https://thuviensach.vn

Horrible Science - Fatal Forces
Lời © Nick Arnold 1997
Minh họa © Tony de Saulles 1997
Bản tiếng Việt do Nhà xuất bản Trẻ xuất bản theo thỏa thuận
nhượng quyền với Scholastic UK Ltd., tháng 7-2005

https://thuviensach.vn

vẬT LÝ

CÂU CHUYỆN CỦA NHỮNG LỰC BÍ HIỂM

https://thuviensach.vn

https://thuviensach.vn

NICK ARNOLD

Minh họa: Tony de Saulles

vẬT LÝ
CÂU CHUYỆN CỦA NHỮNG LỰC BÍ HIỂM
DƯƠNG KIỀU HOA (dịch)

NHÀ XUẤT BẢN TRẺ
https://thuviensach.vn

4



VỀ TÁC GIẢ

Nick Arnold bắt đầu viết sách từ lúc còn
rất bé, nhưng chưa bao giờ nằm mơ tới
chuyện viết một cuốn sách về lực. Khi
nghiên cứu để viết cuốn sách này, Nick
tập rơi từ mái nhà xuống và ngủ đêm trên
những chiếc đệm cắm... đinh. Cũng may
mà anh không bị bó bột cánh tay phải,
nên không phải ngưng công việc viết sách.
Những lúc không nghiên cứu để viết cho
Bộ sách Kiến Thức Thật Hấp Dẫn, anh dạy tại một trường đại học.
Sở thích của anh là ăn bánh Pizza, đi xe đạp và bịa ra những
chuyện tiếu lâm ngộ nghĩnh (nhưng tất nhiên là không đồng thời
cả ba thứ một lúc).
Tony de Saulles yêu thích các cây bút chì
màu từ khi còn rất bé, và không rời chúng
ra kể từ ngày đó. Công việc minh họa cho
các cuốn sách khoa học được anh tôn
trọng hết mực và chuẩn bị thật chính xác.
Với môn vật lý, Tony thậm chí đã tự trải
nghiệm một cú nhảy dù mà dù ... bị kẹt.
Cũng may, đây chỉ là một cú nhảy từ chiếc
cầu cao ba mét xuống... nước.
Lúc nào không cầm bút cầm giấy để vẽ,
anh Tony làm thơ hoặc chơi Squash, nhưng
cho tới nay anh vẫn chưa làm được bài thơ
nào về trò Squash cả.

https://thuviensach.vn

5

Lời nó

i đầu

Các ngành khoa học tự nhiên có một điểm yếu khiến ta bực bội:
chúng có thể trở thành nhàm chán vô cùng. Khi đưa ra một câu
hỏi đơn giản, bạn sẽ không nhận được một câu trả lời ngắn gọn
đâu, mà phải nghe một bản báo cáo khoa học dài lê thê lượt thượt.
Tại sao quả bóng
của cháu rơi?

Ah ah...
sao kia??

Lực hấp dẫn giữa một vật
thể hình tròn và trái đất
được xác định bởi tích của
khối lượng của chúng. (1)

Lại có một số các câu trả lời chứa đựng cả đống những kí hiệu
toán học kỳ quặc…
Sao nó rơi nhanh như thế?

Hết hiểu nổi!

Rất logic –
9,806 m/s = g =
Gm2/r2 (2)

https://thuviensach.vn

6

Và bạn đừng bao giờ gắng sức bàn luận với một nhà khoa học tự
nhiên nghe!
Chả lẽ không
bao giờ nó rơi
lên trên?

Các định luật vật lý
mang tính tất yếu! (3)

Bạn hiểu ý tôi muốn nói gì không? Những câu trả lời như thế đơn
giản là có thể giết chết người ta – hay là làm người ta sợ gần chết.
Ít nhất thì chúng cũng buồn chán đến chết.
Ta tạm dịch ra thành tiếng Việt như sau:
1. Lực hút (còn gọi là lực hấp dẫn) sẽ hút mọi vật về phía Trái
đất. Cũng chính lực này khiến cho một vật thể nhỏ sẽ bị hút
về phía một vật thể lớn hơn nó rất nhiều.
2. Vận tốc rơi của trái banh tùy thuộc vào độ lớn của lực hấp dẫn.
Độ lớn của lực hấp dẫn lại được tính từ độ lớn của Trái đất và
khoảng cách giữa chân bạn tới tâm Trái đất.
3. Cô bé, cô hỏi nhiều quá lắm! Bây giờ tôi sẽ dùng thật nhiều từ
lạ, hy vọng là cô sẽ cụt dòng hỏi han đi luôn!
https://thuviensach.vn

7

Những định luật vật lý là gì thế? Và điều gì sẽ xảy ra nếu bạn bẻ
gãy những luật lệ đó? Bạn bị bay ra khỏi trường học ư? Hay phải
chịu đựng những hình phạt khủng khiếp như học phụ đạo giờ vật
lý với ông giáo mà bạn yêu thích nhất và bị ấn lên đầu cả đống
bài tập về nhà? Mà ngoài ra, ai là người lo lắng để những định luật
kia có hiệu lực? Các thầy cô giáo ư? Ông hiệu trưởng của bạn ư?
Hay cô thư kí của ông hiệu trưởng? Không đâu!

Thế bây giờ tôi
ngã vì cái lực gì
đây?

