How far would you have to go to escape gravity? - Rene Laufer

Translator: Ngoc Nguyen Reviewer: Trang Pham

More than six thousand light years

Hơn sáu nghìn năm ánh sáng

from the surface of the earth,

tính từ bề mặt trái đất,

a rapidly spinning neutron star

một sao neutron quay nhanh

called the Black Widow pulsar

được gọi là sao xung Black Widow,

blasts its companion brown dwarf star with radiation

phóng các xung bức xạ tới bạn đồng hành của nó: sao lùn nâu,

as the two orbit each other every 9 hours.

trong lúc quay quanh nhau với chu kì 9 giờ.

Standing on our own planet,

Đứng trên hành tinh của chúng ta,

you might think you’re just an observer of this violent ballet.

bạn nghĩ mình chỉ là người quan sát vở ballet bạo lực này.

But in fact, both stars are pulling you towards them.

Nhưng trên thực tế, cả hai ngôi sao này đang kéo bạn về phía chúng.

And you’re pulling back,

Và bạn cũng đang kéo lại, kết nối với nhau

connected across trillions of kilometers

qua hàng nghìn tỷ kilômét bởi lực hấp dẫn.

by gravity.

Gravity is the attractive force between two objects with mass—

Lực hấp dẫn là lực hút giữa hai vật thể có khối lượng -

any two objects with mass.

bất kỳ thứ nào miễn là nó có khối lượng.

Which means that every object in the universe attracts every other object:

Có nghĩa là mọi vật trong vũ trụ luôn hấp dẫn một vật khác:

every star, black hole,

mọi ngôi sao, lỗ đen,

human being, smartphone, and atom

con người, smartphone và nguyên tử,

are all constantly pulling on each other.

tất cả đều liên tục kéo nhau.

So why don’t we feel pulled in billions of different directions?

Vậy tại sao ta không cảm thấy bị kéo theo hàng tỷ hướng?

Two reasons: mass and distance.

Do hai nguyên nhân sau: khối lượng và khoảng cách.

The original equation describing the gravitational force between two objects

Phương trình ban đầu mô tả lực hấp dẫn giữa hai vật

was written by Isaac Newton in 1687.

được Isaac Newton viết vào năm 1687.

Scientists’ understanding of gravity has evolved since then,

Các nhà khoa học đã biết nhiều hơn về lực hấp dẫn,

but Newton’s Law of Universal Gravitation

nhưng định luật hấp dẫn của Newton

is still a good approximation in most situations.

vẫn cho ra một kết quả gần đúng cho hầu hết các tình huống.

It goes like this:

Phương trình đó như sau:

the gravitational force between two objects

lực hấp dẫn giữa hai vật thể

is equal to the mass of one

bằng khối lượng của vật này

times the mass of the other,

nhân với khối lượng của vật kia,

multiplied by a very small number

nhân cho một số rất nhỏ

called the gravitational constant,

gọi là hằng số hấp dẫn,

and divided by the distance between them, squared.

và chia cho bình phương khoảng cách giữa chúng.

Nếu bạn tăng gấp đôi khối lượng của một trong các vật thể,

If you doubled the mass of one of the objects,

the force between them would double, too.

lực hấp dẫn giữa chúng sẽ tăng gấp đôi.

If the distance between them doubled,

Nếu tăng khoảng cách giữa chúng lên gấp đôi,

the force would be one-fourth as strong.

lực hấp dẫn sẽ giảm còn một phần tư.

The gravitational force between you and the Earth pulls you towards its center,

Lực hấp dẫn giữa bạn và trái đất kéo bạn về phía tâm của nó,

a force you experience as your weight.

lực mà bạn vẫn biết đến như là trọng lượng của bạn.

Let’s say this force is about 800 Newtons

Giả sử lực này là khoảng 800 Newton

when you’re standing at sea level.

khi bạn đứng ở mực nước biển.

If you traveled to the Dead Sea,

Nếu đi đến Biển Chết,

the force would increase by a tiny fraction of a percent.

lực này sẽ tăng lên một chút xíu - một phần trăm.

And if you climbed to the top of Mount Everest, the force would decrease—

Và nếu leo lên đỉnh Everest, lực này sẽ giảm -

but again, by a minuscule amount.

nhưng một lần nữa, một lượng rất nhỏ.

Traveling higher would make a bigger dent in gravity’s influence,

Lên cao hơn nữa, lực hấp dẫn sẽ tiếp tục giảm

nhưng bạn vẫn không thể nào thoát khỏi nó.

but you won’t escape it.

