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

Hãy trả lời em tại sao?. T.3 / Đặng Thiên Mẫn d. - T.P. Hồ Chí Minh : Trẻ, 2009.
204tr. ; 19cm.
1. Khoa học thường thức. 2. Hỏi và đáp. I. Đặng Thiên Mẫn d.
001 -- dc 22
H412

đặng thiền mẫn dịch

4

Chương 1

Thế giới chúng ta

1

Đối tượng của thực vật học
là gì?

Tiếng Anh “botany” (thực vật học) có gốc là tiếng Hy Lạp
và có nghĩa là “cỏ”. Thời xưa, người ta nghiên cứu cỏ cây
chủ yếu là để tìm thức ăn và thuốc chữa bệnh. Cây cỏ nào
ăn được, chữa bệnh được? Bởi vậy, những người đầu tiên
nghiên cứu về thảo mộc thường là các thầy thuốc hay “thầy
mo”. Họ biết loại cây nào độc, cây nào chữa được bệnh. Khoa
thực vật học liên kết với khoa dược có đến hàng bao nhiêu
trăm năm. Đến thế kỷ XVI sau Công nguyên đã có người viết
sách ghi lại những nhận xét của mình về thảo mộc. Sang
thế kỷ XIX, công trình nghiên cứu khoa học của một người
Anh tên là Charles Darwin đã giúp cho nhà thực vật hiểu
rõ hơn sự tiến hóa của động và thực vật. Nhận định của
Darwin đã khiến các nhà khoa học chuyên nghiên cứu về
thảo mộc tách ra thành một ngành khoa học riêng gọi là
khoa thực vật học. Khoa học này lại chia ra nhiều phân
khoa hay ngành.
5

Một trong những phân ngành này được mệnh danh là
“giải phẫu thực vật” nhằm nghiên cứu cấu trúc thực vật và
các cách thức, các mối liên hệ của các mối cấu trúc này
với nhau. Những thí nghiệm về tính di truyền trong thảo
mộc giúp cho người ta phát hiện quá trình đa dạng hóa
của thảo mộc diễn ra như thế nào và chúng đã được cải
tiến, hoàn thiện như thế nào. Công cuộc nghiên cứu này
thuộc phạm vi nghiên cứu của phân khoa “di truyền học”
(genetics).
“Môi sinh học” là một phân ngành khác của khoa học
thực vật học, nhằm nghiên cứu sự phân bố thảo mộc trên
thế giới, tìm hiểu xem tại sao loại cây này mọc ở nơi này
mà không mọc ở nơi khác trên thế giới. “Cổ thực vật học”
cũng là một phân ngành của khoa thực vật học nhằm
nghiên cứu quá trình tiến hóa của thảo mộc căn cứ trên
những địa khai, hóa thạch tìm được. Một phân ngành khác
nữa của thực vật học là ngành “sinh lý thực vật học” nghiên cứu những phương cách mà thực vật dùng để thở
và chế biến thức ăn cho chúng như thế nào. Phân khoa
khác nữa là “bệnh lý học thực vật” nghiên cứu các chứng
bệnh của thực vật.

2

Có bao nhiêu thứ táo?

Có đủ thứ táo để thỏa mãn những khẩu vị rất khác nhau
của con người. Chỉ riêng ở Hoa Kỳ thôi cũng đã có khoảng
6

7.000 thứ táo. Như vậy thì trên toàn
thế giới chắc có thêm vài ngàn thứ
táo khác nữa.
Táo là một thứ cây đầu tiên
do con người trồng. Táo có lẽ có
nguồn gốc từ Đông Nam châu Âu
và Tây Nam châu Á. Táo đã được
sử dụng từ rất lâu đời rồi. Từ hơn hai ngàn năm trước, ở
châu Âu người ta trồng nhiều thứ táo. Ngay thời La Mã
Cổ, người ta đã biết thưởng thức bảy thứ táo khác nhau.
Làm sao có được nhiều thứ táo như vậy? Có rất nhiều thử
nghiệm đã được các nhà trồng tỉa thực hiện trên cây táo.
Khi “tháp” (ghép) chồi non của bất cứ thứ táo nào vào
cây non của bất cứ thứ táo nào khác, cây táo ghép sẽ sinh
thứ quả y như quả của thứ chồi đã được ghép. Bởi vậy,
các nhà trồng tỉa luôn thử bằng cách ghép các cành hoặc
bằng cách cho thụ phấn của các thứ táo khác nhau. Đôi
khi, qua sự ghép cành hoặc thụ phấn đó mà một thứ táo
hoàn toàn mới đã xuất hiện. Thứ táo “đỏ ngọt lịm” (Red
delicious) là một bằng chứng. Một cây táo tầm thường sinh
ra một thứ quả tầm thường, ấy vậy mà khi ghép một mầm
táo thứ khác vào thì từ mầm táo này đã cho thứ trái hoàn
toàn mới, chẳng giống với thứ táo mầm cũng chẳng giống
thứ táo gốc.
Cách nay không lâu, tại bang Virgina (Hoa Kỳ) có mấy
thứ táo “dại” thân cây xù xì, trái vừa nhỏ vừa chát, hình thù
7

méo mó nom chẳng ra làm sao. Ấy vậy mà có một nông
dân cứ kiên nhẫn thử nghiệm bằng cách trồng hạt của loại
táo này. Cuối cùng ông cũng được đền công xứng đáng.
Cây táo thử nghiệm đã sinh ra thứ táo mới vừa sai trái vừa
thơm ngọt mà ngày nay ta gọi là táo “Kim Diệu”.