Rất đơn giản: bạn ngã vì lực của lực. Bởi vì lực ép cho mọi vật
chuyển động. Và một lực có thể là mọi thứ: bản thân bạn, nếu
bạn giơ tay búng một viên đậu bay đi, lực cũng có thể là lực hấp
dẫn đáng sợ của Trái đất hay của một ngôi sao khổng lồ. Ví dụ,
khi ông giáo dạy vật lý của bạn bị kẹp ngón tay vào khe cửa lớp
học và đau đớn trầm trọng, thì nguyên nhân không nằm ở chỗ có
ai đó đã khép cửa quá nhanh, mà thủ phạm ở đây là lực. Hoặc nói
cách khác là hiệu ứng đòn bẩy. Hậu quả của những lực như thế
có thể rất khác biệt: nó có thể gây ra một vụ nổ trong vũ trụ hoặc
tạo nên một ông thầy giáo có bàn tay sưng vù (và cái bàn tay này
rất có thể lại gây ra những vụ nổ khác).
Lực có thể mang lại những hậu quả trầm trọng. Bạn muốn biết nó
trầm trọng đến mức nào ư? Ừ thì, ví dụ như chúng có thể nghiến
nát con người ta ra như nghiến kiến, khiến cho họ đổ bệnh hoặc
có thể làm đứt đầu họ (nếu bạn nhầm lẫn các thứ lực trong giờ
học, thì chuyện này sẽ không gây ra những hậu quả trầm trọng
https://thuviensach.vn

8

đâu, mà chỉ mang lại những lời càu nhàu mạnh mẽ từ phía các thầy
cô giáo đang sa vào cảnh kiệt sức cả về tinh thần lẫn thể chất…)
Với cuốn sách này, bạn có thể đọc được rất nhiều điều kỳ thú về
lực, về cách mà nó quyết định cuộc sống của chúng ta, về các
thảm họa vật lý, về các số phận khủng khiếp cũng như về những
hậu quả trầm trọng. Tất cả đều là chuyện có thật hết nghe! Rất có
thể các loại lực rồi cũng sẽ tạo nên một lực hấp dẫn không thể
cưỡng lại nổi đối với bạn? Để tìm ra điều đó, bạn chỉ cần gom góp
đủ sức lực để đọc tiếp mà thôi – tốt nhất là đọc ngay bây giờ…

Ngay bây giờ !

Kiến thức
thật hấp dẫn

https://thuviensach.vn

9

Isaac

Newton

Bị cáo đang mắc bệnh. Trong cơn sốt, gã nhìn nhầm những cây
nến trong tòa xử án là những con ma chập chờn. Cứ chốc chốc
gã lại nghe vang lên lời tuyên án: “Tử hình!”. Thế rồi gã ngất đi.

Gã tỉnh dậy trong bóng tối mịt mù, vất vả nhỏm người lên và gắng
sức tìm hiểu cái phòng giam đen như mực, nơi gã đang bị nhốt.
Chân gã trượt trên nền đất trơn nhẫy. Vì mất thăng bằng, gã đập
người xuống. Hai bàn tay gã đột ngột tóm vào không khí – ra gã
đang đứng bên rìa một đoạn hào thật sâu! Chỉ một bước nữa thôi
là chắc chắn gã đã ngã thẳng xuống dưới kia. Kiệt sức, gã lại ngủ
thiếp đi. Khi tỉnh dậy lần thứ hai, gã thấy mình đang nằm ngửa,
được trói vào một chiếc ghế dài và thấp. Bất lực, gã nhìn lên trên
– và đờ người ra vì kinh hoàng.

https://thuviensach.vn

10

Phía trên mặt gã là một bức tượng to lớn, rùng rợn, đang cầm một
quả lắc khổng lồ trong tay. Với tiếng rít rởn gáy, quả lắc đu đưa
chầm chậm từ bên này sang bên kia, từ bên kia lại bên này. Phía
cuối của quả lắc là một lưỡi dao sắc như dao cạo, cứ sau mỗi một
lần đu đưa, lưỡi dao lại xích xuống gần gã hơn một chút, xuống
thấp hơn một chút. Fsss… fsss… FSSSS! Từ các ngóc ngách tối
tăm có hàng đoàn chuột cống đang kéo về phía chiếc ghế dài,
chúng đang đói ngốn ngấu và chỉ chờ để lao vào, xé nát thân thể
kẻ tử tù. Thế rồi, cái lưỡi dao giết chóc kia bắt đầu chạm vào vồng
ngực bị phơi trần của gã…

BẠN ĐỪNG SỢ! Đây chỉ là một câu chuyện tưởng tượng. Nó có
tên là Hố sâu và quả lắc, được nhà văn người Mỹ Edgar Allan Poe
viết vào năm 1843. Tuy là kết quả của trí tưởng tượng, nhưng câu
chuyện của Poe rất hấp dẫn đối với các nhà khoa học tự nhiên,
bởi đoạn miêu tả phương pháp tử hình khủng khiếp trên đây có
đề cập tới tác dụng của lực! Quả lắc đu đưa bởi lực hấp dẫn và
lực hướng tâm (xem trang 106 - đó là lực mà cán quả lắc tác dụng
vào quả lắc, và nó giữ cho lưỡi dao nặng bên dưới không rời khỏi
phần còn lại của toàn bộ bộ máy). Cả hai lực đó đều đủ để cướp
đi sinh mạng tù nhân.
https://thuviensach.vn

