Sóng Âm: Sứ Giả Vô Hình

Hãy tưởng tượng một lời thì thầm bí mật bay từ người bạn này sang người bạn khác, một tiếng sấm rền vang trên bầu trời bão tố, hay tiếng chuông leng keng vui tai của chiếc xe kem vào một ngày hè nóng nực. Bạn đã bao giờ tự hỏi làm thế nào những âm thanh đó đến được với bạn chưa. Chúng di chuyển như một du khách vô hình, một sứ giả bí mật mang theo những tiếng động qua không khí, xuyên qua nước, và thậm chí cả những bức tường vững chắc. Tôi là một sự rung động, một dao động nhỏ bé có thể nhẹ nhàng hoặc mạnh mẽ, nhanh hay chậm. Khi một chiếc chuông reo, nó rung lên và đẩy không khí xung quanh nó. Lớp không khí đó lại đẩy lớp không khí tiếp theo, và cứ thế, tạo ra một chuỗi những cú đẩy vô hình lan truyền ra xa. Tôi có thể là tiếng lật trang sách nhẹ nhàng trong một thư viện yên tĩnh, hoặc tiếng gầm rú của một động cơ phản lực làm rung chuyển mặt đất. Tôi mang theo tiếng cười của gia đình bạn, tiếng nhạc từ bài hát yêu thích của bạn, và tiếng lá xào xạc trong gió. Tôi không có hình dạng, không màu sắc, nhưng tôi ở khắp mọi nơi, luôn luôn chuyển động. Tôi là Sóng Âm, và tôi mang những câu chuyện của thế giới đến tai bạn.

Trong hàng ngàn năm, con người đã nghe thấy tôi nhưng không thực sự hiểu tôi. Mọi chuyện bắt đầu thay đổi ở Hy Lạp cổ đại. Vào khoảng năm 500 trước Công nguyên, một nhà tư tưởng thông thái tên là Pythagoras đang mày mò với cây đàn lia của mình. Ông nhận thấy một điều kỳ diệu: khi ông gảy những sợi dây ngắn hơn, chúng tạo ra những nốt nhạc cao hơn, và những sợi dây dài hơn tạo ra những nốt nhạc trầm hơn. Ông là một trong những người đầu tiên nhận ra mối liên hệ giữa những gì ông có thể nhìn thấy—chiều dài của một sợi dây rung—và những gì ông có thể nghe thấy. Đó là một trong những lần đầu tiên bí mật của tôi bắt đầu được hé lộ. Nhưng phải mất một thời gian rất dài để có những khám phá lớn hơn. Hãy tua nhanh đến thế kỷ 17. Vào ngày 2 tháng 10 năm 1660, một nhà khoa học người Ireland tên là Robert Boyle đã quyết định thực hiện một thí nghiệm thông minh. Ông đặt một chiếc chuông vào trong một cái bình thủy tinh lớn và bắt đầu hút hết không khí ra ngoài, tạo ra một thứ gọi là chân không. Ông có thể nhìn thấy cái búa nhỏ đang đập vào chuông, làm nó rung lên dữ dội, nhưng không một âm thanh nào phát ra. Tôi đã bị mắc kẹt. Không có không khí để mang thông điệp của tôi, tiếng chuông của tôi đã im bặt. Thí nghiệm của Boyle đã chứng minh một cách chắc chắn rằng tôi cần một thứ gì đó để di chuyển, một môi trường như không khí, nước hoặc chất rắn. Sau đó, cuộc đua tìm hiểu về tôi thực sự bắt đầu. Các nhà khoa học đã tranh luận và thử nghiệm để đo tốc độ của tôi, họ phát hiện ra rằng tôi di chuyển nhanh hơn trong nước so với trong không khí, và thậm chí còn nhanh hơn nữa qua các vật rắn như thép. Họ cũng bắt đầu tìm hiểu về những đặc điểm khác của tôi. Họ đặt tên cho độ cao hay thấp của một âm thanh là tần số, và họ so sánh một âm thanh có cao độ cao với một cái vỗ cánh nhanh của chim ruồi—rất nhiều rung động trong một khoảng thời gian ngắn. Họ gọi độ to hay nhỏ của âm thanh là biên độ, giống như sự khác biệt giữa một gợn sóng nhỏ trên ao và một con sóng lớn ngoài đại dương. Cuối cùng, vào năm 1877, một nhà vật lý người Anh, Lord Rayleigh, đã tập hợp tất cả kiến thức về tôi vào một cuốn sách quan trọng có tên là 'Lý thuyết về Âm thanh'. Cuốn sách này đã giải thích mọi thứ từ cách tôi di chuyển đến cách tai người cảm nhận tôi. Cuối cùng, những bí mật của tôi đã được ghi lại để mọi người cùng khám phá.