3

Loài thảo mộc phát sinh từ đâu?

Theo các thuyết khoa học, đã có thời mặt đất này chẳng
có cây cỏ gì hết. Hàng trăm triệu năm trôi qua như vậy,
đến một thời điểm nào đó, xuất hiện những hạt nguyên
sinh chất (protoplasm) nhỏ li ti. “Nguyên Sinh Chất” là từ
dùng để gọi những “chất liệu sống” được tìm thấy trong
cả động và thực vật. Theo các lý thuyết khoa học này thì
những hạt nguyên sinh chất ấy là khởi nguyên của mọi
loài động và thực vật.
Hạt nguyên sinh trở thành thực vật bằng cách phát triển
cái “thành” hay cái vỏ của chúng, đồng thời bám chặt vào
một chỗ. Chúng cũng phát triển một chất màu lục mà ta
gọi là “diệp lục tố” (chlorophyll). Chất này giúp cho chúng
dùng không khí, nước và đất để chế biến thành thức ăn.
Những cây xanh thoạt kỳ thủy chỉ là một đơn bào, lần lần
chúng kết hợp thành một nhóm thực vật. Vì chưa có phương
tiện tự vệ trước sự khô hạn, cho nên những thực vật khởi
nguyên này phải sống trong môi trường nước. Cho mãi
đến tận ngày nay mà vẫn có một vài “hậu duệ” của thực
8

vật nguyên thủy này dai dẳng tồn tại sau khi đã thay đổi
chút ít. Chúng được gọi là “tảo”. Cũng có một nhóm thực
vật khác phát triển và tự chế tạo ra thức ăn mà không cần
tới chất diệp lục tố. Thực vật không có màu xanh này được
gọi là “nấm”.
Hầu hết các loại thảo mộc trên mặt đất ngày nay đều
phát sinh từ “tảo”. Một vài thứ tảo, lúc đầu, đã từ đại dương
“bò” lên cạn, sa rễ và bám vào mặt đất. Chúng phát triển
lớp vỏ bọc ngoài che chở cho chúng khỏi sự khô hạn thành
những cái lá nhỏ li ti. Thực vật này được gọi là rêu hay dương
xỉ. Tất cả các loại thực vật sơ khai này đều sinh sản bằng
cách phân bào hay bằng các mầm. Mầm là những hật tế
bào tương tự như mầm trong hạt giống nhưng không chứa
“lương thực” như hạt giống. Sau một thời gian dài, những
tế bào hạt này phát triển hoa và tạo thành hạt giống. Sau
đó, có hai thực vật có hạt giống đã xuất hiện. Đó là loại
hiển hoa bí tử và hiển hoa khỏa tử. Từ hai loại này phát
triển thành các thứ cỏ cây trên trái đất ngày nay.

4

Tại sao trong thân cây
lại có các vòng đồng tâm?

Cưa ngang thân cây - ít nhất đã được một năm - ta thấy
những vòng đồng tâm màu đậm, lợt. Những vòng này được
gọi là “chu niên khuyên”. Đó kết quả hóa mộc của thân cây
trong vòng một năm tròn. Tại sao các vòng này lại có màu
9

đậm, lợt khác nhau như vậy? Có nhiều lý do, trong đó có
sự kiện thân cây phát triển - hóa mộc hay hóa gỗ - nhanh
chậm, ít nhiều tùy từng mùa. Vào mùa xuân và mùa hạ, tế
bào gỗ to hơn, nhưng vách (thành) tế bào lại mỏng hơn. Vì
vậy, vòng tạo nên bởi các tế bào này có màu lợt hơn. Đến
cuối hạ trở đi, tế bào nhỏ hơn nhưng vách tế bào lại dày
hơn, do đó, vòng tạo nên bởi các tế bào này có màu đậm
hơn. Dựa vào các vòng này ta biết “tuổi” của cây. Nhưng
ngay trong một vòng, ta cũng thấy có những chi tiết khác
nhau như chỗ dày, chỗ mỏng chẳng hạn. Sự khác biệt trong
chi tiết này là do thời tiết khí hậu, nắng, mưa, chất khoáng
trong đất. Do đó, các nhà khoa học cũng dựa vào các chi
tiết này mà biết khí hậu của những năm trước đó tại một
vùng nào đó trên thế giới. Khi tăng trưởng, cây cối không
chỉ phát triển “chất gỗ” mà còn phát triển cả phần vỏ cây.
Sự tăng trưởng này (vỏ cây) là do một lớp tế bào mỏng
nằm giữa lớp “mộc” và “lớp vỏ”. Lớp “lót” ở giữa này được
gọi là tầng phát sinh”. Những tế bào mới hình thành ở phía
trong - tiếp xúc với lớp gỗ - của tầng phát sinh sẽ trở thành

10

gỗ. Cứ như vậy, lớp gỗ từ phía trung tâm tiến ra phía ngoài
làm cho thân cây ngày một lớn.

5

Tại sao thân cây lại có vỏ?