11

CẢNH BÁO TRƯỚC NHỮNG MỐI NGUY HIỂM !
Không người nào có thể ảnh hưởng tới lực. Đó là những định luật vật lý tự
nhiên, chúng có thể nguy hiểm đến chết người. Lực là những tay sát thủ tàn
nhẫn! Ai tìm cách gây sự với chúng, người đó có nguy cơ bị hủy diệt trong
chớp mắt!
Tái bút:
À mà này! Rất có thể bạn sẽ rất vui khi biết rằng, người tù trong câu
chuyện kia cuối cùng đã tìm được cách tự giải phóng. Bằng cách nào
ư? Anh ta điều khiển cho bọn chuột cắn đứt dây trói, dĩ nhiên rồi!
Chắc chắn là bạn không hề nghĩ ra giải pháp đó, đúng không nào?
Đáng ngạc nhiên làm sao, vào trước thời của Edgar Allan Poe, những
thứ lực khủng khiếp này đã được miêu tả một cách say sưa và tỉ
mẩn – bởi một não bộ mạnh mẽ, một siêu sao của ngành vật lý,
một con người tưởng như không thể có thật… Sir Isaac NEWTON!

Siêu sao ngành vật lý:
Sir Isaac Newton (1643-1727), người Anh
Isaac Newton được sinh ra vào đêm thiêng liêng trước Lễ Giáng
Sinh. Ông bác sĩ cho rằng cậu Isaac này sẽ không sống được bao
lâu, bởi cậu ta bé quá và yếu quá.
Đừng lo, đến các
ngày nghỉ đầu
năm tình hình sẽ
yên ắng!

https://thuviensach.vn

12

Nhưng Isaac đã sống. Ông quan tâm đến khoa học tự nhiên từ
rất sớm, nhưng các thầy cô giáo không xếp ông vào hàng học trò
sáng dạ. Bởi ông thích loay hoay thí nghiệm ở nhà hơn là chăm chỉ
học những gì mà người ta dạy. (Bạn đừng có lôi cái này ra mà bào
chữa cho tính lười biếng của mình nghe). Khi Isaac lên 16 tuổi,
bà mẹ muốn cậu con trai thừa kế nông trại của gia đình, nhưng
Isaac là một trường hợp tuyệt vọng trong nghề nông. Ông chỉ nghĩ
đến những thí nghiệm của mình và bỏ mặc cho bọn cừu phá lúa.
Một nông dân
tuyệt vời – cậu
ta dễ thương lạ
lùng!

Vậy là Isaac lên học tại Trường Đại Học Tổng Hợp Cambridge. Ở
đó, ông đọc tất cả các sách toán mà ông tìm thấy (thậm chí cả
những sách toán không có tranh minh họa!). Ông mặc những bộ
quần áo bẩn thỉu nhàu nát và thường mải mê suy nghĩ đến quên
phắt cả bữa tối. Isaac coi trò ăn tối là thứ dành cho những kẻ yếu
hèn. Tại sao người ta lại phải ăn, nếu thay vào đó người ta có thể
làm những bài toán tuyệt vời?

Toán học –
cho những
bộ siêu não

https://thuviensach.vn

13

Năm 1665, thành London gặp phải một nạn dịch khủng khiếp,
chỉ trong một thời gian ngắn, mỗi tuần đã có trên 7000 người bỏ
mạng, Trường Đại Học Tổng Hợp Cambridge phải tạm thời đóng
cửa vì hiểm họa lây bệnh. Isaac vậy là có thể về nhà. Thay vì hưởng
thụ những ngày nghỉ, ông lao vào làm bài tập! Đúng thật là kỳ quặc.
Mà đó là những bài tập dạng nào mới được kia chứ! Ông tìm ra
phép tính vi phân, một hệ thống toán học được sử dụng cho tới tận
ngày hôm nay để tính ra đường bay của những quả tên lửa. Ngoài
ra, ông còn phát hiện được là ánh sáng trắng có chứa màu sắc.
Những kiến thức nền tảng đó còn có tác dụng lớn lao cho tới tận
ngày nay trong môn toán và môn vật lý, nhưng Isaac Newton còn
có một cú bắn trúng đích thiên tài hơn như vậy rất nhiều. Ông quả
thật đã đạt được những bước ngoặc vĩ đại đến khó tin.

Quả táo và mặt trăng
Woolsthorpe, nước Anh, 1666
Trời đã tối, nhưng chàng trai trẻ tuổi gầy gò đưa tay vuốt mái tóc
dài ngang vai của mình và tiếp tục đọc sách. Isaac Newton đang
ngồi trong vườn và suy nghĩ về cách mặt trăng chuyển động vòng
quanh Trái đất. Đột ngột có ai đó gọi ông – giọng nói vang ra từ
tòa nhà cũ kỹ, tòa nhà của cha mẹ ông:

Isaac, về ăn tối con!

