Nói chuyện về chiếc đồng hồ quả lắc
Đã gửi: Bảy T5 06, 2006 9:47 pm
Chritiaan Huygens(1629-1695) là nhà vật lí,thiên văn học sinh ra và lớn lên ở Hà Lan, người duy nhất trong lịch sử được sánh ngang tầm với Newton. Nếu ai đã từng học vật lí ắt hẳn còn nhớ nguyên lí ホイヘンス,nền tảng cơ bản trong lí luận về sóng và ánh sáng: 伝播する波動の次の瞬間の波面の形状を考える。このとき、波面のそれぞれの点から球面状の二次波が出ていると考える。この二次波の包絡面が次の瞬間の新たな波面となる(đại khái là khi sóng được truyền trong 1 môi trường nào đó thì sự dao động của mỗi chất điểm trong môi trường này sẽ truyền sang các chất điểm khác theo dạng hình cầu). Ông cũng chính là người chế tạo ra đồng hồ quả lắc, đánh dấu 1 bước phát triển trong kĩ thuật chế tạo đồng hồ. Nguyên tắc cơ bản của đồng hồ là: thời gian của con lắc đi hết 1 chu kì là không đổi. Nguyên tắc này được phát hiện bởi Galileo Galilei vào năm 1583( lúc này Galilei chỉ mới có 19 tuổi, ai yêu thích vật lí ắt hẳn còn nhớ câu chuyện giá cây nến treo trên nhà thờ). Galilei đã tìm mọi cách để ứng dụng nguyên lí này vào việc chế tạo đồng hồ nhưng không thành. Phải đợi đến sau gần 1 thế kỉ, đến năm 1656 Huysgens mới やっと ứng dụng thành công nguyên lí này, chế tạo thành công chiếc đồng hồ quả lắc. Và ngay lập tức đến năm sau thì chiếc đồng hồ này đã có mặt trong phiên họp nghị viện ở Hà Lan, đánh dấu sự thống trị của chiếc đồng hồ trong lịch sử loài người.
Sau sự chế tạo thành công đồng hồ quả lắc, ngành công nghiệp đồng hồ bước vào cuộc đua nhằm hạ sai số của chiếc đồng hồ. Nếu chiếc đồng hồ đầu tiên mà Huysgens chế tạo có sai số là vài phút/ngày thì chỉ trong năm đó, ông đã chế tạo thành công chiếc đồng hồ có sai số dưới 10giây/giờ. Thế nhưng lúc này đa số người châu Âu phải dùng những chiếc đồng hồ có sai số trên 10 phút/ngày. Phải đợi đến năm 1671, William Clement đã có những cải tiến căn bản trong hệ thống truyền động bánh răng, đưa công nghệ chế tạo đồng hồ lên 1 bước tinh xảo. Sự cấp thiết của việc làm giảm sai số chiếc đồng hồ ngày càng trở nên to lớn, đặc biệt là khi những chiếc đồng hồ được đem vào sự dụng cho các con tàu trên biển. Năm 1714,ジェレミー・サッカー người Anh đã đưa ra phương án chế tạo chiếc đồng hồ đặt trong chân không. Đến 1735, John Harrison ( vẫn là người Anh, なぜかというと đội tàu biển nước Anh lúc này phát triển vô cùng rực rỡ, sức ép trong việc cải tiến đồng hồ là rất lớn) đã thành công trong việc tạo ra chiếc đồng hồ H1( đặt là H để tưởng nhớ người chế tạo ra nó) không chịu ảnh hưởng của dao động sóng, độ ẩm, nhiệt độ. Sau những cố gắng không biết mệt mỏi, đến năm 1759 cuối cùng đã chế tạo ra chiếc đồng hồ H4 đạt được yêu cầu đề ra của hải quân Hoàng gia Anh. Sau 6 tuần rong ruổi trên Đại Tây Dương, H4 chỉ có sai sót 5 giây đồng hồ. So với chiếc đồng hồ Huysgens đã chế tạo thì chỉ giảm thiểu độ sai sót 1 phút/tuần nhưng là 1 bước dài nền tảng cho ngành cơ khí chính xác.
Ngày nay chiếc đồng hồ mà chúng ta vẫn thường sử dụng là đồng hồ quark. Đồng hồ này dựa trên 1 nguyên lí khá lí thú của thuỷ tinh: nếu ta gia tăng áp lực vào 2 mặt của nó thì trên bề mặt của thuỷ tinh 1 bên sẽ mang điện dương, 1 bên sẽ mang điện âm.Như thế có nghĩa là nếu ta bẻ cong 1 miếng thuỷ tinh thì đầu lồi mặt ngoài sẽ mang điện dương , mặt còn lại sẽ mang điện âm.
Khi đó, ta cho dòng điện từ pin(là dòng điện 2 chiều) đi qua 2 bề mặt của thuỷ tinh thì nó sẽ lần lượt lồi lên trên, lồi xuống dưới và tạo thành dao động,qua hệ thống bánh răng sẽ làm kim đồng hồ quay. Độ chính xác của loại đồng hồ này khá lớn ( 0.5giây/ngày nếu dùng pin, và là 1giây/ngày nếu dùng sợi dây may-so ). Nguyên lí này được áp dụng cho các đồng hồ trong keitai, máy tính,...
Ngày nay, dẫu đã có sự xuất hiện của những loại đồng hồ với độ chính xác rất cao như đồng hồ quark,đồng hồ nguyên tử, nhưng con người ta khi tự hỏi bây giờ là mấy giờ thì có lẽ nên 1 lần ngả mũ kính cẩn trước linh hồn của Huysgens, người đã để lại những dấu ấn không thể phai mờ trên trái đất này.
Chritiaan Huygens
1629年４月14日～1695年７月８日.
Tài liệu tham khảo:
www.wikipedia.org
kawai3.hp.infoseek.co.jp
và 1 số tài liệu khác.