Bọc bên ngoài phần “gỗ” của thân và rễ cây là lớp vỏ.
Tuy vậy, đôi khi - ở vài loại cây - khó mà nói được vỏ (cây)
của nó dày mỏng thế nào. Như một vài thứ cây cọ chẳng
hạn, không có sự tách bạch rõ ràng giữa vỏ và thân cây.
Nhưng, chức năng của vỏ cây là gì? Một trong những chức
năng chủ yếu của vỏ cây là bảo vệ phần bên trong tức là
thân gỗ của cây. Thân gỗ của cây là thành phần rất dễ bị
tổn thương. Ngoài ra, vỏ cây còn che chở cho thân cây
khỏi bị khô hạn và nhiều thứ bệnh từ ngoài xâm nhập vào.
Một phần vỏ phía ngoài cũng lâu ngày sẽ khô đi và chết.
Phần vỏ chết ấy khiến cho vỏ cây nom xù xì. Có phần vỏ
khô bị nứt nẻ và rụng khi một mầm từ thân cây nhú ra và
lớn lên. Vỏ cây đã được con người sử dụng vào rất nhiều
công việc. Vỏ cây sồi đã trở thành món hàng kinh doanh
lớn : đó là “lie” tức là nút bần làm nút chai... Vỏ cây “độc

11

cần” (hemlock) được dùng để thuộc da. Những gia vị như
quế chẳng hạn là vỏ một thứ cây mọc ở Ấn Độ, Mã Lai.
Thuốc ký ninh được chế ra từ vỏ cây “cinchona”. Người ta
cũng chiết ra từ vỏ của nhiều loại cây để chế ra nhiều thứ
loại hương liệu, dược liệu.

6

Nhựa cây từ đâu mà ra?

Mỗi bộ phận nhỏ trong cơ thể con người đều nhận máu
từ một “cái máy bơm” duy nhất trong cơ thể là trái tim. Cũng
vậy, mỗi khi bộ phận nhỏ trong thân thảo mộc cũng đều
nhận được nước và thức ăn mà ta gọi là nhựa cây. Nhưng
thảo mộc làm gì có “trái tim”? Vậy, bằng cách nào thảo mộc
đem lương thực đến cho từng phần nhỏ trong thân của
nó? Ta đừng tưởng là khoa học ngày nay đã lý giải được
một cách thỏa đáng bí mật này. Tất nhiên, đã có nhiều lý
thuyết đưa ra nhằm giải thích hiện tượng này, nhưng chưa
có một lý thuyết nào đưa ra giải đáp toàn diện và hoàn
toàn thích đáng.
Một trong những giả thuyết đó là thuyết “sức ép thẩm
thấu”. Nơi các sinh vật, các chất (dinh dưỡng) hòa tan trong
chất lỏng thấm qua màng. Khi có một dung dịch hóa chất
tiếp xúc với màng thì dung dịch đó trương sức ép vào màng.
Nếu trong dung dịch có nhiều phần tử thì sức ép ấy càng
mạnh và một số phần tử sẽ thấm qua màng. Chất khoáng
và nước - “lương thực” nuôi cây - được rễ cây hút vào. Nói
12

cho đúng, không phải rễ cây chủ động hút vào mà là vì
đất chứa nhiều khoáng chất hơn thân cây, do đó, “sức ép
thẩm thấu” làm cho chất khoáng “chui” vào, thấm vào cây.
Dung dịch chất khoáng nằm trong tế bào cây. Nước trong
dung dịch bị bốc hơi. Bằng cách này, nước ở dưới đất từ
từ bốc lên cao qua thân cây.
Một cách giải thích khác nữa mệnh danh là thuyết “đổ
mồ hôi”. Sự thoát hơi nước ở là cây được gọi một cách bóng
bẩy, sống động là “đổ mồ hôi”. Sự thoát hơi nước này khiến
cho phần tử nước ở trên “kéo” phần tử nước ở dưới lên, cứ
như vậy, nước từ dưới đất được đẩy lên cao trong thân cây.
Nói cách khác, sự thoát “đổ mồ hôi” tạo ra một sức kéo lên.
Nước thoát hơi ở các tế bào lá, do đó tạo ra khoảng chân
không ở những tế bào nằm ngay dưới bề mặt lá. Những tế
bào có khoảng chân không này sẽ “kéo” chất dinh dưỡng
của tế bào bên dưới lên để lấy nhựa sống. Cứ như vậy, các
phần tử nước “kéo” nhau khiến cho mọi phần của một cây
nhận được nhựa sống.

7

Phải chăng cây trường xuân có
chất độc?

Không chỉ riêng loài người mà ngay cả loài thú cũng biết
cách tránh né kẻ thù hoặc tự vệ một cách hữu hiệu trước
sự tấn công của kẻ thù. Chắc ta không ngờ rằng loài thực
vật cũng có những nhu cầu về khả năng như vậy để sinh
13

tồn. Một trong những phương thức phòng thủ tự nhiên
của thực vật là chất độc khiến cho bất cứ giống vật gì ăn
nó - thậm chí chỉ đụng vào nó cũng bị tai hại.
Một trong những thứ cây độc thường thấy nhất ở Hoa
Kỳ là cây trường xuân, một thứ cây leo. Đụng vào nó là bị
ngứa và bị sưng lên (viêm). Có điều lạ là không phải bất
cứ ai đụng vào nó cũng đều bị như vậy.
Cây trường xuân độc mọc hoang trên khắp Hoa Kỳ, từ
Đông sang Tây, từ bang Texas cho đến phía Đông bang
Kansas và Minesota. Nó bò leo lên những thân cây cao, leo
lên những bụi cây bên đường, thậm chí mọc cả trên cát,
nơi mà hầu như các thảo mộc khác không sống nổi. Đôi
khi cây trường xuân cũng mọc thành bụi cây. Ngay trong
những ngày hè khô hạn, lá của thứ cây leo này vẫn xanh
bóng. Sang thu, lá này biến thành đỏ tía. Chất độc trong
loại cây leo này là một loại “dầu” có tên là “toxicodenrol”
(độc thảo mộc). Chất này được chứa trong mọi cơ phận
của cây, chứ không chỉ ở lá. Đó là lý do tại sao cây thường
xuân tươi tốt quanh năm.

