https://thuviensach.vn

https://thuviensach.vn

LỜI NHÀ XUẤT BẢN
Mười vạn câu hỏi vì sao là bộ sách phổ cập
khoa học dành cho lứa tuổi thanh, thiếu niên. Bộ
sách này dùng hình thức trả lời hàng loạt câu hỏi
"Thế nào?", "Tại sao?" để trình bày một cách đơn
giản, dễ hiểu một khối lượng lớn các khái niệm, các
phạm trù khoa học, các sự vật, hiện tượng, quá trình
trong tự nhiên, xã hội và con người, giúp cho người
đọc hiểu được các lí lẽ khoa học tiềm ẩn trong các
hiện tượng, quá trình quen thuộc trong đời sống
thường nhật, tưởng như ai cũng đã biết nhưng
không phải người nào cũng giải thích được.
Bộ sách được dịch từ nguyên bản tiếng Trung
Quốc do Nhà xuất bản Thiếu niên Nhi đồng Trung
Quốc xuất bản. Do tính thiết thực, tính gần gũi về nội
dung và tính độc đáo về hình thức trình bày mà
ngay khi vừa mới xuất bản ở Trung Quốc, bộ sách đã
được bạn đọc tiếp nhận nồng nhiệt, nhất là thanh
thiếu niên, tuổi trẻ học đường. Do tác dụng to lớn
của bộ sách trong việc phổ cập
khoa học trong giới
https://thuviensach.vn
trẻ và trong xã hội, năm 1998 Bộ sách Mười vạn

câu hỏi vì sao đã được Nhà nước Trung Quốc trao
"Giải thưởng Tiến bộ khoa học kĩ thuật Quốc
gia", một giải thưởng cao nhất đối với thể loại sách
phổ cập khoa học của Trung Quốc và được vinh dự
chọn là một trong "50 cuốn sách làm cảm động
Nước Cộng hoà" kể từ ngày thành lập nước.
Bộ sách Mười vạn câu hỏi vì sao có 12 tập,
trong đó 11 tập trình bày các khái niệm và các hiện
tượng thuộc 11 lĩnh vực hay bộ môn tương ứng:
Toán học, Vật lí, Hoá học, Tin học, Khoa học
môi trường, Khoa học công trình, Trái Đất,
Cơ thể người, Khoa học vũ trụ, Động vật,
Thực vật và một tập hướng dẫn tra cứu. Ở mỗi
lĩnh vực, các tác giả vừa chú ý cung cấp các tri thức
khoa học cơ bản, vừa chú trọng phản ánh những
thành quả và những ứng dụng mới nhất của lĩnh vực
khoa học kĩ thuật đó. Các tập sách đều được viết với
lời văn dễ hiểu, sinh động, hấp dẫn, hình vẽ minh
hoạ chuẩn xác, tinh tế, rất phù hợp với đọc giả trẻ
tuổi và mục đích phổ cập khoa học của bộ sách.
Do chứa đựng một khối lượng kiến thức khoa
học đồ sộ, thuộc hầu hết các lĩnh
vực khoa học tự
https://thuviensach.vn
nhiên và xã hội, lại được trình bày với một văn

phong dễ hiểu, sinh động, Mười vạn câu hỏi vì
sao có thể coi như là bộ sách tham khảo bổ trợ kiến
thức rất bổ ích cho giáo viên, học sinh, các bậc phụ
huynh và đông đảo bạn đọc Việt Nam.
Trong xã hội ngày nay, con người sống không
thể thiếu những tri thức tối thiểu về văn hóa, khoa
học. Sự hiểu biết về văn hóa, khoa học của con người
càng rộng, càng sâu thì mức sống, mức hưởng thụ
văn hóa của con người càng cao và khả năng hợp
tác, chung sống, sự bình đẳng giữa con người càng
lớn, càng đa dạng, càng có hiệu quả thiết thực. Mặt
khác khoa học hiện đại đang phát triển cực nhanh,
tri thức khoa học mà con người cần nắm ngày càng
nhiều, do đó, việc xuất bản Tủ sách phổ biến
khoa học dành cho tuổi trẻ học đường Việt Nam và
cho toàn xã hội là điều hết sức cần thiết, cấp bách và
có ý nghĩa xã hội, ý nghĩa nhân văn rộng lớn. Nhận
thức được điều này, Nhà xuất bản Giáo dục Việt
Nam cho xuất bản bộ sách Mười vạn câu hỏi vì
sao và tin tưởng sâu sắc rằng, bộ sách này sẽ là
người thầy tốt, người bạn chân chính của đông đảo
thanh, thiếu niên Việt Nam đặc biệt là học sinh, sinh
viên trên con đường học tập, xác lập nhân cách, bản
https://thuviensach.vn
lĩnh để trở thành công dân hiện đại, mang tố chất

