10 cách đơn giản để chứng minh Trái đất không phẳng

Bằng chứng ở ngay trước mắt bạn.

Từ nhiều thế kỷ qua, loài người đã biết một sự thật rằng Trái đất tròn. VnReview xin giới thiệu đến bạn đọc 10 cách đơn giản để chứng minh điều này. Bài viết được chuyển ngữ từ bài blog năm 2008 của Moriel Schottlender – một kỹ sư phần mềm làm việc cho tổ chức phi lợi nhuận Wikimedia Foundation, gần đây được biên tập và đăng lại trên trang Popular Science.

Tôi [Moriel Schottlender] không có quá nhiều ý tưởng để chứng minh Trái đất tròn, nhưng gần đây thấy có động lực khi nhà thiên văn học Phil Plait chia sẻ quan điểm trước bài báo viết về hội "Trái đất Phẳng" được đăng tải trên BBC. Phil cho rằng thật nực cười khi phải mất công lên tiếng phản đối Hội này – cá nhân tôi đồng tình với Phil.

Có thể thấy rõ đường cong của Trái đất trong bức ảnh được chụp từ Trạm Vũ trụ Quốc tế ISS (nguồn: NASA/nhà du hành vũ trụ Samantha Cristoforetti)

Và đây là 10 cách chứng minh Trái đất hoàn toàn không phẳng, 100% không phẳng.

1. Mặt trăng

Đến nay, chúng ta đều biết một sự thật rằng Mặt trăng không phải là miếng pho mát hay một vị thần tinh nghịch, những hiện tượng như chu kỳ, nguyệt thực cũng đã được khoa học giải thích rõ ràng. Nhưng đối với người Hy Lạp cổ đại, Mặt trăng là một điều bí ẩn. Trên con đường tìm hiểu hiện tượng bí ẩn đó, họ đã có một số quan sát sâu sắc, làm nền tảng giúp loài người xác định được hình dáng của Trái đất.

Nhà khoa học vĩ đại người Hy Lạp Aristotle, sau rất nhiều lần quan sát, nhận thấy mỗi khi nguyệt thực xảy ra (Trái đất từ từ di chuyển vào giữa, thẳng hàng với Mặt trăng và Mặt trời), phần tối trên bề mặt Mặt trăng có hình tròn. Đây chính là bóng của Trái đất, cũng chính là đầu mối tuyệt vời chứng minh hành tinh của chúng ta có dạng hình cầu.

Ảnh chụp quá trình bị che khuất của Mặt trăng khi hiện tượng nguyệt thực xảy ra ngày 15/4/2014. Có thể thấy, bóng Trái đất in trên bề mặt Mặt trăng cong chứ không thẳng, bởi vì Trái đất của chúng ta hình cầu.;

Và bởi vì Trái đất luôn quay, nên vùng bóng tối luôn-luôn-oval được tạo ra trên bề mặt Mặt trăng mỗi lần nguyệt thực chứng tỏ Trái đất không chỉ tròn mà còn là hình cầu – chắc chắn không thể phẳng, không nghi ngờ gì nữa.

2. Những con tàu và đường chân trời

Nếu đã từng dạo quanh bến cảng, hay đơn giản là ngồi trên bãi biển nhìn lơ đễnh về phía chân trời, có thể bạn đã phát hiện ra một hiện tượng thú vị: Những con tàu đang tiến vào bờ không đột ngột "hiện ra" từ phía chân trời, mà có vẻ như đang dần nổi lên từ dưới mặt biển.

Không phải những con tàu bị nhấn chìm rồi lại nổi lên khỏi mặt nước (trừ khi đó là trong bộ phim Cướp biển vùng Caribbean). Lý do chính là: Trái đất tròn chứ không phẳng.

Con kiến trên quả cam – Tương tự như khi bạn quan sát một con kiến bò về phía mình trên một bề mặt cong. (ảnh: Moriel Schottlender)

Hãy tưởng tượng con kiến bò trên một quả cam, dần dần tiến về phía bạn. Nếu bạn quan sát theo kiểu "đối đầu" với quả cam, bạn sẽ thấy hình ảnh con kiến từ từ nổi lên từ đường "chân trời" do độ cong của quả cam. Còn nếu bạn làm lại thí nghiệm với con kiến, nhưng thay vì quả cam bạn dùng một mặt phẳng, khi đó hiện tượng xảy ra sẽ khác: Con kiến sẽ từ từ trở nên rõ nét trong tầm mắt của bạn (phụ thuộc vào việc bạn tinh mắt đến mức nào).