14

Một điều khác lạ nữa là cứ trung bình năm người có
một người “miễn nhiễm” với chất độc của loại cây leo này.
Nhiều người cho rằng chất nhựa của nó làm cho da ngứa,
sưng rộp lên, khi các vết rộp bị phá vỡ nước trong các vết
rộp lan ra đến đâu là chất độc lan ra đến đó trên thân thể.
Nhưng đâu phải vậy. Hiện tượng lan này là hậu quả của
chất độc phát tác ở những nơi khác trên thân thể thôi.

8

Cây bồ đề là cây gì?

Bồ đề là một trong những thứ cây lớn nhất trong loài
thảo mộc. Bất cứ thứ gì trong thiên nhiên mà “vĩ đại” thì
cũng phức tạp với đủ thứ vấn đề. Thảo mộc mà vĩ đại thì
cũng vậy. Chẳng hạn, một cây vĩ đại làm cách nào để hút
đủ số lượng nước để nuôi hết mọi phần trong cái cơ thể
vĩ đại của nó? Cây càng to thì thân cây càng phải vững
mạnh, chứ nếu tán lá to mà mà thân cây mảnh mai thì
chắc chắn phải gãy. Như vậy thì cây càng lớn - tán lá càng
lớn - thì bộ gốc rễ của nó cũng phải như thế nào đó mới
chịu nổi sức nặng của bộ cành lá. Bộ cành lá lớn thì sức
cản gió cũng sẽ lớn, nếu bộ gốc rễ không vững thì cây sẽ
bị gió “bứng” liền.
Cây bồ đề đã giải quyết tất cả những vấn đề đó
một cách rất tài tình. Bồ đề thuộc họ “cây dâu tằm”
(mulberry) mọc nhiều ở Ấn Độ, Mã Lai... Điểm độc đáo - hay
bất thường? - ở cây bồ đề là cái cành của nó. Cành mọc ra
15

tứ phía trên thân cây. Mặc dù thân cây bồ đề lớn lắm nhưng
cũng không thể “gánh” nổi bộ cành của nó. Bởi vậy, để khỏi
bị gãy, cành thò ra những cái “rễ” bự xuống đất để làm cột
chống. Nhưng công dụng cái rễ phụ này không phải chỉ có
vậy thôi đâu mà còn để hút thức ăn nuôi cây nữa. Kết quả
là cây bồ đề xòe rộng cành theo chiều ngang hơn là phát
triển theo chiều cao. Với một bộ rễ phụ như vậy, đã có cây
bồ đề phát triển thành một “vòng tròn” có chu vi tới 450m!
Dưới tán lá một cây bồ đề, người ta họp chợ thảnh thơi,
râm mát. Người ta cắt những cái rễ vừa vừa của chúng để
làm cọc lều. Những rễ nhỏ hơn thì bệån làm thừng.
Bồ đề có thân cây đồ sộ vậy mà trái thì lại chỉ nhỏ như
những trái sung nhỏ xíu. Khi chín chim và dơi rất ưa.

16

9

Sự thụ phấn là gì?

Hoa là một bộ phận mà thảo mộc dùng để sinh sản.
Hoa, theo định nghĩa của nhà thực vật học là toàn bộ các
cơ phận có chức năng chủ yếu là tạo ra phấn hoặc hạt hoặc
cả hai. Theo quan điểm này thì phần quan trọng nhất của
hoa là “nhụy hoa” và “nhị hoa”. Có nhiều thứ hoa bao gồm
cả “nhụy” lẫn “nhị” trong một bông, nhụy nằm giữa và bao
xung quanh là nhị. Khi mãn khai, ở đáy nhụy có những hạt
nho nhỏ gọi là “noãn”. Mỗi “noãn” sẽ phát triển thành hạt.
Phần quan trọng nhất trong một “noãn” là tế bào phôi nhỏ
đến nỗi phải dùng kính hiển vi mới thấy được.
“Nhị” gồm túi phấn ở cuối cuống. Khi túi phấn mở ra
sẽ tung những hạt cực mịn thường là màu vàng. Để hạt
giống “đậu” được thì những hạt phấn từ nhị hoa phải được
“dẫn” vào nhụy. Sự di chuyển phấn như vậy ta gọi là sự thụ
phấn. Sự thụ phấn có thể diễn ra bằng nhiều cách. Đôi khi
phấn chỉ cần rớt thẳng vào nhụy. Nhưng nhiều khi gió,
côn trùng sẽ làm công việc dẫn phấn vào nhụy. Những
loài thảo mộc thụ phấn nhờ gió thường là các thứ cỏ - nói
cho đúng, là loài thân thảo - vì “cỏ” không chỉ có nghĩa là
cỏ mọc trên sân cỏ mà các thứ cây như cây bắp, lúa mì,
lúa.... cũng là thực vật thân “thảo”. Nhị hoa bị cơn gió nhẹ
lay động nên tung phấn ra. Phấn bay trong không khí và
đột nhập vào nhụy.