công dân toàn cầu.
NHÀ XUẤT BẢN GIÁO DỤC VIỆT NAM

https://thuviensach.vn

1. Không khí bao quanh Trái Đất
được hình thành như thế nào?
Hằng ngày ta sống trong bầu không khí, hít thở
không khí, vậy thực chất không khí được hình thành
như thế nào? Vấn đề này cho đến nay vẫn chưa có
câu trả lời thật đầy đủ, người ta đang cố gắng tìm hiểu
và phát hiện thêm.
Người ta cho rằng, ban đầu khi Trái Đất từ tinh
vân Mặt Trời ngưng kết lại thành một khối cầu lỏng
lẻo, không khí không những đã bao trùm bề mặt Trái
Đất mà còn hòa trộn vào bên trong. Khi đó trong
không khí, thành phần nhiều nhất là hyđro, chiếm
khoảng 90%. Ngoài ra còn có khá nhiều hơi nước,
khí mêtan, amoniac, hêli và một số khí trơ khác,
nhưng hầu như không có nitơ, oxi và khí cacbonic.
Về sau vì lực hút của tâm Trái Đất, khối cầu lỏng
lẻo này co lại. Trong quá trình co lại, không khí bị
ép, khiến cho nhiệt độ trong lòng đất tăng lên mạnh
https://thuviensach.vn
mẽ, không khí từ trong lòng đất khuếch tán ra không

trung. Khi Trái Đất nhỏ đến mức độ nhất định, tốc độ
thu nhỏ chậm dần, nhiệt độ do hiện tượng co gây ra
cũng giảm dần, Trái Đất nguội lạnh đi, vỏ đông kết
lại. Phần không khí nằm trong vỏ Trái Đất bị ép ra,
đồng thời chịu sức hút của tâm Trái Đất nên nó bao
bọc bên ngoài Trái Đất, hình thành tầng khí quyển.
Đến đây hơi nước ngưng kết thành nước, khiến cho
trên vỏ Trái Đất bắt đầu có nước. Thời kỳ đầu tầng
khí quyển vẫn còn rất mỏng, thành phần không khí
còn khác xa với khí quyển ngày nay, nhưng vẫn gồm
có: hơi nước, hyđro, hêli, amoniac và một số khí trơ
khác nữa, v.v..
Sau khi vỏ Trái Đất rắn kết, dưới tác dụng hàng
tỉ năm của các chất phóng xạ, nhiệt độ trong lòng
Trái Đất không ngừng tăng lên, tạo ra sự điều chỉnh
lớn giữa các địa tầng, khiến cho một số vùng nào đó
của vỏ Trái Đất phát sinh đứt gãy tầng và chuyển đổi
vị trí, rất nhiều nham thạch và nước trong vỏ Trái
Đất dưới điều kiện nhiệt độ cao lại tiếp tục phóng
thích ra làm tăng thêm lượng nước trong sông, biển.
Một số chất khí bị giữ lại trong đất đá hoặc các địa
tầng, bao gồm cả khí cacbonic thoát ra với lượng lớn
bổ sung vào tầng khí quyển.
https://thuviensach.vn

Đến đây trong tầng khí quyển đã có nhiều hơi
nước, chúng bị ánh nắng Mặt Trời chiếu xạ, một bộ
phận phân giải thành hyđro và oxi. Những oxi này
một phần kết hợp với hyđro trong amoniac khiến
cho nitơ trong amoniac được giải phóng, một phần
kết hợp với hyđro trong khí mêtan khiến cho cacbon
trong mêtan phân ly ra. Những cacbon này lại kết
hợp với oxi hình thành khí cacbonic.
Như vậy thành phần chủ yếu của không khí biến
thành: oxi, hơi nước, nitơ và cacbonic. Nhưng hồi đó
khí cacbonic nhiều hơn bây giờ rất nhiều, còn oxi thì
ít hơn.
Theo kết quả đo các nguyên tố đồng vị gần đây
thì từ ngày hình thành đến nay, Trái Đất đã có hơn
năm tỉ năm tuổi. Cách đây khoảng 1,8 - 1,9 tỉ năm,
các sinh vật thủy sinh dần dần được hình thành. Cách
đây khoảng 700 - 800 triệu năm, thực vật bắt đầu có
trên các lục địa. Hồi đó hàm lượng khí cacbonic
trong không khí rất nhiều cho nên rất có lợi cho tác
dụng quang hợp của thực vật, khiến cho thực vật sinh
sôi phát triển mạnh mẽ. Khi một lượng lớn thực vật
tiến hành quang hợp đã hút khí
cacbonic trong
https://thuviensach.vn
không khí và nhả ra oxi khiến cho hàm lượng oxi

trong không khí tăng lên rất nhanh, cho nên khoảng
500 triệu năm trước, các loại động vật trên Trái Đất
cũng tăng nhanh. Sự hô hấp của các động vật lại
khiến cho oxi trong không khí chuyển thành khí
cacbonic.
Sau khi động, thực vật trên Trái Đất tăng lên,
động vật bài tiết và khi chết thi thể của chúng mục
rữa, một bộ phận anbumin biến thành amoniac và
muối amoni, một bộ phận khác trực tiếp phân giải
thành nitơ. Bộ phận biến thành amoniac và muối
amoni thông qua tác dụng oxi hóa và khử oxi của vi
khuẩn, có một bộ phận biến thành khí nitơ đi vào
không khí. Trong điều kiện nhiệt độ bình thường, khí
nitơ không hoạt tính nên rất khó kết hợp với các
nguyên tố khác, do đó nitơ trong không khí tích lại
ngày càng nhiều, cuối cùng đạt đến hàm lượng như
ngày nay.
Hồi đó lớp không khí gần mặt đất đã có được
thành phần như ngày nay. Nitơ chiếm khoảng 78%,
oxi khoảng 21%, agon gần 1%, tổng số các khí vi
lượng khác không đến 1%.
https://thuviensach.vn
Từ đó có thể thấy sự hình thành bầu khí quyển

