ đâu tới? Và con người
đã tin rằng nó từ thế giới khác tới.
Thật ra, như ngày nay ta biết, gọi là “sao” thì không đúng.
Phải gọi là thiên thạch hay vẩn thạch, tức là những viên
đá nhỏ xíu bay lờ phờ trên trời thì mới đúng. Đó là những
khối chất vật thể đặc, diện tích nhỏ thôi. Chúng trôi nổi
trong không gian, tình cờ đi ngang qua trái đất liền bị sức
hút của trái đất kéo vào bầu khí quyển, đốt cho cháy tiêu
luôn. Khi một vẩn thạch rớt vào bầu khí quyển ta có thể
thấy nó dưới dạng một vệt sáng dài. Vệt sáng này do vẩn
thạch cọ xát vào khí quyển sinh nhiệt, vẩn thạch bị cháy
sáng lên vậy thôi.
Cũng khá kỳ lạ là vẩn thạch thường rất nhỏ, có khi chỉ
bằng đầu kim găm. Họa hiếm cũng có thiên thạch nặng hàng
16

tấn. Hấu hết các vẩn thạch bị cháy tiêu trong bầu khí quyển,
chỉ có những thiên thạch lớn mới rơi xuống đất. Các nhà
khoa học tin rằng hàng ngày và hàng đêm, trái đất “hứng”
được có hàng ngàn đến hàng vạn vẩn thạch. Ban ngày cũng
có “sao băng” nghe bạn. Nhưng không nhìn thấy nó vì ánh
sáng của sao băng bị ánh sáng mặt trời át đi nên không
thấy. Vả lại, hầu hết mặt địa cầu là nước nên các vẩn thạch
ấy rớt xuống biển, xuống các đại dương.
Vẩn thạch thường xuất hiện lẻ tẻ và thường chẳng đi
theo hướng nhất định nào. Nhưng cũng có khi có những
“đám rước” có đến hàng ngàn vẩn thạch. Trong khi di chuyển
theo quỹ đạo quanh mặt trời, trái đất có thể đi ngang gần
một “đám rước” vẩn thạch. Thế là “đám rước” này được “mời”
vào khí quyển của trái đất để làm “hội hoa đăng” - nếu là
ban đêm - hay là “mưa rào vẩn thạch” cho bà con coi chơi.
Vẩn thạch từ đâu tới? Ngày nay các nhà khoa học cho
rằng định kỳ có những “đám rước” vẩn thạch do mảnh vỡ
của các sao chổi tạo ra. Khi sao chổi bị bể vụn thành hàng
triệu mảnh nhỏ, các mảnh này cứ phiêu du bềnh bồng trong
không gian tạo thành “đám rước” thiên thạch và vẩn thạch.
Ngay từ thời La Mã - năm 467 trước Công nguyên - người
ta đã khảo sát hiện tượng các vẩn thạch rớt xuống địa cầu
và ghi vào sổ sách.

17

9

Sao chổi là gì?

Đã có thời người ta coi sự xuất hiện của sao chổi như
những điềm gở của những đại thiên tai, dịch tễ, đại chiến
hoặc chết chóc kinh khủng.
Ngày nay con người đã có một ý nghĩ tốt hơn về sao chổi
mặc dù còn rất nhiều câu hỏi về sao mà ngay cả các nhà
khoa học cũng chưa thể giải đáp thỏa đáng. Khi sao chổi
vừa xuất hiện, ta chỉ thấy nó như một chấm sáng mặc dù
nó có thể có đường kính lớn tới vài ngàn dặm. Điểm sáng
này chính là cái đầu của sao chổi (nucleus). Các nhà khoa
học cho rằng “đầu” của sao chổi không hẳn là một khối rắn
chắc nhất phiến như đá tảng mà có thể là những tảng vật
chất đặc, dính với nhau, lỗ chỗ như tổ ong và có lộn chất khí.
Cái khối vật chất ấy do đâu mà ra thì vẫn còn là một bí mật.
Sao chổi khi ở xa mặt trời thì không có đuôi. Nhưng khi
nó lại gần mặt trời, một lực gọi là áp suất do bức xạ của mặt
trời tạo nên tác động vào đầu sao chổi và tạo nên cái đuôi.
Khi một sao chổi tiến lại gần mặt trời thì đuôi nó hướng về
phía sau nhưng khi nó “ra” khỏi vùng mặt trời thì đuôi nó lại
quay ngược trở lại, nghĩa là đuôi sao chổi luôn luôn ngược
hướng mặt trời. Cái đuôi ấy gồm những loại khí rất nhẹ và
các mảnh vật chất cực mịn từ đầu sao chổi bị áp suất bức xạ
mặt trời đẩy ra. Bao quanh cái đầu sao chổi là thành phần
thứ ba của sao chổi được gọi là “coma” tức là “bộ tóc”. Đó là