Vâng, thưa mẹ.

https://thuviensach.vn

14

- Hừm, Isaac nghĩ. - Mẹ bao giờ cũng gọi mình về ăn tối sớm
tới nửa tiếng đồng hồ. Đây chỉ là cái mánh để cho mình về đúng
giờ mà thôi…
Vậy là cậu ngồi tiếp. Nếu chàng trai trẻ rời vườn cây ngay sau lời
gọi của bà mẹ, thì có lẽ lịch sử ngành vật lý học đã đi theo một
hướng hoàn toàn khác, nhưng chính trong tích tắc đó, có một thứ
thu hút toàn bộ sự chú ý của chàng trai.
Cho tới chính xác thời điểm này, cái vật thể kia đã lặng lẽ chờ đợi,
chờ hàng tháng trời, không một ai biết tới. Đầu tiên nó chỉ là một
đốm nhỏ màu xanh, nhưng giờ nó đã lớn như nắm đấm người lớn
và mang một màu đỏ rực. Đó là một trái banh sống động được
tạo từ nước, đường và thịt quả ngọt tươi, với những cái nhân đang
nóng bên trong, bao quanh bằng một lớp da bóng lộn. Đó là một
quả táo. Quả táo nổi tiếng nhất của các ngành khoa học!
- Isaac! Đồ ăn dọn sẵn trên bàn rồi. Món con thích nhất đấy!
- Con về ngay, thưa mẹ!
Một luồng gió loạt soạt lạnh lùng thổi giữa những tàn cây. Isaac
khẽ rùng mình. Chàng trai thở dài, miễn cưỡng gập sách lại. Một
tiếng răng rắc khe khẽ. Cành cây mỏng mảnh có treo quả táo trĩu
gập xuống. Như có một lực hút vô hình, quả táo lao xuống dưới.
Nó len lách qua những cành cây rồi đập thẳng vào mái đầu đặc
biệt của Isaac Newton trong một tiếng “Plopp” dịu dàng.

OP
PL

P

https://thuviensach.vn

15

Nếu là bạn, trong trường hợp đó, bạn sẽ làm gì? Chắc là sẽ lờ quả
táo đi rồi bước vào nhà để dùng bữa tối, nhưng Isaac thì khác.
Chàng trai đưa tay xoa đầu và nhìn lên phía mặt trăng đang đứng
lừng lững giữa trời đêm như một đồng tiền xu lớn bằng bạc.
- Tại sao mặt trăng không rơi xuống đây? - Anh tự hỏi, trong
khi tay lơ đãng giơ trái táo lên miệng mà cắn.
Isaac đột ngột nhớ đến thời còn học phổ thông, nhớ đến trò chơi
“lăn xô” đáng sợ. Hồi đó anh căm thù trò chơi này, bởi bọn trẻ
khác cứ ép anh phải chơi. Khi chơi, người ta phải xoay thật nhanh
cả một cái xô đựng đầy nước được buộc vào một sợi dây sao cho
nó bay vòng tròn ngang qua đầu mình. Bởi Isaac nhỏ và gầy, nên
hầu như cậu bé chẳng bao giờ đủ sức để quay xô. Nhưng yếu tố
thú vị ở trò chơi này là, nước được giữ yên trong xô như có một
lực vô hình và không bắn ra ngoài.

Ối!

- Có lẽ đó chính là lực giữ cho vầng trăng kia ở mãi trên bầu
trời, - Isaac lẩm bẩm một mình.
Mẹ anh lúc đó lại gọi: - Isaac! Đồ ăn của con để sẵn trên bàn. Nó
nguội rồi đấy!
- Vâng vâng, con về ngay, mẹ ạ!
Isaac ném quả táo đi và cân nhắc, phải xảy ra việc gì thì anh mới
có thể ném quả táo này lên tới mặt trăng. Quả táo nổi danh nhất
của khoa học tự nhiên biến vào bóng tối của màn đêm. Khi nó
rơi xuống tại một khoảng khá xa chỗ chàng trai trẻ tuổi, người ta
nghe vẳng lên tiếng meo meo của một con mèo.
https://thuviensach.vn

16

Isaac đã quên khuấy đi bữa ăn tối. Anh tính toán xem lực hút của
trái đất phải mạnh tới mức nào mới đủ ngăn quả táo không lao
thẳng ra ngoài vũ trụ. Kế đến anh cân nhắc, mặt trăng phải chuyển
động với vận tốc nào để không bị trái đất hút về phía mình, có
nghĩa là không bị rơi xuống mặt đất.
Sau một khoảng thời gian, bà Newton hết sức bực bội ló đầu ra
khỏi khe cửa, nhìn vào bầu trời đêm lạnh lẽo.
- Isaac! - Bà hét lớn. - Đồ ăn tối của con con mèo nó ăn hết rồi!
Còn đồ điểm tâm sáng ngày mai thì mẹ sẽ ném cho lợn!
Từ vườn cây không vang lên câu trả lời nào cả. Isaac vẫn còn ngồi
đó và ngẫm nghĩ…

Hãy thử thầy giáo của bạn
Ông thầy của bạn thật sự biết được bao nhiêu về nhà khoa học
nổi danh Newton?
1. Món đồ chơi yêu thích nhất thời còn nhỏ của Newton là gì?
a) Một hộp đồ thí nghiệm hóa học.
b) Một chiếc cối xay gió đồ chơi, chuyển động bởi một con
chuột chạy trong bánh xe.
c) Ông căm thù những trò chơi và chỉ thích ngồi giải những
bài toán phức tạp.
2. Vào ngày đầu tiên đi học đại học, Newton mua thứ gì?
a) Một cái bục để viết, mực và một quyển vở để làm toán.
b) Quần áo mới và một vé vào cửa chợ phiên Cambridge.
c) Một ổ bánh mì tròn.
3. Newton giải các vấn đề khoa học rắc rối và khó khăn ra sao?
a) Ông đột ngột nảy ra những tia chớp sáng tạo vào những lúc
ngồi toillet.
b) Ông bàn luận với các nhà khoa học bạn bè.
c) Ông nghĩ về vấn đề đó cả ngày lẫn đêm cho tới khi tìm
được giải pháp.
https://thuviensach.vn

17

4. Ở Trường Đại Học Tổng Hợp Cambridge, Newton đã học rồi
lên đến tận chức giáo sư, nhưng không một ai muốn đến nghe
những bài giảng buồn chán của ông. Newton làm gì?
a) Ông đòi gọi sinh viên tới và ép họ phải nghe.
b) Ông thản nhiên đọc bài giảng trước những hàng ghế trống.
c) Ông tìm cách trang điểm cho bài giảng của mình bằng các
câu chuyện dễ thương và các câu pha trò.
... và qua đó,
tôi xin được
kết thúc bài
báo cáo của
tôi, có ai hỏi gì
không?