một mặt có liên quan đến sự hình thành Trái Đất và
vỏ Trái Đất, mặt khác có liên quan với sự xuất hiện
của động, thực vật. Nó không phải hình thành một
cách cô lập.
Đó là cách giải thích tương đối phổ biến của giới
khoa học. Ngày nay loài người đã có kỹ thuật tiên
tiến để tìm hiểu tình trạng không khí của các ngôi sao
trong Vũ Trụ, qua so sánh kết quả đo lường không
khí giữa một số hành tinh có thể thấy rõ, bầu không
khí của các hành tinh đang ở những giai đoạn phát
triển khác nhau. Điều đó giúp ta tìm hiểu được rất
nhiều quá trình hình thành khí quyển của Trái Đất.
Nhưng lý luận về sự hình thành khí quyển phù hợp
với thực tế nhất còn phải chờ sự khám phá sâu thêm
một bước nữa.
T ừ khoá: Tầng khí quyển; Hình thành Trái
Đất; Vỏ Trái Đất rắn kết.

2. Tầng khí quyển dày bao
https://thuviensach.vn
nhiêu?

Tầng khí quyển bao quanh Trái Đất, càng lên
cao thì mật độ càng thưa loãng, và tiến dần vào trong
không gian Vũ Trụ.
Toàn bộ tầng khí quyển có thể chia thành một số
tầng:
Tầng không khí liên quan mật thiết nhất với
chúng ta là từ độ cao 10 - 12 km kể từ mặt đất. Nó là
tầng thấp nhất của khí quyển, gọi là tầng đối lưu.
Trong tầng đối lưu, không khí nóng từ bên dưới
không ngừng bốc lên, không khí lạnh bên trên không
ngừng chìm xuống, chúng giao lưu nhanh liên tục.
Hơi nước trong tầng đối lưu tập trung nhiều nhất, bụi
cũng nhiều, chịu ảnh hưởng của mặt đất lớn nhất, các
hiện tượng chủ yếu của khí tượng như: mây, mưa,
băng tuyết đều phát sinh ở tầng này. Phía trên tầng
đối lưu cho đến độ cao 50 km gọi là tầng bình lưu.
Không khí trong tầng bình lưu loãng nhiều so
với tầng đối lưu. Hàm lượng hơi nước và bụi bặm ở đó
rất ít, cho nên có rất ít các hiện tượng khí tượng.
Cách mặt đất khoảng 25 km làhttps://thuviensach.vn
khu vực tập trung mật
độ khí ozon.

Từ tầng bình lưu trở lên
đến 80 km, gần đây có người
gọi là tầng trung gian. Ở tầng
này nhiệt độ giảm xuống theo
chiều cao.
Từ 80 km trở lên đến
khoảng 500 km, không gian
tầng này gọi là tầng nhiệt, nhiệt
độ trong tầng này rất cao, sự
biến đổi ngày đêm rất lớn. Bắt
đầu từ 50 km trở lên đến 1000
km gọi là tầng điện ly. Trong
tầng điện ly này ánh nắng Mặt
Trời (chủ yếu là tia tử ngoại)
chiếu xạ. Các phân tử khí bị
điện ly thành ion dương và các
điện tử tự do. Trong đó khu
vực cách mặt đất từ 80 - 500
km mật độ ion tương đối lớn.
Những cực quang đẹp đẽ xuất
hiện trong tầng điện ly này.
Cách
mặt đất 500 km trở
https://thuviensach.vn
lên gọi là tầng ngoài khí quyển.

Nó là tầng ngoài cùng của khí quyển, là khu vực khí
quyển chuyển tiếp vào không gian Vũ Trụ. Phía
ngoài của nó không có biên giới rõ rệt, trong điều
kiện bình thường, giới hạn trên ở tầng này tương đối
thấp, giới hạn trên ở vùng xích đạo lệch về phía Mặt
Trời, có bán kính gấp 9 - 10 lần bán kính Trái Đất,
nói một cách khác có độ cao khoảng 65.000 km. Ở
đó không khí cực kỳ loãng. Như mọi người đã biết
âm thanh được truyền đi nhờ không khí. Ở ngoài
tầng khí quyển vì không khí rất loãng, nên mặc dù có
pháo nổ bên tai bạn cũng khó mà nghe được.
T ừ khoá: Khí quyển; tầng đối lưu; Tầng bình
lưu; Tầng điện ly; Tầng trung gian; Tầng nhiệt;
Tầng ngoài khí quyển.

3. Vì sao càng lên cao, không khí
càng loãng?
Chắc các bạn đã từng xem bộ phim vận động
viên leo núi Trung Quốc leo lên ngọn Everest
(Chômô-lungma). Vận động viên mặc quần áo rất
https://thuviensach.vn
dày, đội mũ chống tuyết và đeo kính bảo hộ, đeo