18

đám mây vật chất đôi khi có đường kính lên đến 150 ngàn
dặm, có khi hơn.
Đuôi sao chổi có hình dạng và kích cỡ rất khác nhau. Có
cái thì ngắn và xù ra. Có cái thì dài và mảnh. Thường thì đuôi
này có chiều dài 5 triệu dặm. Có những sao chổi có đuôi dài
đến 100 triệu dặm. Nhưng có sao chổi lại chẳng có đuôi.
Khi đuôi sao chổi dài ra thì sao chổi tăng tốc, chỉ vì càng
lại gần mặt trời thì chịu sức hút mạnh hơn - do đó tăng tốc
- đồng thời cái đuôi bị “thổi” ra mạnh hơn. Tại sao khi ra khỏi
vùng ảnh hưởng của mặt trời thì đuôi sao chổi lại quay ngược
lại về phía mặt trời? Hiện tượng này cũng vẫn chỉ là do sức
đẩy của áp suất bức xạ đẩy các phần tử cực nhỏ của đầu
sao chổi trở ra làm thành cái đuôi mới. Nói cách khác: đi vào
vùng ảnh hưởng của mặt trời thì đầu sao chổi đi trước đuôi
nhưng khi ra khỏi vùng ảnh hưởng của mặt trời thì đuôi lại
đi trước, đồng thời cái đuôi ấy từ từ ngắn đi, tốc độ sao chổi
giảm dần cho đến khi mất dạng. Sao chổi nằm ngoài tầm nhìn
của chúng ta nhiều năm. Nhưng hầu hết các sao chổi sau một
thời gian đều quay trở lại. Sao chổi chuyển động theo quỹ đạo
quanh mặt trời nhưng quỹ đạo này lớn lắm, cho nên cần một
thời gian thật dài mới đi được một vòng quỹ đạo đó. Sao chổi
Halley chẳng hạn phải mất 75 năm mới đủ đi một vòng, nghĩa
là 75 năm ta mới lại thấy sao chổi một lần.
Đến nay, các nhà thiên văn đã ghi được gần một ngàn
sao chổi nhưng phải mất vài trăm ngàn năm nữa mới gặp
lại đủ mặt.
19

10

Tại sao nước biển có vị mặn?

Nước biển mặn là chuyện đương nhiên rồi. Nhưng tại
sao nó mặn và muối đại dương do đâu mà ra?
Ta biết muối là chất có thể hòa tan trong nước. Do đó,
muối hòa tan trong nước ở đại dương. Muối ở trên mặt
địa cầu thường xuyên hòa tan, sau đó theo suối, theo sông
chảy hết ra biển. Nhưng điều ta không hiểu được là lượng
muối ngày ngày theo suối theo sông đổ vào đại dương có
thể giải thích được lượng muối khổng lồ chứa trong các đại
dương không. Nếu có cách nào tách được muối chứa trong
các đại dương ra thì ta có thể dùng khối lượng muối ấy để
xây một bức tường thành cao gần 300 km, dầy 2 km bao
quanh quả đất theo đường xích đạo.
Muối ta dùng hằng ngày được sản xuất từ nước biển
hay từ các hồ nước mặn, các giếng phun mặn và các mỏ
muối. Nồng độ muối trong nước biển các đại dương là vào

20

khoảng từ 3 đến 3,5 phần trăm. Ở các biển nội địa như Địa
Trung Hải hoặc Biển Đỏ chẳng hạn thì nồng độ muối cao
hơn. Biển chết với diện tích chỉ có 340 dặm vuông nhưng
chứa tới 11,6 tỷ tấn muối. Nhiều mỏ muối được tìm thấy ở
nhiều nơi trên lục địa là do nước biển đã bốc hơi cách nay
cả triệu năm. Bởi vì muốn thành muối mỏ thì phải làm cho
9/10 nước biển bốc hơi. Do đó, người ta cho rằng muối mỏ
thực chất chỉ là biển - nhất là các biển nội - đã bị bốc hơi.
Có những biển “nội địa” bốc hơi nhanh hơn số lượng nước
ngọt đổ vào các biển ấy, do đó lần lần biển nội địa biến
thành mỏ muối.
Muối dùng trong công nghiệp thường là muối mỏ. Phương
pháp thông thường để khai thác muối mỏ là đào những giếng
xuống tới các lớp muối. Sau đó bơm nước ngọt xuống cho
hòa tan muối rồi hút nước muối lên. Chắc các bạn thắc mắc:
làm chi cho mất công vậy, sao không lấy nước biển? Đồng
ý! Nhưng những quốc gia nằm sâu trong lục địa và không
có biển thì đành phải lấy muối mỏ là đúng rồi.

