Chúng ta đứng được trên mặt đất không phải bởi “từ trường Trái đất” mà là do “tương tác hấp dẫn”

Chúng ta đứng được trên mặt đất không phải bởi “từ trường Trái đất” mà là do “tương tác hấp dẫn”

Đến bây giờ, thỉnh thoảng Ad vẫn nhận được hàng tá các câu hỏi như tại sao từ trường Trái đất hút con người lại mặt đất.

Chúng ta đứng được trên mặt đất không phải bởi “từ trường Trái đất” mà là do “tương tác hấp dẫn”

Khi lướt web cũng không quá khó để tìm thấy những “lời giải đáp khoa học” của một số bạn cho rằng vạn vật bị hút bởi Trái đất do từ trường. Thật ra thì, từ trường gần như chẳng hề liên quan gì đến việc chúng ta bị hút lại ở mặt đất cả. Không hiểu kiến thức lệch lạc này xuất phát từ đâu, nhưng sự thật là, chính “tương tác hấp dẫn” mới giữ chúng ta lại, không có liên quan gì đến từ trường. Bây giờ chúng ta sẽ phân biệt giữa 2 lực này.

1. Lực điện từ

Lực điện từ là sự kết hợp của lực điện (còn gọi là lực Coulomb với các điện tích điểm đứng yên) và lực từ (sinh ra bởi các hạt mang điện tích khi di chuyển). Về cơ bản, cả lực điện và lực từ đều được miêu tả dưới dạng một lực truyền với sự có mặt của hạt truyền tương tác là quang tử. Trường điện và trường từ chính là 2 phương diện của một trường thống nhất – trường điện từ.

Lực điện từ tồn tại giữa các hạt mang điện tích như electron hay quark, và nó mạnh gấp 1 triệu tỷ tỷ tỷ tỷ lần so với lực hấp dẫn. Có hai loại điện tích là điện tích âm và điện tích dương, hai hạt cùng điện tích sẽ đẩy nhau và ngược điện tích sẽ hút nhau. Lực điện từ giữa electron và proton là lý do để cho electron nằm trên quỹ đạo của hạt nhân. Nếu không có lực điện từ, các nguyên tử sẽ không tồn tại, sẽ không có sự cấu thành của vật chất. Vạn vật quanh chúng ta sẽ ngay lập tức tan rã.

Xem Thêm:   Công thức cấu tạo của chất béo

Từ trường Trái Đất là trường từ của Trái Đất, xuất hiện do tính chất từ của vật chất Trái Đất hợp thành tạo ra. Từ trường Trái Đất tồn tại từ trong lòng Trái Đất đến không gian rộng lớn bao quanh Trái Đất.

Các từ trường có thể mở rộng vô hạn, tuy nhiên nếu xét các điểm càng ra xa nguồn thì chúng càng yếu dần. Từ trường Trái Đất có tác dụng đến hàng chục ngàn km trong vũ trụ và được gọi là Từ quyển. Từ quyển của Trái Đất cùng với khí quyển chặn các dòng hạt tích điện, bảo vệ sự sống trên Trái Đất.

Từ trường của Trái Đất có tác dụng ngăn cản hầu hết gió Mặt Trời, vì nó chứa các hạt tích điện khi thổi đến làm tước đi tầng ozone mà giúp bảo vệ Trái Đất khỏi bức xạ cực tím có hại từ Mặt Trời. Một cơ chế tước là không khí bị bẫy trong các bong bóng từ, và bị thổi tách ra bởi gió Mặt Trời. Các tính toán về sự mất mát của cacbon dioxide từ bầu khí quyển của sao Hỏa, kết quả từ tác động va chạm với các ion trong gió Mặt Trời, chỉ ra rằng sự tiêu tán của từ trường sao Hỏa đã làm mất gần hết bầu khí quyển của hành tinh này.

Trên mặt đất cường độ từ trường vào khoảng từ 25 đến 65 micro tesla (0,25 đến 0,65 gauss). Vì vậy là sai lầm khi nói lực điện từ hút chúng ta lại trên mặt đất. Nếu thật sự như vậy thì đến một viên nam châm bình thường cũng có thể hút ta mạnh hơn nhiều lần so với Trái đất. Lực này không phải là lực giữ ta trên mặt đất.

Xem Thêm:   Soạn Tiếng Anh 7 sách Kết nối tri thức, Unit 8: Skills 2 - Trang 89

2. Lực hấp dẫn

Đây mới chính là lực giữ chúng ta đứng trên mặt đất!

Lực hấp dẫn là lực yếu nhất trong bốn lực cơ bản của tự nhiên, hình thành ở thang đo lớn, hay thang thiên văn học. Lực hấp dẫn giữa hai vật có khối lượng là m1 và m2, có kích thước rất nhỏ so với khoảng cách, r, giữa chúng, được tính theo định luật vạn vật hấp dẫn Newton. Giá trị này bằng tích của hằng số hấp dẫn với tích của khối lượng 2 vật chia cho bình phương khoảng cách (m1.m2.G/r^2).

Lực hấp dẫn rất yếu, hãy tưởng tượng, Trái đất có khối lượng 5.97 nghìn tỷ tỷ tấn, bạn có khối lượng khoảng 60kg. Thì Trái đất cũng chỉ tác dụng lên bạn một lực khoảng 588.6N, rất yếu.

Lực hấp dẫn luôn luôn là lực hút và xảy ra ở đường nối tâm của 2 vật với nhau. Lực hấp dẫn của hai vật có độ lớn bằng nhau nhưng ngược hướng nhau, tuân theo đúng định luật thứ ba của Newton. Theo các nhà vật lý hạt thì có một hạt mang tên là graviton, hay hạt truyền tương tác của lực hấp dẫn. Theo thuyết tương đối thị trọng lực chính là sự uốn cong của không gian quanh một vật có khối lượng.

Lực hấp dẫn chính là lực giữ cho chúng ta đứng trên bề mặt Trái đất mà không bị văng ra ngoài vũ trụ. Cũng chính là lực giữ cho Mặt trăng ở lại với chúng ta, là lực chi phối quỹ đạo của các hành tinh trong hệ Mặt trời, và còn ở nhiều quy mô lớn hơn thế nữa.

Xem Thêm:   Hệ thống lại ngữ pháp tiếng Anh học kỳ 1 lớp 10 ngay trước kỳ thi

Nguồn: Bài viết được thực hiện bởi đội ngũ Science Realm.Nguồn tham khảo thêm: Wikipedia.

Back To Top