bình oxi, leo từng bước chậm chạp gian khổ. Vất vả
biết bao nhiêu! Vì sao lại thế? Nguyên do là càng lên
cao, không khí càng loãng, thiếu oxi, cho nên đừng
nói đến leo núi mà chỉ ngồi ở đó không thôi cũng đã
phải thở rất khó nhọc.
Vì sao càng lên cao không khí càng loãng?
Mọi người đều biết không khí là thứ nhìn không
thấy, sờ không được, nhưng nó là vật chất, gồm nhiều
loại phân tử khí cấu tạo nên. Nó cũng chịu sức hút
của Trái Đất vì không khí là chất khí có thể nén
được, cho nên tầng không khí bên trên ép lên tầng
dưới, mật độ tầng không khí dưới bị áp suất càng lớn,
do đó cách mặt đất càng cao thì sức ép của không khí
phần trên càng nhỏ. Vì vậy mật độ không khí càng đi
lên càng nhỏ. Mật độ không khí lớn hay nhỏ là một
cách nói khác về nồng độ đặc hay loãng của không
khí. Cách mặt đất càng cao không khí càng loãng.
Theo kết quả nghiên cứu, nếu mỗi cm3 không
khí sát trên mặt đất chứa khoảng 25,5 triệu tỉ phân tử
thì ở độ cao 5 km, mỗi cm3 không khí chỉ chứa
khoảng 15,3 triệu tỉ phân tử, ởhttps://thuviensach.vn
độ cao 50 km mỗi
cm3 không khí chỉ chiếm khoảng 24000 tỉ phân tử, ở

độ cao 100 km, mỗi cm3 không khí chỉ có khoảng
18000 tỉ phân tử, ở độ cao 1000 km, mỗi cm3 không
khí chỉ chiếm khoảng 10 vạn phân tử, tức là mật độ
chỉ bằng 1/26 vạn tỉ so với mặt đất. Đỉnh Everest ta
vừa nói đến ở trên có độ cao 8000 km, mật độ không
khí trên đó chỉ bằng 38% mật độ không khí trên mặt
đất. Khí oxi trong không khí trên đó đã giảm đi rất
nhiều. Vì vậy chỉ có những vận động viên leo núi có
sức khỏe rất tốt, ý chí ngoan cường mới có thể leo lên
được.
T ừ khoá: Thiếu oxi; Mật độ không khí.

4. Vì sao trên không ở vùng cực
Trái Đất có lỗ thủng ozon?
Tương truyền đời xưa Thủy thần và Hỏa thần
gặp nhau, vì tranh quyền xưng bá thiên hạ nên sát
phạt lẫn nhau. Thủy thần đại bại vì căm tức mà húc
đầu vào các ngọn núi chung quanh. Kết quả là đổ một
cột trụ chống trời, gây ra một lỗ thủng lớn. Đó là
truyện thần thoại Trung Quốc,https://thuviensach.vn
không phải là sự thật.

Ngày nay ở trên không vùng
cực Trái Đất đã có lỗ thủng lớn.
Các nhà khoa học gọi đó là lỗ
thủng tầng ozon.
Ở
tầng đẳng
nhiệt cách
mặt đất từ
10 - 50
km có một tầng không khí gọi
là tầng ozon. Phân tử ozon gồm
ba nguyên tử oxi cấu tạo nên,
tức là O3. Tầng ozon có thể hấp
thụ 99% tia tử ngoại của Mặt
Trời, là cái dù bảo hộ loài người
và các sinh vật khác trên Trái Đất. Nhưng cái dù bảo
hộ này đã bị phá hoại nghiêm trọng. Mấy năm gần
đây các nhà khoa học khảo sát Nam Cực phát hiện
thấy trong tầng ozon trên không của Nam Cực đã
xuất hiện một lỗ thủng lớn. Theo sự khám phá của vệ
tinh khí tượng quỹ đạo cực Vũ vân số 7 thì lỗ thủng
này nằm gần điểm cực Nam Cực, hình elip. Diện tích
của nó tương đương diện tích nước
Mỹ, độ dày vượt
https://thuviensach.vn
quá độ cao đỉnh Chômôlungma của Trung Quốc.

Không chỉ có một lỗ thủng đó mà gần đây các nhà
khoa học còn phát hiện trên không của vùng Bắc Cực
cũng có một lỗ thủng ozon dày từ 19 - 24 km. Có
người còn phát hiện tầng ozon trên toàn cầu đang có
xu thế mỏng dần.
“Các lỗ thủng ozon” do đâu tạo ra? Để giải thích
vấn đề này, các nhà khoa học có nhiều ý kiến khác
nhau. Có người cho rằng, điều đó có thể liên quan với
nạn cháy rừng liên tiếp ở vùng Amazon, có người cho
rằng, tầng ozon đang biến đổi có thể do liên quan với
chu kỳ biến đổi tự nhiên của hoạt động các vết đen
trên Mặt Trời, một số học giả khác lại cho rằng, sở dĩ
xuất hiện lỗ thủng tầng ozon ở các cực là vì ở đó khí
hậu lạnh dần. Ban đêm ở điểm cực của Trái Đất, hiệu
suất trao đổi nhiệt rất thấp, do đó nhiệt độ trên
không ở điểm cực Trái Đất rất thấp, tầng không khí
được đốt nóng, nên xuất hiện hiện tượng không khí
vận động đi lên, đưa các chất khí trong tầng đối lưu
có hàm lượng khí ozon thấp đi vào tầng bình lưu,
thay thế chất khí trong tầng bình lưu vốn có hàm
lượng khí ozon cao. Như vậy tổng lượng ozon trong
cả tầng bị giảm thấp rõ rệt.
https://thuviensach.vn
Nhưng đa số các nhà khoa học cho rằng, các lỗ