Tôi được
phép quét
phòng
chưa,
thưa ngài?

5. Con chó của Newton làm đổ một cây nến. Kết quả là: hai mươi
năm trời lao động bốc cháy thành than. Newton làm gì?
a) Ông rút kiếm ra và giết chết con chó.
b) Ông chép lại tất cả một lần nữa từ trí nhớ.
c) Ông quên đi những công trình cũ của mình và xoay sang
với những thí nghiệm mới.
Câu trả lời: 1b) Cối xay gió trò chơi là do chính ông tạo nên.
2a), 3c), 4b) Ông thầy của bạn có gặp phải vấn đề này không? 5b).
Nên đánh giá điểm số ông thầy của bạn ra sao?
Đúng 1-2 câu – Ông thầy của bạn chỉ đoán mò thôi.
Đúng 3-4 câu – Ông thầy của bạn có biết một chút ít đấy, nhưng
chưa biết hết (giống như đa phần những thầy giáo khác).
Đúng cả 5 câu – Tệ thật, thầy giáo của bạn đã đọc quyển sách
này trước bạn rồi.

Bộ sách làm đảo lộn thế giới của Newton
20 năm trời, Isaac Newton không công bố những kiến thức của
https://thuviensach.vn

18

mình vì quá bận rộn với các vấn đề toán học. Thế rồi tới một ngày
kia, ông đâm sợ rằng các thế lực cạnh tranh sẽ có thể gặt hái toàn
bộ danh vọng, vậy là ông khóa cửa tự nhốt mình trong phòng 18
tháng trời và làm việc mỗi ngày 20 tiếng đồng hồ.
Thỉnh thoảng, người trợ lý lại phải nhắc ông ăn bữa tối.
Củ cà rốt đó là
dành cho bữa tối
đấy, thưa ngài!

- Thật sao? - Newton mệt mỏi lẩm bẩm, gặm gặm một món đồ
ăn nào đó rồi lại làm việc tiếp.
Cuốn sách của Newton có tựa đề là Philosophiae naturalis principia
mathematica (Các nguyên lý toán học của triết học tự nhiên) và
cho tới nay là tác phẩm khoa học tự nhiên tốt nhất thế giới. Cuốn
sách giải thích toàn bộ vũ trụ bằng một phương pháp khiến người
đọc hiểu ngay vấn đề. (Nói đúng hơn là người ta sẽ dễ dàng hiểu
ra tất cả, nếu cuốn sách này không được viết bằng tiếng la-tinh và
chứa đầy những công thức toán bí hiểm.) Newton đưa ra ba định
luật căn bản về lực và về chuyển động của “đồ vật” (thay vì “đồ
vật”, các nhà khoa học ngày nay đa phần thường nói “vật thể”).
Các định luật này ví dụ sẽ giải thích tại sao bọn cá mực lại phun
nước về phía sau để chuyển động về phía trước. Chúng giải thích
chuyện gì sẽ xảy ra một khi các ngôi sao nổ tung, và tại sao phân
của những con chim sẻ bay thấp lại sẽ rơi toẹt xuống đầu bạn một
khi con chim bay cùng hướng bạn đi.

Chương 47 – Hãy dè
chừng loại máy bay
tầm thấp!

https://thuviensach.vn

19

Có một phương pháp đơn giản để tưởng tượng ra các định luật của
Newton: bạn hãy thử nhớ lại một buổi sáng tồi tệ, nơi mọi việc
đều đổ vỡ trục trặc thất bại… Sao kia? Bạn nói sao kia – ngày nào
của bạn cũng vậy ư?

Định luật đầu tiên của Newton
Một vật thể trong trạng thái tĩnh sẽ chỉ
chuyển động khi chịu ảnh hưởng của lực. Nó sẽ
chuyển động mãi theo chiều thẳng với vận tốc không
đổi chừng nào không có một lực khác tác động tới nó
và làm thay đổi đường đi.

Định luật này có ý nghĩa gì:
Bạn nhìn trân trân một cách mỏi mệt xuống đĩa ăn. Món bánh bột
ngô của bạn đang ở trạng thái tĩnh, điều đó có nghĩa là: chúng không
chuyển động và cũng sẽ không thèm chuyển động, chừng nào bạn
không bỏ lực ra để ăn chúng. Vô tình, bạn đặt tay đè xuống cán thìa
và hất một phần món điểm tâm lên không khí. Một hay hai miếng
bánh bột ngô rơi đúng vào đầu ba của bạn. Chắc chắn chúng sẽ
chuyển động với cùng vận tốc đó tiếp tục lên phía trên, nếu như lực
hấp dẫn (lực hút của trái đất) không kéo chúng xuống phía dưới.
Các miếng bánh bột ngô sẽ
chuyển động theo đường
thẳng tiếp tục lên trên, nếu
không có lực hấp dẫn
(và không có trần phòng),
ngăn lại.

