Ngay lúc này, bạn đang cùng Trái Đất lao qua không gian với tốc độ cực lớn. Là một trong vô số sinh vật đang sống trên hành tinh này, chúng ta vô tình trở thành những “hành khách” trên một chuyến du hành vũ trụ khổng lồ, nơi Trái Đất liên tục chuyển động theo hai cách chủ yếu.

trai dat quay.png
Sự tự quay của Trái Đất khiến các vì sao trông như đang di chuyển. Nguồn ảnh: Anton Yankovyi, CC BY 4.0

Trước hết, hãy hình dung Trái Đất giống như một con quay đang xoay. Hành tinh của chúng ta tự quay quanh một trục tưởng tượng nối từ Bắc Cực qua tâm Trái Đất tới Nam Cực. Trái Đất hoàn thành một vòng tự quay sau khoảng 24 giờ. Tại khu vực xích đạo, tốc độ quay đạt khoảng 1.670 km/h.

Nhưng trong khi tự quay quanh trục, Trái Đất còn đồng thời chuyển động quanh Mặt Trời. Hành tinh của chúng ta mất khoảng một năm để hoàn thành một vòng quỹ đạo và trở lại vị trí tương ứng trên hành trình. Tốc độ chuyển động trung bình của Trái Đất quanh Mặt Trời lên tới khoảng 107.000 km/h.

Đây là những tốc độ nhanh hơn rất nhiều so với bất kỳ phương tiện nào mà con người thường sử dụng. Vậy tại sao chúng ta không chóng mặt, không bị hất văng vào không gian và thậm chí gần như không cảm thấy Trái Đất đang chuyển động?

Bạn đang lao qua vũ trụ với tốc độ khủng khiếp mà không hề hay biết

Muốn hiểu điều này, hãy nghĩ đến cảm giác khi bạn ngồi trên một vòng quay tại công viên giải trí. Khi vòng quay bắt đầu tăng tốc, giảm tốc hoặc đột ngột đổi hướng, cơ thể lập tức nhận biết chuyển động. Bạn có thể cảm thấy mình bị đẩy sang một bên hoặc mất thăng bằng.

Lý do là cơ thể con người đặc biệt nhạy cảm với sự thay đổi chuyển động, chứ không đơn thuần với tốc độ chuyển động.

Trong khi đó, chuyển động của Trái Đất cực kỳ ổn định. Hành tinh đã tự quay quanh trục và chuyển động quanh Mặt Trời với tốc độ gần như đều đặn trong hàng tỷ năm, không có những cú giật mạnh hay những lần dừng đột ngột.

Trái Đất thực tế không chuyển động quanh Mặt Trời theo một quỹ đạo tròn hoàn hảo mà hơi giống hình elip. Vì vậy, tốc độ của hành tinh có thay đổi: Trái Đất chuyển động nhanh hơn khi ở gần Mặt Trời và chậm hơn khi ở xa Mặt Trời. Tuy nhiên, sự thay đổi này diễn ra rất từ từ và mượt mà, đến mức cơ thể con người không thể cảm nhận được.

Hãy tưởng tượng bạn đang ngồi trên một chiếc máy bay đã đạt độ cao hành trình. Động cơ vẫn hoạt động, máy bay lao qua bầu trời với tốc độ hàng trăm km/h, nhưng bên trong khoang, mọi thứ có vẻ gần như đứng yên. Bạn có thể đi lại, đọc sách, nghỉ ngơi và thậm chí quên mất rằng mình đang di chuyển.

Đó là bởi máy bay, hành khách và mọi vật bên trong đều đang chuyển động với cùng tốc độ và cùng hướng.

Trường hợp của Trái Đất cũng tương tự. Chúng ta không cảm nhận được tốc độ của hành tinh bởi bản thân chúng ta, chiếc ghế đang ngồi, cây cối, các tòa nhà, đại dương và toàn bộ bầu khí quyển đều đang cùng chuyển động với Trái Đất.

Nếu Trái Đất đột ngột tăng tốc, giảm tốc hoặc thay đổi hướng, chúng ta chắc chắn sẽ nhận thấy. May mắn là điều đó không xảy ra theo cách đột ngột.

Con người giống những con kiến nhỏ trên một quả cầu khổng lồ

Có một cách khác để hình dung quy mô của vấn đề này.