17

Cách thụ phấn khác là do côn trùng. Sự thụ phấn do
côn trùng thường xảy ra ở những hoa có màu sắc rực rỡ,
hương thơm để hấp dẫn côn trùng. Côn trùng cũng chẳng
tốt lành gì. Chúng ghé vào bông hoa để hút mật, lấy phấn
để làm thức ăn cho chúng. Nhưng khi côn trùng làm như
vậy thì sẽ có một ít phấn bám trên cơ thể chúng rớt xuống
nhụy. Thế là nhụy được thụ phấn.

10

Nấm mũ độc từ đâu ra?

Đôi khi, sau ngày mưa, trên sân cỏ bỗng có nhiều nấm
mũ độc xuất hiện, cứ như là phép mầu làm ra vậy. Tất nhiên
là chẳng có phép mầu nào dính dáng vào đó cả. Nấm mũ
độc mọc lên là do các bào tử. Nấm mũ độc và nấm thì
cũng chỉ là một thứ, không có sự khác biệt giữa chúng.
Cái nấm kiểu mẫu bao gồm thân nấm hình ống gọi là
“stipe” (cuống) và một “cái nón” gọi là “pileus”. Trên đầu thân
nấm có một cái “cổ” tròn gọi là “khoen” (annulus). Phía dưới
cái nón có những cái “vây” mọc từ trong ra mép nón gọi là
“lamellae”. Đây chính là nơi chứa các bào tử.
Các bào tử nấm có vai trò tương tự như hạt giống, tuy
nhiên, ta đừng lầm lẫn nó với hạt giống. Trong một cái
nấm có rất nhiều bào tử. Nấm thường cũng vậy, có rất
nhiều bào tử. Bởi vậy, chỉ cần đem một cái nấm đi nơi
khác, hoặc gió thổi các bào tử này đi là nơi đó có thể có
18

nấm mọc. Khi bào tử rụng xuống một nơi có nhiệt độ, độ
ẩm và “lương thực” thích hợp thì bào tử - vốn chỉ là một
đơn bào - sẽ hấp thụ thức ăn và phát triển bằng sự phân
bào thành một chuỗi tế bào nom giống như chuỗi tràng
hạt. Chuỗi hạt này được gọi là “hypha” (khuẩn ty). Một mớ
khuẩn ty này họp lại được gọi là “mycelium” (thể sợi nấm).
Rải rác trên thể sợi nấm này có những “trái banh” nhỏ còn
thua cái đầu kim. Nhưng chính những “trái banh” này sẽ
phát triển thành cây nấm.
Bạn thấy nấm mũ độc hay nấm thường “thình lình” mọc
rộ lên như có phép màu phải không? Không “thình lình”
chút nào đâu, vì để thành nấm, nó đã qua cả một quá trình
dài như vừa mô tả ở trên. Sự xuất hiện của nấm chỉ là giai
đoạn kết thúc của một quá trình mà khởi đầu là bào tử, một
quãng đường đâu phải ngắn và đơn giản, phải không bạn?

11

Lực ly tâm là gì?

“Lực” là cái khiến cho một vật chuyển dịch (dời chỗ).
Muốn đem cái ghế từ chỗ này ra chỗ kia, bạn không thể
vận dụng ý chí của bạn khiến nó dời chỗ theo ý muốn của
bạn, phải tác động vào nó một lực: hoặc đẩy hoặc kéo, hoặc
nâng và đưa nó đi. Khi lực ngưng không tác động vào cái
ghế nữa thì lập tức cái ghế cũng “ì” ra đó. Tuy nhiên, nếu
bạn lấy ngón tay ấn nhẹ vào trái banh đặt trên mặt đất
19

nhẵn nhụi, bạn thấy sao? Không cần lực tác động nữa mà
trái banh vẫn cứ lăn tiếp, phải không? Tại sao vậy?
Nhà bác học Isaac Newton, người đầu tiên đã đưa ra khái
niệm “quán tính” để giải thích. Quán tính làm cho một vật
đang chuyển động cứ tiếp tục chuyển động. Bất cứ một
vật nào cũng có quán tính giúp cho nó chuyển động đẳng
hướng với lực đã tác động vào nó nếu nó không bị một lực
khác tác động vào. Thí dụ: ngồi trong xe buýt, đang chạy
nhanh, thình lình tài xế thắng xe gấp, bạn thấy mình lao về
phía trước. Lực đẩy bạn lao về phía trước là quán tính đó,
nghĩa là xe ngừng nhưng thân thể bạn vẫn tiếp tục chuyển
động theo hướng xe chạy.
Bây giờ ta nói đến lực ly tâm. Chắc các bạn đều có kinh
nghiệm về vấn đề này rồi. Ta sẽ nhận ra lực ly tâm khi quan
sát một vật chuyển động theo vòng tròn. Trở lại tỉ dụ đi
xe buýt. Thay vì thắng gấp, tài xế đang cho xe chạy nhanh
thình lình bẻ góc thật gắt. Nếu bạn đang đứng ở gần cửa,
bạn sẽ bị hất ra ngoài. Lực hất bạn ra ngoài chính là lực ly
tâm. Khái niệm “quán tính” cũng được dùng để giải thích
lực ly tâm. Khi chiếc xe buýt quay vòng nhưng thân thể
bạn theo quán tính vẫn chuyển động theo đường thẳng.
Do đó, lực (theo đường thẳng) sẽ đẩy bạn ra khỏi đường
vòng. Lực ly tâm luôn đẩy vật di chuyển ra khỏi đường
vòng. Đó là lý do tại sao trên các xa lộ cao tốc, các xe hay
bị lật, nhất là ở chỗ các vòng xoáy hoặc khi đạp xe đạp