Ai chà,
con lỡ
tay!

Lực của bàn tay
tác động xuống
dưới và hất các
miếng bánh bột
ngô lên trên.

https://thuviensach.vn

20

Định luật thứ hai của Newton

Khi một lực tác động vào một vật thể, nó sẽ thay đổi
động lực của vật thể này theo đúng hướng tác dụng
của lực. Độ gia tốc vật thể sẽ tỷ lệ thuận với độ lớn
của lực tác dụng.

Định luật này có nghĩa là gì:
Bằng một cú sút được tính toán cẩn thận, người ta có thể đẩy
một quả bóng vào khung thành đối phương. Vận tốc bay của quả
bóng dĩ nhiên tùy thuộc vào việc người ta bỏ ra bao nhiêu sức để
đá bóng.

Run

run

Lập

cập

Định luật thứ ba của Newton
Khi một vật thể tác dụng một lực vào một vật thể
thứ hai, thì vật này cũng sẽ tác dụng một lực theo
chiều ngược lại, có nghĩa là từ vật thể thứ hai vào
vật thể thứ nhất.
https://thuviensach.vn

21

Định luật này có ý nghĩa gì:
Lại một lần nữa bạn ngủ dậy muộn, vừa ngái ngủ vừa chạy tới
trường và vụng về đập vào một cột đèn đường. Cột đèn thật sự
đánh ngược trở lại vào bạn với cùng một lực đó! Không phải
chuyện tiếu lâm đâu – đây thật sự là chuyện thực!

Ái đau!

zACK

Bạn đã biết chưa?
Khi quả táo của Newton rơi xuống Trái đất, Trái đất cũng
đập trở lại quả táo với cùng một lực đó – định luật thứ ba của
Newton khẳng định như vậy. Thế nhưng chuyển động của Trái
đất là rất nhỏ và vì vậy mà chúng ta không nhận ra. Để tỏ lòng
tôn kính Newton, sau này người ta đã đặt đơn vị đo lực theo tên
ông: Newton (N). Và 1N cũng tương ứng với trọng lượng của
một quả táo (nhưng chỉ là ở chỗ chúng ta đây, trên trái đất này!)

https://thuviensach.vn

22

Newton, con người cáu kỉnh không ưa đồng loại
Newton chẳng phải chỉ là một thiên tài, mà còn là một nhân vật
rất kỳ quặc và nhiều khi rất khó chịu.
1. Khi Newton lên 3 tuổi, mẹ ông kết hôn lần nữa, Isaac căm thù
cha dượng của mình và chỉ muốn giết chết người đàn ông đó.
Dĩ nhiên là ông không làm điều này, nhưng ông vui mừng hết
cỡ khi bố dượng qua đời.
2. Thời học sinh, ban đầu Isaac chẳng có bạn bè gì hết – cho tới
khi ông giáng cho tên quậy phá và ngang bướng nhất trường một
trận đòn ra trò. Newton tuy nhỏ hơn đối phương, nhưng ông đã
chiến thắng bằng sự khéo léo của mình. Sau trận đòn đó, Isaac
đột ngột trở thành một cậu bé được mến mộ trong trường.

N
ch ếu
an o t mộ
kh h ôi t q
lâ ôn bị b ngh uý
u
sẽ n g c ện e r bà
nó ữa òn h n ằn kể
i: t , ch số ặn g,
hì ắc ng g
đã ch b và
sa ắn ao
o? tô
i

3. Newton thấy cánh phụ nữ là những nhân vật khủng khiếp, và
ông căm ghét việc anh bạn John Locke cứ tìm cách mai mối ông
với người này người nọ. Bực quá, ông đã viết thư cho Locke:



Anh ta mới
dễ mến
làm sao!

Thế nhưng đối với cô cháu gái Catherine thì lại chẳng có điều
gì mà Newton phải phàn nàn cả. Ông đã rộng lượng cho phép
cô ấy nấu nướng và lau chùi hầu hạ mình.

4. Newton không phải là người hạnh phúc. Ông chỉ quan tâm đến
công việc của mình và hoàn toàn không có thú vui nào. Rất
hiếm khi ông cười, đã có lần ông phát biểu về thơ ca:
https://thuviensach.vn

23

Toàn trò
ngớ ngẩn đến
thiên tài!

5. Năm 1686, Newton cãi cọ với Robert Hooke, đó là một nhà
khoa học danh tiếng người Anh, sống từ năm 1635 đến 1703.
Hooke vu oan cho Newton là đã ăn cắp những kiến thức của
ông ta về lực hấp dẫn. Đáp trả lại, Newton chửi đối phương
của mình trong một lá thư là “gã lang băm và kẻ ăn trộm sáng
kiến” và cương quyết không thèm nói chuyện với Hooke.
6. Sau khi viết xong cuốn sách của mình, sức khỏe của Newton
xuống dốc. Ông khó ngủ và thường xuyên mất bình tĩnh. Hai
năm trời liền, ông không tiến hành được công việc nghiên cứu
nào cả. Một số nhà lịch sử cho rằng Newton ngày đó mắc bệnh
trầm cảm, những người khác lại tin rằng ông đã tự đầu độc mình
bằng thủy ngân trong quá trình sử dụng nó trong các thí nghiệm.
7. Khi sức khỏe khá lên, Newton được nhà vua giao cho phụ trách
việc đúc tiền cho triều đình và ông đã cải cách hệ thống tiền
tệ của nước Anh. Người ta kể lại rằng, ông rất hăng hái trong
trò truy lùng những kẻ làm tiền giả và xử tử họ.
Tôi chỉ muốn chỉ
rõ những hậu
quả của lực!