11

Đại dương nào sâu nhất?

Bằng nhiều cách, đại dương còn giữ bí mật đối với ta.
Ngay như tuổi của đại dương là bao nhiêu ta cũng chưa
biết. Rất có thể trái đất vào thời kỳ mới hình thành là không
có đại dương!

21

Ngày nay con người thám hiểm đáy đại dương để tìm
hiểu. Đáy đại dương xuống đến khoảng 3,5 km là lớp bùn
tương đối mềm. Đó gọi là lớp trầm tích biển tạo nên bởi vỏ
và xương các loài động vật nhỏ sống trong biển. Đáy đại
dương sâu là lớp bùn mịn có màu rỉ sét gọi là “đất sét đỏ”.
Lớp bùn này gồm xương động vật nhỏ, các loài rong nhỏ
và tro núi lửa.
Ngày nay người ta dùng sóng âm để đo độ sâu của đại
dương. Được phóng ra, các sóng âm khi chạm đáy đại dương
thì dội lại. Đo khoảng thời gian của chu kỳ sóng âm là tính
được độ sâu của đại dương. Nhờ cách đo lường này, ta có
một ý tưởng chính xác về độ sâu của những vùng đại dương
cũng như độ sâu nhất của đại dương. Thái Bình Dương có độ
sâu trung bình lớn nhất. Độ sâu đó là vào khoảng 4km. Biển
Baltic cạn nhất. Độ sâu trung bình của nó chỉ vào khoảng
55m. Những điểm cực sâu mà ngày nay ta biết được ở Thái
Bình Dương, nằm gần đảo Guam có độ sâu là khoảng 11
km, ở hố Planet gần Phillipines có độ sâu 10,793 km. Độ sâu
nhất của Đại Tây Dương nằm gần đảo Puerto Rico có độ sâu
9,2 km. Vịnh Hudson - tuy chỉ là vịnh nhưng lớn hơn nhiều
biển khác - có độ sâu nhất là vào khoảng 1,8 km.

12

Cái gì tạo nên sóng nước?

Biển lặng là biển hầu như không có sóng hoặc sóng nhỏ.
Vào những ngày có gió lớn, nhất là bão, là biển có sóng
22

lớn. Như vậy ta thấy ngay tác
nhân chủ yếu gây ra sóng trên
các biển, đại dương là gió, bão.
Sóng là do lực di chuyển tác
động trên mặt nước tạo nên.
Quan sát sóng ta thấy các lớp
sóng hàng hàng lớp lớp lô nhô
đuổi theo nhau như cùng tiến
về một hướng. Thực ra sóng
đứng im một chỗ. Thả một vật nổi xuống ta thấy vật nổi
ấy di chuyển dời chỗ, ta tưởng sóng làm cho nó dời chỗ.
Nhưng, vật ấy dời chỗ là do tác động của gió chớ không
phải của sóng.
Vận động của sóng là vận động loại nào? Sóng nhấp nhô,
chồi hụp, có nghĩa là sóng “dậm chân” tại chỗ. Các phân tử
nước nhô lên rồi hạ xuống tại chỗ. Lực tạo nên sóng chuyển
động từ ngoài khơi vào bờ nhưng các phân tử nước thì không
vận động theo hướng này. Chẳng hạn, ta cầm một đầu sợi
dây thừng, ta truyền lực vào làm sợi dây thừng ấy chuyển
động, vận động chồi hụp nhấp nhô của sợi dây thừng không
làm di chuyển các phân tử tạo nên sợi dây thừng.
Ở dưới đáy nước, sóng chạm vào đất trên một khoảng
cách hầu như không đáng kể. Sự chuyển động của chân
sóng bị chậm lại do cọ sát với đáy. Trong khi đó ngọn sóng
vẫn tiếp tục bị lực tác động theo chiều và tốc độ của lực.
Do đó, ngọn sóng bị gãy, bị đổ xuống. Do hiện tượng này
23