Ngày nay, vai trò của tôi đã vượt xa những gì Pythagoras hay Boyle có thể tưởng tượng. Tôi không chỉ là thứ để nghe, tôi còn là một công cụ để nhìn và khám phá. Trong bệnh viện, tôi được sử dụng trong một công nghệ tuyệt vời gọi là siêu âm y tế. Các bác sĩ gửi những xung động an toàn của tôi vào cơ thể người, và khi tôi dội lại, máy tính sẽ biến những tiếng vọng đó thành hình ảnh. Nhờ có tôi, các bác sĩ có thể nhìn thấy một em bé đang lớn trong bụng mẹ hoặc kiểm tra các cơ quan nội tạng mà không cần phẫu thuật. Tôi cũng lặn sâu xuống những vùng tối tăm nhất của đại dương. Với công nghệ sonar, các con tàu gửi tôi xuống đáy biển. Bằng cách lắng nghe tiếng vọng của tôi, họ có thể tạo ra bản đồ chi tiết về đáy đại dương, tìm kiếm những con tàu bị chìm, hoặc theo dõi các đàn cá voi di cư. Tôi cũng là trái tim của công nghệ truyền thông. Khi bạn nói vào điện thoại, giọng nói của bạn được chuyển thành tín hiệu điện, truyền đi khắp thế giới, và sau đó được chuyển đổi trở lại thành tôi để người ở đầu dây bên kia có thể nghe thấy bạn. Tôi mang theo tiếng cười, những lời cảnh báo, âm nhạc và tri thức. Tôi là một lực lượng kết nối cơ bản, và tôi rất háo hức muốn xem con người sẽ sử dụng tôi theo những cách mới nào để khám phá, sáng tạo và giao tiếp trong tương lai. Tôi ở trong mọi cuộc trò chuyện, mọi bài hát và mọi tiếng thì thầm của gió. Hãy lắng nghe thật kỹ thế giới xung quanh bạn.

Câu hỏi Đọc Hiểu

Nhấp để xem câu trả lời

Câu Trả Lời: Robert Boyle đặt một cái chuông vào trong một cái bình thủy tinh và hút hết không khí ra ngoài để tạo ra chân không. Mặc dù ông có thể thấy cái chuông đang rung, nhưng không ai có thể nghe thấy tiếng chuông. Điều này chứng tỏ rằng Sóng Âm cần một môi trường, như không khí, để di chuyển.

Câu Trả Lời: Việc này quan trọng vì nó đã hệ thống hóa và tổng hợp tất cả các khám phá riêng lẻ về âm thanh thành một lý thuyết toàn diện. Điều này giúp các nhà khoa học khác dễ dàng học hỏi, xây dựng dựa trên kiến thức đó và phát triển các công nghệ mới như điện thoại, siêu âm và sonar.

Câu Trả Lời: Thông điệp chính là những khái niệm khoa học, dù vô hình như sóng âm, đều có một lịch sử khám phá hấp dẫn và đóng một vai trò vô cùng quan trọng trong việc kết nối con người, thúc đẩy công nghệ và giúp chúng ta hiểu thế giới. Nó cũng khuyến khích sự tò mò và lắng nghe.

Câu Trả Lời: Hình ảnh này hiệu quả vì nó kết nối một khái niệm khoa học trừu tượng (tần số cao) với một hình ảnh cụ thể, dễ hình dung (chuyển động rất nhanh). Chim ruồi vỗ cánh cực nhanh, tạo ra một âm thanh vo ve có cao độ cao. Điều này giúp người đọc hiểu rằng tần số cao có nghĩa là các rung động xảy ra rất nhanh và gần nhau.

Câu Trả Lời: Trong cả hai ứng dụng, sóng âm (thường là những sóng con người không nghe thấy) được gửi đi và dội lại khi chúng gặp một vật thể. Bằng cách đo thời gian và cách sóng âm dội lại, máy tính có thể tạo ra hình ảnh. Điểm chung là cả hai đều sử dụng sóng âm để 'nhìn' vào những nơi mà mắt người không thể thấy được, dù là bên trong cơ thể người hay dưới đáy đại dương sâu thẳm.