https://thuviensach.vn

24

8. Nhà triết học và toán học người Đức Gottfried Leibniz (1646
– 1716) đã tuyên bố ông chính là người đã phát minh ra môn
toán vi phân và phép tính tích phân. Newton quy rằng Leibniz
đã ăn cắp sáng kiến của ông. Sự thật thì Leibniz đã gặt hái
được những kiến thức đó độc lập với Newton, và hầu như cùng
một thời điểm. (Cũng chính Gottfried Leibniz là người đã đưa
ra tên gọi “Differential” – Newton gọi hệ thống toán học của
ông là “Fluxion”).
9. Kết cục cuộc đời của Newton khá là tồi tệ. Ông bỏ về sống ở
nông thôn để có lợi cho sức khỏe, nhưng chỉ vài tuần lễ sau,
ông đã đổ bệnh nặng và chết vì chứng sỏi trong bàng quang. Dù
sao thì ông cũng đạt đến tuổi thọ đáng kính nể là 84 năm – để
lại hình ảnh về một ông già cáu kỉnh và một thiên tài khoa học.

Cách ăn nói của Newton
Giống như đa phần các thiên tài, Newton không có một kiểu cách
trình bày dễ hiểu và đơn giản. Chính ông đã nói về mình như sau:

Những ai biết cách đứng trên vai
người khổng lồ, kẻ đó sẽ có khả năng
nhìn xa!

Nhưng ông
ấy đang đứng
trên một cái
ghế, mẹ ạ!

Tạm dịch: Khái niệm người khổng lồ ở đây chẳng dùng để chỉ
những người cao và to đâu, ý Newton muốn nói đến các nhà khoa
học nổi danh đi trước ông, những người đã gây cảm hứng cho ông
trong nghiên cứu.
https://thuviensach.vn

25

Tôi chỉ là khuôn vịnh nhỏ đang vỗ
những con sóng lên bờ. Bởi đại
dương mênh mông của sự thật vẫn
chưa được khám phá và đang nằm
trước mặt tôi.

Biển đó có sứa
lửa không?

Tạm dịch: Ý Newton muốn nói rằng, ông đã học đủ nhiều để hiểu
ra rằng, còn biết bao nhiêu thứ chưa được tìm hiểu, chưa được
nghiên cứu. Và ông thật sự có lý. Ông mới chỉ gãi được lên bề mặt
của biển kiến thức khoa học mà thôi. Vẫn còn rất nhiều những dữ
liệu vô cùng hấp dẫn về những hậu quả trầm trọng của lực. Bạn
muốn biết ư, xin đọc chương sau…

Ha ha ha! Tiếu
lâm thật đấy!

https://thuviensach.vn

26

Một bài
luyện thể lực nho nhỏ
Lực có ở mọi nơi. Người ta không thể né tránh chúng, nhưng hy
vọng bạn gặp chúng không theo định luật thứ ba của Newton (nếu
anh đánh tôi, tôi đánh lại)! Trước Newton, con người ta biết rất ít
về lực và cách chúng hoạt động, ít đến kỳ lạ.

Những tưởng tượng sai lầm
Khi bạn hỏi một nhà khoa học lực là gì, chắc ông ta sẽ nói với bạn:
đó là một thứ làm thay đổi chuyển động hay hình dạng của một
vật thể. Nghe có vẻ hơi mù mờ, nhưng trước Newton thì những
lý thuyết về lực còn mù mờ và rối rắm hơn như vậy rất rất nhiều.
Một trong những người đầu tiên viết về lực là một nhà khoa học
người Hy Lạp thiên tài có tên là Aristote.

Siêu sao ngành vật lý:
Aristote (384-322 trước công nguyên), người Hy Lạp
Aristote là con trai của một bác sĩ. Cha mẹ qua đời khi ông còn
bé. Vào tuổi thiếu niên, ông tham dự những buổi hội hè, quậy phá
và phung phí của thừa kế. Thế nhưng tới năm 17 tuổi lại xảy ra
một chuyện kỳ lạ – như một tia chớp giữa trời quang giáng xuống
đầu ông: đột ngột Aristote cảm nhận mong ước và niềm yêu thích
được quay trở lại trường lớp.
Cha! Đột ngột mình
lại thích làm bài tập
mới lạ chứ!

https://thuviensach.vn

27

Aristote tới học tại học viện thành Athen, và trở thành học trò của
triết gia tầm cỡ Platon. Ông thích thú cuộc sống ở học viện đến
mức đã ở lại đây suốt 20 năm trời, đầu tiên trong tư cách học sinh,
sau đó trong tư cách thầy giáo.
Sau khi đi du lịch suốt bốn năm liền, Aristote chuyển về sống ở
Makedonien, nơi một anh bạn cũ của ông là Philipp lúc đó đang
làm vua. Nhà vua Philipp mời ông làm gia sư cho cậu con trai
Alexander. Rõ ràng là Aristote đã rất thành công trong nghề mới
này, bởi cậu nhỏ Alexander sau này đã trở thành Alexander Đại
Đế, vị tướng nổi danh đã xâm chiếm một phần lớn châu Á. Khi
Aristote qua đời, ông để lại vô vàn những bài viết về rất nhiều
chủ đề khác nhau – từ những câu hỏi chính trị cho tới tiếng đàn
ti tỉ của loài châu chấu. Ông thậm chí còn nghiên cứu về lực nữa.