3. Sự thay đổi của các chòm sao

Cách thức quan sát này được thực hiện đầu tiên bởi Aristotle (384-322 trước công nguyên). Nhà khoa học vĩ đại này đã tuyên bố Trái đất hình tròn dựa trên quan sát các chòm sao khác nhau khi di chuyển xa dần khỏi đường xích đạo. 

Ngắm sao từ một Trái đất tròn (ảnh: Moriel Schottlender)

Trở về từ chuyến đi đến Ai Cập, Aristotle viết: "Có những ngôi sao ở Ai Cập và… đảo Sip nhìn thấy, nhưng lại không nhìn thấy ở các khu vực phía bắc". Ông nhận định, hiện tượng này chỉ có thể xảy ra nếu loài người đang ngắm các vì sao từ một bề mặt cong.

Càng đi xa khỏi đường xích đạo, bạn sẽ thấy các chòm sao càng lùi xa về phía đường chân trời, trước khi được thay thế bởi những ngôi sao khác. Điều này sẽ không xảy ra nếu Trái đất phẳng:

Ngắm sao từ một Trái đất phẳng (ảnh: Moriel Schottlender)

4. Những chiếc gậy

Nếu bạn cắm một cây gậy theo chiều thẳng đứng, bóng của nó sẽ in hình lên mặt đất. Bóng này di chuyển theo thời gian (đây chính là nguyên lý hoạt động của những chiếc đồng hồ bóng đổ cổ xưa). Nếu Trái đất phẳng, bóng của hai cây gậy đặt tại hai địa điểm khác nhau sẽ giống nhau:

Bóng cây gậy trên một Trái đất phẳng (ảnh: Moriel Schottlender)

Hãy tưởng tượng khi tia nắng Mặt trời (đường kẻ màu vàng) rọi vào hai cây gậy (đường kẻ màu trắng) đặt ở hai vị trí khác nhau. Nếu Trái đất phẳng, bóng đổ của hai cây gậy này sẽ có cùng chiều dài, dù cho bạn có đặt chúng ở cách xa bao nhiêu đi nữa.

Nhưng thực tế lại không như vậy. Đó là bởi vì Trái đất tròn, chứ không phẳng:

Bóng cây gậy trên một Trái đất tròn (ảnh: Moriel Schottlender)

Bởi vì Trái đất tròn, các cây gậy được đặt cách xa nhau sẽ tạo ra những bóng đổ có chiều dài khác nhau.

Nhà thiên văn học Eratosthenes đã dựa trên nguyên lý này để tính ra chu vi của Trái đất với kết quả khá chính xác.

5. Nhìn xa hơn, từ vị trí cao hơn

Đầu tiên, bạn hãy đến một cao nguyên bằng phẳng, căng mắt nhìn về phía chân trời. Sau đó lấy chiếc ống nhòm bạn yêu thích nhất, nhìn xa nhất có thể (dĩ nhiên là với sự trợ giúp của chiếc ống nhòm).

Tiếp theo, hãy trèo lên cái cây gần nhất – càng cao càng tốt, nhưng nhớ cẩn thận đừng đánh rơi mất chiếc ống nhòm. Bây giờ, căng mắt lên và nhìn đường chân trời thêm một lần nữa qua chiếc ống nhòm.

Càng leo lên cao bạn sẽ càng nhìn được xa hơn. Thường thì chúng ta có xu hướng đổ lỗi cho các vật cản trên Trái đất – chẳng hạn những ngôi nhà, những cái cây làm vướng tầm mắt, nhưng khi trèo lên cao thì tầm nhìn sẽ thông thoáng hơn. Nhưng đó chưa phải là lí do thực sự. Kể cả khi bạn đứng trên một cao nguyên tuyệt đối thông thoáng, không có bất kỳ vật cản nào giữa bạn và chân trời, thì bạn vẫn sẽ không thể nhìn xa bằng khi trèo lên cao.

Một lần nữa, có thể nói hiện tượng này là do độ cong của Trái đất, và đã không xảy ra nếu Trái đất của chúng ta phẳng:

Bạn có thể nhìn được bao xa? Trên một Trái đất phẳng, thay đổi về độ cao không tạo ra sự khác biệt (ảnh: Moriel Schottlender)

Bạn có thể nhìn được bao xa? Trên một Trái đất tròn, thay đổi độ cao tạo ra sự khác biệt lớn (ảnh: Moriel Schottlender)

6. Đi máy bay

Nếu đã từng có những chuyến đi dài, có thể bạn cũng đã nhận ra hai sự thật thú vị về những chiếc máy bay và Trái đất của chúng ta:

- Những chiếc máy bay có thể bay theo một đường bay tương đối thẳng trong một khoảng thời gian rất dài, và không hề bị rơi xuống cạnh nào cả. Chúng có thể bay một lèo vòng quanh Trái đất.