20

(chạy nhanh) bạn phải hơi nghiêng người về phía trong
vòng xoay mới khỏi bị té. Việc nghiêng người ngược chiều
với sức ly tâm, các đường cao tốc cũng như các phi đạo
hơi cong theo lòng máng... chính là để giúp vật di chuyển
cân bằng được (giảm hay triệt tiêu) lực ly tâm, để động tử
không bị văng ra ngoài. Sự nghiêng về phía trong tạo ra
một lực nghịch chiều với lực ly tâm kéo ra phía ngoài, nhờ
đó ta có thể lái xe nhanh theo vòng xoáy mà không bị lực
ly tâm đẩy ra ngoài vòng xoáy.

12

Tại sao bảy sắc cầu vồng
lại được sắp xếp theo thứ tự
như vậy?

Ánh sáng hằng ngày (do
mặt trời) gọi là ánh sáng
“trắng”. Thật ra, ánh sáng
trắng này là tổng hợp của
những ánh sáng có màu sắc
khác nhau. Nhìn vào một tấm
kiếng, một cái bong bóng xà
phòng hay một lăng kính,
bạn sẽ thấy màu sắc các ánh sáng này. Cái khiến cho ánh
sáng trắng khi đi qua lăng kính bị phân tích thành ánh sáng
có màu đỏ, cam, vàng, lục, chàm, tím chính là do mỗi ánh
sáng có độ dài sóng khác nhau.
21

Độ dài sóng (ánh sáng) tạo thành các dải màu song
song với nhau, màu nọ sát khít bên màu kia theo một thứ
tự nhất định. Dải màu này được gọi là quang phổ, luôn
luôn bao giờ cũng bắt đầu bằng dải màu đỏ và kết thúc
là màu tím. Cầu vồng chính là một quang phổ lớn mà thôi.
Khi ánh sáng mặt trời chiếu qua những phân tử nước kết
thành những giọt nước li ti thì (ánh sáng ấy) bị phân tích
cũng như khi chiếu qua quang phổ. Khi ánh sáng mặt trời
chiếu qua giọt nước, ta thấy ánhh sáng bị phân tích thành
dải bảy màu. Thế rồi các ánh sáng này lại xuyên qua giọt
nước khác, giọt nước khác... cứ như vậy hình thành quang
phổ cầu vồng. Nhìn vào quang phổ cầu vồng, phía trên bao
giờ cũng là màu đỏ, phía dưới cũng bao giờ là màu tím.
Cầu vồng chỉ xuất hiện trên bầu trời khi trời vừa mưa
vừa nắng và mặt trời ở đối diện với người quan sát. Chẳng
hạn, bạn phải đứng giữa mặt trời và màn mưa, mặt trời
phía sau lưng, màn mưa phía trước mặt bạn. Mặt trời, con
mắt của bạn và trung điểm cầu vồng phải nằm trên cùng
một đường thẳng.

13

Ánh sáng được truyền đi
như thế nào?

Ánh sáng là một trong những điều kỳ lạ trong thế giới
ta đang sống. Ta chưa biết gì nhiều về ánh sáng và những
gì ta biết (về ánh sáng) chưa hẳn là hoàn toàn chính xác.

22

Người ta mới có thể dựa trên tác động của ánh sáng để
“mô tả”, chứ chưa có thể nói là lý giải một cách thích đáng.
Ta đã biết, ánh sáng là một dạng của năng lượng (energy). Cũng như những dạng khác của năng lượng - như
nhiệt, sóng điện, tia X... thì tốc độ, tần số và độ dài sóng
ánh sáng có thể đo được. Những tính năng khác của ánh
sáng cũng giống những tính năng của năng lượng. Ta cũng
đã biết, tốc độ của ánh sáng là khoảng 300.000km/giây.
Đơn vị “quang niên” hay năm ánh sáng - 9.460.000.000km,
nghĩa là suýt soát một nghìn tỷ năm km - dùng để tính các
khoảng cách không gian trong vũ trụ.
Các nhà khoa học đã đưa ra nhiều lý thuyết để giải thích
ánh sáng là gì và ánh sáng được truyền đi như thế nào.
Vào cuối thế kỷ XVII, nhà bác học Issac Newton cho rằng
ánh sáng là những “hạt”, ví như những viên đạn bắn ra từ
nguồn sáng. Nhưng lý thuyết “hạt” này không giải thích
được những hiện tượng khác của ánh sáng. Cũng trong
thời kỳ này, nhà bác học Christian Huyghens đưa ra thuyết
“sóng ánh sáng”. Ông cho ánh sáng lan truyền dưới dạng
sóng, cũng như khi ném một hòn sỏi xuống ao, ta thấy
có những vòng tròn sóng lan rộng ra.
Ánh sáng là sóng hay là hạt? Cuộc tranh luận kéo dài
suốt 150 năm. Lần lần người ta cũng nhận ra được một vài
tác động của ánh sáng. Sự kiện này đã khiến cho lý thuyết
“hạt ánh sáng” bị đào thải.