Hãy tưởng tượng bạn đang cầm một quả bóng bãi biển khổng lồ trên tay. Trên bề mặt quả bóng có một con kiến nhỏ đang bò.

Con kiến đó giống như chúng ta, còn quả bóng chính là Trái Đất. Nhưng quả “bóng” mà chúng ta đang đứng trên đó có đường kính tại xích đạo gần 13.000km.

Đối với một cơ thể nhỏ bé như con người, quy mô khổng lồ của Trái Đất khiến mọi chuyển động của hành tinh trở nên rất chậm và nhẹ nhàng.

(Video mô phỏng sự tự quay của Trái Đất. Nguồn: Earth's Rotation Animation/YouTube)

Nếu bạn đứng trên một vật thể khổng lồ đang chuyển động đều, bản thân bạn sẽ khó nhận biết chuyển động đó nếu không có một điểm cố định để so sánh.

Đây cũng là lý do việc cảm nhận chuyển động của Trái Đất khó hơn nhiều so với khi chúng ta ngồi trên ô tô.

Khi xe chạy trên đường cao tốc, bạn có thể nhìn thấy cây cối, biển báo, cột điện hoặc các tòa nhà liên tục trôi ngược về phía sau. Những vật thể gần và tương đối cố định này trở thành các “mốc tham chiếu”, giúp não bộ nhận biết rằng chiếc xe đang chuyển động.

Nhưng trong không gian, tình hình hoàn toàn khác.

Các ngôi sao ở khoảng cách xa đến mức chúng gần như trông bất động trên bầu trời. Dù Trái Đất đang lao qua không gian với tốc độ hàng chục nghìn km/h, chúng ta không nhìn thấy những “cột mốc” gần đó chạy vụt qua để nhận biết chuyển động.

Vì sao con người không bị văng khỏi Trái Đất?

Một câu hỏi thú vị khác là: Nếu Trái Đất quay với tốc độ khoảng 1.670 km/h tại xích đạo, tại sao con người không bị hất văng khỏi bề mặt hành tinh?

Câu trả lời nằm ở trọng lực.

Trọng lực là lực hút khiến mọi vật có khối lượng hút lẫn nhau. Trên Trái Đất, lực hấp dẫn kéo con người, động vật, đại dương, khí quyển và mọi vật thể khác về phía tâm hành tinh.

Có thể hình dung đơn giản rằng Trái Đất đang giữ chúng ta bằng một “cái ôm” khổng lồ và liên tục. Nhờ lực hấp dẫn, chúng ta vẫn đứng vững trên mặt đất dù hành tinh không ngừng tự quay và chuyển động quanh Mặt Trời.

Chuyển động quay của Trái Đất tạo ra một hiệu ứng hướng ra ngoài, nhưng ở bề mặt hành tinh, lực này không đủ để thắng lực hấp dẫn. Vì thế, chúng ta vẫn an toàn trên mặt đất thay vì bị văng vào không gian.

Con người từ lâu đã tìm ra bằng chứng cho chuyển động của Trái Đất bằng cách quan sát bầu trời.

Hãy bắt đầu với ngày và đêm. Mặt Trời mọc ở phía đông và lặn ở phía tây bởi Trái Đất tự quay quanh trục của nó khoảng một vòng mỗi 24 giờ.

Nếu Trái Đất không tự quay, một nửa hành tinh sẽ luôn hướng về phía Mặt Trời và chìm trong ánh sáng, trong khi nửa còn lại sẽ luôn chìm trong bóng tối.

Tiếp theo là các mùa trong năm. Trái Đất không đứng thẳng hoàn toàn trên trục quay mà bị nghiêng. Khi hành tinh chuyển động quanh Mặt Trời, độ nghiêng này khiến các khu vực khác nhau trên Trái Đất nhận được lượng ánh sáng Mặt Trời khác nhau theo từng thời điểm trong năm.

Đó chính là nguyên nhân tạo ra mùa hè, mùa đông và những mùa chuyển tiếp giữa chúng.

Ngày nay, vệ tinh, tàu vũ trụ và kính thiên văn không gian đã cung cấp thêm vô số bằng chứng xác nhận những gì các nhà thiên văn học từ lâu suy luận.

(Theo Space, EarthSky)