Gravity is generated by variations in the curvature of spacetime—

Trọng lực được tạo ra khi không-thời gian bị uốn cong -

the three dimensions of space plus time—

ba chiều không gian cộng với thời gian -

which bend around any object that has mass.

uốn cong xung quanh bất kỳ vật nào có khối lượng.

Gravity from Earth reaches the International Space Station,

Lực hấp dẫn của Trái đất lên Trạm không gian quốc tế,

400 kilometers above the earth,

cách trái đất 400 km,

with almost its original intensity.

gần bằng giá trị ban đầu của nó.

If the space station was stationary on top of a giant column,

Nếu trạm không gian đứng yên trên đỉnh của một cây cột khổng lồ,

you’d still experience ninety percent

tại đó, bạn vẫn cảm nhận được chín mươi phần trăm lực hấp dẫn.

of the gravitational force there that you do on the ground.

Các phi hành gia chỉ cảm thấy không trọng lượng

Astronauts just experience weightlessness

because the space station is constantly falling towards earth.

bởi vì trạm không gian liên tục rơi tự do xuống trái đất.

Fortunately, it’s orbiting the planet fast enough that it never hits the ground.

May mắn thay, nó quay quanh hành tinh đủ nhanh để không bao giờ chạm đất.

By the time you made it to the surface of the moon,

Khi lên đến bề mặt của mặt trăng,

around 400,000 kilometers away,

cách ta khoảng 400.000 km,

Earth’s gravitational pull would be

lực hấp dẫn của Trái Đất lên bạn

less than 0.03 percent of what you feel on earth.

sẽ chỉ còn dưới 0,03 phần trăm so với trên mặt đất.

The only gravity you’d be aware of would be the moon’s,

Lực hấp dẫn duy nhất mà bạn cảm nhận được là từ mặt trăng,

which is about one sixth as strong as the earth’s.

khoảng một phần sáu lực hấp dẫn của trái đất.

Travel farther still

Tiến ra xa hơn,

and Earth’s gravitational pull on you will continue to decrease,

lực hấp dẫn của Trái Đất lên bạn sẽ tiếp tục giảm,

but never drop to zero.

nhưng không bao giờ bằng 0.

Even safely tethered to the Earth,

Ngay cả khi bị buộc vào trái đất,

we’re subject to the faint tug of distant celestial bodies and nearby earthly ones.

ta vẫn phải chịu lực kéo rất nhỏ từ các thiên thể và những vật gần mình.

The Sun exerts a force of about half a Newton on you.

Mặt trời tạo ra một lực kéo khoảng nửa Newton lên bạn.

If you’re a few meters away from a smartphone, you'll experience

Nếu cách chiếc smartphone một vài mét,

a mutual force of a few piconewtons.

bạn sẽ chịu tác động của một lực cỡ vài piconewton.

That’s about the same as the gravitational pull

Bằng với lực hấp dẫn

between you and the Andromeda Galaxy,

giữa bạn và chòm sao Tiên Nữ,

which is 2.5 million light years away

cách bạn 2,5 triệu năm ánh sáng

but about a trillion times as massive as the sun.

nhưng có khối lượng lớn gấp hàng nghìn lần mặt trời.

But when it comes to escaping gravity,

Nhưng có một sơ hở khi nói đến việc thoát khỏi lực hấp dẫn.

there’s a loophole.

If all the mass around us is pulling on us all the time,

Nếu tất cả các vật quanh ta luôn kéo ta về phía nó.

how would Earth’s gravity change

Vậy lực hấp dẫn của Trái đất sẽ thay đổi ra sao

if you tunneled deep below the surface,

nếu đi sâu vào lòng trái đất,

assuming you could do so without being cooked or crushed?

nếu bạn có thể làm vậy mà không bị nướng chín hoặc nghiền nát?

If you hollowed out the center of a perfectly spherical Earth—

Giả sử tâm của Trái đất rỗng -

which it isn’t, but let’s just say it were—

đó là điều không tưởng, nhưng hãy giả là như thế -

you’d experience an identical pull from all sides.

bạn sẽ cảm nhận cùng một lực kéo như nhau từ mọi phía.

And you’d be suspended, weightless,

Bạn sẽ ở trạng thái lơ lửng, không trọng lượng,

only encountering the tiny pulls from other celestial bodies.

chỉ phải chịu những lực kéo vô cùng nhỏ từ các thiên thể khác.

Vậy nên, bạn có thể thoát khỏi lực hấp dẫn của Trái Đất

So you could escape the Earth’s gravity in such a thought experiment—

trong thí nghiệm tưởng tượng này,

but only by heading straight into it.

nhưng bằng một cách duy nhất là đi thẳng vào tâm nó.