23

Tuy nhiên, ngày nay các nhà khoa học cho rằng ánh
sáng tác động vừa hạt vừa như sóng. Những thí nghiệm
đã chứng tỏ cả hai thuyết trên đều có phần đúng. Do đó
cho đến ngày nay chưa ai đưa ra được câu trả lời xác quyết
cho câu hỏi “ánh sáng là gì?”.

14

Một phân tử lớn cỡ bằng nào?

Phân tử là một phần nhỏ nhất của vật chất có thể tồn tại
và giữ nguyên được tính năng của chất đó. Chẳng hạn, nếu
phá vỡ một phân tử đường C12H12O11, ta được các nguyên
tố nhưng mỗi nguyên tố đó không còn chút tính năng nào
như màu sắc, mùi vị của đường nữa.
Có những phân tử rất đơn giản, nhưng cũng có những
phân tử vật chất rất phức tạp bao gồm hàng ngàn nguyên
tử cấu kết với nhau theo những kiểu rất phức tạp. Vài thứ
khí, như khí helium hay néon chẳng hạn, mỗi phân tử chỉ
gồm có một nguyên tử. Có những phân tử của những chất
khác gồm hai hoặc hơn hai nguyên tử của cùng một chất.
Thí dụ một phân tử oxy gồm hai nguyên tử oxy. Có phân
tử (của một chất) gồm một nguyên tử của chất này và hai
nguyên tử chất khác. Thí dụ một phân tử nước gồm một
nguyên tử oxy và hai nguyên tử hydro.
Trái lại, một phân tử cao su thiên nhiên gồm tới 75.000
nguyên tử cacbon và 120.000 nguyên tử hydro. Qua đó các
24

bạn thấy kích cỡ của một phân tử khác nhau đến thế nào.
Một phân tử nước có độ dài bằng nào bạn biết không? Khó
hình dung nổi: nó chỉ bằng một phần tỉ tỉ của một inch
(2.54cm). Trong khi đó một phân tử cao su lớn hơn một
phân tử nước hàng mấy chục ngàn lần. Đại khái phân tử
nước lớn bằng đầu mũi kim thì phân tử cao su lớn bằng
trái banh. Ta khó mà hình dung nổi kích cỡ của một phân
tử nhỏ đến mức nào. Ta cứ lấy một cm3 không khí thôi thì
đủ biết: gồm 500 tỷ tỷ phân tử không khí. Và đó là không
khí chưa “dày đặc” lắm đấy, bởi vì, khoảng cách giữa các
phân tử không khí ấy cũng khá lớn.

15

Một phân tử nặng cỡ bằng nào?

Các nhà khoa học đã “cân” trọng lượng của phân tử bằng
một cái cân đặc biệt. Trọng lượng của phân tử tùy thuộc
vào trọng lượng các nguyên tử đã cấu thành nó. Đến lượt
trọng lượng của một nguyên tử lại phụ thuộc vào số lượng
các hạt proton và neutron cấu thành nguyên tố đó.
Một nguyên tử nước gồm hai nguyên tử hydro và một
nguyên tử oxy. Một nguyên tử hydro chỉ có một proton
trong hạt nhân. Do đó nguyên tử hydro được chọn làm đơn
vị chuẩn là 1 (một). Cân một nguyên tử - thí dụ nguyên tử
oxy chẳng hạn - là so sánh xem trọng lượng một nguyên
tử oxy nặng hơn một nguyên tử hydro bao nhiêu lần. Một
25

nguyên tử oxy có 8 hạt proton và 8 hạt neutron, do đó trọng
lượng của một nguyên tử oxy là 16, có nghĩa là nặng hơn
nguyên tử hydro 16 lần. Một phân tử nước gồm hai nguyên
tử hydro và một nguyên tử oxy, do đó, “trọng lượng” của
một phân tử nước là (2x1)+16 = 18.
Trong chất lỏng hay chất rắn các phân tử dính chặt với
nhau do sức hút lẫn nhau. Sức hút này có bản chất điện
lực và sức đó mạnh hay yếu sẽ khiến cho chất liệu bền
chặt nhiều hay ít.

16

Nguyên tố là gì?

Bất cứ chất liệu, đồ vật trên đời này cũng do một, hai
hoặc nhiều hơn chất cơ bản tạo ra. Nguyên tố của một chất
gồm những nguyên tử của cùng một loại. Mỗi nguyên tố
có tính năng độc đáo mà nguyên tố khác không có. Chẳng
hạn, helium hydrogen đều là chất khí có đặc điểm không
màu, không mùi, không vị. Cả hai đều nhẹ nhưng so với
helium thì khí hydro nhẹ hơn. Khí hydro cháy được còn
helium thì không.
Nguyên tố nào cũng có một trọng lượng. Nguyên tố có
thể ở thể lỏng, thể đặc hay thể khí. Một vài nguyên tố có
thể hòa tan trong nước. Có nguyên tố phải đun nóng đến
nhiệt độ nào đó mới chuyển từ thể rắn sang thể lỏng và
thể khí. Những tính năng “chuyển thể” này gọi là “lý tính”
của các nguyên tố.
26

Sau khi nguyên cứu lý tính và hóa tính của các nguyên
tố, các nhà khoa học đã phân loại các nguyên tố. Những
nguyên tố có tính năng giông giống nhau được xếp thành
một nhóm hay một họ. Các nhóm này được xếp thành một
bảng gọi là “bảng nguyên tố tuần hoàn”. Bảng này sắp xếp
theo số lượng nguyên tử. Nguyên tử hydro chỉ có một proton
nên số nguyên tử của nó là một và do đó đứng đầu bảng.
Một vài nguyên tố mang tên của người, của địa phương,
của quốc gia đã phát hiện ra, chẳng hạn các nguyên tố
Einsteinium, Europium, Germanium, Californium, Scandium...
là tên nhà bác học Einstein, châu Âu, Đức, bang California (Hoa Kỳ) và bán đảo Scandinavive (Bắc Âu)... có những
nguyên tố có tên rất quen thuộc như than, đồng, vàng,
sắt, chì, kền, thiếc...