thủng ozon trên vùng cực Trái Đất là do con người
gây nên. Cùng với sự phát triển của công nghiệp hiện
đại, đặc biệt là sự tăng không ngừng của tủ lạnh gia
đình và các nhà máy đông lạnh, khiến cho môi
trường làm lạnh freon thải vào trong không khí một
lượng lớn clo cacbua, flo cacbua. Những chất này
không giống như những hóa chất khác, nó không thể
phân giải được trong không khí. Nó bay trôi nổi lên
tầng đẳng nhiệt, dưới tác dụng của tia tử ngoại mà
sinh ra những nguyên tử flo trôi nổi. Các nguyên tử
flo này hấp thụ một nguyên tử oxi trong khí ozon
(một nguyên tử flo có thể phá hoại gần 10 vạn phân
tử ozon) khiến cho ozon biến thành khí O2, do đó
trong không khí xuất hiện lỗ thủng ozon. Vì tầng
ozon - dù bảo hộ của Trái Đất bị phá hoại, cho nên
sát thủ vô hình của tia tử ngoại bị chọc thủng, ảnh
hưởng nghiêm trọng đến loài người và sinh vật sống
trên Trái Đất. Do đó đầu tháng 3 năm 1989, các vị
đứng đầu chính phủ của 123 nước trên thế giới và các
nhà khoa học đã mở Hội nghị quốc tế ở London với
chuyên đề Bảo vệ tầng ozon của khí quyển. Hội nghị
đã kêu gọi nhân dân toàn thế giới lập tức hành động
ngăn chặn sử dụng các môi chất đông lạnh, bảo vệ
tầng ozon của khí quyển, nhanh chóng vá lại lỗ thủng
https://thuviensach.vn
ozon để cứu vãn Trái Đất!

T ừ khoá: Lỗ thủng ozon; Môi chất đông lạnh
freon
.

5. Vì sao bầu trời có màu xanh
lam?
Bạn đã từng thấy, sau một trận mưa, có lúc bầu
trời có màu xanh thẫm như mặt nước hồ phẳng lặng,
sau tiếng sét và chớp giật, bầu trời tạm thời xanh
đậm, khiến cho tâm thần con người hoảng sợ. Vì sao
bầu trời khi nắng sáng lại có màu xanh lam? Hơn nữa
trời càng xanh càng thanh khiết.
Lẽ nào trên không lại chứa chất khí màu xanh
lam? Nói một cách khác, bản thân không khí là màu
xanh lam chăng?
Để giải đáp vấn đề này, chúng ta làm thí nghiệm
sau. Dùng một bể thủy tinh hình hộp, trong đó 2/3
bể chứa nước. Dùng một ít bột đất hòa vào nước làm
cho nó đục lên. Sau đó đặt bể lên cửa sổ, chọn một
https://thuviensach.vn
buổi sáng trời nắng, vào khoảng 7 - 8 giờ sáng ánh

nắng chiếu song song vào một đầu bể thủy tinh, đầu
kia ánh sáng đi ra. Lúc đó bạn sẽ phát hiện một hiện
tượng rất thú vị: nước trong bể thủy tinh hiện lên
màu xanh lam, còn ánh sáng sau khi đi qua bể sẽ hiện
lên màu hồng nhạt và màu vàng tím.
Màu xanh lam nhạt xuất hiện trong bể thủy tinh
cũng giống như nguyên lý bầu trời màu xanh trên
trời.
Như ta đã biết, bao bọc chung quanh Trái Đất là
tầng không khí. Trong không khí chứa nhiều hạt bụi,
tinh thể băng và các hạt nước nhỏ li ti. Khi ánh nắng
Mặt Trời (ta chỉ thấy là chùm sáng trắng, nhưng trên
thực tế nó được các ánh sáng từ màu đỏ, da cam,
vàng, lục, lam, chàm, tím tổ hợp thành) đi qua không
khí (giống như đi qua bể thủy tinh chứa nước đục
trong thí nghiệm trên). Ánh sáng màu đỏ có bước
sóng dài có lực xuyên qua rất lớn (tiếp theo là ánh
sáng màu da cam, màu vàng, v.v.) nó có thể xuyên
qua các hạt nhỏ trong không khí chiếu xuống mặt
đất. Còn những ánh sáng màu lam, chàm, tím có
bước sóng ngắn hơn rất dễ bị các hạt nhỏ trôi nổi
trong không khí tán xạ khắp các
phía, khiến cho
https://thuviensach.vn
không khí xuất hiện màu xanh lam.

T ừ khoá: Không trung; Tán xạ.

6. Ảo ảnh trên mặt biển hình
thành như thế nào?
Khi trời quanh mây tạnh, đi tàu trên biển hoặc
đứng trên bờ biển nhìn ra xa ta thường thấy những
cảnh tượng như thuyền bè, đảo, hoặc thành quách
xuất hiện nơi chân trời xa xăm. Những người đi trên
sa mạc cũng thường thấy nơi chân trời hiện lên mặt
nước hồ, cây bên bờ hồ lắc lư làm cho người ta mong
mỏi nhanh đến được chỗ đó. Nhưng khi có một trận
gió nổi lên thì những cảnh tượng này bỗng nhiên mất
hết. Nguyên do vì đó là ảo ảnh, thường gọi là ảo ảnh
trên biển.
Vì sao lại xuất hiện hiện tượng này? Muốn trả lời,
trước hết chúng ta phải bàn về hiện tượng chiếu xạ
ánh sáng.
Khi chiếu ánh sáng vào môi chất có mật độ đồng
đều thì tốc độ ánh sáng sẽ không thay đổi, nó sẽ chiếu
https://thuviensach.vn
thẳng về phía trước. Nhưng khi ánh sáng chiếu xiên

từ môi chất này sang môi chất khác sẽ có mật độ
khác nhau thì tốc độ ánh sáng sẽ phát sinh biến đổi,
hướng chiếu sẽ phát sinh chiết xạ. Hiện tượng này gọi
là chiết xạ (khúc xạ).

