Đã đóng

Học sinh bình thường cũng có thể giỏi Lý

Vi mô và Vĩ mô

Posted by Tô Lâm Viễn Khoa trên 5 Tháng Tư, 2010

Vi mô và Vĩ mô.

Để trở thành người, toàn bộ sự tiến hóa cần thiết cho tổ tiên của chúng ta là khả năng chạy nhanh hơn hoặc khôn ngoan hơn bất cứ thứ gì có thể giết chết họ trước khi họ sản sinh ra thế hệ baby tiếp theo. Lấy thí dụ loài voi ma mút, chúng không còn có mặt trên hành tinh chúng ta vì chúng không đáp ứng danh sách gồm kĩ năng cao cần thiết.

Nhờ có đồng tiền, hay cái chúng ta có thể mua với nó, đa số chúng ta có thể hình dung ra những thứ xung quanh với kích thước tương đối một nghìn, một trăm nghìn, và một triệu. Nhưng một khi chúng ta vượt qua ngưỡng vài triệu, thì mọi thứ bắt đầu khó hình dung hơn. Điều tương tự cũng đúng đối với vật chất nhỏ bé – chúng ta biết virus và vi khuẩn là nhỏ, và các nguyên tử còn nhỏ hơn nữa, nhưng nhỏ đến mức nào thì khó mà hiểu thấu đáo cũng như cán cân ngân hàng Rupert Murdoch vậy.

Nhưng có một cách đơn giản để hình dung một cái gì đó to lớn hay nhỏ bé đến mức nào: bạn chỉ việc so sánh kích thước của nó với kích thước của những vật mà chúng ta đã quen thuộc, thí dụ như bản thân chúng ta.

Trên quy mô của những cái nhỏ nhất đến những cái lớn nhất, chúng ta có thể thấy ở trong hệ mặt trời, chúng ta nằm ở khoảng kích cỡ hết sức trung bình. Hay như Danny DeVito đã làm – với chiều cao 1,5 mét, ông to hơn một nguyên tử 10 tỉ lần và nhỏ hơn đường kính của mặt trời một tỉ lần.

Các vi khuẩn khoảng bằng một phần kích thước tế bào của chúng ta, nhưng chúng to hơn virus 10 lần. (Ảnh: CDC/ Dr. Ray Butler)

Vật chất nhỏ bé

Cơ thể của chúng ta cấu tạo từ những tế bào, và so với chúng ta thì chúng thật nhỏ bé. Tế bào người trung bình khoảng chừng 10-15 micromet (µm), nghĩa là chúng ta to hơn các tế bào của mình 100.000 lần. Nếu các tế bào của cơ thể bạn có kích cỡ bằng một đồng xu 5 cent (Australia), thì bạn sẽ cao tới 2 km.

Không phải mọi tế bào đều nhỏ bé. Tế bào trứng người khoảng chừng 130 µm, nghĩa là rộng hơn một sợi tóc người (100 µm) và rộng hơn 30 lần so với đầu của con tinh trùng khỏe mạnh nhất. Các tế bào thần kinh trong dây thần kinh hông của bạn dài khoảng 1 mét – chúng chạy liền mạch từ xương sống của bạn xuống đến bàn chân.

Vi khuẩn cũng là những tế bào, nhưng chúng có kích cỡ chỉ bằng một phần mười các tế bào của chúng ta. Và virus lại còn nhỏ hơn nữa – chúng khoảng bằng một phần trăm kích thước tế bào của chúng ta.

Cho nên, chúng ta to hơn 100.000 lần so với những tế bào của mình, to hơn một triệu lần so với vi khuẩn, và to hơn 10 triệu lần so với một con virus trung bình trong cơ thể bạn!

Nếu một con virus có kích cỡ của một đồng 5 cent, thì một con vi khuẩn sẽ bằng một cái đĩa trên bàn ăn, và bạn sẽ cao đến 200 km!

Virus thật nhỏ bé so với mọi sinh vật sống khác, nhưng chúng là khổng lồ so với các nguyên tử và phân tử.

alt

Vật chất thật sự nhỏ bé

Virus cúm là một con virus đẹp điển hình. Nó chỉ là một đoạn ARN bọc trong một chút protein, đo bề ngang chừng 120 nano mét (nm), và nó to hơn khoảng 1000 lần so với một nguyên tử.