17

Tại sao có hiện tượng cát lún?

Bạn đã nghe nói “chết chìm trong cát” hoặc “bị cát nuốt
chửng” bao giờ chưa? Chắc bạn cho rằng đó là kiểu nói của
thi ca, có tính biểu tưởng chứ thực tế làm gì có. Không, đó
là một hiện tượng tự nhiên và có thật. Từ hàng bao thế kỷ
người ta đã kinh khiếp hiện tượng này và con người ta tin
rằng có một sức lực ma quái ở dưới cát đã hút, kéo nạn
nhân xuống để cát vùi lấp đi. Một người đang đứng trên
cát thấy mình từ từ lún dần xuống cho đến khi mất hút
dưới cát. Nếu không hiểu rõ nguyên nhân thì tưởng đó là
27

hiện tượng ma quái, thần bí. Thật ra, hiện tượng cát lún
không có sức hút mạnh như người ta từng thêu dệt đâu.
Có người dám cả quyết là cát đã “nuốt chủng” cả một chiếc
xe jeep. Nói thế là phóng đại. Nếu hiểu nguyên nhân hiện
tượng cát lún và biết cách đối phó thì chẳng có gì là nguy
hiểm lắm đâu.
Hiện tượng cát lún là gì? Đó là những “thảm” cát nhẹ,
xốp có lẫn nước. Chỗ cát lún nom không khác gì chỗ cát
không lún ngay kế cận đó. Chỉ khác một điều duy nhất: chỗ
cát lún không chịu một vật gì nặng đè lên nó. Hiện tượng
cát lún thường xảy ra ở cửa sông lớn hay trên bờ biển mà
bên dưới là một lớp đất sét. Nước bị ứ đọng trong cát vì
lớp đất sét ở dưới giữ không cho nước thấm xuống. Nước
này do nhiều nguồn đổ đến, từ một dòng sông hoặc từ
những hồ, ao chẳng hạn. Nhìn thật kỹ ta sẽ thấy những
hạt cát chỗ cát lún khác với những hạt cát ở chỗ khác ở
điểm chúng “tròn” hơn, ít góc cạnh hơn. Nước thấm vào
giữa khe các hạt cát làm cho chúng cách xa nhau ra đồng
thời nâng chúng lên và làm cho chúng cứ như muốn chồm
lên nhau. Chính sự kiện bị nâng lên và chồm lên nhau đó
khiến cho cát lún không chịu được sức nặng đè lên chúng.
Có những chỗ có hiện tượng như là cát lún mà không
phải do cát. Nó có thể do bất cứ loại đất xốp hoặc cát
pha lẫn bùn hoặc do một thứ bùn sỏi. Khi đứng trên cát
lún, người ta không bị cát hút rồi nuốt chửng được đâu.
Cát lún có chứa nhiều nước nên khiến cát bị trôi đi. Vì cát
28

nặng hơn nước nên người ta không thể nổi trong cát hơn
trong nước. Điều quan trọng phải làm khi bị cát lún là phải
cử động thật chậm, như vậy cát có đủ thời giờ trôi quanh
thân thể ta. Khi cát tác động như vậy, nó cũng tác động
như nước mà bạn đang bơi trong đó.

18

Hiện tượng phóng xạ là gì?

Bụi phóng xạ là bụi và các
chất khác bay trong không
khí sau một vụ nổ nguyên tử.
Bụi phóng xạ làm ô nhiễm,
đầu độc không khí, đất,
nước. Bụi phóng xạ làm ô
nhiễm trái đất vì tính chất
phóng xạ của nó. Điều này
có nghĩa là nó chứa một số loại nguyên tử đã bị phá vỡ
cấu trúc. Khi bị phá vỡ chúng phóng ra một lượng nhỏ
năng lượng và vật chất được gọi là “bức xạ”.
Một vụ nổ nguyên tử tạo ra một luồng hơi cực mạnh,
một nhiệt lượng rất lớn và nhiều phóng xạ nguyên tử.
Những phóng xạ nguyên tử này trộn lẫn vào trong đất và
trong cát hạt bụi. Một vụ nổ nguyên tử tung vào bầu khí
quyển hàng tấn hàng tấn bụi phóng xạ. Bụi này rớt xuống
đất thành bụi phóng xạ. Những hạt nặng nhất của những
29

mảnh vỡ này rớt xuống đất một phút hay một giờ sau vụ
nổ. Những hạt nhẹ hơn bay lơ lửng lâu hơn, có khi hàng
mấy tháng, có khi hàng năm mới rơi xuống đất. Thường
nó theo mưa, tuyết, sương mù rớt xuống và ngấm vào đất.
Khi bụi phóng xạ rớt xuống bên ngoài cơ thể thì có thể
rửa sạch đi được. Nhưng khi nó thấ...