Khi bạn dùng một gậy thẳng chọc xuống nước,
bạn có thể thấy phần gậy trong nước như bị gãy gập
so với phần trên. Đó là vì hiện tượng ánh sáng chiết
xạ gây nên. Có người đã dùng https://thuviensach.vn
một trang bị như hình

vẽ dưới đây khiến cho tia sáng từ mặt nước chiếu vào
mặt giới hạn mặt nước chia làm hai bộ phận: một
phần phản xạ vào trong nước, một phần chiết xạ vào
trong không khí, khiến cho ánh sáng chỗ mặt nước
nghiêng đi một ít, như vậy làm cho hiện tượng chiết
xạ của ánh sáng trong không khí hiện ra càng rõ hơn.
Khi hướng của ánh sáng ở mặt giới hạn lệch đi như
hình vẽ thứ hai thì toàn bộ ánh sáng sẽ phản xạ vào
nước, ánh sáng chiết xạ vào trong không khí không
còn nữa. Hiện tượng này gọi là phản xạ toàn phần.
Bản thân không khí không phải là một môi chất đồng
đều. Nói chung mật độ của nó giảm xuống khi độ cao
tăng lên, càng lên cao mật độ không khí càng giảm.
Khi ánh sáng xuyên qua các tầng không khí ở những
độ cao khác nhau thường xảy ra hiện tượng chiết xạ.
Trong cuộc sống, vì chúng ta đã quen với hiện tượng
chiết xạ này nên không cảm thấy có gì khác thường.
Nhưng khi nhiệt độ của không khí thay đổi theo
chiều thẳng đứng sẽ dẫn đến mật độ không khí cũng
thay đổi theo chiều thẳng đứng và sẽ gây ra sự chiết
xạ và phản xạ toàn phần khác thường, điều đó dẫn
đến hiện tượng ảo ảnh trên mặt biển. Vì tình hình mật
độ không khí cụ thể khác nhau, nên hình thức xuất
https://thuviensach.vn
hiện ảo ảnh trên mặt biển cũng khác nhau.

Mùa hè, vào ban ngày,
nhiệt độ nước biển tương đối
thấp, đặc biệt là ở những vùng
có luồng hải lưu lạnh đi qua,
nhiệt độ nước càng thấp. Tầng
không khí dưới cùng do chịu
ảnh hưởng của nước biển nên
lạnh hơn tầng trên, vì vậy xuất
hiện hiện tượng khác thường là
dưới lạnh trên ấm. Lớp khí ở
tầng dưới vốn chịu áp suất khá
cao, mật độ lớn, nay lại cộng
thêm nhiệt độ thấp hơn tầng
trên cho nên mật độ càng cao,
do đó mật độ không khí tầng
dưới đặc tầng trên loãng, chênh
lệch nhau càng rõ rệt.
Giả sử ở chân trời phía
đông chúng ta có một con tàu.
Trong điều kiện bình thường ta không thể nhìn thấy
nó, nhưng vì lúc đó mật độ không khí tầng dưới dày
đặc, tầng trên loãng, chênh lệch nhau rất lớn cho nên
ánh sáng từ con tàu chiếu đến từ lớp không khí đặc
https://thuviensach.vn
chiết xạ sang lớp không khí loãng và phản xạ toàn

phần lên phần trên, rồi lại chiết xạ về lớp không khí
đặc phần dưới. Kinh qua con đường gấp khúc như thế
chiếu vào mắt ta, ta sẽ thấy được ảnh của nó. Vì thị
giác của con người luôn cảm thấy ảnh vật theo đường
thẳng do đó chúng ta đã nhìn thấy ảnh của con tàu
được nâng cao lên rất nhiều so với con tàu thực, nên
gọi là ảo ảnh trên không.
Ở duyên hải Trung Quốc có lúc nhìn thấy những
ảo ảnh trên không như thế. Hơn 11 giờ sáng ngày 22
tháng 5 năm 1933, trên đảo Trúc Xá (bên ngoài cửa
khẩu vịnh Giao Châu) biển Thanh Đảo, người ta từng
phát hiện ảo ảnh trên không. Tin này truyền rất
nhanh khắp thành phố, nhiều người đều nhìn thấy.
Năm 1957 trên mặt biển gần tỉnh Quảng Đông đã
từng xuất hiện ảo ảnh trên không kéo dài liên tục sáu
giờ.
Không những mùa hè trên mặt biển nhìn thấy ảo
ảnh mà trên mặt sông cũng có lúc nhìn thấy. Ngày 2
tháng 8 năm 1934 trên mặt sông gần vùng Nam
Thông cũng đã xuất hiện ảo ảnh. Ngày đó trời nắng
sáng, không khí rất nóng. Sau buổi trưa đột nhiên
người ta phát hiện thấy trên không
sông Trường
https://thuviensach.vn
Giang xuất hiện lâu đài thành quách và những ngôi