- Nếu đang ngồi trên một chuyến bay xuyên Đại Tây Dương và nhìn ra ngoài cửa sổ, rất có thể bạn sẽ nhìn thấy đường cong của Trái đất  phía chân trời. Tuyệt nhất là khi được nhìn đường cong đó từ một chiếc Concorde, có điều loại máy bay này đã lâu không còn được sử dụng.

7. Nhìn các hành tinh khác

Trái đất rất khác biệt so với các hành tinh khác, đây là sự thật. Trái đất có sự sống, và chúng ta chưa tìm thấy thêm bất kỳ hành tinh nào khác tồn tại sự sống như trên Trái đất. Tuy nhiên, có những đặc tính nhất định mà các hành tinh đều giống nhau. Sẽ khá hợp logic nếu chúng ta giả định rằng nếu tất cả các hành tinh đều có quỹ đạo nhất định, mang những đặc điểm nhất định – đặc biệt nếu những hành tinh này ở những khoảng không gian khác nhau, được hình thành trong những điều kiện khác nhau – thì Trái đất của chúng ta cũng vậy.

Nói một cách khác: Nếu có rất nhiều hành tinh hình thành trong những điều kiện khác nhau, tại những địa điểm khác nhau, nhưng cùng có chung thuộc tính, thì khả năng cao là Trái đất cũng sẽ mang thuộc tính đó. Tất cả các quan sát đều cho thấy các hành tinh khác đều hình cầu (lịch sử hình thành các hành tinh cũng giúp lý giải cho điều này). Trừ khi có một lý do nào đó quá đặc biệt khiến chúng ta phải nghĩ khác đi, còn không rất có khả năng Trái đất cũng có hình cầu như vậy.

Năm 1610, Galileo Galilei quan sát các vệ tinh quay quanh sao Mộc. Ông mô tả những vệ tinh này chính là các hành tinh nhỏ chuyển động quanh một hành tinh lớn hơn – nhận định này khó được nhà thờ Thiên chúa giáo chấp nhận, bởi nó thách thức lại thuyết địa tâm vốn tin rằng mọi vật quay quanh Trái đất. Quan sát của Galileo cũng chỉ ra rằng các hành tinh (sao Mộc, sao Hải Vương và sau đó là sao Kim) có hình cầu, và tất cả đều chuyển động theo quỹ đạo quanh Mặt trời.

Một hành tinh phẳng (dù là Trái đất hay bất kỳ hành tinh nào khác) sẽ cho ra kết quả quan sát rất khác, khác với tất cả những gì loài người đã biết về quá trình hình thành, vận hành các hành tinh. Nói một cách ngắn gọn, chúng ta không hề có ý niệm nghi ngờ việc Trái đất tròn. Chúng ta biết điều đó.

8. Sự tồn tại của các múi giờ khác nhau

Lúc Moriel Schottlender viết bài này, New York đang là 12 giờ trưa. Mặt trời ở vị trí cao nhất trên bầu trời. Tại Bắc Kinh, lúc đó là nửa đêm, nên dĩ nhiên chẳng thể nhìn thấy Mặt trời. Trong khi tại thành phố Adelaide, Australia, đồng hồ chỉ 1:30 sáng. Thời khắc hoàng hôn đã qua từ rất lâu rồi, và chỉ trong thời gian ngắn nữa thôi mặt trời sẽ lại mọc khi ngày mới bắt đầu.

Chúng ta có các múi giờ khác nhau bởi vì khi Mặt trời đang chiếu sáng nửa này của một Trái đất hình cầu, nửa còn lại chìm trong bóng tối (ảnh Moriel Schottlender)

Điều này chỉ có thể được giải thích khi Trái đất tròn và tự quay quanh trục của chính mình. Tại một thời điểm, khi Mặt trời đang chiếu sáng tại một khu vực cụ thể trên Trái đất, khu vực đối diện sẽ tối, và ngược lại. Điều này tạo ra sự khác biệt về thời gian giữa các vùng khác nhau.