ta thấy sóng “bạc đầu”. Lực tạo nên sóng bị tan đi khi chạm
vào bờ. Chỉ cần đứng ở chỗ sóng đánh là bạn cảm thấy
ngay lực tạo nên sóng tác động vào bạn: sóng xô đẩy bạn.
Trong sóng biển, các phân tử nước chuyển động theo
quỹ đạo vòng tròn. Các phân tử ấy bị lực của gió kéo lên
và đẩy đi theo hướng gió, nhưng các phân tử nước ấy đồng
thời bị hấp lực của trái đất kéo xuống vào đẩy về phía ngược
chiều của hướng gió để các phân tử này trở lại mặt phẳng
cũ. Vận động lên xuống của các phân tử nước tạo nên sóng.
Nếu gió mạnh nghĩa là có sức đẩy lớn, nó sẽ làm cho nhiều
phân tử nước bị đẩy lên, do đó sóng lớn. Khoảng cách các
ngọn sóng là độ dài sóng. Phần lõm xuống giữa hai ngọn
sóng gọi là “lòng máng”. Do đó, sóng lớn cũng có nghĩa là
lòng máng rộng và sâu.

13

Hải lưu là gì?

Hải lưu là một dòng nước trôi chảy ngay trên mặt đại
dương. Và cũng có cả hải lưu ngầm chảy trong lòng đại
dương. Ở đây, ta chỉ đề cập đến hải lưu “nổi”. Hải lưu nổi
tiếng nhất trên thế giới có tên là Gulf Stream. Đó là một
dòng sông rất lớn - lớn bằng tất cả các dòng sông trên các
lục địa gộp lại - điều khác lạ là dòng sông đó chảy trên nước
chứ không phải chảy trên lục địa!
Nương theo bờ biển của các bang Đông Bắc Hoa Kỳ, hải
lưu Gulf Stream chảy lên phía Bắc, xuyên qua Bắc Đại Tây
24

Dương tới Đông Bắc châu Âu. Hải lưu này có màu xanh chàm,
do đó, nó hiện rõ giữa cái nền xanh màu lục ngả màu xám
của phần nước đại dương nó chảy qua.
Nước trong hải lưu Gulf Stream là nước từ mặt biển ở
miền xích đạo Đại Tây Dương chuyển động mà ra. Chuyển
động này theo hướng Tây. Bởi vậy, khi gặp bờ biển Đông
của Hoa Kỳ, hải lưu này chuyển hướng lên phía Bắc, băng
ngang vùng biển Caribê. Nó có cái tên Gulf Stream vì nó
khởi đầu vận động lên phía Bắc tại vùng biển Đông Hoa Kỳ.
Hải lưu Gulf Stream khởi phát từ vùng biển nóng trên địa
cầu - miền xích đạo - nên dòng nước trong hải lưu này ấm.
Khối lượng nước ấm này tạo ra nhiều sự lạ và những vùng
khí hậu khác nhau tùy từng nơi nó đi qua.
Chẳng hạn, gió thổi qua hải lưu này ở phần Bắc Âu đã
đem hơi ấm đến cho các nước Bắc Âu như Na Uy, Thụy Điển,
Đan Mạch, Hòa Lan, Bỉ. Kết quả là nhiệt độ mùa đông ở các
nước này êm dịu hơn các vùng khác cũng nằm trên phía
Bắc. Và nó cũng làm cho các hải cảng dọc theo bờ biển Na
Uy không lúc nào đóng băng.
Nhờ dòng hải lưu Gulf Stream, các thủ đô Luân Đôn, Paris
được hưởng khí hậu mùa đông ấm áp hơn mặc dù chúng
nằm trên cùng một vĩ độ Bắc với thành phố Lavrador, một
thành phố phải chịu khí hậu rất khắc nghiệt. Gió thổi qua
hải lưu Gulf Stream trở nên ấm và ẩm. Khi gió này thổi đến
vùng đất Newfoundland, nó tạo ra sương mù dày đặc. Do đó,
25

vùng bờ biển Newfoundland thường có những buổi sương
mù dày đặc rất nguy hiểm.
Ở Bắc Mỹ, hải lưu Gulf Stream không có ảnh hưởng lớn
đến khí hậu mùa đông cho bằng ở châu Âu vì gió mùa
đông ở Bắc Mỹ không thổi qua hải lưu này như gió mùa
đông ở châu Âu.

14

Núi đã hình thành như thế nào?