nhà bằng gỗ, toàn bộ ảo ảnh kéo dài trên 10 km. Nửa
giờ sau di chuyển về phía đông rồi bỗng nhiên mất
hẳn. Sau đó lại xuất hiện ba ngọn núi cao sừng sững.
Ngọn núi ở giữa giống như lư hương. Nửa giờ sau toàn
bộ mất hết.
Trên sa mạc ban ngày, cát, đá bị Mặt Trời chiếu
nóng nên nhiệt độ lớp không khí gần cát rất cao. Vì
không khí truyền nhiệt kém, nên khi không có gió sự
trao đổi nhiệt của hai lớp không khí trên và dưới rất
ít, điều đó khiến cho sự chênh lệch nhiệt độ không
khí theo chiều thẳng đứng rất rõ rệt, dẫn đến hiện
tượng mật độ không khí lớp dưới thấp hơn lớp trên.
Trong điều kiện đó, nếu phía trước có cây cối mọc
trên một vùng ẩm ướt, ánh sáng chiếu từ các ngọn
cây sẽ đi từ tầng không khí mật độ lớn vào tầng
không khí mật độ nhỏ, hiện tượng chiết xạ sẽ phát
sinh. Ánh sáng chiết xạ đi đến tầng không khí gần
mặt đất có nhiệt độ cao và mật độ loãng sẽ phản xạ lại
toàn phần, ánh sáng lại từ tầng không khí mật độ nhỏ
phản xạ về tầng không khí mật độ lớn trên mặt đất.
Cứ như vậy qua luồng sáng gấp khúc, sẽ chiếu ảnh
của cây vào mắt ta, làm xuất hiện ảo ảnh cây đảo
ngược.
https://thuviensach.vn

Vì ảnh đảo ngược nằm thấp hơn vật thật, cho nên
gọi là ảo ảnh ở phía dưới. Loại ảo ảnh đảo ngược rất dễ
gây cho ta ảo giác cây mọc bên bờ nước, và cho rằng
ở nơi xa nhất định là một hồ nước, thực ra chẳng có
hồ nước nào cả.
Phàm những người đã từng đi trên sa mạc đều
kinh qua cảm giác tương tự. Đó là vì cát bị Mặt Trời
đốt nóng cuồn cuộn, khiến cho mật độ không khí từ
dưới lên trên tăng lên, vì thế mà sinh ra ảo giác phía
dưới.
Loại ảo ảnh nào cũng chỉ có thể xuất hiện trong
điều kiện không có gió hoặc gió rất yếu. Một khi gió
đã nổi lên khiến cho không khí các tầng trên dưới bị
khuấy trộn, mật độ không khí chênh lệch không
đáng kể, ánh sáng không bị chiết xạ hoặc phản xạ
toàn phần thì ảo ảnh sẽ tiêu tan hết.
T ừ khoá: Ảo ảnh trên biển; Chiết xạ; Phản xạ
toàn phần.
https://thuviensach.vn
7. Mây được hình thành
như thế

nào?
Mây trên trời có cao, có thấp, cao đến 10 km,
thấp chỉ có mấy chục mét.
Nguyên nhân hình thành mây rất nhiều, chủ yếu
là do không khí ẩm ướt bốc lên. Trong quá trình bốc
lên, vì áp suất không khí giảm dần theo độ cao, còn
thể tích của nó lại nở ra. Trong quá trình giãn nở nó
phải tự tiêu hao nhiệt lượng của mình. Như vậy
không khí vừa dâng lên vừa giảm thấp nhiệt độ. Như
ta đã biết, khả năng chứa hơi nước của không khí có
một giới hạn nhất định. Trong điều kiện nhiệt độ cụ
thể, giới hạn lượng hơi nước nhiều nhất mà một đơn vị
thể tích không khí có thể chứa được tương ứng với áp
suất của hơi nước, người ta gọi đó là áp suất hơi nước
bão hòa. Áp suất hơi nước bão hòa sẽ giảm xuống
theo độ giảm của nhiệt độ không khí. Cho nên không
khí càng lên cao nhiệt độ càng thấp thì áp suất hơi
nước bão hòa cũng không ngừng giảm xuống. Khi áp
suất hơi nước bão hòa trong không khí giảm đến mức
áp suất hơi nước vốn có thì có một bộ phận hơi nước
sẽ bám vào các hạt bụi ngưng kết lại để hình thành
những giọt nước nhỏ li ti (khi nhiệt
độ thấp hơn 0°C
https://thuviensach.vn
có thể hình thành các tinh thể băng). Những hạt nước

này thể tích rất nhỏ, gọi là các giọt mây trong đám
mây. Bán kính bình quân của chúng chỉ khoảng mấy
micromet nhưng nồng độ rất lớn, tốc độ rơi xuống
trong không khí rất nhỏ, có thể có những luồng
không khí bốc lên đỡ lấy, do đó nó trôi nổi trong bầu
trời. Không khí ẩm ướt làm sao có thể bốc lên để hình
thành mây? Có mấy con đường chủ yếu sau:
Thứ nhất là nhờ tác dụng của lực nhiệt. Những
ngày hè trong sáng, vì Mặt Trời chiếu mạnh, nhiệt độ
lớp không khí gần mặt đất tăng nhanh, không khí
nóng và nhẹ sẽ bốc lên trên. Về mùa hè ta thường
nhìn thấy những đám mây hình quả núi hoặc hình cái
tháp, đó chính là nhờ tác dụng của lực nhiệt mà hình
thành.
Thứ hai là tác dụng trượt bề mặt. "Mặt trượt"
trong không khí là chỉ bề mặt giao nhau giữa hai tầng
không khí nóng và lạnh. Khi không khí ấm và nhẹ
bay về phía trước, gặp phải lớp không khí lạnh và
nặng cản trở thì lớp không khí ấm sẽ chủ động trượt
nghiêng lên trên lớp không khí lạnh.
Mặt giới hạn lúc này gọi làhttps://thuviensach.vn
mặt giới hạn ấm. Khi
không khí ấm trượt lên trên sẽ hình thành những