Còn một luận điểm nữa liên quan đến các múi giờ, Mặt trời và Trái đất: Nếu Mặt trời là một chiếc đèn spotlight (chỉ chiếu vào một địa điểm nhất định, theo một hướng nhất định) và Trái đất phẳng, khi đó chúng ta sẽ nhìn thấy Mặt trời ngay cả khi Mặt trời đang không chiếu sáng khu vực của chúng ta (như trong hình minh họa bên dưới). Cũng giống khi đi xem kịch, dù bạn đang ngồi dưới khán đài, trong bóng tối thì vẫn có thể nhìn thấy ánh sáng phát ra từ chiếc đèn spotlight trên sân khấu. Cách duy nhất để có hai múi giờ trái ngược nhau, một nơi tối hoàn toàn trong khi một nơi tràn ngập ánh sáng, đó là Trái đất có hình cầu.

Thuyết "Mặt trời giống một chiếc đèn spotlight"  (ảnh: Moriel Schottlender)

9. Sức kéo của lực hấp dẫn

Có một sự thật thú vị về khối lượng: Nó khiến vật thể hút mọi thứ về phía mình. Lực hấp dẫn giữa hai vật thể phụ thuộc vào khối lượng và khoảng cách giữa chúng. Nói một cách đơn giản, lực hấp dẫn kéo mọi thứ hướng về trọng tâm vật thể. Để xác định trọng tâm, bạn phải khảo sát vật thể đó.

Trọng tâm của khối cầu – Khi đứng trên bề mặt một khối cầu, lực hấp dẫn sẽ kéo bạn về phía trọng tâm của khối cầu đó: thẳng xuống phía dưới (ảnh: Moriel Schottlender)

Trên một khối cầu. Một khối cầu có hình dạng đồng nhất, nên dù bạn đứng ở đâu trên bề mặt thì hình ảnh dưới chân bạn cũng sẽ giống hệt nhau. (Hãy hình dung con kiến đang bò xung quanh một quả bóng pha lê. Từ góc nhìn của con kiến, dấu hiệu duy nhất cho thấy nó đang bước đi chính là sự di chuyển của bàn chân, còn hình dạng bề mặt của quả bóng không thay đổi). Trọng tâm của khối cầu nằm ở trung tâm của nó, có nghĩa lực hấp dẫn sẽ kéo bất kỳ vật nào trên bề mặt hướng về điểm giữa này, theo chiều thẳng xuống phía đưới. Hiện tượng này sẽ luôn xảy ra dù vật thể được đặt ở đâu trên bề mặt khối cầu.

Trên một hành tinh phẳng. Trọng tâm của một hành tinh phẳng cũng là trung tâm của nó, do đó lực hấp dẫn sẽ kéo mọi thứ trên bề mặt hướng về phía điểm giữa của hành tinh này. Điều đó có nghĩa nếu bạn đứng ở rìa của hành tinh, lực hấp dẫn sẽ kéo bạn nghiêng về một bên, chứ không thẳng xuống phía dưới như những gì bạn đang trải nghiệm trên Trái đất.

Lực hấp dẫn kéo mọi vật thể hướng về trung tâm của một hành tinh. (ảnh: Moriel Schottlender)

Tôi tin rằng không chỉ ở Anh, quê hương của Isaac Newton, mà ở Úc quả táo cũng sẽ rơi thẳng chứ không rơi nghiêng. Nếu bạn vẫn cảm thấy nghi ngờ, hãy thử đánh rơi vật gì đó (nhưng nhớ là cẩn thận để không làm vỡ hoặc làm đau chính mình).

10. Những hình ảnh từ bên ngoài không gian

Trong suốt lịch sử 60 năm qua của công cuộc chinh phục vũ trụ, chúng ta đã không ngừng phóng vệ tinh, tàu thăm dò và cả con người vào không gian. Một vài trong số đó đã trở về Trái đất, một vài vẫn đang tiếp tục chuyến hành trình của mình, và rất nhiều những hình ảnh đáng kinh ngạc đã được gửi về Trái đất. Trong tất cả những bức ảnh này, Trái đất đều có hình cầu. Đường cong của Trái đất cũng có mặt trong rất, rất, rất, rất nhiều những bức ảnh được chụp bởi các phi hành gia trên Trạm Vũ trụ Quốc tế ISS. Bạn có thể xem một bức ảnh mới đây của chỉ huy trạm ISS Scott Kelly được đăng tải trên Instagram:

Người ta vẫn thường nói, một bức ảnh đáng giá ngàn lời nói.

Thu Trà

Theo Popular Science