Đối với con người, núi quá ư là vĩ đại. Vì thế con người
cứ tưởng núi - thách đố và bất chấp thời gian - không thay
đổi và sẽ tồn tại y nguyên như vậy mãi. Nhưng các nhà địa
chất và các nhà khoa học nghiên cứu về núi đã đưa ra bằng
chứng chứng tỏ núi bị thời gian khuất phục, nghĩa là, dù
có đồ sộ như vậy, núi cũng không giữ được nguyên hình
nguyên trạng mãi mãi.
Một vài thay đổi trên bề mặt địa cầu đã tạo ra núi. Và
núi cũng bị phá hoại thường xuyên, do đó thay đổi thường
xuyên. Do đó tác động của băng tuyết, nước đá, nhiệt... núi
bị nứt và bị lở. Đất, đá trên núi thường xuyên bị mưa bào
mòn và đưa xuống các khe suối, sông... Cứ như vậy thời gian
đã biến các ngọn núi thành các đồi, cao nguyên.
Các nhà địa chất chia núi thành bốn loại tùy theo cách
nó được cấu tạo. Nhưng dù được cấu tạo cách nào, núi
cũng chỉ là kết quả của sự thay đổi dữ dội của vỏ trái đất.
26

Và hầu hết sự thay đổi này đều đã xảy ra cách nay cả hàng
triệu năm.
Núi uốn xếp được cấu tạo do các lớp đá bị dồn lại thành
nếp gấp lớn. Ở nhiều nơi trên các loại núi này, ta thấy các lớp
đá uốn cong thành nếp nhấp nhô bị ép theo chiều ngang.
Dãy Appalachian (Bắc Mỹ) và dãy Alpes (châu Âu) là điển
hình cho loại núi này.
Trên đỉnh núi, các lớp đá bị uốn cong lên cao như mái
vòm. Trong nhiều trường hợp các phún xuất thạch, do sức
đẩy từ lòng đất đã bị tống ra hoặc cả một lớp đá bị nâng
cao lên. Dãy Black Hill ở Nam Dakota (Hoa Kỳ) là điển hình
cho loại núi này.
Núi khối là kết quả của sự gãy, nứt của vỏ trái đất. Một
phần của mặt đất, có khi là cả một khối đá vĩ đại bị đội lên.
Dãy Slerra Nevada ở bang California là một khối đá dài trên
600 km, rộng 128 km.
Núi lửa do phún dung nham, tro và đá bọt phun từ trong
lòng đất ra. Núi lửa thông thường có hình nón với cái miệng
rộng hình phễu. Các núi lửa nổi tiếng là Ranier, Shasta và
Hood ở Hoa Kỳ, Fujlyama ở Nhật, Vesuve ở Ý. Có nhiều dãy
núi được tạo thành không theo kiểu nào đã mô tả trên.
Cũng có dãy núi bao gồm đủ cả bốn kiểu đó như dãy Rocky
bên Hoa Kỳ.

27

15

Hang động được
hình thành như thế nào?

Từ lâu, hang động đã dính với lịch sử loài người một cách
thi vị. Mãi đến thời kỳ hậu đồ đá, hang động còn là nơi trú
đông của những người không có nơi cư trú.
Nhưng về sau, con người không còn dùng hang động
làm nơi cư trú nữa. Người xưa đã thêu dệt nhiều bí ẩn lạ
lùng liên quan đến hang động. Người Hy Lạp cổ tin rằng
hang động là đền, là nơi trú ngụ của các thần linh như thần
Jupiter, thần Pan, thần Dionysos và thần Pluto... Người La Mã
cổ tin rằng hang động là nhà của các “Nymph” (tiên nữ) và
Sibyl. Người Ba Tư cổ đã liên kết hang động với sự tôn thờ
các thần Mithra, chúa tể các ma quái trên mặt đất.
Ngày nay, các hang động khổng lồ và đẹp trên khắp thế
giới là những địa danh du lịch hấp dẫn.
Hang động là chỗ sâu dưới núi, đồi hoặc vách đá. Những
hang lớn gọi là động. Hang được cấu tạo theo nhiều kiểu.
Có hang do sóng biển đập liên tục vào đó tạo ra. Có hang
nằm sâu trong lòng đất. Những hang này do các dòng nước

28

ngầm bào mòn các lớp đá mềm - như đá vôi chẳng hạn - tạo
ra. Có hang do núi lửa phun tạo ra.
Kiểu mẫu phổ biến của h...