tầng mây dày và lớn. Khi lớp
không khí lạnh chuyển động về
phía trước gặp không khí ấm, sẽ
chui xuống lớp không khí ấm
và nâng nó lên. Mặt giới hạn lúc
này gọi là mặt lạnh. Lớp không
khí ấm bị bức nằm trên lớp
không khí lạnh sản sinh ra
những đám mây dày đặc.
Thứ ba là do tác dụng của
địa hình. Không khí của tầng
bình lưu gặp sự cản trở của
những mạch núi, đồi gò hay cao
nguyên sẽ bị dâng cao lên, gặp
các dốc núi sẽ hình thành mây
hoặc mù.
Ngoài ra thì tác dụng nhiễu
loạn theo chiều thẳng đứng của
không khí cũng như tác dụng
bức xạ lạnh của ban đêm của
các tầng mây ẩm ướt cũng
khiến cho hơi nước trong
https://thuviensach.vn
không khí kết thành mây.

Cho dù mây được hình thành theo phương thức
nào, vì các giọt mây rất nhỏ, tốc độ rơi xuống chậm
cho nên chỉ cần một luồng không khí nhẹ bốc lên là
có thể đỡ được, làm cho mây trôi nổi bồng bềnh
trong không trung.
T ừ khoá: Mây; áp suất hơi nước bão hòa; Hạt
ngưng kết.

8. Vì sao mây có màu sắc khác
nhau?
Chắc bạn đã nhìn thấy mây có nhiều màu sắc. Có
đám trắng mịn như bông, có đám đen xịt, có đám
xám nhờ nhờ, có đám màu hồng hoặc màu tím, v.v..
Mây có nhiều màu sắc thực chất vì đâu?
Không cần trả lời bạn cũng biết được, đó là do
ngòi bút tự nhiên vẽ lên.
Độ dày mỏng của các đám mây chênh nhau rất
lớn. Dày có thể đạt đến 7000 - 8000 m, mỏng thì chỉ
https://thuviensach.vn
mấy chục mét. Có mây dạng tầng rải khắp bầu trời,

hoặc tích tụ thành từng đám riêng lẻ, có mây dạng
sóng, v.v. rất nhiều loại. Mây dạng tầng rất dày, lúc
mưa giông có thể dồn về một góc trời. Ánh sáng Mặt
Trời, hay Mặt Trăng không thể chiếu qua. Màu mây
rất đen. Mây dạng tầng mỏng hơn một chút và mây
dạng sóng phần nhiều mang màu xám, đặc biệt là
mây dạng sóng ở các bờ biển màu sắc càng xám hơn.
Những đám mây mỏng ánh nắng dễ chiếu qua, đặc
biệt là những đám mây mỏng do tinh thể băng cấu
tạo nên, các sợi mây qua ánh nắng Mặt Trời đặc biệt
rõ, giống như những sợi bông rất sáng. Dù trên trời
có loại mây nào thì ánh nắng Mặt Trời, hay Mặt
Trăng vẫn làm cho các vật thể trên mặt đất có bóng.
Có lúc những đám mây do tinh thể băng làm nên
mỏng đến mức hầu như không thấy rõ, nhưng chỉ cần
thấy Mặt Trời hoặc Mặt Trăng có mấy quầng sáng là
ta có thể biết được có mây. Loại mây này gọi là mây
quấn màn mỏng.
Mây tích thành từng đám dày riêng lẻ, vì chiều
dày lớn nên phía có Mặt Trời hầu như toàn bộ ánh
nắng bị phản xạ trở lại, do đó màu rất trắng. Còn mặt
phía dưới vì ánh nắng không xuyên qua được nên
màu đen xám.
https://thuviensach.vn

Khi Mặt Trời mọc hoặc lặn, vì ánh nắng Mặt Trời
chiếu xiên, xuyên qua tầng mây rất dày cho nên các
phần tử không khí, hơi nước và các tạp chất sẽ tán xạ
phần lớn những ánh sáng sóng ngắn, còn ánh sáng đỏ
và màu da cam có sóng dài thì tán xạ rất ít, do đó
xuyên qua tầng mây xuống mặt đất. Ánh sáng có ánh
dài (đặc biệt là ánh sáng đỏ) chiếm phần lớn, lúc đó
không những chân trời phía Mặt Trời mọc hay phía
Mặt Trời lặn đều là màu đỏ, ngay cả mặt dưới và các
đường viền của đám mây được chiếu sáng đều biến
thành màu đỏ.
Vì đám mây là do các hạt nước hoặc tinh thể
băng hoặc hỗn hợp cả hai thứ tạo thành, do đó khi
Mặt Trời chiếu vào sẽ tạo nên những vầng quang
hoặc cầu vồng rất đẹp mắt.
T ừ khoá: Mây dạng tầng; Mây dạng đám.

9. Vì sao quầng sáng màu
thường hay xuất hiện trên bầu

https://thuviensach.vn

trời hai cực Nam, Bắc?
Khoảng 7 giờ tối ngày 2 tháng 3 năm 1957 ở
miền sông Mạc và thành Hôma hoặc tỉnh Hắc Long
Giang vùng biên giới Đông Bắc...