Lực, một khái niệm bí hiểm
Đối với những thứ lực bí hiểm, Aristote giải thích như sau:

Đồ vật chỉ chuyển động
khi chúng còn được nối với
những gì đẩy cho chúng
chuyển động.

Bởi đằng
sau mũi tên
vẫn còn
không khí
đẩy nó lao
tới trước!

Thế tại sao mũi tên không
rơi ngay xuống đất khi
được bắn ra khỏi cung

Đồ thông thái
dỏm!

https://thuviensach.vn

28

Nếu ta đẩy một vật bằng một lực không
đổi thì nó sẽ chuyển động với vận tốc
không đổi.

Thế tại sao
hòn đá rơi cứ
mỗi lúc một
nhanh hơn?

Ái đau !

Bởi nó mong
mỏi được
quay trở lại
với đất mẹ,
nơi mà nó
thường nằm.

Vậy sao?

Đúng là chuyện ngớ ngẩn! Thế nhưng suốt 2000 năm trời, người
ta đã coi những kiến thức của Aristote là đúng đắn! Cho tới khi
Newton xuất hiện và phản lại ông già Aristote bằng những tính toán
toán học của mình. Giờ đây chúng ta đã phát hiện ra bộ mặt thật
của những món lực bí hiểm nọ. Một nhà khoa học ngày hôm nay
có thể nói: “Bạn hiểu lực hoạt động như thế nào không? Cái này
cũng đơn giản như đi xe đạp ấy mà!” Thế sao? Không đúng đâu
nghe, đi xe đạp phức tạp hơn rất nhiều! Chúng tôi đã ra nhiệm vụ
cho một nhà khoa học thử làm bài tập đó…

Chương trình luyện thể lực trong mười bài đơn giản:

Phần in nhỏ
Chúng tôi không chịu trách nhiệm cho các tai nạn
cũng như chi phí bệnh viện!

https://thuviensach.vn

29

• Bài số 1 : Trạng thái cân bằng
Bạn còn nhớ kinh nghiệm tập đi xe đạp của bạn không? Chẳng
phải là quá đơn giản, đúng không nào? Trong đôi tai nhà khoa học
của chúng ta có những khoang rỗng chứa một thứ chất lỏng, thứ
mà người ta gọi là ống bán khuyên. Chúng giúp cô ấy giữ thăng
bằng. Trong khi chất lỏng sóng sánh từ bên này sang bên kia, các
bộ phận cảm nhận sẽ báo cho não bộ biết liệu nhà khoa học có
giữ thẳng người hay không. Bộ não thiên tài của cô ấy ghi nhận
lực hấp dẫn, vận tốc, độ dốc và cả hướng gió nữa – đúng thế, mà
là ghi nhận tất cả đồng thời!

Mũ cứng để bảo vệ bộ
não biết suy nghĩ

Một con nhím
bỏ chạy

Trung tâm điều khiển
và kiểm soát thăng
bằng

Trọng tâm (mông)

Việc giữ thăng bằng được giảm nhẹ đi rất nhiều nếu chúng ta
không treo ba lô của nhà khoa học vào một bên tay lái. Trong
trường hợp lý tưởng, trọng tâm sẽ nằm ở mông cô – trọng tâm là
điểm mà toàn thể cái bộ chòng chành lung lay này xoay quanh nó
và sẽ được lực hấp dẫn giữ cho cân bằng.

• Bài học số 2 : Đạp mạnh để chiến thắng quán tính
Quán tính có nghĩa là mỗi một vật thể đều có khuynh hướng giữ
nguyên trạng thái chuyển động của nó. Vì thế mà khi bắt đầu đạp xe,
https://thuviensach.vn

30

người ta cần nhiều sức lực hơn là khi đi tiếp. Đầu tiên, ta phải đưa
được bánh xe ra khỏi trạng thái đứng yên, làm cho nó chuyển động:
nhà khoa học của chúng ta vậy là phải đạp thật mạnh xuống bàn
đạp, nhưng một khi bánh xe đã chuyển động rồi, cô ấy sẽ cần ít lực
hơn mà vẫn giữ được xe tiếp tục chuyển động. Trên một đoạn đường
bằng phẳng, quán tính sẽ giúp cho cô đi tiếp một cách dễ dàng.
Phì
p

hì

Phò phò

Đoạn đường dốc đòi
hỏi nhiều lực hơn

Ôi cha, mỗi lúc
một dốc lên!

Nhà khoa học phải
đạp mạnh hơn
xuống pê-đan

• Bài học thứ 3 : Động lượng mạnh mẽ
Động lượng là đại lượng để đo lường khả năng giữ mình trong chuyển
động của nhà khoa học. Nó tùy thuộc vào khối lượng của cô. Sao kia?
Bạn đừng lo, cứ đọc tiếp đi… khối lượng của nhà khoa học là tất cả
những gì thuộc về cô ấy: cơ thể, quần áo, thậm chí cả suất điểm tâm
mà sáng nay cô đã ăn vào người. Sự kết hợp tác dụng khối lượng của
cô ấy, khối lượng chiếc xe đạp và vận tốc đi sẽ tạo nên động lượng.
Chả việc gì phải đạp nữa

Ha ha nhanh quá!

Huuui!

Cứu
tôi!

https://thuviensach.vn

31

• Bài học số 4 : Lực khi va chạm
...