Các nguyên tử là những đơn vị cơ bản của vật chất. Chúng giống như những viên gạch xây dựng mà mọi thứ đều được cấu thành, từ những ngôi sao cho đến sắt thép và từ oxygen cho đến những con bò. Chúng thật nhỏ bé. Nhưng còn nhỏ bé hơn cả nguyên tử là các proton, neutron và electron tạo nên chúng. Một nguyên tử hydrogen to hơn 100.000 lần so với một proton nằm tại chính giữa của nó! Đó cũng là sự chênh lệch kích thước giữa bạn và một trong những tế bào của bạn. Vì thế, các proton thật nhỏ bé, và các electron và neutron cũng vậy.

Nhưng còn đầu kia của thang quy mô thì sao?

Vật chất to lớn

Khi chúng ta nghĩ tới những cái to lớn trong vũ trụ, chúng ta nghĩ tới những hành tinh, những ngôi sao cùng những thiên hà. Và trong khi trái đất có vẻ thật to lớn từ nơi chúng ta ngồi, thì nó thật quá đỗi ốc tiêu khi nhìn xa ra trong hệ mặt trời: bạn có thể đặt gọn hơn một triệu trái đất bên trong Mặt trời.

Nhưng mặt trời chẳng phải kẻ khổng lồ thiên hà. Nó chẳng là gì so với những ngôi sao thật sự to lớn. Ngôi sao lớn nhất mà người ta biết, VY Canis Majoris là một siêu khổng lồ khoảng bằng 2000 lần kích thước mặt trời. Cho nên, nếu mặt trời có kích thước của một quả bóng bàn, thì VY Canis Majoris sẽ to gần như một sân bóng.

Nhưng không chỉ kích thước của những ngôi sao to lớn, mà số lượng chúng cũng thật to lớn. Không ai đếm nổi hết chúng, nhưng những ước tính tốt nhất đưa ra số lượng sao trong Dải Ngân hà là khoảng chừng 200 tỉ. Đó là 200,000,000,000 ngôi sao chỉ mới tính trong thiên hà của chúng ta thôi!

Và có vô vàn thiên hà ở ngoài kia. Thật vậy, có khả năng cũng có khoảng chừng 200 tỉ thiên hà. Cho nên, có ít nhất một thiên hà ở ngoài kia cho mỗi ngôi sao trong Dải Ngân hà – thật là nhức đầu quá đi!

Nếu bạn nhân số lượng thiên hà với số lượng sao trung bình mà chúng có, thì bạn sẽ có số lượng ngôi sao trong vũ trụ, khoảng chừng một triệu tỉ tỉ ngôi sao. Hãy quên đi sự giàu có của ngài Rupert – đó thật sự là một con số hết sức lớn! Nó trông còn lớn hơn nữa khi bạn viết đầy đủ ra giấy:

Có 1,000,000,000,000,000,000,000,000 ngôi sao trong vũ trụ.

Thật khó hình dung ra một con số lớn như vậy, nhưng bạn sẽ thật bất ngờ ở mức độ thường xuyên mà bản thân mình đi qua kích cỡ của những con số đó. Mỗi lần bạn cầm một ly nước trong tay, là bạn đang có 10 triệu tỉ tỉ phân tử nước. Cho nên, số lượng phân tử có trong một ly nước là bằng 10 lần số lượng ngôi sao trong toàn bộ vũ trụ.

alt

Advertisements

Trả lời

Mời bạn điền thông tin vào ô dưới đây hoặc kích vào một biểu tượng để đăng nhập:

WordPress.com Logo

Bạn đang bình luận bằng tài khoản WordPress.com Đăng xuất / Thay đổi )

Twitter picture

Bạn đang bình luận bằng tài khoản Twitter Đăng xuất / Thay đổi )

Facebook photo

Bạn đang bình luận bằng tài khoản Facebook Đăng xuất / Thay đổi )

Google+ photo

Bạn đang bình luận bằng tài khoản Google+ Đăng xuất / Thay đổi )

Connecting to %s

 
%d bloggers like this: