Giovanni Battista Riccioli và câu chuyện g (Phần 2)

  • Christopher M. Graney (Physics Today, tháng 9/2012)

Một văn tự Latin cổ nhiều thế kỉ tuổi cho biết lực hút của Trái đất lần đầu tiên được đo không phải bởi Galileo mà bởi một nhà thiên văn và linh mục người Italy ít được biết tới.

>> Xem Phần 1

Sự rơi tự do

Almagestum novum được viết vào thời kì mà ý tưởng đơn thuần là một vật thu lấy vận tốc khi nó rơi xuống vẫn là chuyện gây tranh cãi. Và vì thế Riccioli mở đầu bài báo cáo của ông với một nhận xét về những kinh nghiệm thường gặp và những giai thoại văn chương ủng hộ cho quan điểm gia tốc trọng trường: Một quả cầu rơi lên một cái chén kim loại từ độ cao 20 foot tạo ra âm thanh lớn hơn một quả cầu rơi từ 10 foot; một quả cầu rơi từ độ cao lớn làm tay đau nhói khi đưa ra bắt, nhưng một quả cầu thả rơi từ một độ cao nhỏ thì không; theo thần thoại, con chim ưng đã giết chết Aeschylus bằng cách thả một con rùa lên đầu ông ta, từ bản năng nó biết rằng độ cao làm tăng lực tác dụng; một quả cầu thả rơi từ độ cao lớn thì bật trở lên đến một độ cao lớn.14

Bản đồ mặt trăng

Hình 2. Bản đồ mặt trăng chi tiết tìm thấy trong quyển Almagestum novum thiết lập hệ thống hiện đại của danh pháp mặt trăng. Giovanni Riccioli đặt tên cho nhiều chi tiết trên bề mặt mặt trăng theo các hiện tượng thời tiết và đặt tên cho những miệng hố nhất định theo tên những nhà thiên văn danh tiếng. Trong số những chi tiết được Riccioli đặt tên là Mare Tranquillitatis (Biển Chết), địa điểm hạ cánh nổi tiếng của phi thuyền Apollo 11.

Sau đó, Riccioli bắt tay vào “đo không gian mà bất kì vật nặng nào đi được theo lộ trình tự nhiên đi xuống trong những khoảng thời gian bằng nhau”. Ông mô tả thí nghiệm khá chi tiết, nên bất kì ai quan tâm đều có thể lặp lại nó:

[Trước đây] tôi đã chế tạo những con lắc có chiều dài khác nhau sử dụng sự đi qua của những ngôi sao cố định qua chính giữa bầu trời. Với thí nghiệm này, tôi đã chọn con lắc nhỏ nhất, nó có chiều dài đo đến tâm của cái thùy nhỏ là 115% một phần mười hai của một foot La Mã cổ, và một nhịp gõ của nó [tức là một nửa chu kì] bằng 1/6 giây, như tôi đã trình bày và công bố trong quyển 2 chương 21. Vì một giây chính xác bằng sáu nhịp gõ như vậy, nên một nhịp gõ gần bằng thời gian mà những nhịp gõ nửa cung thường được đánh dấu, nếu như người chỉ huy dàn hợp xướng ra lệnh như bình thường.

Dao động hay nhịp gõ của một con lắc ngắn như thế thường rất nhanh và thường xuyên, nhưng tôi tuyệt đối không chấp nhận sai số đếm hoặc sự nhầm lẫn nào do mắt gây ra. Phương pháp đếm thường lệ của chúng tôi là đếm từ 1 đến 10 bằng những tiếng Italy ngắn gọn xứ Bologna (vn, du, tri, quatr, cinq, sei, sett, ott, nov, dies), lặp lại đếm từ 1, và lưu ý mỗi chục nhịp con lắc bằng cách giơ một ngón tay lên từ bàn tay gập lại. Nếu bạn xem đây là nhịp gõ nửa cung mà tôi vừa nói, thì sau tiết tấu âm nhạc đều đặn, bạn sẽ đánh dấu thời gian càng gần với thời gian đánh dấu bởi nhịp con lắc của chúng tôi. Chúng tôi đã tập huấn cho những người khác về phương pháp này, nhất là các ủy viên Hoàng gia Francesco Maria Grimaldi và Giorgio Cassiani, những người tôi đã sử dụng nhiều trong thí nghiệm mà tôi sẽ giải thích ngay sau đây.

Grimaldi, Cassiani, và tôi đã sử dụng hai con lắc; Grimaldi và Cassiani cùng đứng trên đỉnh Tháp Asinelli, tôi thì đứng trên vỉa hè hoặc lan can của tòa tháp; mỗi người ghi chú độc lập trên một tờ giấy số nhịp con lắc đã trôi qua trong khi một vật nặng được thả rơi từ đỉnh tháp xuống chân tháp. Trong những thí nghiệm lặp lại, sự chênh lệch giữa chúng ta chưa bao giờ tới trọn một nhịp con lắc. Tôi biết chỉ có vài người thấy là đáng tin, nhưng tôi đã thật sự kiểm tra kĩ lưỡng, và các cha Nhà thờ vừa nhắc tên sẽ chứng thực cho điều này.

Sau đó, Riccioli mô tả những địa điểm khác nhau đã được sử dụng cho thí nghiệm, mang lại sự chú ý đặc biệt với Tháp Asinelli (xem hình 3):

Nó cao 312 foot cả thảy, và từ nóc tháp đến nền chân tháp là 280 foot. Tháp Asinelli thật tiện cho loại thí nghiệm này, cứ như thể nó đã được xây dựng vì mục đích này. Ngắm nó thật là thích.

Tháp Asinelli

Hình 3. Tháp Asinelli, nơi Giovanni Riccioli xem là “hết sức thích hợp” cho các thí nghiệm vật rơi, cao gần 100m tại trung tâm Bologna, Italy. (a) Phác thảo của Riccioli minh họa các kết quả thực nghiệm của ông: Một quả cầu được thả từ nóc tháp, điểm O, đi tới các điểm C, Q, R, S, và T trong những thời gian tương ứng với 5, 10, 15, 20, và 25 nhịp gõ con lắc. (b) Tòa tháp ngày nay.

>> Còn tiếp...

Vui lòng ghi rõ "Nguồn Thuvienvatly.com" khi đăng lại bài từ CTV của chúng tôi.

Nếu thấy thích, hãy Đăng kí để nhận bài viết mới qua email
Tin tức vật lý
Extension Thuvienvatly.com cho Chrome

Thêm ý kiến của bạn

Security code
Refresh

Các bài khác


Khi dòng điện tác dụng lên nam châm
08/06/2022
Khả năng khai thác lượng điện năng có vẻ vô tận là một trong những nền tảng của thế giới hiện đại. Công nghệ ấy
Nhận thức lịch sử về nam châm
28/05/2022
Vào năm 1600, một bác sĩ người Anh cho biết ngoài trọng lực, Trái Đất còn tác dụng những lực khác khi ông chỉ ra rằng hành
Photon là gì?
25/07/2021
Là hạt sơ cấp của ánh sáng, photon vừa bình dị vừa mang đầy những bất ngờ. Cái các nhà vật lí gọi là photon, thì những
Lược sử âm thanh
28/02/2021
Sóng âm: 13,7 tỉ năm trước Âm thanh có nguồn gốc từ rất xa xưa, chẳng bao lâu sau Vụ Nổ Lớn tĩnh lặng đến chán ngắt.
Đồng hồ nước Ktesibios
03/01/2021
Khoảng năm 250 tCN. “Đồng hồ nước Ktesibios quan trọng vì nó đã làm thay đổi mãi mãi sự hiểu biết của chúng ta về một
Tic-tac-toe
05/12/2020
Khoảng 1300 tCN   Các nhà khảo cổ có thể truy nguyên nguồn gốc của “trò chơi ba điểm một hàng” đến khoảng năm 1300
Sao neutron to bao nhiêu?
18/09/2020
Các nhà thiên văn vật lí đang kết hợp nhiều phương pháp để làm hé lộ các bí mật của một số vật thể lạ lùng nhất
Giải chi tiết mã đề 219 môn Vật Lý đề thi TN THPT 2020 (đợt 2)
04/09/2020

Chúng tôi hiện có hơn 60 nghìn tài liệu để bạn tìm

Đọc nhiều trong tháng



360 độ

Vật lý 360 độ là trang tin nhanh, trao đổi chuyên đề vật lý và các khoa học khác cũng như các nội dung liên quan đến dạy và học.
Hi vọng các bạn giúp chúng tôi bằng cách đăng kí làm CTV.
Liên hệ: banquantri@thuvienvatly.com